Procédé de mouillage
En génie des procédés, le mouillage désigne le processus par lequel un liquide recouvre des surfaces solides. L'air emprisonné entre les particules est refoulé et remplacé par le liquide. L'objectif est d'obtenir un recouvrement uniforme de toutes les surfaces des particules. La mouillabilité dépend du rapport entre les énergies de surface du solide, du liquide et de la phase gazeuse. Elle est caractérisée par l'angle de contact :
γ_SG = γ_SL + γ_LG · cos(θ)
On a alors : θ < 90° → bon mouillage ; θ > 90° → mauvais mouillage.
- γ_SG = tension interfaciale solide-gaz
- γ_SL = tension interfaciale solide-liquide
- γ_LG = tension interfaciale liquide-gaz
- θ = angle de contact
Formes de mouillage :
a) Mouillage par suspension (incorporation de poudres dans des liquides). Une poudre finement divisée est dispersée dans un milieu liquide afin d'obtenir une suspension ou une solution homogène. Tout l'air interstitiel doit être éliminé et les agglomérats doivent être désagrégés en particules primaires. On obtient ainsi une dispersion ou une solution pompable. On utilise pour cela des systèmes de mélange à haut cisaillement, par exemple des systèmes rotor-stator, des rotors de coupe ou des installations à aspiration sous vide. Ces appareils génèrent des densités d'énergie élevées afin d'envelopper uniformément les particules et de les stabiliser.
b) Mouillage par suspension (application de liquide sur des mélanges de poudres). Un produit en vrac est traité avec une quantité définie de liquide. L'objectif est d'obtenir un mélange homogène et fluide dont les surfaces des particules sont mouillées de manière uniforme et dans les proportions adéquates. Les agglomérats sont alors conservés ou désagglomérés de manière ciblée. On utilise des mélangeurs de poudres de précision qui, selon la tâche, mélangent et mouillent de manière douce ou intensive. Lors du mouillage par pulvérisation, le liquide est finement atomisé par des buses. La taille des gouttelettes, leur spectre, l'orientation des buses et leur position dans la chambre de mélange déterminent l'homogénéité et la vitesse de mouillage. Des gouttelettes fines augmentent la probabilité de contact et améliorent la couverture des particules.
Types de procédés : les procédés de mouillage peuvent être les suivants :
- Procédés discontinus par lots, par exemple l'humidification par pulvérisation dans un mélangeur discontinu.
- Procédés en continu en ligne, par exemple les installations d'enrobage de poudre équipées d'un système rotor-stator et d'un système d'alimentation sous vide.
Dans les mélangeurs de poudres amixon®, le liquide est finement pulvérisé sous le niveau du produit en vrac. Il pénètre directement dans le flux intense de particules où il est réparti de manière homogène. Cela permet de réduire la durée du processus et d'améliorer l'homogénéité. Les procédés peuvent être mis en œuvre soit de manière extrêmement douce, soit avec un fort pouvoir désagglomérant. Les démonstrations et les essais ont lieu au centre technique amixon®.