Agglomération

Que signifie l'agglomération ?
Dans le traitement des poudres, l'agglomération est définie comme un processus d'accumulation de matériaux fins en unités cohésives telles que des pastilles ou des granulés. En termes simples, l'agglomération des poudres déplace les particules fines et pulvérulentes vers une gamme de taille plus grossière qui facilite la manipulation et le stockage.
Fondamentalement, l'agglomération est un processus d'accompagnement naturel qui se produit avec une efficacité variable lors de la manipulation ou du mélange et du séchage des poudres.
Si l'agglomération des poudres modifie l'aspect visuel des matériaux en vrac, le produit - chimiquement parlant - reste exactement comme il était avant l'agglomération. La seule différence est que les particules agglomérées sont maintenues ensemble par des mécanismes de liaison, ce qui peut modifier leur densité apparente et leur fluidité. Selon le type de processus d'agglomération, la porosité de l'aggloméré peut augmenter ou diminuer. Les agglomérats de taille similaire et dont la porosité interne est uniforme ont généralement un bon comportement de dissolution et de dispersion lorsqu'ils entrent en contact avec des liquides. Le processus peut être discontinu ou continu.

 

Comment la poudre est-elle agglomérée ?
Le choix d'un procédé d'agglomération approprié peut être une tâche difficile. Le coût des différents procédés varie. Certains matériaux en vrac s'agglomèrent très facilement, d'autres sont considérés comme difficiles à agglomérer et on leur ajoute souvent un liant liquide. Certains matériaux doivent être compactés en flocons aussi denses que possible, d'autres doivent être poreux, facilement solubles et dispersables. Ces dernières proviennent alors souvent de l'agglomérateur à lit fluidisé.

D'autres procédés d'agglomération sont : Les tables tournantes de granulation, les tubes de granulation, les mélangeurs de poudre, les granulateurs à mélange en couche annulaire, les presses à briquettes et les compacteurs à rouleaux ou les presses à comprimés.

Avec le mélangeur à deux arbres de type : HM d'amixon^®, des poudres hétérogènes peuvent être mouillées avec des composants liquides et agglomérées pour produire un produit instantané presque sans poussière et facile à écouler. Avec le mélangeur agglomérateur à couche annulaire type RMG, des billes uniformément rondes (pellets) peuvent être produites à partir de poudres poussiéreuses.

L'agglomération peut se produire spontanément pendant le mélange. Par exemple, lorsque des liquides sont ajoutés pendant le mélange de la poudre. Cependant, le phénomène d'agglomération est souvent indésirable. Il provoque le blocage et l'agglutination des poudres. Il entraîne un mauvais écoulement des poudres. Elles sont alors difficiles à transporter et à doser. Parfois, l'utilisation d'aides à l'écoulement peut aider.

 

Techniques d'agglomération des poudres
Il existe trois principales techniques industrielles d'agglomération des particules : l'agglomération sous pression, le frittage et la granulation par accumulation.

 

Agglomération sous pression
Dans l'agglomération sous pression, la poudre ou d'autres particules sèches sont pressées mécaniquement pour obtenir la forme solide souhaitée. La force résultante peut varier en intensité : de l'extrusion à basse pression au laminage à haute pression en passant par le compactage par poinçon. L'agglomération sous pression est généralement un procédé sec. L'humidité ou les liants ne sont pas ou peu nécessaires. Les produits ménagers courants fabriqués par agglomération sous pression comprennent les comprimés effervescents ou médicinaux, les briquettes de charbon de bois et la litière pour chats.

 

Frittage
Le frittage, également appelé frittage, est un procédé d'agglomération thermique dans lequel les atomes se diffusent à l'intérieur des matériaux. Les masses de poudre sont d'abord façonnées de manière à ce que la cohésion entre les particules de poudre soit minimale. Lors du frittage, les produits sont chauffés sans être fondus. Il est donc particulièrement adapté aux matériaux ayant un point de fusion très élevé. Le frittage est donc souvent utilisé dans la métallurgie des poudres et les céramiques fines.

Granulation par accumulation
La granulation Built-up, également appelée pelletisation, est la méthode d'agglomération la plus polyvalente et est généralement utilisée dans la fabrication de biens de consommation. Cette méthode implique une rotation particulièrement rapide pour permettre aux particules pulvérulentes de se combiner en particules plus grandes et plus denses.
Comme le mouvement de rotation de la chambre de mélange pousse les poudres vers les bords, les particules se déplacent sur la même trajectoire. À long terme, cela crée un effet boule de neige où les particules se combinent et se diffusent progressivement vers une gamme de tailles plus grossières. La granulation par accumulation est généralement un procédé humide dans lequel de l'humidité ou des liants sont ajoutés.
La granulation, la pelletisation, la micro-pelletisation et le conditionnement sont des exemples de techniques courantes de granulation par accumulation. Chaque procédé diffère par la taille, la forme, la distribution granulométrique et l'uniformité des granulés produits. Les mélangeurs à flux ou les granulateurs à mélange en anneau peuvent être utilisés comme granulateurs ou pelletiseurs par voie humide. Si l'on souhaite obtenir des agglomérats particulièrement gros, on peut recourir à une agglomération en plusieurs étapes. Une plaque de granulation est alors utilisée.

 

Agglomération par pulvérisation et lit fluidisé pour produits instantanés
Ici, les poudres sont dispersées et dissoutes dans un liquide de manière à pouvoir être pulvérisées par une buse. Le processus de pulvérisation a lieu au-dessus d'une tour de séchage ou de pulvérisation chauffée. Les gouttelettes pulvérisées descendent dans l'air chaud et tourbillonnant. Lorsqu'elles atteignent le fond, les gouttelettes sont séchées. Les particules de poudre chauffées peuvent éventuellement s'agglomérer avec d'autres poudres dans un lit fluidisé pneumatique. Les agglomérats produits de cette manière sont généralement facilement solubles lorsqu'ils sont mélangés à un liquide. Le procédé du lit fluidisé est utilisé dans de nombreux domaines de l'industrie alimentaire et pharmaceutique. Les poudres "instantanées" sont peu poussiéreuses, s'écoulent bien et coulent bien dans la phase liquide, tout en étant facilement dispersables et solubles.