L’analyse par tamis ou un test de gradation est une méthode importante pour évaluer la distribution granulométrique des matériaux granulaires. La taille des particules influence les propriétés des matériaux telles que le comportement d’écoulement et de transport (pour les matériaux en vrac), la réactivité, l’abrasivité, la solubilité, le comportement d’extraction et de réaction, le goût, la compressibilité, etc. La détermination de la taille des particules est donc essentielle pour un large éventail d’industries, telles que l’alimentation, la construction, les plastiques, les cosmétiques et les produits pharmaceutiques, afin d’optimiser l’ingénierie des procédés et de garantir la qualité et la sécurité des produits finis.
Pour mesurer la distribution granulométrique, différentes méthodes et procédures peuvent être appliquées, en fonction du matériau de l’échantillon, de la taille des particules attendue et de la portée de l’examen. Il s’agit notamment de l’analyse directe d’images, statique (SIA) ou dynamique (DIA), de la diffusion statique de la lumière (SLS), également appelée diffraction laser (LD), de la diffusion dynamique de la lumière (DLS) et de l’analyse par tamis. L’analyse par tamisage est la méthode traditionnelle et la plus utilisée pour mesurer la distribution granulométrique.
Pourquoi le pesage au tamis est important
Les avantages de l’analyse par tamisage sont qu’elle est facile à utiliser, qu’elle nécessite des coûts d’investissement minimes, qu’elle offre des résultats précis et reproductibles dans un délai relativement court et qu’elle a la capacité de séparer les fractions granulométriques. La procédure d’analyse par tamisage différentiel est un processus fastidieux et sujet aux erreurs. L’utilisation d’un solde précis avec des fonctionnalités pratiques et la gestion des données numériques peut rapidement s’avérer rentable.
Regardez cette vidéo et découvrez pourquoi l’analyse granulométrique est si importante et comment effectuer une analyse par tamisage étape par étape.
L’impact de la distribution granulométrique peut être énorme et son analyse par pesage par tamis est un processus fastidieux et sujet aux erreurs. Automatisez vos flux de travail d’analyse des tamis : intégrez les processus guidés et la gestion des données numériques à l’ensemble de vos pesées de tamis !
Une pile de tamis se compose de plusieurs tamis empilés les uns sur les autres avec une taille de maille croissante, l’échantillon étant placé sur le tamis supérieur. Le tamisage est effectué jusqu’à ce que la masse de l’échantillon sur chaque tamis ne change pas (= masse constante). Chaque tamis est pesé et le volume de chaque fraction est calculé en pourcentage de poids, ce qui donne une distribution basée sur la masse.
Étapes de préparation
Étapes de pesage du tamis
Entretien de l’équipement
Comme d’autres instruments de mesure de précision en laboratoire, les tamis de test nécessitent un entretien régulier pour maintenir le niveau de performance, ce qui comprend :
La méthode choisie pour déterminer la taille et la distribution des particules dépend de la substance cible et de la taille attendue des particules.
Méthodes d’analyse granulométrique :
| Méthodes d’analyse granulométrique | Description et cas d’utilisation | Plages granulométriques typiques | Norme connexe |
Analyse du tamis :
| C’est la méthode traditionnelle pour déterminer la distribution granulométrique. Les particules solides d’une taille allant de 125 mm à 20 μm peuvent être mesurées rapidement et efficacement par tamisage à sec ou humide à l’aide de tamis d’essai standard. | 40 μm : 125 mm 20 μm : 20 mm 10 μm : 0,2 mm | Divers, incl. Norme ISO 3310 ASTM C136 ASTM D422 |
| Analyse d’images statiques (SIA) | Est principalement utilisé pour mesurer des distributions de tailles étroites, en mettant l’accent sur la caractérisation de particules très fines. Il fournit des images de particules haute résolution qui permettent une description extrêmement précise de la taille et de la forme, mais cela prend du temps. SIA est principalement utilisé dans la recherche et le développement. | 0,5 μm : 1,5 mm | Norme ISO 13322-1 |
| Analyse dynamique d’images (DIA) | Il s’agit d’une méthode de caractérisation des particules basée sur le nombre, applicable aux échantillons de plus de 1 m environ. Si des particules plus petites doivent également être mesurées, la diffraction laser (LD) est la méthode de choix. DIA est une méthode moderne de caractérisation de la taille des particules, idéale pour les mesures de routine de produits en vrac, de poudres, de granulés et de suspensions. Dans de nombreux secteurs, le DIA a déjà remplacé l’analyse par tamisage traditionnelle. | 1 μm : 30 mm | Norme ISO 13322-2 |
| Diffusion statique de la lumière (SLS) ou diffraction laser (LD) | Peut déterminer les distributions basées sur le volume, les produits pharmaceutiques (API) et les PSD dans les liquides et les boues. La LD est la méthode la plus courante pour la détermination de la distribution granulométrique des particules, autre que l’analyse par tamis traditionnelle. Elle est basée sur la déviation d’un faisceau laser par un ensemble de particules dispersées dans un liquide ou un courant d’air. | 10 nm : 4 mm | Norme ISO 13320 |
Diffusion dynamique de la lumière (DLS) | Est basé sur le mouvement brownien des particules dispersées en solution. Il s’agit d’une technique non invasive permettant de mesurer la taille et la distribution granulométrique des molécules et des particules, généralement dans la gamme submicronique. | 1 nm à 10 μm | Norme ISO 22412 |
L’analyse par tamisage est la méthode traditionnelle pour déterminer la distribution granulométrique. Les particules solides d’une taille allant de 125 mm à 20 μm peuvent être mesurées rapidement et efficacement par tamisage à sec ou humide à l’aide de tamis d’essai standard.
