Exkurs: Pulvermischen und begleitende Verfahren
Je nach Feinheit können Stäube dauerhaft in der Luft schweben. Dies gilt insbesondere für viele nanodisperse Pulver.
Die verfahrenstechnische Grundoperation „Mischen von Pulvern“ ist stets mit verschiedenen Neben- bzw. Begleiteffekten verknüpft. Diese werden bei mikroskopischer Betrachtung der einzelnen Mischgutpartikel deutlich sichtbar. Häufig sind bestimmte Begleiteffekte ausdrücklich erwünscht. In solchen Fällen müssen Mischapparat, Mischorgane und Prozessführung sorgfältig aufeinander abgestimmt werden. Sind Begleiteffekte hingegen unerwünscht, ist eine besonders schonende Mischcharakteristik erforderlich.
Die gleichen Begleitoperationen werden in unterschiedlichen Branchen teils verschieden benannt, obwohl die zugrunde liegende physikalische Grundoperation identisch ist. Bauart und Auslegung des Mischsystems sowie die gewählte Betriebsweise bestimmen Art und Intensität der auftretenden Nebenwirkungen.
amixon® entwickelt und fertigt eine Vielzahl vertikaler Präzisions-Pulvermischer für nahezu alle Branchen der Schüttgut-Verfahrenstechnik. Durch die gezielte Auslegung von Mischraumgeometrie, Mischwerkzeug und Prozessführung können gewünschte Begleiteffekte reproduzierbar erzeugt oder auf ein Minimum reduziert werden.
Das amixon® Portfolio umfasst ein einzigartiges Spektrum an Präzisionsmischern, Vakuum-Mischtrocknern und Synthesereaktoren. Im Technikum stehen mehr als 30 unterschiedliche amixon® Apparate für Versuche mit Originalprodukten zur Verfügung. So erzielen unsere Prozessapparate branchenübergreifend hervorragende Mischergebnisse und hohe Prozesssicherheit – weltweit.
Pulvermischen – scheinbar trivial, verfahrenstechnisch hochkomplex
Das Mischen von Pulvern gehört zu den ältesten verfahrenstechnischen Grundoperationen der Menschheit. Im industriellen Maßstab neigt man dennoch dazu, das Pulvermischen als vermeintlich trivialen Prozess einzustufen. Bei genauerer Betrachtung zeigt sich jedoch, dass während des Mischvorgangs zahlreiche begleitende Effekte gleichzeitig und zum Teil sogar gegenläufig ablaufen. Typische, beim Pulvermischen überlagerte Verfahrensphänomene sind unter anderem:
- Desagglomerieren (Aufbrechen von Agglomeraten zur Freisetzung primärer Partikel)
- Sphärisierung (Abrundung kantiger Partikeloberflächen)
- Zerkleinern (Oberflächenvergrößerung durch Partikelgrößenreduktion)
- Benetzen (Aufbringen von Flüssigkeiten auf Feststoffoberflächen)
- Ummanteln (Coaten von Trägerpartikeln mit funktionellen Schichten)
- Segregieren (Entmischung anhand unterschiedlicher Kornfraktionen)
- Aufbaugranulieren (Agglomerieren, gezielte Vergrößerung der Partikel)
- Trocknen (Entzug der Flüssigphase im Mischprozess, gegebenenfalls unter Vakuum)
- Reaktion (stoffliche Umwandlung reaktiver Komponenten im Mischer)
- Kristallisation / chemische Fällung (Entstehung eines Feststoffs aus einer Flüssigphase)
Die auf dem Info-Würfel dargestellten Verfahrensziele haben je nach Branche eine unterschiedliche Priorität:
- In der Pharmaindustrie stehen Wirkstoffsynthese, schonende Feststoffaufbereitung und zuverlässige Vakuumtrocknung im Vordergrund. In der
- Feststoffgalenik sind kontrolliertes Zerkleinern, Desagglomerieren und definiertes Agglomerieren entscheidend für Fließfähigkeit, Dosiergenauigkeit und Tablettierbarkeit. In der
- Lebensmittelindustrie dominieren Flexibilität, Hygienic Design und Reinigbarkeit – bei gleichzeitig besonders schonendem Mischen empfindlicher Rezepturen. In der
- Feinchemie und Kunststoffindustrie ist die raum- und zeitlich kontrollierte Reaktionsführung im Mischer von zentraler Bedeutung. In der
- Pulvermetallurgie dienen Nanopartikel häufig als funktionelle Coatingsubstanzen und müssen die Träger- bzw. Wirkstoffpartikel vollständig und homogen umhüllen. In der
- Biotechnologie ist das schonende Mischen großer Chargen entscheidend. Gleichzeitig sind präzises Temperieren bei wechselnden Stoffkonsistenzen und die Einhaltung extrem hoher Hygienestandards gefordert.
