Cet article abordera l’analyse granulométrique s’appuyant sur une étude de la distribution granulométrique, en utilisant notamment le tamisage gravimétrique sur un cas d’application précis : des échantillons de 10 à 3 mm.
Comprendre et maîtriser la distribution des particules
Tout d’abord, nous vous proposons une rapide explication de ce qu’est la distribution granulométrique. En effet, elle désigne la répartition des tailles de particules présentes dans un matériau granulaire.
Enfin, ce qu’on entend par matériau granulaire, c’est l’ensemble de particules solides, de tailles variées, qui interagissent principalement par contact. Ces matériaux industriels peuvent être des granulats, ou bien des poudres métalliques, ou encore des produits pharmaceutiques …
Cette analyse est essentielle dans de nombreux secteurs industriels (pharmaceutique, cosmétique, métallurgie, dispositifs médicaux …), car elle peut impacter directement les propriétés physiques et mécaniques des matériaux (stabilité, réactivité, filtration, densité apparente) ainsi que leurs performances et qualité.
Parmi les différentes méthodes d’analyse de la granulométrie, le tamisage gravimétrique se distingue par sa simplicité et son efficacité pour les particules comprises entre 10 mm et 3 mm notamment.
Application : le tamisage gravimétrique pour des particules de 10 à 3 mm
Le principe de la technique d'analyse par tamisage gravimétrique
L’analyse granulométrique par tamisage est une des analyses granulométriques. Le tamisage gravimétrique est une méthode physique permettant de séparer les particules d’un matériau en fonction de leur taille. Il repose sur l’utilisation d’une série de tamis calibrés dont l’ouverture des mailles diminue progressivement. Les particules sont placées sur le tamis supérieur et soumises à un mouvement mécanique, permettant leur passage au travers des mailles adaptées à leur taille.
Les fractions de matériau sont ensuite pesées pour établir une distribution granulométrique précise.
L’analyse par tamisage permet de :
Mesurer la taille des particules présentes au sein d'un échantillon pour en comprendre leur nature
Mesurer la qualité et la conformité des poudres ou granulés utilisés dans de nombreux secteurs d’activités (chimie, pharmaceutique, cosmétique, dispositifs médicaux…) et notamment dans le cadre des productions par fabrication additive
Optimiser vos formulations
Contrôler la qualité de vos matières premières
Améliorer vos procédés industriels
Le secteur pharmaceutique s’en sert pour contrôler la qualité des excipients et des principes actifs solides, tandis qu’en cosmétique, elle garantit l’uniformité des poudres et granulés intégrés dans les produits de maquillage ou de soin.
En plasturgie, l’analyse des granulés plastiques permet d’obtenir des processus d’extrusion et de moulage homogènes. Enfin, dans le domaine des dispositifs médicaux, elle permet de vérifier la granulométrie des matériaux utilisés dans la fabrication de prothèses, implants ou dispositifs à base de polymères.
Plus précisément, quelques cas concrets étudiés au laboratoire FILAB, illustrant comment le tamisage gravimétrique est utilisé dans différents contextes industriels pour garantir la performance, la conformité et la qualité du produit :
Contrôle des granulés de polymères avant moulage par injection : pour assurer un écoulement homogène et éviter les défauts d’aspect sur les pièces plastiques.
Qualification de poudres métalliques recyclées en fabrication additive : dans le but de contrôler la taille des particules après recyclage pour éviter les variations de densité dans les impressions.
Vérification de la consistance des exfoliants solides dans les crèmes ou gels cosmétiques : afin de garantir une sensation uniforme à l’application et éviter toute abrasion excessive.
Analyse des excipients compressés dans les formes sèches pharmaceutiques : pour assurer une bonne homogénéité et faciliter la compression des comprimés.
Pour conclure
L’analyse de la distribution granulométrique par tamisage gravimétrique reste une technique incontournable pour caractériser efficacement les matériaux solides de 10 à 3 mm. Sa simplicité d’exécution, sa fiabilité et sa capacité à répondre aux besoins de nombreux secteurs industriels en font une méthode privilégiée pour assurer la qualité et la conformité des matériaux.
Notre FAQ
Le tamisage sépare l’échantillon par classes d’ouverture de mailles, puis la pesée des fractions permet d’établir une répartition en masse. Le résultat décrit les fractions retenues ou passantes selon le protocole utilisé. Il ne correspond pas directement à un comptage de particules ni à la mesure de toutes leurs dimensions individuelles. Découvrir l’analyse par tamisage.
Dans cet exemple, les ouvertures de tamis permettent de séparer physiquement les classes de particules millimétriques recherchées et de peser leurs fractions. La pertinence de la méthode dépend aussi de la forme, de la friabilité et du comportement du matériau. Cette plage constitue un cas d’application ; elle ne définit pas la granulométrie de toutes les poudres ou de tous les procédés cités.
Les deux méthodes reposent sur des principes différents. Le tamisage caractérise un passage à travers des mailles et une répartition massique ; la diffraction laser fournit des tailles équivalentes à partir d’un signal optique et d’un modèle. La forme, la dispersion et les conventions de distribution influencent la comparaison. Un écart n’indique donc pas automatiquement une erreur d’analyse.
Le prélèvement doit tenir compte des risques de ségrégation du matériau, puis la préparation doit préserver la population à caractériser. Masse chargée, état d’humidité, ouvertures des tamis, durée et mouvement de tamisage sont à maîtriser. Le bilan des fractions et les éventuelles pertes doivent être suivis pour interpréter correctement les pourcentages obtenus et comparer plusieurs lots.
Le passage dans une maille dépend de la géométrie et de l’orientation des particules. Des agglomérats peuvent être retenus comme des ensembles, tandis qu’une sollicitation trop forte peut modifier un matériau friable. Le protocole doit donc définir l’état que l’on souhaite mesurer. Le tamisage ne renseigne pas, à lui seul, sur la composition chimique ni sur toutes les propriétés fonctionnelles du lot.
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