Schüttgutfeuchte: Messung und Einfluss auf das Fließverhalten
Bereits geringe Abweichungen der Feuchte können die Fließfähigkeit eines Schüttguts deutlich verändern. Wir empfehlen deshalb, die Feuchte zu jeder Probe mitzubestimmen, deren Fließeigenschaften verglichen werden sollen.
Sie erhalten Feuchte und Feststoffanteil, bezogen auf die feuchte Probe und auf die Trockenmasse – und im Vergleich mit Fließort und Wandreibung den Einfluss der Feuchte auf das Fließverhalten.
Kennwerte aus der Feuchtebestimmung
Aus Anfangsmasse m0 und Trockenmasse mtr ergeben sich Feuchte und Feststoffanteil – bezogen auf die feuchte Probe oder auf die Trockenmasse.
| Kennwert | Berechnung | Verwendung |
|---|---|---|
| Feuchte | %M = 100 · (m0 − mtr) / m0 | Vergleich von Proben, Chargen und Lieferungen |
| Feststoffanteil | %S = 100 · mtr / m0 | Trockensubstanz der Probe |
| Feuchte bezogen auf die Trockenmasse | %Matro = 100 · (m0 − mtr) / mtr | Einstellen einer Zielfeuchte, Trocknungsauslegung |
| Feststoff bezogen auf die Trockenmasse | %Satro = 100 · m0 / mtr | Umrechnung zwischen feuchter und trockener Masse |
Durchführung der Feuchtebestimmung
Die Feuchte wird nach der Darrmethode im Trockenschrank – in der Regel bei 105 °C, abhängig vom Probenmaterial – oder mit einem Halogen-Feuchtebestimmer gemessen. Auf Wunsch stellen wir Proben auf eine gewünschte Feuchte ein.
- Einwaage Die Probe wird in eine Probenschale eingewogen – die Anfangsmasse.
- Trocknen Im Trockenschrank oder Halogen-Feuchtebestimmer wird die Feuchte ausgetrieben.
- Massenkonstanz Getrocknet wird, bis sich die Masse nicht mehr ändert – die Trockenmasse.
- Auswertung Aus Anfangs- und Trockenmasse ergeben sich Feuchte und Feststoffanteil.
Darrmethode und Halogen-Feuchtebestimmer
Bei der Darrmethode trocknet die Probe im Trockenschrank – in der Regel bei 105 °C – bis zur Massenkonstanz. Der Halogen-Feuchtebestimmer wiegt die Probe während der Trocknung fortlaufend und zeichnet die Trocknungskurve auf; die Messung ist deutlich schneller. Jede Messung erfolgt mindestens als Doppelbestimmung; ziehen sich die Messungen über mehrere Tage hin oder weichen die Werte ungewöhnlich stark voneinander ab, wiederholen wir sie.
Prüfbericht und Kundenportal
Im Prüfbericht stehen Anfangs- und Trockenmasse, Massenverlust, Feuchte und Feststoffanteil – bezogen auf die feuchte Probe und auf die Trockenmasse – sowie die Trocknungskurve. Im Kundenportal lassen sich verschiedene Messungen gegenüberstellen und vergleichen.
Einfluss der Feuchte auf das Fließverhalten
Wirkmechanismen
Mit zunehmender Feuchte bilden sich zwischen den Partikeln Flüssigkeitsbrücken. Ihre Kapillarkräfte erhöhen die Haftkräfte und damit Kohäsion und Druckfestigkeit; das Schüttgut wird kohäsiver. Daneben verändert die Feuchte elektrostatische Effekte und die Reibung zwischen den Partikeln. Wie stark sie wirkt, hängt von Partikelgröße, -form, Oberflächenstruktur und der Verteilung der Feuchte in der Probe ab.
Vergleich bei unterschiedlicher Feuchte
Für den Vergleich wird eine zweite Probe gemessen: Entweder bereiten Sie die Stichprobe mit der gewünschten Feuchte vor, oder Sie geben uns eine Zielfeuchte vor, die wir im Labor einstellen. Gemessen werden dann Fließort und bei Bedarf Wandreibung.
Feuchte im Betrieb
Schwankt die Feuchte im Prozess oder nimmt das Schüttgut bei Lagerung Feuchte auf, ändert sich das Fließverhalten mit. Zusammen mit der Zeitverfestigung ist die Feuchte eine häufige Ursache für Anbackungen, Brücken und Schächte nach Stillstand.
Häufige Fragen zur Schüttgutfeuchte
- Was unterscheidet %M und die Feuchte bezogen auf die Trockenmasse (atro)?
- Die Feuchte %M bezieht den Massenverlust beim Trocknen auf die Anfangsmasse der feuchten Probe, die Feuchte atro auf die Trockenmasse. Bei 12,5 %M sind das z. B. etwa 14,3 % atro. Im Prüfbericht stehen beide Werte, dazu der Feststoffanteil.
- Wie wird der Einfluss der Feuchte auf die Fließfähigkeit untersucht?
- Dafür ist eine zweite Messreihe bzw. Probe erforderlich: Entweder bereiten Sie die Stichprobe mit der gewünschten Feuchte vor, oder Sie geben uns eine Zielfeuchte vor, die wir im Labor einstellen. Beide Proben werden dann mit Fließort und bei Bedarf Wandreibung gemessen und gegenübergestellt.
- Warum wird die Feuchte zusammen mit dem Fließort bestimmt?
- Bereits geringe Abweichungen der Feuchte können die Fließfähigkeit deutlich verändern. Mit der Feuchte der gemessenen Probe lassen sich Ergebnisse verschiedener Chargen und Lieferungen richtig einordnen.
- Wie viel Probenmaterial wird benötigt?
- Für die Feuchtebestimmung sind üblicherweise 100 bis 200 g ausreichend. Werden zusätzlich Fließorte oder die Wandreibung gemessen, kommt die dafür benötigte Menge hinzu.
- Wie lange dauert die Messung?
- In der Regel liegen die Ergebnisse ca. zwei Wochen nach Probeneingang vor – je nach Laborauslastung und Anzahl der Proben. Versuche zur Zeitverfestigung können die Regellaufzeit entsprechend erhöhen.
Schüttgutfeuchte messen lassen
Beschreiben Sie uns Ihr Schüttgut und die Fragestellung – wir erstellen Ihnen ein unverbindliches Angebot, auf Wunsch mit Vergleich bei unterschiedlicher Feuchte.
- Feuchte und Feststoffanteil, auch bezogen auf die Trockenmasse
- Fließort und Wandreibung bei unterschiedlicher Feuchte
- Ergebnisse online im Kundenportal und als Prüfbericht