Towary masowe są trudne do opisania. W technologii proszkowej wykorzystywanych jest ponad 30 parametrów.
Wymieszać środki ułatwiające rozprowadzanie, środki przeciwzbrylające i środki przeciwzbrylające z proszkiem.
Na przykład, niewielkie ilości pigmentu barwiącego powinny wystarczyć do równomiernego zabarwienia kilku ton tynku elewacyjnego. Niewielka ilość mieszanki przypraw powinna wystarczyć, aby nadać wegańskim klopsikom mięsny smak.
Oprócz skuteczności proszku/mieszanki proszków ważne są również właściwości drugorzędne. Na przykład, jeśli proszki są przetwarzane przemysłowo. Gdy mieszanki napojów instant, takie jak cappuccino lub mrożona herbata, są napełniane w saszetkach. Gdy herbata jest napełniana do saszetek, proces napełniania odbywa się z dużą prędkością. Mieszanina proszku musi mieć stałą płynność i możliwość dozowania. Ponadto mieszanka musi być możliwie bezpyłowa, w przeciwnym razie uszczelnienie saszetek nie będzie skuteczne.
Proszki mogą być niskopyłowe, jeśli zostaną powiększone do postaci stabilnych aglomeratów. Wtedy generalnie płyną lepiej. Proszki mogą być również nisko pylące dzięki nawilżaniu. Im bardziej są mokre, tym gorzej płyną. Często płynne składniki aktywne powinny być również rozprowadzane w mieszaninie. Każda cząstka musi następnie zostać zwilżona proporcjonalną ilością cieczy. Powoduje to również pogorszenie płynności proszku. Faza ciekła sprzyja sklejaniu się cząstek. Zbrylanie może wystąpić w sposób niezamierzony.
Kształt stożka do nalewania dostarcza pierwszych wskazówek
Istnieje wiele metod określania sypkości proszków. Do wstępnego oszacowania można użyć szczególnie prostej metody. Określana jest wysokość stożka zalewania. Proszek przesypuje się przez sito do metalowego cylindra i tworzy stożek. Stożek usypu wzrasta do momentu, gdy siła grawitacji jest większa niż siły spójności. Cząsteczki następnie przesuwają się względem siebie. Stromość stożka usypowego jest miarą spójności proszku. Płaski stożek wylewowy wskazuje na dobrą sypkość proszku.
Metoda ścinania Jenike to profesjonalna metoda pomiaru właściwości przepływu, gdy proszki znajdują się w wielu stanach naprężenia (technologia silosowa).
Prostym wskaźnikiem zachowania przepływu jest kąt nachylenia: a) gorsze zachowanie przepływu, b) lepsze zachowanie przepływu
Kolektyw cząstek jest mieszany i zwilżany. Ilość płynu wzrasta z 1 do 4
Mechanizmy wiązania w kolektywach cząsteczek
Jeśli spojrzymy na kolektyw cząstek, grawitacja początkowo działa na każdą pojedynczą cząstkę. W niższych warstwach te siły zagęszczające sumują się w zależności od wysokości stosu. Jednocześnie cząsteczki wytwarzają między sobą siły adhezyjne. Są to siły wynikające z mostków płynów. Siły Van der Waalsa i siły elektrostatyczne są szczególnie silne, gdy cząsteczki są małe. Gdy cząstki stają się bardzo małe, suma tych sił międzycząsteczkowych zdecydowanie dominuje nad siłą ścinającą.
Aglomeraty mogą być powodowane w szczególności przez wilgoć i ścinanie.
Rozmiar cząstek i zawartość pyłu
Im więcej cząstek styka się ze sobą, tym większe są siły międzycząsteczkowe. Im drobniej zdyspergowany jest materiał sypki, tym bardziej wzrastają siły adhezji. Korelacja ta jest znacząca. Wynika to z faktu, że liczba kontaktów cząstek jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu wielkości cząstek.
Jeśli wilgotność względna otaczającego powietrza wynosi 50% lub więcej, hydrofilowe cząsteczki proszku mogą gromadzić wodę. Przyjmuje to formę jedno- i wielocząsteczkowych warstw adsorpcyjnych. Jeśli te warstwy adsorpcyjne kilku cząstek stykają się ze sobą (punkt po punkcie), następuje kondensacja kapilarna. Woda tworzy płynne mostki i może tworzyć szczególnie silne siły adhezyjne między cząsteczkami. Procesy aglomeracji mogą być inicjowane w tej formie. Aby uniknąć aglomeracji, należy zwiększyć odległość między cząstkami proszku. Można to osiągnąć, jeśli cząstki proszku zostaną pokryte środkiem wspomagającym przepływ.
Różne rozmiary cząsteczek umożliwiają działanie różnych mechanizmów wiązania. (1) mostek płynów; (2) siły van der Waalsa, (3) siły elektrostatyczne, (4) siła ciężaru
Dwa środki przeciwzbrylające o różnym działaniu: hydrofobowy po lewej, hydrofilowy po prawej.
Co mogą zrobić superplastyfikatory?
Możesz:
- Zachowanie przepływu zostało poprawione
- Unika się zbrylania i grudek
- Proszek wydaje się bardziej suchy niż jest w rzeczywistości
Dwa środki przeciwzbrylające o różnym działaniu:
c. jasnoniebieskie cząsteczki są zwilżone niebieską cieczą. Ciekły mostek łączy ze sobą dwie cząsteczki.
d. po dodaniu i wymieszaniu niewielkiej ilości środka ułatwiającego przepływ, ciecz zwilżająca jest powlekana. Substancje wspomagające przepływ i składniki płynne nie wykazują wzajemnego powinowactwa. Obie cząstki są teraz oddzielone od siebie.
e. brązowe cząsteczki są zwilżone turkusową cieczą. Ciekły mostek łączy ze sobą dwie cząsteczki.
f. po dodaniu i wymieszaniu niewielkiej ilości środka ułatwiającego przepływ, płyn zwilżający zostanie wchłonięty. Wspomaganie przepływu i składnik płynny mają do siebie bardzo wysokie powinowactwo. Obie cząstki są teraz oddzielone od siebie.
