Segregation

Im Zusammenhang mit Schüttgütern bedeutet Segregation Entmischung durch Schwerkraft.

Beispiel: Ein homogen gemischtes Schüttgut mit Partikeln unterschiedlicher Dichte befindet sich in einem Glasbehälter. Der Füllgrad beträgt z. B. 90 %. Der Glasbehälter wird nun über mehrere Kilometer auf der Straße transportiert. Je nach Beschaffenheit der Straße erfährt das Schüttgut unterschiedliche Schwingungsanregungen. Dadurch kommt es zu Relativbewegungen zwischen den Partikeln. Durch die Relativbewegungen der Partikel wird die innere Reibung des Pulvers "aufgezehrt". Im Glasbehälter wird dies sichtbar: Schwere Partikel gleiten nach unten, während leichte Partikel nach oben "aufschwimmen". Die Schwerkraft bewirkt eine Entmischung.

Ursachen für die Entmischung von Schüttgütern sind

• unterschiedliche Korngrößen
• unterschiedliche Schüttdichten
• unterschiedliche Partikelformen
• unterschiedliche Reibungskoeffizienten (Anwesenheit von Flüssigkeiten)
• Art der Pulverbewegung (Fließgeschwindigkeit)
• Art der Pulverlagerung/Verpackung
• ....

Vermeidung von Entmischung:
Soll eine homogene Schüttgutmischung vor Entmischung geschützt werden, kann das Pulver z.B. agglomeriert werden. Agglomeration wird an anderer Stelle im Glossar beschrieben. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Pulver so zu verdichten, dass die Partikel in ihrer Lage fixiert werden. In einer Vakuumverpackung können sich die Partikel nicht mehr gegeneinander bewegen.

Auch durch Einmischen einer geeigneten Flüssigkeit in das Pulver kann der homogen gemischte Zustand eines Pulvers fixiert werden. Die Flüssigkeit erhöht die innere Reibung der Schüttung. Dadurch wird die Fließfähigkeit verringert.

Segregation hat auch nützliche Aspekte, z.B. wenn ein Fremdstoff aus einem Schüttgut entfernt werden soll. Segregation aufgrund unterschiedlicher Teilchendichten tritt z. B. auf, wenn man ein Schüttgut - vergleichbar mit einem Wasserfall - gleichmäßig nach unten rieseln lässt. Wird das rieselnde Schüttgut von der Seite mit Luft angeblasen, so ist die Umlenkung der Strömung umso größer, je leichter die Partikel sind. Auf diese Weise findet eine Trennung aufgrund von Dichteunterschieden statt. Dieser Trennvorgang steht im Gegensatz zur Siebung, bei der eine Trennung aufgrund der Korngröße erfolgt.

Pulvermischer
Nach Abschluss eines Mischvorgangs liegt in der Regel eine hohe Mischgüte im Mischraum vor. Dennoch kann es zu Entmischungen kommen. Nämlich dann, wenn das Mischgut im freien Fall viele Meter tief in ein Silo fließt. Im Silo bildet sich dann ein Schüttkegel. Die groben Partikel rollen nach außen und die kleinen Partikel sammeln sich im Inneren. Die Fallhöhe unter dem Mischer sollte daher gering sein.

Eine weitere Maßnahme gegen Entmischung:
Wenn ein Mischgut stark zur Entmischung neigt, sollte der Mischer die gemischten Chargen sehr schnell austragen. So dass sich kein Schüttkegel bilden kann. Dies ist z.B. der Fall, wenn ein KoneSlid®-Mischer verwendet wird.