Manche Verfahren finden chargenweise statt, andere kontinuierlich. Aber Branchenübergreifend kommen alle Mischergattungen des amixon® Fabrikationsprogramms zum Einsatz.
amixon® Info Würfel
Das Mischen von Pulvern gehört zu den ältesten verfahrenstechnischen Grundoperationen der Menschheit. Im industriellen Maßstab neigt man dennoch dazu, das Pulvermischen als vermeintlich trivialen Prozess einzustufen. Bei genauerer Betrachtung zeigt sich jedoch, dass während des Mischvorgangs zahlreiche begleitende Effekte gleichzeitig und zum Teil sogar gegenläufig ablaufen. Typische, beim Pulvermischen überlagerte Verfahrensphänomene sind unter anderem:
- Desagglomerieren (Aufbrechen von Agglomeraten zur Freisetzung primärer Partikel)
- Sphärisierung (Abrundung kantiger Partikeloberflächen)
- Zerkleinern (Oberflächenvergrößerung durch Partikelgrößenreduktion)
- Benetzen (Aufbringen von Flüssigkeiten auf Feststoffoberflächen)
- Ummanteln (Coaten von Trägerpartikeln mit funktionellen Schichten)
- Segregieren (Entmischung anhand unterschiedlicher Kornfraktionen)
- Aufbaugranulieren (Agglomerieren, gezielte Vergrößerung der Partikel)
- Trocknen (Entzug der Flüssigphase im Mischprozess, gegebenenfalls unter Vakuum)
- Reaktion (stoffliche Umwandlung reaktiver Komponenten im Mischer)
- Kristallisation / chemische Fällung (Entstehung eines Feststoffs aus einer Flüssigphase)
Die auf dem Info-Würfel dargestellten Verfahrensziele haben je nach Branche eine unterschiedliche Priorität:
- In der Pharmaindustrie stehen Wirkstoffsynthese, schonende Feststoffaufbereitung und zuverlässige Vakuumtrocknung im Vordergrund. In der
- Feststoffgalenik sind kontrolliertes Zerkleinern, Desagglomerieren und definiertes Agglomerieren entscheidend für Fließfähigkeit, Dosiergenauigkeit und Tablettierbarkeit. In der
- Lebensmittelindustrie dominieren Flexibilität, Hygienic Design und Reinigbarkeit – bei gleichzeitig besonders schonendem Mischen empfindlicher Rezepturen. In der
- Feinchemie und Kunststoffindustrie ist die raum- und zeitlich kontrollierte Reaktionsführung im Mischer von zentraler Bedeutung. In der
- Pulvermetallurgie dienen Nanopartikel häufig als funktionelle Coatingsubstanzen und müssen die Träger- bzw. Wirkstoffpartikel vollständig und homogen umhüllen. In der
- Biotechnologie ist das schonende Mischen großer Chargen entscheidend. Gleichzeitig sind präzises Temperieren bei wechselnden Stoffkonsistenzen und die Einhaltung extrem hoher Hygienestandards gefordert.
Manche Verfahren finden chargenweise statt, andere kontinuierlich. Aber Branchenübergreifend kommen alle Mischergattungen des amixon® Fabrikationsprogramms zum Einsatz.
amixon® Info Würfel
Verfahrensparameter und Aufbereitungsschritte
KoneSlid® Mischer von amixon®.
Am Ende eines Mischprozesses soll ein homogenes Pulvergemisch entstehen, das die spezifizierten Produkteigenschaften zuverlässig erfüllt. Die eingestellten Verfahrensparameter bestimmen dabei, welcher Aufbereitungsschritt im amixon® Mischer tatsächlich realisiert wird:
- Stoffzusammensetzung und Rezeptur
- Förderung oder Unterdrückung partikulärer Wechselwirkungen (chemisch, physikalisch)
- Partikelgrößen- und Kornspektrum
- Temperaturführung im Mischraum
- Anwesenheit flüssiger Phasen
- Art und Weise der Flüssigkeitseinbringung (z. B. Dosiermodus, Sprühbild)
- Druckniveau im Prozessraum
- Art der Strömungserzeugung und Mischwerkzeuggeometrie
- Reihenfolge und Zeitpunkt der Zugabeschritte
- Turbulenzintensität des Mischvorgangs
- Dauer der Misch- und Nachlaufphase
- sowie weitere anwendungsspezifische Prozessparameter
KoneSlid® Mischer von amixon®.
