Partikeldurchmesser

Der Begriff „Partikeldurchmesser” beschreibt die charakteristische Größe einzelner Partikel in einem Schüttgut. In der Praxis ist die exakte Bestimmung dieser Größe jedoch anspruchsvoll, da Partikel in der Regel nicht kugelförmig sind. Stattdessen besitzen sie meist unregelmäßige, oft komplexe Geometrien. Deshalb ist es notwendig, die Ausdehnung in drei Dimensionen zu betrachten. Länge, Breite und Höhe.

In der Verfahrenstechnik werden vereinfachte Modelle verwendet, um eine einheitliche Beschreibung zu ermöglichen. Der äquivalente Kugeldurchmesser ist dabei eine häufig genutzte Kenngröße. Er gibt den Durchmesser einer Kugel an, die dasselbe Volumen, dieselbe Oberfläche oder dasselbe aerodynamische Verhalten wie das reale Partikel aufweist.

Die Messung des Partikeldurchmessers kann auf verschiedene Weise erfolgen. Eine klassische Methode ist die Siebanalyse. Dabei wird das Schüttgut durch Siebe mit definierten Maschenweiten getrennt. Aus den zurückgehaltenen Massenanteilen lässt sich eine Partikelgrößenverteilung ableiten. Diese Methode ist robust und weit verbreitet, verändert jedoch teilweise das Pulver selbst, beispielsweise durch Abrieb oder den Bruch empfindlicher Agglomerate.

Neben der Siebung haben sich moderne optische Messverfahren etabliert. Dazu zählen Laserbeugung, Bildanalyse und Streulichtmessung. Diese Verfahren können Partikelgrößen berührungslos und mit hoher Präzision messen. Einige Systeme sind in der Lage, Messungen inline durchzuführen, also direkt während des Produktflusses in der Prozesslinie. Dadurch lassen sich Veränderungen im Partikelkollektiv in Echtzeit überwachen.

Eine besondere Herausforderung stellen unregelmäßige Partikel, wie beispielsweise Agglomerate von Instantkaffee oder Instantmahlzeiten, dar. Sie sind oft porös, unregelmäßig geformt und mechanisch empfindlich. Schon geringe Belastungen können ihre Struktur verändern und somit das Messergebnis beeinflussen.

Pulvermischer können während des Mischprozesses mehrere Aufgaben ausführen: Sie können Agglomerate desagglomerieren. Sie können Partikel verrunden und staubige Anteile an größere Partikel anlagern (aggregieren). Außerdem können sie Partikel ummanteln. Darüber hinaus können sie Partikel sehr gleichmäßig benetzen oder auch trocknen. amixon® fertigt eine große Palette von Präzisionsmischern für genau solche Aufbereitungsaufgaben.