Skip to main navigation Ir al contenido principal Skip to page footer

¿Qué sistemas de mezclado permiten mezclar, granular y secar en una sola instalación para productos fitosanitarios?

Para los productos fitosanitarios existen varias formas de acoplar estrechamente el mezclado, la granulación y el secado. Un verdadero proceso en un solo recipiente sin transferencia de producto es posible sobre todo con granuladores de lecho fluido. En otros procedimientos, el mezclado, la granulación y el secado se realizan en una línea de proceso integrada, pero en aparatos separados o en etapas de proceso sucesivas.

Esto es especialmente relevante para los granulados dispersables en agua, también llamados WDG o WG. Estas formulaciones se componen típicamente de principio activo finamente molido, agentes humectantes, dispersantes, aglutinantes y, en su caso, cargas. El granulado debe fluir bien, generar poco polvo, permanecer estable durante el almacenamiento y redispersarse de forma rápida y completa tras añadirlo al agua. Para los WDG son vías de fabricación establecidas, entre otras, la granulación en lecho fluido, la extrusión, la granulación por pulverización, la granulación en plato, la aglomeración por mezclado y la compactación con rodillos.

Los granuladores de lecho fluido combinan el mezclado, la granulación por pulverización y el secado en el mismo espacio de proceso. El producto en polvo se fluidiza con una corriente acondicionada de aire o de gas inerte. A continuación, se pulveriza una disolución de aglutinante o de principio activo sobre el lecho de partículas en movimiento. Los aglomerados formados se secan al mismo tiempo por la corriente de gas. El procedimiento es especialmente adecuado para polvos de libre fluidez y fácilmente fluidizables, y para granulados dispersables en agua con buena redispersabilidad. Los parámetros de proceso temperatura del aire, caudal de aire, tasa de pulverización y concentración de aglutinante determinan el tamaño de grano, la humedad residual, la resistencia y el comportamiento de dispersión del granulado.

Los mezcladores y granuladores de alto cizallamiento son adecuados para la premezcla intensiva y la aglomeración en húmedo de principios activos y excipientes en polvo. Durante el mezclado se añade disolución de aglutinante o agua, de modo que se forma un granulado húmedo. Sin embargo, el secado propiamente dicho no suele realizarse en el propio granulador de alto cizallamiento, sino en un secador de lecho fluido, un secador de vacío u otra etapa de secado adecuada situada aguas abajo. Por ello, los sistemas de mezclado de alto cizallamiento suelen formar parte de una línea de granulación integrada y no son automáticamente sistemas completos en un solo recipiente.

Los mezcladores de rejas de arado, los mezcladores intensivos y los aglomeradores de mezclado de funcionamiento horizontal también pueden emplearse para la premezcla y la granulación en húmedo. Son especialmente adecuados cuando deben homogeneizarse distintas densidades aparentes, incorporarse líquidos de forma uniforme o generarse aglomerados de forma selectiva. Un equipamiento de vacío y de calefacción puede permitir un secado posterior o, con formulaciones adecuadas, también un secado por contacto más intensivo. Sin embargo, para los granulados dispersables en agua se suele elegir una etapa de secado posterior, porque esta permite un ajuste más preciso de la humedad residual y de la distribución granulométrica.

Las líneas de extrusión son una alternativa importante cuando se requieren granulados densos y mecánicamente resistentes. Las materias primas se mezclan primero y se humedecen con agua o disolución de aglutinante. A continuación, la masa húmeda se extruye y los cordones o partículas generados se secan y, en su caso, se clasifican. La extrusión ofrece un buen control sobre la forma y la resistencia del granulado, pero suele requerir unidades separadas para el mezclado, la extrusión, el secado y el tamizado.

La granulación por pulverización y el secado por atomización son adecuados sobre todo para formulaciones que pueden procesarse como suspensión o slurry. El principio activo, los agentes humectantes, los dispersantes y otros componentes de la formulación se dispersan y homogeneizan primero. A continuación, la suspensión se pulveriza y se seca mediante aire de proceso caliente. El procedimiento permite obtener granulados de poco polvo y buena fluidez, pero puede generar densidades aparentes menores que los procedimientos de extrusión.

Para la selección del sistema son decisivas la estructura de granulado deseada, la distribución granulométrica, la densidad aparente, la resistencia a la abrasión, la redispersabilidad, la humedad residual y la estabilidad térmica del principio activo. Igual de importantes son la protección contra el polvo, la contención, la protección contra explosiones, la limpiabilidad, el tratamiento del aire de escape del proceso, así como la recuperación y el tratamiento de los componentes volátiles.

Cuando se exige un proceso lo más compacto posible, con mezclado, aplicación de aglutinante, formación de granulado y secado en un único espacio de trabajo, los granuladores de lecho fluido suelen ser la primera opción. Cuando se necesitan granulados especialmente densos o robustos, las líneas de mezclado, extrusión y secado suelen ser más adecuadas. Los mezcladores de alto cizallamiento y los mezcladores de rejas de arado son adecuados sobre todo para la premezcla intensiva y la aglomeración en húmedo; su función de secado debe evaluarse de forma individual según el producto y la calidad objetivo.

