Studio del fenomeno di sollevamento di polveri non tradizionali ad opera di un impulso aeraulico = Study of the phenomenon of lifting of non-traditional powders by an aeraulic impulse

Il rischio legato alle esplosioni di polveri in ambito industriale, in particolare nel settore tessile, è da tempo sottovalutato nonostante i vari incidenti di questa origine accaduti negli ultimi anni. Si ha generazione di polvere in qualunque tipo di lavorazione che preveda organi in movimento, in particolare essa una volta accumulatasi in strati o dispersa in aria potrebbe portare, in caso d’innesco, ad un evento incidentale. Il settore tessile ha la particolarità di generare polveri con una specifica morfologia a causa delle lavorazioni effettuate e a causa dei materiali utilizzati. Esse sono definite non tradizionali, cioè con la peculiarità di avere una dimensione significativamente maggiore rispetto alle altre. La problematica principale derivante da questa loro particolare forma è che tutti i test standardizzati presenti ad oggi per valutare la disperdibilità e il seguente innesco in nube non risultano efficaci a causa dei problemi di intasamento delle valvole o degli ugelli di dispersione, questo perché sono stati ideati per valutare essenzialmente particelle il più simili possibili a sfere. Per ovviare a questo problema si è sviluppato un prototipo di camera di dispersione che fosse in grado di testare questo genere di polveri. In particolare il lavoro svolto in questa tesi si pone l’obiettivo di indagare in maniera approfondita tutte le variabili che concorrono ad una dispersione in nube di una polvere non tradizionale così da poter valutare quali siano le proprietà che la influenzano maggiormente. Verrà descritto come è stata progettata la camera e tutti i circuiti ad essa collegati, in particolare sarà illustrato come è stata sviluppata la procedura operativa per il test di dispersione nella camera. È stata ideata anche un’apparecchiatura per la dispersione in strato, questo ha permesso di avere una polvere con un grado di compattazione il più simile possibile ad un accumulo generato per gravità e con un elevato grado di riproducibilità da testare nella camera. Tutti i campioni utilizzati provengono da varie lavorazioni del settore tessile e prima dei test di disperdibilità sono statti caratterizzati indagandone al microscopio ottico e al SEM la dimensione caratteristica e attraverso altri test standardizzati la densità di bulk e l’angolo di riposo. Attraverso i test di dispersione si sono tradotti gli indici di polverosità, che danno un’idea qualitativa della tendenza di un campione ad essere disperso, in flussi in massa così da poter dare un carattere quantitativo a questi indici, oltre a cercare di correlare le principali proprietà chimico-fisiche dei campioni con la loro tendenza ad essere disperse. I test consisteranno in una dispersione in nube dei vari campioni con una variazione progressiva della distanza dal getto d’aria mantenuto ad una pressione costante. Infine si è cercato di legare i flussi in massa ricavati dalle sperimentazioni a correlazioni di modelli matematici sviluppati per altri prototipi di camere di dispersione, come ad esempio esperimenti effettuati in shock tube, dove venivano testate polveri tradizionali. Legame cercato con lo scopo di riuscire a ricavare un fattore correttivo o una relazione in grado di predire con buona affidabilità la tendenza di un campione di polvere non tradizionale a formare una nube in funzione della pressione dell’aria che lo investe e della velocità della stessa.