Dans l'industrie des détergents, on fabrique des produits sous forme de poudre et de granulés qui associent plusieurs composants pour former des détergents hautement efficaces. Parmi ceux-ci figurent des tensioactifs, des adoucisseurs d'eau, des stabilisants, des agents de fixation des salissures, des sels de remplissage et de fluidification, ainsi que des additifs fonctionnels qui, ensemble, déterminent la performance de nettoyage, la fluidité et la stabilité au stockage.

Les savons métalliques, tels que les stéarates de calcium, de magnésium, de zinc ou d’aluminium, constituent en revanche une catégorie de produits à part entière avec leur propre domaine d’application : ils servent notamment de lubrifiants dans la métallurgie, de stabilisants dans la transformation des matières plastiques, ainsi que d’agents fluidifiants et de compléments de compression dans les applications pharmaceutiques, cosmétiques et alimentaires. Chez amixon®, les lessives en poudre et les savons métalliques sont donc traités comme deux gammes de produits distinctes, chacune avec ses propres exigences de processus, mais qui s’appuient toutes deux sur le même savoir-faire en matière de machines et d’installations pilotes.

Pour que les lessives en poudre puissent déployer toute leur efficacité, les matières premières pulvérulentes doivent être homogènes avant la formulation et exemptes d’agglomérats ou de différences de concentration locales. Le défi technique consiste à transformer les matières premières hétérogènes en un mélange stable, peu sujet à la ségrégation et reproductible – tout en ajustant les propriétés d’écoulement et la fluidité de manière à permettre un remplissage homogène des lignes de conditionnement et d’emballage.

Les additifs en très faibles quantités, tels que les citrates, l’acide polyaspartique et les alcools compatibles avec les tensioactifs, doivent être répartis au cours du processus de mélange de manière à remplir leur fonction dans le produit final et dans les eaux usées. Ils contribuent à la dégradation complète des substances détergentes par des micro-organismes naturels et à la réduction de l’impact environnemental. La technique de mélange influence ainsi non seulement les performances du produit et la productivité des installations, mais aussi l’impact écologique des lessives.

Mélangeur vertical à arbre unique (VM)

Mélangeur de précision destiné aux lessives en poudre hétérogènes présentant des densités apparentes très variables. Il est utilisé lorsque des composants en poudre très divers – tels que des tensioactifs, des charges ou des additifs fonctionnels – doivent être mélangés de manière homogène.

Mélangeur conique à arbre unique (AM)

Mélangeur conique destiné aux applications exigeant une manipulation en douceur du produit, des tailles de lots flexibles et une vidange sans résidus. Il est particulièrement adapté lorsque de très faibles proportions ou des composants colorés doivent être répartis de manière homogène dans la lessive en poudre.

Mélangeurs continus

Mélangeurs en continu pour lessives en poudre, dans lesquels plusieurs flux de composants sont combinés en continu pour former des lessives universelles, des lessives pour linge de couleur ou des lessives pour linge délicat. Ils sont indiqués lorsque des cadences de production élevées et une qualité de mélange constante en continu sont requises.

Sécheur-mélangeur et réacteur coniques (AMT)

Appareil de traitement destiné à la fabrication de savons métalliques ainsi qu’à d’autres procédés exigeant un transfert thermique élevé. Les parois chauffantes et les outils de mélange assurent une répartition homogène de la chaleur, tandis que le fond conique facilite une vidange complète et propre.

Le mélangeur conique à arbre unique de type AM est adapté aux opérations de mélange qui exigent une manipulation en douceur du produit, des tailles de lots flexibles et une vidange sans résidus dans la mesure du possible. Sa conception conique favorise un mouvement homogène du produit et facilite une vidange complète – un avantage en cas de changements fréquents de formulations ou de colorants, ainsi que pour les composants sensibles des lessives.

Le mélangeur AM est particulièrement intéressant lorsqu’il s’agit d’incorporer des additifs fins ou des proportions infimes sans formation d’agglomérats indésirables. La géométrie du mélangeur contribue à éviter les zones mortes et à réduire les adhérences, ce qui permet d’obtenir une répartition homogène.

Les mélangeurs continus amixon® pour lessives en poudre sont utilisés dans les installations où l'on conditionne en continu des lessives universelles, des lessives pour linge de couleur et des lessives pour linge délicat. Plusieurs stations de dosage acheminent différents flux de composants qui sont combinés dans le mélangeur pour former un produit en poudre homogène.