Así apoyan las instalaciones amixon® la formulación de productos fitosanitarios

Los secadores-mezcladores de vacío y reactores-mezcladores amixon® de las series VMT y AMT no están diseñados como granuladores de acumulación clásicos. Su punto fuerte está en el mezclado excelente, la humectación selectiva para la fijación del polvo, el secado por contacto al vacío rápido, el vaciado total muy bueno y una conducción del proceso duradera y suave con frecuencias de giro bajas.

El VMT y el AMT son adecuados para polvos, suspensiones, productos húmedos, pastas y masas. En un aparato cerrado, estanco a la presión y al vacío, los principios activos y los componentes de la formulación pueden homogeneizarse, humectarse con pequeñas cantidades de líquido, secarse al vacío y, si es necesario, desaglomerarse. Los aparatos son, por ello, especialmente adecuados para procesos de formulación con poco polvo, seguros y reproducibles.

Humectar en lugar de granular por acumulación

Una adición selectiva de líquido a través de lanzas o boquillas adecuadas puede humectar y fijar de forma fiable las fracciones finas de polvo. Ya cantidades pequeñas de un líquido adecuado pueden formar puentes líquidos entre partículas o depositar polvo fino sobre partículas mayores. La condición para ello es una distribución rápida y uniforme del líquido en todo el material mezclado.

Sin embargo, este proceso debe distinguirse de una granulación por acumulación clásica. El VMT y el AMT no están previstos para formar, mediante la pulverización repetida de disolución de aglutinante, granulados estables y definidos con una distribución granulométrica selectiva. Para tareas de este tipo son la opción más adecuada, por ejemplo, los granuladores de lecho fluido, los granuladores de plato, las líneas de extrusión o los procesos de granulación de alto cizallamiento especialmente diseñados.

Tampoco el secado de un granulado ya formado y de forma estable, con el objetivo de conservar por completo su estructura de granulado, es el caso de aplicación principal del VMT y del AMT. En particular, con un modo de funcionamiento desaglomerante o con el uso de rotores de corte, los aglomerados pueden disolverse de forma selectiva. De ello puede resultar un polvo fino y seco. En estos aparatos, los rotores de corte sirven para acelerar el proceso de mezclado y secado y para la desaglomeración, no para generar granulados de acumulación definidos.

Grandes superficies de transmisión de calor

El punto fuerte particular de los secadores-mezcladores de vacío amixon® está en el secado por contacto rápido y uniforme. La cámara de mezclado, el eje, los brazos de mezclado y la herramienta de mezclado pueden ejecutarse termorregulados. Con ello se dispone de una gran superficie de transmisión de calor a través de la cual puede introducirse calor en el producto o extraerse de él.

El órgano mezclador vertical genera un movimiento de producto tridimensional continuo. El material mezclado se conduce así de forma constante sobre las superficies termorreguladas. El contacto del producto se renueva permanentemente, de modo que el calor y la humedad se transmiten de manera uniforme. Esto favorece tiempos de secado cortos y temperaturas de producto moderadas, también con propiedades de producto cambiantes, desde el producto intermedio húmedo hasta el producto final seco.

Bajo vacío, el agua y los disolventes pueden evaporarse a una temperatura de producto reducida. Los vapores extraídos pueden condensarse; en las formulaciones con disolventes, esto permite su recuperación.

Mezclado, vaciado, vida útil

El VMT y el AMT están diseñados para elevadas calidades de mezcla. La forma constructiva vertical y las herramientas de mezclado de giro lento permiten una recirculación intensiva y, al mismo tiempo, respetuosa con el producto. Pueden homogeneizarse distintas densidades aparentes, contenidos de humedad y proporciones de componentes sin que sean necesarias, en principio, velocidades periféricas altas.

La baja frecuencia de giro reduce las solicitaciones mecánicas del material mezclado y limita el desgaste en las herramientas y en la pared del aparato. La construcción vertical favorece además un diseño de máquina robusto y duradero.

Otra ventaja es el vaciado bueno, casi total, de los productos de libre fluidez. En particular, el fondo cónico del AMT favorece la descarga del producto y reduce las cantidades residuales en el aparato. Esto reduce las pérdidas de producto, simplifica los cambios de producto y favorece la limpieza entre lotes.

La clasificación correcta

Para los productos fitosanitarios, el VMT y el AMT de amixon® son especialmente adecuados cuando los principios activos y los excipientes deben mezclarse con precisión, las fracciones de polvo deben fijarse de forma selectiva, los productos húmedos deben secarse rápidamente al vacío y, a continuación, deben descargarse de la forma más completa posible.