L’analyse par tamisage est spécifiée dans un certain nombre de normes nationales et internationales en tant que méthode d’essai obligatoire pour une variété de processus analytiques et industriels. Une recherche rapide du mot-clé « tamis » donne plus de 150 résultats de normes individuelles sur le site Web de l’ASTM et plus de 130 résultats sur le site Web de l’ISO. Ces résultats fournissent des informations sur les tailles de tamis requises pour un matériau particulier. Chaque norme décrit en détail la manière d’effectuer l’essai de taille des particules, y compris la taille de l’échantillon, la durée de l’essai, les résultats attendus et la méthode d’acceptation.
Exemples de normes :
La plupart de ces normes exigent que les tamis utilisés doivent répondre à certaines exigences techniques décrites dans des normes de tamis spécifiques telles que ISO 3310 ou ASTM E11 / E 323.
L’analyse directe d’images permet de déterminer les propriétés physiques des particules individuelles (taille, forme et morphologie de surface). La différence cruciale entre l’analyse d’images dynamiques et statiques est que dans l’analyse d’images statiques, les particules sont situées sur un support et ne se déplacent pas par rapport à la caméra pendant l’acquisition, comme avec un microscope, alors que dans l’analyse d’images dynamiques, les particules se déplacent devant un détecteur.
Vous souhaitez savoir :
Notre équipe d’experts est toujours à votre disposition pour vous aider et vous conseiller, n’hésitez pas à nous contacter.
Les étapes de l’analyse par tamis sont les suivantes :
Une pile de tamis standard se compose généralement de 5 à 10 tamis, ce qui rend l’ensemble du processus assez long.
Les défis de l’analyse par tamis sont les suivants :
Automatisez et numérisez votre flux de pesage de tamis pour accélérer le processus et le rendre moins sujet aux erreurs. Investissez dans une balance de précision XPR connectée au logiciel de laboratoire LabX™ pour un retour sur investissement rapide en accélérant le processus, en augmentant le débit et en réduisant le coût par échantillon.
Processus guidé et automatisé
Le processus peut être lancé à partir de l’écran tactile de la balance. L’utilisateur reçoit un guidage sécurisé étape par étape tout au long du flux de travail. Grâce à la détection automatique du poids, les tamis peuvent être pesés consécutivement sans toucher une touche. Tous les poids à vide sont stockés avec précision et intégralité.
L’aide graphique au pesage SmartTracTM facilite le pesage de votre échantillon jusqu’à une valeur cible spécifique et vous évite de surcharger vos tamis.
Pour la pesée du dos, il suffit de reprendre la tâche sur l’écran de la balance et de peser les tamis chargés dans le bon ordre, comme indiqué à l’écran. Les valeurs de poids sont automatiquement enregistrées dès qu’une valeur stable est atteinte.
Pesage efficace
Grâce à la fonction AutoZero et à l’enregistrement automatique des résultats, la pesée est incroyablement rapide et sûre. La grande stabilité fournie par le plateau de pesée unique SmartPan™ signifie que vous obtenez vos résultats jusqu’à deux fois plus rapidement qu’avec le pesage sur un plateau de pesée standard. Les données et les résultats sont automatiquement enregistrés sur le protocole de résultats intégré, ce qui élimine les entrées/sorties manuelles de données chronophages et sujettes aux erreurs. Plusieurs interfaces (4 USB, 1 LAN) permettent d’exporter facilement les résultats vers un PC ou un autre système.
Documentation sans erreur
LabX™ offre une gestion complète des données et une traçabilité complète ; Il prend en charge toutes les données et les calculs automatiquement. Une fois la dernière étape de pesée terminée, le résultat final est prêt. La solution complète peut être adaptée aux exigences individuelles du processus et intégrée au système ERP/LIMS existant de votre entreprise, ce qui permet un transfert bidirectionnel des tâches et des résultats. Toutes les données sont stockées en toute sécurité dans une base de données centralisée et des rapports personnalisés peuvent être générés à tout moment.
Construction durable et facile à nettoyer
Les balanciers XPR ont été conçus pour résister à des conditions difficiles et pour être facilement démontés sans l’utilisation d’aucun outil. Toutes les pièces sont lavables au lave-vaisselle - les surfaces lisses et les bords arrondis rendent le nettoyage de l’équilibre très facile.
Téléchargez notre eGuide gratuit et découvrez les bases de l’analyse par tamisage, y compris les cas d’utilisation, les flux de travail, les meilleures pratiques et les solutions efficaces. D’une manière facile à digérer, il présente des cas d’utilisation dans divers secteurs et explique leur importance dans chaque segment. Il compare également différentes méthodes d’analyse de la taille des particules, explique le flux de travail pour l’analyse par tamis et partage les meilleures pratiques, y compris 7 trucs et astuces pour une bonne analyse par tamisage.
L’approche Lean Lab avec les processus d’amélioration continue (CIP) permet de découvrir d’autres opportunités d’optimisation des processus d’analyse par tamisage.
Cet eGuide aborde les 6 objectifs suivants du CIP :
