Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Les propriétés comportementales dans un milieu particulaire sont étroitement liées aux propriétés collectives des particules, dans le cas de la fluidisation, ou de la prise en charge électrostatique, ou encore de l'émanation de poussière. Les différentes interactions dans ce milieu entre les particules de poudre et l’environnement font l’objet de cet article. Des tests d’applications sont effectués afin de déterminer le comportement de ces poudres durant de nombreuses opérations, comme le mélange, le séchage, l’enrobage, le compactage, le stockage. Ces test permettent une comparaison des comportements mais en aucun cas une interprétation absolue des résultats.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Khashayar SALEH : Enseignant-chercheur - Département de génie des procédés industriels de l'Université de Technologie de Compiègne
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Pierre GUIGON : Professeur des universités - Département de génie des procédés industriels de l'Université de Technologie de Compiègne
INTRODUCTION
Dans le dossier précédent [J 2 251], nous avons décrit quelques propriétés physiques fondamentales des poudres. Dans ce dossier, nous complétons cette description en mettant l"accent sur les méthodes de caractérisation d"autres propriétés, non moins importantes et indispensables à la compréhension des interactions entre les poudres et leur milieu environnant notamment en présence d"humidité, de champ électrique, de charges électrostatiques ou encore au contact d"un courant gaz pouvant conduire à l"émanation de poussière.
Si les propriétés physiques, objet du premier dossier [J 2 251], peuvent être déterminées, de façon fiable et acceptable, à partir des moyens analytiques devenus « routine » de nos jours, il n'en est pas de même pour les propriétés comportementales décrites dans ce dossier [J 2 252]. De surcroît, la théorie et la pratique dans le domaine de la technologie des poudres sont telles qu'il reste difficile de prédire les propriétés collectives des particules à partir de leurs caractéristiques individuelles, d'autant plus que les poudres sont rarement constituées d'un seul type de particules. Or, ce sont les propriétés collectives des particules qui déterminent le comportement d'une poudre dans des circonstances variées comme, par exemple, son aptitude à la fluidisation, à la prise de charge électrostatique, à l'émanation de poussière, à la compression, à l'attrition, au mottage ou encore à la segrégation.
La caractérisation de ces propriétés comportementales impose donc, en tout premier, le développement de tests d'application permettant de déterminer le comportement des poudres lors des différentes opérations qu'elles subissent (mélange, séchage, enrobage, compactage, stockage, etc.). Certains utilisent ces tests pour tenter d'expliquer et de rationaliser le comportement observé tandis que d'autres peuvent prédire l'aptitude de la poudre testée lors de manipulations diverses dans la chaîne du procédé.
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Conclusion
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5. Empoussièrement
La manipulation des produits pulvérulents lors de leur transport, leur fluidisation, leur empaquetage, leur ensilage, etc. conduit à l'émanation des poussières, autrement dit à la mise en suspension des plus fines particules dans l'atmosphère environnant. Ce phénomène peut engendrer de sérieux inconvénients :
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des problèmes d'hygiène dus au dépôt de poussières sur les surfaces ;
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des dangers d'explosion et d'inflammation pour les poudres organiques ou très réactives ;
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des risques pour la santé de l'homme suite à l'ingestion ou à l'inhalation pouvant engendrer des maladies pulmonaires chroniques de type asthme, bronchites, emphysèmes et pleurésies ;
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la pollution des environnements associés à la production, à la manipulation et à l'usage de ces produits.
Bien que la définition du mot « poussière » ne soit pas clairement précisée, l'ensemble des disciplines concernées s'accordent à considérer la poussière comme des particules fines, assez légères pour être mise en suspension pendant un temps significatif.
Les réglementations en matière de santé considèrent la « poussière totale » comme la quantité intégrale de matières en suspension dans un volume d'air. Il s'agit, en général, des particules de taille inférieure à 100 μm dont la quantité est habituellement exprimée en mg · m–3.
Toutefois, à défaut de disposer de moyen de mesure capable de déterminer la poussière totale, on s'intéresse souvent à la fraction inhalable, déterminée par des systèmes de mesure munis d'échantillonneurs simulant le fonctionnement du système respiratoire humain, ce qui permet de caractériser des fractions particulières de poussière atmosphérique dans les milieux de travail. Trois fractions particulières de poussière sont alors définies en relation avec la partie de l'appareil respiratoire concernée par le dépôt potentiel des particules (figure ) ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TEUNOU (E.), FITZPATRICK (J.-J.) - Effect of storage time and consolidation on food powder flowability. - Journal of Food Engineering, 43, p. 97-101 (2000).
-
(2) - RUMPF (H.) - Particle technology. - Chapman and Hall (1979).
-
(3) - SVAROVSKY (L.) - Powder testing guide : methods of measuring the physical properties of bulk powders. - Éd. Elsevier Science (1987).
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(4) - CONESA (C.), SALEH (K.), THOMAS (A.), GUIGON (P.), GUILLOT (N.) - Characterization of flow properties of powder coatings used in automotive industry. - Kona, 22, p. 94-106 (2004).
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(5) - GELDART (D.) - Gas Fluidization Technology - . Ed. John Wiley & Sons (1986).
-
(6) - DONALD (L.F.) - Review on Wetting and Spreading In Fine Particle Systems. - International Fine Particle Research Institute, USA, avr. 1997.
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ANNEXES
1 À lire également dans nos bases
SALEH (K.), GUIGON (P.) - Mise en œuvre des poudres. Caractérisation et analyse des propriétés des solides divisés. - [J 2 251] Formulation (2009).
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