Użycie środków przeciwzbrylających powinno być rozważane tylko wtedy, gdy proszek płynie tak niewiarygodnie,
- że wewnętrzna logistyka produkcji jest utrudniona lub
- jeśli automatyczne przetwarzanie proszku jest utrudnione lub
- gdy wysokowydajne maszyny pakujące blokują lub
- jeśli wyładunek produktu z silosów, big-bagów lub kontenerów do przewozu luzem jest zablokowany
- jeśli materiał sypki ma tendencję do zbrylania się, gdy jest w spoczynku (czas krzepnięcia)
Środki przeciwzbrylające to proszki o bardzo niskiej gęstości, które są szczególnie drobno zdyspergowane. Dzięki temu są one niezwykle ekonomiczne. Ich powierzchnia właściwa jest bardzo duża. Może ona wynosić ponad 500 m²/g. Bardzo małe ilości mogą skutecznie otaczać sproszkowane towary. Siły międzycząsteczkowe są zmniejszone, mostki cieczy znikają, a produkt przepływa zgodnie z oczekiwaniami.
Dodatki przepływowe, takie jak krzemian magnezu, krzemian wapnia, dwutlenek krzemu (inne nazwy to żel krzemionkowy, kwas krzemowy lub żel krzemionkowy) są jednak niezwykle wrażliwe na ciśnienie i ścinanie. Jeśli są one intensywnie mieszane z materiałami sypkimi, ich działanie antyadhezyjne zostaje utracone. Środek wspomagający przepływ musi być zatem rozprowadzany w materiale sypkim w sposób "minimalnie inwazyjny", tj. przy niskim nakładzie energii. Niemniej jednak, środek wspomagający przepływ musi pokrywać wszystkie cząstki materiału sypkiego.
Superplastyfikatory są dodawane do materiału sypkiego tylko w proporcjach 0,001 lub 0,002 procent wagowych. To sprawia, że zadanie mieszania jest trudne.
Mieszalniki dwuwałowe amixon® pracują szczególnie wydajnie. Narzędzia mieszające obracają się z niską prędkością. Pozwala to zachować strukturę cząsteczek.
Dystrybucja środków przeciwzbrylających w sypkich ciałach stałych jest bardzo wymagająca. Należy przezwyciężyć kilka sprzecznych celów:
- Jeśli to możliwe, środek przeciwzbrylający nie powinien podlegać deklaracji. Jest to szczególnie pożądane w przemyśle spożywczym.
- Środki ułatwiające wylewanie powinny być stosowane tylko w bardzo małych dawkach, np. tylko 0,001% wagowo.
- Pomoce sypkie to bardzo lekkie proszki. Mają one tendencję do "unoszenia się" na mieszance proszku.
- Środki przeciwzbrylające są skuteczne tylko wtedy, gdy są równomiernie rozprowadzone w mieszance proszku.
- Struktura cząsteczek środków przeciwzbrylających jest złożona i niezwykle wrażliwa.
- Środki czyszczące są skuteczne tylko wtedy, gdy nie są obciążone, tj. nie są zagęszczone i nie są ścinane.
Powlekanych jest jak najwięcej cząstek mieszanki materiałów sypkich.
Firma amixon® zajmuje się tymi i podobnymi zadaniami od wielu lat i opracowała szczególnie skuteczne rozwiązania. Mieszalniki amixon® idealnie nadają się do takich zadań mieszania. Materiały sypkie są sypkie z minimalną ilością środków przeciwzbrylających. Jest to również możliwe w przypadku partii o wielkości kilku metrów sześciennych. Mieszalniki amixon® doskonale spełniają to wymagające zadanie przetwarzania, delikatnie i w krótkim czasie mieszania. Nasi klienci są zawsze zaskoczeni i zachwyceni, gdy demonstrujemy ten proces w naszym centrum technicznym.
amixon®mieszalniki testowe są dostępne w różnych rozmiarach: 10 litrów, 100 litrów, 400 litrów, 1000 litrów, 2000 litrów i 3000 litrów.
amixon® mieszalnik dwuwałowy. Idealny, delikatny efekt mieszania przy minimalnym zużyciu energii
"Dry Liquid"
Struktura powierzchni cząstek charakteryzuje się obecnością wielu kapilar. Cząsteczki wspomagające przepływ mają bardzo dużą powierzchnię - do 500 m²/gram. Pod tym względem superplastyfikatory mogą być również stosowane do wchłaniania i wiązania dużych ilości cieczy (do trzykrotności ich własnej wagi). Mieszalniki amixon® są szczególnie odpowiednie do produkcji suchych cieczy ze względu na ich delikatny tryb pracy.
Czasami "suche ciecze" są produkowane w celu nawilżenia krytycznych proszków i powstrzymania ich aglomeracji. Ta metoda zwilżania proszku działa bez systemów rozpylania cieczy.
Proces zwilżania. Tutaj można zobaczyć spoczywającą ciecz w środku, suchy proszek na krawędzi i powoli postępujące zwilżanie. Zachowanie superplastyfikatorów podczas zwilżania jest zupełnie inne. Cała ciecz zostanie wchłonięta w ciągu kilku sekund. (Absorpcja błysku)
© Copyright by amixon GmbH