Am Ende eines Mischprozesses soll ein homogenes Pulvergemisch entstehen, das die spezifizierten Produkteigenschaften zuverlässig erfüllt. Die eingestellten Verfahrensparameter bestimmen dabei, welcher Aufbereitungsschritt im amixon® Mischer tatsächlich realisiert wird:
- Stoffzusammensetzung und Rezeptur
- Förderung oder Unterdrückung partikulärer Wechselwirkungen (chemisch, physikalisch)
- Partikelgrößen- und Kornspektrum
- Temperaturführung im Mischraum
- Anwesenheit flüssiger Phasen
- Art und Weise der Flüssigkeitseinbringung (z. B. Dosiermodus, Sprühbild)
- Druckniveau im Prozessraum
- Art der Strömungserzeugung und Mischwerkzeuggeometrie
- Reihenfolge und Zeitpunkt der Zugabeschritte
- Turbulenzintensität des Mischvorgangs
- Dauer der Misch- und Nachlaufphase
- sowie weitere anwendungsspezifische Prozessparameter
KoneSlid® Mischer
Pulvermischen und begleitende Verfahren sind Schlüsselprozesse für Pharmazeutika, Nahrungsmittel, chemische Wirkstoffe und Hochleistungswerkstoffe. amixon® unterstützt Sie dabei mit praxisnahen Versuchen im Technikum und reduziert so Entwicklungszeit und Kosten.
Seit rund vierzig Jahren fertigt amixon® vertikale Wendelmischer. In dieser Zeit wurden amixon® Helixmischer mit vertikal gelagerten Mischwerkswellen in nahezu allen relevanten Branchen etabliert. amixon® gilt heute als Technologietreiber in diesem Segment.
amixon® Prozessmaschinen stehen für:
- ideale Mischgüten
- besonders schonendes Mischen
- oder aggressives, desagglomerierendes Mischen
- nahezu restlose Entleerung
- zukunftsweisende, hygienegerechte Ausführung
Pulvermischen und begleitende Verfahren sind Schlüsselprozesse für Pharmazeutika, Nahrungsmittel, chemische Wirkstoffe und Hochleistungswerkstoffe. amixon® unterstützt Sie dabei mit praxisnahen Versuchen im Technikum und reduziert so Entwicklungszeit und Kosten.
Seit rund vierzig Jahren fertigt amixon® vertikale Wendelmischer. In dieser Zeit wurden amixon® Helixmischer mit vertikal gelagerten Mischwerkswellen in nahezu allen relevanten Branchen etabliert. amixon® gilt heute als Technologietreiber in diesem Segment.
amixon® Prozessmaschinen stehen für:
- ideale Mischgüten
- besonders schonendes Mischen
- oder aggressives, desagglomerierendes Mischen
- nahezu restlose Entleerung
- zukunftsweisende, hygienegerechte Ausführung
Die Entleerung findet in wenigen Sekunden statt.
Im KoneSlid® Mischer werden ideale Mischgüten in sehr kurzer Zeit erreicht. Anschließend fährt das konische Verschlusselement nach unten. Innerhalb weniger Sekunden werden rieselfähige Mischgüter nahezu vollständig entleert; der Entleerungsgrad liegt bei fast 100%.
Der Auslaufverschluss arbeitet dauerhaft gasdicht und kann zugleich als Dosierorgan eingesetzt werden. Viele Details dieses Funktionsprinzips lassen sich am überzeugendsten durch Versuche im amixon® Technikum darstellen.
Im KoneSlid® Mischer werden ideale Mischgüten in sehr kurzer Zeit erreicht. Anschließend fährt das konische Verschlusselement nach unten. Innerhalb weniger Sekunden werden rieselfähige Mischgüter nahezu vollständig entleert; der Entleerungsgrad liegt bei fast 100%.
Der Auslaufverschluss arbeitet dauerhaft gasdicht und kann zugleich als Dosierorgan eingesetzt werden. Viele Details dieses Funktionsprinzips lassen sich am überzeugendsten durch Versuche im amixon® Technikum darstellen.
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