Agglomerieren

Was bedeutet Agglomeration?

In der Pulververarbeitung wird Agglomeration als ein Prozess der Anhäufung von feinem Material zu kohäsiven Einheiten wie Pellets oder Granulat definiert. Vereinfacht ausgedrückt: Mit der Pulveragglomeration werden feine, pulverförmige Partikel zu einem gröberen Größenbereich verschoben, der die Handhabung und Lagerung erleichtert.

Grundsätzlich bedeutet Agglomeration auch Partikelvergrößerung oder Kornvergrößerung. Während die Pulveragglomeration zu Teilchen führt, die sichtlich anders aussehen, erscheinen feste Teilchen – chemisch gesehen – genauso wie vor der Agglomeration. Der einzige Unterschied: Agglomerierte Partikel werden durch Bindungsmechanismen zusammengehalten, die zwischen den Partikeln Hohlräume hinterlassen. Diese Hohlräume verleihen dem Produkt Porosität, weshalb agglomerierte Materialien löslicher und durchlässiger werden als lose Pulver.


Wie wird Pulver agglomeriert?

Je nach zu agglomerierendem Material werden verschiedene Geräte und Techniken zur Agglomeration von Pulver eingesetzt: Pelletierer, Granulatoren, Brikettierer und Kompaktoren sind Beispiele für industrielle Agglomerationsgeräte.

amixon® entwickelt und fertigt eine Reihe von industriellen Mischmaschinen, die dispergierende Güter während des Mischprozesses agglomerieren können. Besonders geeignet für die Agglomeration von Pulvern ist der Durchflussmischer und Ringschichtgranulator RMG, ein mit hohen Rotationsgeschwindigkeiten arbeitendes Modell. Der RMG schleudert Materialien gegen die Wände der horizontalen Mischkammer und erzeugt so eine Ringschicht, in der pulverförmige Partikel zu gleichmäßigen Körnern aggregieren.

Techniken der Pulveragglomeration

Es existieren drei wesentliche industrielle Verfahren zur Partikelagglomeration: Die Druckagglomeration, die Sinterung und die Aufbaugranulierung.


Druckagglomeration

Bei der Druckagglomeration werden Pulver oder andere trockene Partikel mechanisch in die gewünschte feste Form gepresst. Die entstehende Kraft kann in ihrer Intensität variieren: von der Niederdruckextrusion über Hochdruckwalzen bis hin zur Stanzverdichtung. Die Druckagglomeration ist in der Regel ein trockener Prozess. Feuchtigkeit oder Bindemittel sind nicht erforderlich. Zu den üblichen Haushaltsprodukten, die durch Druckagglomeration hergestellt werden, gehören Holzkohlebriketts und Katzenstreu.


Sinterung

Das Sintern, auch Frittage genannt, ist ein thermischer Agglomerationsprozess, bei dem die Atome innerhalb der Materialien diffundieren. Pulvermassen werden zunächst so geformt, dass ein minimaler Zusammenhalt der Pulverpartikel gegeben ist. Beim Sintern werden Produkte erhitzt, ohne sie zu schmelzen. Es ist daher besonders für Materialien mit einem sehr hohen Schmelzpunkt geeignet. Sintern wird deshalb häufig in der Pulvermetallurgie und Feinkeramik eingesetzt.


Aufbaugranulierung

Aufbaugranulierung, auch Pelletieren genannt, ist die vielseitigste Methode der Agglomeration und wird typischerweise bei der Herstellung von Konsumgütern eingesetzt. Bei dieser Methode wird besonders hochtourig rotiert, damit pulverförmige Partikel sich zu größeren, dichteren Partikeln verbinden.
Da die Drehbewegung der Mischkammer die Pulver an die Ränder drückt, bewegen sich die Partikel auf derselben Bahn. Langfristig entsteht so ein Schneeballeffekt, bei dem sich die Partikel schrittweise verbinden und zu einem gröberen Größenbereich diffundieren. Die Aufbaugranulierung ist in der Regel ein Nassprozess, bei dem Feuchtigkeit oder Bindemittel hinzugefügt werden.

Granulierung, Pelletierung, Mikro-Pelletierung und Konditionierung sind Beispiele für gängige Techniken der Aufbaugranulierung. Jedes Verfahren unterscheidet sich in Größe, Form, Verteilung und Gleichmäßigkeit der erzeugten agglomerierten Partikel. Der Durchflussmischer und Ringschichtgranulator RMG von amixon® kann als Nassgranulator oder Pelletierer eingesetzt und auf die Herstellung von Agglomeraten mit einem breiten Durchmesserbereich zugeschnitten werden.