Contenido en humedad
Contenido de humedad de los polvos
El contenido de humedad describe la proporción de componentes líquidos en o sobre las partículas sólidas de un polvo. En la mayoría de los casos, se refiere al contenido de agua, pero en principio el contenido de humedad también puede referirse a otros líquidos o mezclas de líquidos como aceites, disolventes o emulsiones. Éstos pueden difundirse en las partículas de polvo o adherirse a su superficie en forma de película o gota.
Técnicamente, el contenido de humedad suele definirse como el porcentaje de masa del líquido en la masa total del polvo húmedo. Puede calcularse estableciendo la diferencia entre la masa total y la masa tras el secado completo en relación con la masa total. En la ingeniería de procesos, el contenido de humedad también se especifica alternativamente en relación con la sustancia seca.
- w : Contenido de humedad
mtotal : Masa del polvo húmedo
mdrym : Masa del polvo seco
mhumedad : Masa del líquido
En la práctica, se distingue entre humedad adsorbida y absorbida. La humedad adsorbida se encuentra en la superficie de las partículas, normalmente en forma de películas de agua unidas físicamente o residuos líquidos. Esta forma de humedad es relativamente fácil de revertir: la humedad puede eliminarse de nuevo mediante secado controlado o ventilación. En cambio, la humedad absorbida ha penetrado en la propia estructura de las partículas, por ejemplo a través de poros microscópicamente pequeños. Esta humedad es mucho más difícil de eliminar y suele requerir procesos de secado más largos o intensivos. Por tanto, la reversibilidad de la eliminación de la humedad está estrechamente relacionada con el tipo de aglutinante líquido, un aspecto crucial en el diseño del proceso.
El contenido de humedad de un polvo influye en numerosas propiedades relacionadas con el proceso y específicas del producto. El comportamiento de humectación de las partículas desempeña un papel fundamental. Los polvos hidrófilos, como la leche en polvo o la celulosa, absorben fácilmente el agua y la fijan rápidamente a su superficie. En cambio, los polvos hidrófobos, como el talco, la parafina o las partículas recubiertas de silicona, tienen poca afinidad por el agua. Estas diferencias no sólo son relevantes para el comportamiento durante el almacenamiento, sino también al mezclarse con líquidos o durante la producción de granulados.
Otro aspecto importante es la capacidad de vertido. Incluso pequeñas cantidades de humedad pueden cambiar significativamente las propiedades del material a granel. Los puentes líquidos capilares crean fuerzas de adhesión entre las partículas. Esto provoca aglomeración, formación de grumos o compactación incontrolada y, por tanto, un peor comportamiento de flujo. En los procesos industriales de mezcla o dosificación, esto puede mermar considerablemente la fiabilidad del proceso.
La estabilidad de almacenamiento también está directamente relacionada con el contenido de humedad. Los polvos secos suelen tener una vida útil más larga, son menos reactivos y menos sensibles a las fluctuaciones de temperatura. En cambio, la humedad puede favorecer la actividad microbiana, acelerar las reacciones químicas o provocar aglomeraciones. El almacenamiento controlado en condiciones secas es esencial, especialmente para los polvos higroscópicos.
La distribución de la humedad desempeña un papel fundamental en la tecnología de mezclado utilizada por amixon®:
- Para la humectación suave de mezclas en polvo.
- En el secado mixto al vacío. El secado mixto al vacío con amixon® suele ser el último paso del proceso de una etapa de síntesis. El objetivo es obtener un polvo seco y desaglomerado. Éste sirve como plantilla para la siguiente etapa de síntesis.
3 Llegados a este punto, también hay que señalar que los polvos demasiado húmedos pueden hacerse fluidos con la ayuda de agentes antiaglomerantes. Es importante que los "superabsorbentes" en polvo recubran las partículas de polvo húmedo con rapidez y suavidad. Aquí es donde los mezcladores Amixon realizan una importante contribución. Mezclan con suavidad, rapidez y una precisión óptima. En este sentido, basta con cantidades extremadamente pequeñas de agentes antiaglomerantes.
En cualquier caso, el sistema de mezcla debe ser capaz de controlar de forma fiable los cambios en las condiciones de flujo que se produzcan.