Teneur en humidité
Teneur en humidité des poudres
La teneur en humidité décrit la proportion de composants liquides dans ou sur les particules solides d'une poudre. Dans la plupart des cas, il s'agit de la teneur en eau, mais en principe, la teneur en humidité peut également se référer à d'autres liquides ou mélanges de liquides tels que les huiles, les solvants ou les émulsions. Ces derniers peuvent soit se diffuser dans les particules de poudre, soit se déposer à leur surface sous forme de film ou de gouttes.
D'un point de vue technique, la teneur en humidité est généralement définie comme le pourcentage en masse du liquide par rapport à la masse totale de la poudre humide. Elle peut être déterminée par calcul en rapportant la différence entre la masse totale et la masse après séchage complet à la masse totale. Dans la technique des procédés, la teneur en humidité est également indiquée par rapport à la substance sèche.
- w : taux d'humidité
mtotal : masse de poudre humide
mdrym : masse de poudre sèche
mmoisture : masse du liquide
Dans la pratique, on fait la distinction entre l'humidité adsorbée et l'humidité absorbée. L'humidité adsorbée se trouve à la surface des particules - typiquement sous la forme de films d'eau physiquement liés ou de résidus de liquide. Cette forme d'humidité est comparativement facilement réversible : l'humidité peut être éliminée par un séchage ou une aération contrôlés. En revanche, l'humidité absorbée a pénétré dans la structure même des particules, par exemple à travers des pores microscopiques. Cette humidité est beaucoup plus difficile à éliminer et nécessite souvent des processus de séchage plus longs ou plus intensifs. La réversibilité de l'élimination de l'humidité est donc étroitement liée à la nature de la fixation du liquide - un aspect décisif dans la conception du processus.
La teneur en humidité d'une poudre influence de nombreuses propriétés techniques et spécifiques au produit. Le comportement de mouillage des particules joue ici un rôle central. Les poudres hydrophiles comme le lait en poudre ou la cellulose absorbent facilement l'eau et la fixent rapidement à leur surface. En revanche, les poudres hydrophobes comme le talc, la paraffine ou les particules enrobées de silicone présentent une faible affinité pour l'eau. Ces différences ne sont pas seulement pertinentes pour le comportement lors du stockage, mais également lors du mélange avec des liquides ou de la fabrication de granulés.
Un autre aspect important est la capacité de ruissellement. Même de faibles quantités d'humidité peuvent modifier fortement les propriétés du produit en vrac. Les ponts liquides capillaires créent des forces d'adhésion entre les particules. Cela conduit à une agglomération, à la formation de grumeaux ou à un compactage incontrôlé - et donc à une moins bonne fluidité. Dans les processus industriels de mélange ou de dosage, cela peut considérablement compromettre la sécurité du processus.
La stabilité au stockage est également directement liée à la teneur en humidité. Les poudres sèches se conservent généralement plus longtemps, sont moins réactives et moins sensibles aux variations de température. En revanche, l'humidité peut favoriser l'activité microbienne, accélérer les réactions chimiques ou entraîner une agglomération. Un stockage contrôlé dans des conditions sèches est indispensable, en particulier pour les poudres hygroscopiques.
Dans la technique de mélange, telle qu'elle est utilisée par amixon®, la répartition de l'humidité joue un rôle central :
- Pour le mouillage en douceur des mélanges de poudres.
- Lors du séchage mixte sous vide. Le mélange-séchage sous vide avec amixon® représente souvent la dernière étape du processus d'une étape de synthèse. L'objectif est d'obtenir une poudre sèche et désagglomérée. Celle-ci sert alors de modèle pour l'étape de synthèse suivante.
- En complément, il convient de noter que les poudres surhumidifiées peuvent être rendues coulantes à l'aide d'agents d'écoulement. Il est alors important que les "superabsorbants" en poudre enrobent rapidement et en douceur les particules de poudre humides. Les mélangeurs amixon apportent ici une contribution importante. Ils mélangent en douceur, rapidement et avec une précision optimale. De ce fait, des quantités extrêmement faibles d'agent d'écoulement suffisent.
Dans tous les cas, le système de mélange doit être en mesure de maîtriser de manière fiable les modifications des conditions d'écoulement qui se produisent alors.