Lufthaltevermögen

Feindisperse, trockene Pulver bestehen aus Partikeln, die von einer hauchdünnen Luftschicht umgeben sind. Diese eingeschlossene Luft beeinflusst das Fließ- und Verdichtungsverhalten des Schüttgutes maßgeblich. Unter dem Begriff „Lufthaltevermögen” versteht man die Fähigkeit eines Pulvers, eingeschlossene Luft in seiner Schüttung zurückzuhalten. Dieses Verhalten variiert je nach Partikelgröße, -form, Oberflächenbeschaffenheit und Dichte der Feststoffpartikel deutlich.

Ein ausgeprägtes Lufthaltevermögen führt zu einer geringen Schüttdichte und reduzierten Packungsdichte. Das Pulver erscheint „aufgelockert“ oder „fluffig“. Wird das Pulver mechanisch bewegt – beispielsweise in einem Mischer, bei der pneumatischen Förderung oder während des Abfüllens –, kann die Luft zwischen den Partikeln eine vorübergehende Fluidisierung bewirken. In diesem Zustand verhalten sich die Feststoffpartikel ähnlich wie eine Flüssigkeit: Sie sind relativ frei gegeneinander beweglich und zeigen ein geringes inneres Reibungsmaß.

Pulver mit hohem Lufthaltevermögen stellen in der Praxis besondere Anforderungen an die Handhabung. Sie neigen dazu, sich schlecht zu verdichten, und behalten nach dem Abfüllen ein großes Volumen bei. Das erschwert die exakte Dosierung, das Verpacken und den Transport. In der industriellen Praxis kann dem durch gezielte Maßnahmen begegnet werden. So werden beispielsweise Filter-Tauchsonden in Säcke oder Behälter eingeführt, um die während des Abfüllens eingeschlossene Luft kontrolliert entweichen zu lassen. 

IIn den meisten Fällen ist es erwünscht, das Lufthaltevermögen durch Verdichtung nachhaltig zu verringern.

Im amixon®-Mischer können fluidisierbare Pulver verdichtet werden. Dies erfolgt durch Vakuumierung. In diesem Zustand können die Pulver gleichmäßig gemischt und benetzt werden. So verlieren sie ihr Lufthaltevermögen. Bei der Aufbaugranulation im amixon®-Ringschicht-Mischgranulator RMG handelt es sich um ein kontinuierliches Verfahren. Auch dieses Verfahren dient der Kompaktierung.

Eine weitere Methode ist das Verpressen. Walzenpressen dienen der Trockengranulation. Dabei werden fluidisierbare Pulver unter hohem Druck zu Schlüpfen verdichtet und anschließend zerkleinert. So entstehen granulatartige, gut fließfähige Pulver mit definierter Dichte, für die keine Bindemittel oder eine anschließende Trocknung erforderlich sind.

Das Verständnis und die Kontrolle des Lufthaltevermögens sind somit wichtige Aspekte in der Verfahrenstechnik der Pulvermischung, der Granulierung und der Schüttgutverarbeitung insgesamt. Sie beeinflussen die Prozessführung, die Produktqualität, die Dosiergenauigkeit und die Wirtschaftlichkeit von Misch- und Förderprozessen.