Esistono molte lavorazioni industriali in cui grandi volumi di polvere o granuli devono essere essiccati e sterilizzati prima di poter essere confezionati o miscelati con altri ingredienti. Esistono anche molte lavorazioni in cui gli ingredienti reattivi devono essere miscelati in un ambiente controllato e a tenuta di pressione. A seconda della lavorazione, un essiccatore per polveri ottimale deve essere in grado di svolgere una gamma completa di funzioni di miscelazione, essiccazione e reazione.
Il tecnologo della miscelazione amixon® progetta essiccatori sottovuoto, miscelatori e reattori 3 in 1 adatti anche ai processi produttivi più delicati. I robusti sistemi AMT e VMT utilizzano il vuoto per creare condizioni di temperatura e pressione ideali, in modo che gli ingredienti in polvere possano essere essiccati, miscelati e fatti reagire in modo rapido e delicato, il tutto in un unico dispositivo.
Ecco i principi che rendono l'essiccazione sottovuoto così efficace per la miscelazione industriale delle polveri e i processi di reazione discontinui:
Essiccazione a convezione vs essiccazione a contatto
L'essiccazione convettiva è il metodo più comune di essiccazione termica, in quanto i macchinari adatti sono relativamente semplici da realizzare.
Per saperne di più: Che cos'è l'essiccazione?
Gli essiccatori convettivi fanno circolare l’aria calda all’interno del prodotto e al di sopra di esso, riducendo così l'umidità dell'atmosfera intorno al prodotto e facendo evaporare il solvente. Più l'aria è calda, più veloce sarà il processo di essiccazione del prodotto.
Tuttavia, l'essiccazione per convezione ha degli aspetti negativi. Innanzitutto, un'aria eccessivamente calda può compromettere notevolmente la qualità del prodotto. Se l'aria è troppo calda, la superficie solida del prodotto può indurirsi e formare una crosta. Inoltre, poiché l'aria calda espone i prodotti all'ossidazione, l'essiccazione per convezione può causare una significativa degradazione delle proprietà nutrizionali e del colore, rendendola sconsigliata per l'essiccazione degli alimenti. Infine, l'essiccazione per convezione richiede un elevato consumo energetico.
Rispetto all'essiccazione per convezione, l'essiccazione per contatto ha il vantaggio di essere più controllabile ed efficiente dal punto di vista energetico. Il maggiore controllo rende l'essiccazione per contatto ideale per la lavorazione di materiali combustibili. L'essiccazione per contatto è il principio di base del trasferimento di massa utilizzato nella maggior parte degli essiccatori sottovuoto.
Essiccatore verticale ed essiccatore a vuoto (VMT)
Essiccatore e miscelatore sottovuoto verticale VMT di amixon®: Macchinari 3 in 1 ad alte prestazioni per l'essiccazione, la miscelazione e la reazione sottovuoto ideali, fra i tanti, per i settori alimentare, farmaceutico e chimico. Il VMT disidrata gli ingredienti sottovuoto utilizzando meccanismi di contatto indiretto: ogni superficie all'interno della camera è rivestita e può essere riscaldata o raffreddata. E ciò vale anche per l'albero e le pale di miscelazione.
Che cos'è l'essiccazione sottovuoto?
L'essiccazione sottovuoto è un'operazione discontinua eseguita in un recipiente a tenuta d'aria in cui la pressione e l'umidità vengono ridotte tramite delle pompe per il vuoto. Abbassando la pressione atmosferica all'interno della camera, i materiali al suo interno si disidratano più rapidamente grazie al contatto con le pareti, che sono riscaldate indirettamente. In questo senso, l'essiccazione sottovuoto è essenzialmente un'essiccazione per contatto sottovuoto.
Essiccazione sottovuoto di materiali termosensibili
L'essiccazione sottovuoto è una delle principali tecniche di essiccazione industriale per polveri e granuli sensibili al calore, igroscopici e/o tossici. Evitare il calore eccessivo durante l'essiccazione delle polveri può essere necessario per una serie di motivi, che vanno dalla qualità del prodotto alla sicurezza:
- Polveri farmaceutiche: se riscaldati, i principi attivi possono perdere il loro effetto medicinale.
- Essiccazione degli alimenti: alcuni nutrienti possono degradarsi se esposti ad alte temperature. Con un calore eccessivo possono deteriorarsi anche il gusto, la consistenza e l'aspetto.
- Plastica e lavorazioni chimiche: i materiali sintetici possono rilasciare tossine in caso di esposizione prolungata al calore. Questo può addirittura rendere pericolosi i metodi di asciugatura a convezione, in quanto alla fine viene emesso il flusso d'aria calda.
