Rieselfähigkeit
Rieselfähigkeit ist keine konstante Stoffeigenschaft – sie entsteht im Zusammenspiel von Pulver, Additiv und Mischprozess. Gerade bei schlecht fließenden Pulvern entscheidet die Art des Mischens darüber, ob minimale Mengen eines Fließhilfsmittels ihre Wirkung überhaupt entfalten können. Voraussetzung ist ein Mischprozess, der effizient, kurz und zugleich schonend arbeitet. Nur so werden Additive gezielt an den Kontaktstellen der Partikel verteilt, ohne unnötige Verdichtung, Entmischung oder Agglomeratbildung zu verursachen.
Zur Beurteilung der Rieselfähigkeit werden unterschiedliche Kenngrößen herangezogen. Eine einfache, praxisnahe Größe ist der Böschungswinkel (auch Schüttwinkel genannt). Er beschreibt den Neigungswinkel eines frei aufgeschütteten Pulverkegels und ergibt sich aus der Geometrie:
tan(α) = H/R
- α ist der Böschungswinkel
- H ist die Höhe des Schüttkegels
- R ist der Radius der Basis
Kleine Böschungswinkel deuten auf gute Rieselfähigkeit hin, große Winkel auf kohäsives oder schlecht fließendes Verhalten. Der Böschungswinkel reagiert sensibel auf den Einsatz von Fließhilfsmitteln – allerdings nur dann reproduzierbar, wenn diese homogen verteilt sind. Genau hier zeigt sich die Bedeutung eines geeigneten Mischkonzepts.
Für eine belastbare, quantitative Beschreibung werden häufig Andrew Jenike-Scherversuche eingesetzt. Sie liefern die sogenannte Fließfunktion FF, die den Zusammenhang zwischen der uniaxialen Druckfestigkeit σc und der Hauptnormalspannung σ1 beschreibt:
FF = σ1/σc
Auf Basis dieser Kennwerte lassen sich Pulver klassifizieren und Fließorte für Silos bestimmen – etwa zur Auslegung von Auslauföffnungen, Wandneigungen und Austragshilfen. Je höher die Fließfunktion, desto besser ist die Rieselfähigkeit des Materials. Pulver mit FF<4 gelten z. B. als schlecht fließend, während Stoffe mit FF>10 frei fließend sind.
Der zentrale Zusammenhang bleibt: Fließhilfsmittel wirken nicht durch Menge, sondern durch Verteilung. Ein effizienter, schonender Mischprozess kann die Rieselfähigkeit gezielt verbessern, Böschungswinkel reduzieren und Fließfunktionen verschieben – und damit die gesamte Prozesskette von der Förderung über die Lagerung bis zur Dosierung stabilisieren.