颗粒强度测定仪：变色硅胶颗粒强度的测定操作规范与应用方案

1 前言

变色硅胶是以细孔硅胶为载体、经氯化钴等指示剂浸渍活化制成的功能性吸附干燥剂，在仪器仪表防潮、药品包装、电子元器件储存及气体净化等领域应用广泛。在储运及装填过程中，若颗粒强度不足，易破碎粉化，不仅造成吸附剂损耗，还可能污染被保护的产品或设备。因此，抗压强度是衡量变色硅胶产品质量的关键物理指标之一。

变色硅胶属于硬质球形脆性颗粒，受压至临界值即发生脆性断裂，适配脆性颗粒—球形检测模式。本方案依据GB/T 34709-2017《硅胶通用试验方法》及GB/T 44750-2024《颗粒 抗压强度的测量》等标准，利用颗粒强度测定仪建立规范化操作流程。方法简洁可靠，适用于含钴变色硅胶、无钴变色硅胶、蓝胶指示剂及普通硅胶干燥剂等各类球形硅胶颗粒的强度检测，可满足硅胶生产企业质控、干燥剂厂家来料检验及第三方合规检测等场景需求。

2 仪器与试剂

2.1 仪器

颗粒强度测定仪；标准分样筛（根据变色硅胶粒径规格配备）；镊子等。

图 1：颗粒强度测定仪外观图

2.2 样品与辅助用品

变色硅胶颗粒；无水乙醇（分析纯）；无尘软毛刷。

3 实验方法

3.1 样品准备

取样：按照 GB/T 41948《颗粒表征 样品准备》的规定进行取样。从批量产品中随机采集具有代表性的变色硅胶样品，取样量应足够完成全部测试。

筛分等级：

根据产品标准规定的粒度范围，使用对应规格的标准筛对样品进行筛分。常见的变色硅胶粒

度分级如下：

Ÿ 小球型：粒径 d < 2.00 mm

Ÿ 中球型：2.00 mm ≤ d <4.00 mm

Ÿ 大球型：4.00 mm ≤ d <6.00 mm

筛分后选取目标粒度区间的完整颗粒备用。

样品挑选：用镊子从筛分后的样品中随机选取 30 粒没有裂痕、外观浑圆的变色硅胶颗粒。

样品预处理：变色硅胶具有较强的吸湿性，测试前将待测样品在恒温恒湿的环境中平衡 2h。

3.2 样品测试步骤

开机自检：开启仪器电源，选择颗粒类型（变色硅胶属于脆性颗粒），仪器自动完成整机自

检。压杆自动升降归零，自检完成后，界面显示“待检测”。

模式选择：选择球形颗粒检测界面，清空历史测试数据。

样品放置：用镊子夹取 1 颗变色硅胶颗粒平稳放置于样品托盘中心区域，保证颗粒居中无倾斜。

启动测试：点击“开始”进行测试。压杆匀速向下运动，接触样品后实时显示当前压力值。

数据采集：仪器持续实时采集压力数值，变色硅胶颗粒受压破碎瞬间蜂鸣报警，设备自动记

录破碎峰值压力，压杆自动回升至初始位置，单次测试数据自动存入系统。

清理托盘：单次测试完成后，用毛刷清扫托盘内硅胶碎屑，再进行下一粒测试。

平行测试：每组连续有效测试 15 粒，中途若颗粒打滑、未破碎触发超压保护，点击“停止”舍弃本次数据，重新检测。

3.3 安全注意事项

含钴变色硅胶中氯化钴具有一定毒性，操作过程中建议佩戴手套，避免粉尘吸入。

测试过程中禁止接触托盘压头，防止夹手。

颗粒破碎时会产生碎屑飞溅，需穿戴实验服、口罩和眼罩等防护用品。

若测试样品超过仪器最大量程，将触发保护，当前测试不计数据、不计次数。

3.4 颗粒强度测定仪操作说明

颗粒类型选择：开机主界面选择“脆性颗粒”（变色硅胶属于脆性颗粒）。

清零：如仪器不显示“0”，点击“清零”按键。

查看数据：点击“查看”进入查看界面，可存储 15 次测试数据，保存平均值及变异系数。打印：点击“打印”打印本轮测试数据。

清空：点击“清空”清空本轮测试数据粒。

图 2：样品测试过程

4 结果与讨论

4.1 结果统计

仪器自动存储 15 组单粒颗粒破碎压力值，自动计算：

单粒颗粒强度：破碎瞬间最大压力，单位 N；

批次平均颗粒强度：15 组数据算术平均值，单位 N；

变异系数 Cv：反应变色硅胶肥颗粒强度均匀性，用于评价生产工艺稳定性。

无需额外换算公式，直接以仪器输出平均压力作为最终检测结果。

4.2 测试结果

图 3：颗粒强度测试数据图

4.3 精密度

变异系数越小，说明颗粒均匀性越好。颗粒的形状、大小及制备工艺的一致性会影响颗粒的

颗粒强度结果。

5 方案特点与优势

5.1 颗粒强度测定仪性能亮点

操控便捷：配备触摸式人机界面，参数预设后一键启动，数据自动统计并支持结果打印。

智能防护：内置超压停机保护功能，有效防止高硬度颗粒对传感器造成损坏。

高分辨检测：力值分辨力达0.01 N，能够清晰识别不同配方或工艺条件下变色硅胶的强度差异，为品质分级与工艺优化提供精细数据支撑。

5.2 适用对象与检测能力

样品类型：涵盖含钴变色硅胶、无钴变色硅胶、蓝胶指示剂及普通硅胶干燥剂等各类球形硅胶颗粒。

尺寸兼容：适配粒径0.2~25 mm（或0.5~25 mm，视仪器型号而定）的颗粒。

效率表现：单粒检测耗时短，数据重复性良好，可满足批量化快速检测需求。

5.3 关键质控要点

环境与预处理：建议在温度10~30℃、相对湿度≤70%的实验环境下操作。变色硅胶吸湿性强，测试前须在恒温恒湿环境中平衡2小时。

筛分规范：依据产品标准规定的粒度范围进行筛分，确保所测颗粒粒径符合规格要求。

取样代表性：严格遵循随机取样原则，保证检测结果能够真实反映批次产品的整体质量水平。

安全防护：含钴变色硅胶中氯化钴具有一定毒性，操作时建议佩戴手套，避免粉尘吸入；颗粒破碎时可能产生碎屑飞溅，应穿戴实验服、口罩及眼罩等防护用品。

规范操作与维护：测试前后及时清理托盘碎屑，保持仪器洁净干燥；定期使用标准砝码对力值进行校验。

6 结论

本方案依据GB/T 34709-2017《硅胶通用试验方法》及GB/T 44750-2024《颗粒 抗压强度的测量》等标准，利用颗粒强度测定仪的脆性颗粒—球形检测模式，建立了一套规范化的变色硅胶颗粒抗压强度检测流程。该方法充分贴合变色硅胶硬质球形脆性的物理特征，通过统一检测模式及多粒平行测定，有效保证了数据的稳定性和可比性。

整套方案操作门槛低、智能程度高、检测结果客观，能够准确反映变色硅胶在储运及装填过程中的抗破碎能力，适用于硅胶生产企业的产线中控与成品放行、干燥剂生产企业的来料检验以及第三方实验室的合规检测等多元场景，具有良好的实用推广价值。