L'essiccazione sottovuoto è una tecnica sicura e altamente efficiente per essiccare grandi volumi di polveri o granuli sensibili al calore a una temperatura molto più bassa di quella utilizzata da un essiccatore industriale tradizionale. Nel vuoto, quando la pressione ambiente è ridotta, il punto di infiammabilità dei liquidi si abbassa notevolmente.
Grazie alle loro camere pressurizzate, gli essiccatori sottovuoto amixon® sono in grado di ridurre il punto di infiammabilità di una sospensione acquosa da 100 °C (o 212 °F, che è il normale punto di ebollizione dell'acqua) a soli 35 °C (95 °F). Il processo di essiccazione sottovuoto richiede una minore quantità di calore per rimuovere l'acqua dal prodotto, con un consumo energetico inferiore e una minore degradazione del prodotto rispetto ai metodi di essiccazione tradizionali.
Essiccatore sottovuoto dotato di lame di miscelazione brevettate SinConvex®: Tutti i modelli di essiccatore sottovuoto amixon® funzionano anche come frullatori a nastro. All'interno della camera si trova un albero di miscelazione montato in alto, dotato di lame di miscelazione convesse brevettate. Lo strumento di miscelazione inclinato ed elicoidale crea un flusso tridimensionale all'interno degli ingredienti sfusi e limita l'accumulo di materiale fine.
Miscelazione in un essiccatore sottovuoto
I modelli amixon® AMT e VMT non sono soltanto degli essiccatori sottovuoto, ma anche dei miscelatori sottovuoto. Entrambi i modelli sono dotati di una lama di miscelazione a spirale per mescolare il contenuto durante il processo di essiccazione sottovuoto. L'intensità del movimento può essere regolata, passando da un'omogeneizzazione delicata a una disagglomerazione intensa.
Ogni singola parte di un essiccatore sottovuoto amixon® che viene a contatto con il prodotto è rivestita: dalle pareti del recipiente, al braccio di miscelazione, fino alle pale di miscelazione. Ciò significa che tutta la camera interna dell'essiccatore per polveri può essere riscaldata o raffreddata, con una superficie di trasferimento termico maggiore.
Inoltre, la miscelazione del prodotto mediante una lama di miscelazione a spirale non si limita a mescolare gli ingredienti. Creando un flusso tridimensionale, il calore viene distribuito uniformemente in tutto il prodotto, massimizzando l'uniformità del lotto nel processo di essiccazione sottovuoto. La miscelazione sottovuoto può anche migliorare la qualità della dispersione del prodotto finale, eliminare gli spiacevoli vuoti estetici e impedire la crescita microbica.
Essiccatori sottovuoto come reattori discontinui
Grazie ai loro contenitori ermetici e pressurizzati, le macchine per l'essiccazione sottovuoto amixon® possono essere utilizzate anche come reattori discontinui.
Le condizioni di temperatura e pressione all'interno della camera possono essere controllate con estrema precisione, creando l'ambiente ideale per la realizzazione di determinate reazioni chimiche.
Inoltre, il design dell'essiccatore sottovuoto facilita e velocizza la pulizia tra un lotto e l'altro, così possono essere utilizzati gli stessi reattori miscelatori ed essiccatori per polveri per lavorare ingredienti diversi.
Come viene rimosso il vapore durante l'essiccazione sottovuoto?
Nei modelli di essiccatori sottovuoto amixon®, il vapore di scarico si muove verso l’alto e passa attraverso un filtro riscaldato, che cattura e rimuove le particelle di polvere. Il vapore viene poi raccolto in un condensatore e infine scaricato attraverso una pompa a vuoto.
Di solito queste emissioni sono pulite e non comportano rischi per la salute né per l'ambiente. In questo senso, gli essiccatori sottovuoto sono un sistema a circuito chiuso.
Applicazioni comuni per gli essiccatori sottovuoto e i miscelatori reattori
L'essiccazione sottovuoto è spesso utilizzata nella lavorazione degli alimenti, nella produzione farmaceutica, nella produzione di materie plastiche, nella ceramica, nella metallurgia e nelle lavorazioni chimiche. Per saperne di più sulla tecnologia di essiccazione sottovuoto personalizzata che amixon® ha sviluppato per diversi settori e applicazioni:
I nostri essiccatori per polveri
Per sapere di più sulle specifiche e sulle capacità degli essiccatori di polveri e dei reattori di miscelazione amixon®.
- Essiccatore miscelatore cilindrico ed essiccatore sottovuoto (VMT)
- Essiccatore verticale conico (AMT)