Les principales caractéristiques de ces mélangeurs continus sont les suivantes : il n’y a aucune perte de produit au démarrage ni à la fin du processus, et le niveau de remplissage est maintenu stable grâce aux paramètres de fonctionnement. Cela permet d’obtenir une qualité de mélange constante et des temps de séjour définis. Un réglage précis des propriétés d’écoulement et de la fluidité contribue à optimiser la rentabilité des processus de conditionnement en aval. L’un des défis typiques rencontrés au cours du projet consiste à ajuster les débits de dosage et les paramètres de mélange de manière à éviter tout blocage ou débordement au niveau des points d’alimentation.

Les poudres fines, organiques et oléochimiques – telles que les savons métalliques – peuvent présenter un risque d’explosion de poussière. C’est pourquoi les installations de mélange amixon® destinées à ces applications sont conçues pour répondre aux exigences de sécurité et aux normes de protection contre les explosions en vigueur. Une construction étanche, des systèmes d’étanchéité adaptés et la mise à la terre constituent à cet égard des éléments essentiels.

Les appareils sont en outre conçus pour offrir des surfaces faciles à nettoyer et permettre une vidange complète des résidus. Cela facilite les changements fréquents de produit – par exemple entre différentes formulations de lessive ou différents types de savons métalliques –, réduit le risque de contamination croisée et contribue à une production stable et traçable.

Au centre technique amixon®, il est possible de tester aussi bien les procédés de fabrication de lessives que ceux de savons métalliques à partir de matières premières d'origine. La qualité du mélange, la fluidité, le mouillage, la décharge et la facilité de nettoyage sont évalués et optimisés en vue d'une utilisation industrielle. Lors du mélange de poudres, des effets secondaires tels que la désagglomération, la fixation de la poussière, la génération de poussière, le mouillage, le séchage ou les réactions chimiques peuvent être étudiés.

Ces effets sont observés de manière ciblée lors des essais et la conduite du procédé est adaptée de manière à exploiter les effets souhaités et à réduire les effets indésirables. Le procédé peut par exemple être choisi de manière à désagréger les agglomérats sans endommager les composants sensibles.

Quelles tailles de lots et quels débits peuvent être atteints avec les mélangeurs amixon®, et comment le procédé peut-il être transposé de l'échelle du laboratoire à celle de la production ?

amixon® conçoit des mélangeurs verticaux à arbre unique (VM), des mélangeurs coniques à arbre unique (AM) et des mélangeurs continus en fonction des besoins individuels en matière de formulation et de capacité ; les paramètres de transposition à l'échelle industrielle (taux de remplissage, vitesse de rotation, temps de mélange) peuvent être déterminés au centre technique à partir de matières premières d'origine et sont transposables à des modèles de plus grande taille.

Quelle puissance de chauffage et de refroidissement par kilogramme de produit peut être fournie dans l'AMT, et comment assure-t-on une répartition homogène de la température sur l'ensemble du volume du lot ?

Les parois chauffantes et les outils de mélange du sécheur-mélangeur conique assurent un transfert de chaleur homogène, indispensable à la réaction de synthèse, au séchage et au mélange des savons métalliques dans un seul appareil.

La réaction de synthèse, le mélange et le séchage peuvent-ils réellement être réalisés dans un seul appareil, ou des étapes de processus supplémentaires sont-elles nécessaires ?

Oui, dans le sécheur-mélangeur conique amixon® (AMT), la réaction de synthèse, le séchage et le mélange s’effectuent dans le même appareil sans vidange intermédiaire ; cela nécessite simplement une conception adaptée aux variations de pression et de température, ainsi qu’une stratégie de dosage adaptée à l’acide gras concerné.

Est-il possible de tester au préalable, dans le centre technique, la qualité du mélange, les propriétés rhéologiques et la vidange résiduelle avec mes matières premières réelles, avant de prendre une décision d’investissement ?

Au centre technique amixon®, les procédés de fabrication de lessives et de savons métalliques sont testés avec les matières premières d’origine, ce qui permet de déterminer de manière fiable les paramètres de conception de l’installation de production avant tout investissement.

Avec sa gamme d’appareils, amixon® couvre l’ensemble du spectre, de l’homogénéisation de poudres de lessive hétérogènes à la synthèse de savons métalliques. Pour en savoir plus, consultez notre fiche d’information.