Aggiunta di liquidi, bagnatura e rivestimento:
Incorporare uniformemente oli, grassi e leganti
Oli, grassi e leganti
incorporarli uniformemente nelle polveri
Oli, grassi e leganti
incorporarli uniformemente
Bagnatura, metodi di bagnatura, rivestimento,
granulazione per accrescimento e grado di rivestimento nel processo di miscelazione.
Summary
Durante l’aggiunta di liquidi, oli, grassi, leganti o soluzioni di principi attivi vengono incorporati in una polvere secca. È fondamentale che, al momento dell’immissione, il liquido entri in contatto con il maggior numero possibile di superfici delle particelle; in caso contrario, si formano grumi. In funzione della percentuale di liquido e del prodotto finale desiderato, si ottiene una polvere scorrevole, uno strato continuo o un granulato.
Approfondimenti, FAQ e temi su aggiunta di liquidi, bagnatura e rivestimento
Durante l’aggiunta di liquidi, oli, grassi, leganti o soluzioni di principi attivi vengono incorporati in una polvere secca. Il momento dell’immissione è determinante: se il liquido entra in contatto soltanto con poche particelle, la bagnatura risulta non uniforme e si formano grumi che devono successivamente essere disgregati mediante un elevato apporto di energia. Se, al contrario, la bagnatura della polvere avviene uniformemente su un’ampia superficie, il processo produce —in funzione della percentuale di liquido— una polvere scorrevole, un rivestimento o un granulato.
Gli aspetti determinanti sono il punto di immissione e l’atomizzazione del getto di liquido, la viscosità e la temperatura dell’additivo, nonché la scelta del metodo di bagnatura. Nel caso delle fasi grasse, occorre inoltre controllare la temperatura, poiché una massa fusa solidifica immediatamente a contatto con una polvere fredda. Per una granulazione per accrescimento controllata, l’aggiunta del legante e il tempo di permanenza nel processo di granulazione determinano la granulometria, mentre gli utensili di taglio affilati disperdono i grumi. Il grado di rivestimento indica quanto sia completo e continuo lo strato che avvolge la particella di supporto.
Di seguito sono riportate le domande più frequenti sull’aggiunta di liquidi, sulla bagnatura e sul rivestimento, i concetti di macchina più adatti —dal miscelatore verticale, passando per l’essiccatore-miscelatore conico, fino al granulatore ad anello—, oltre a una spiegazione dettagliata dei principali termini tecnici.
FAQ - Aggiunta di liquidi, bagnatura e coating
Qualità di miscelazione e integrità delle particelle si possono garantire contemporaneamente se il processo di miscelazione viene adattato alla resistenza alla rottura del granulato. Per i granulati di pressatura sensibili sono adatti soprattutto principi di miscelazione delicati come i miscelatori a container, a ribaltamento, a V, a doppio cono o a vite conica. Anche i sistemi di miscelazione convettivi a bassa velocità possono essere adatti, purché numero di giri, grado di riempimento, tempo di miscelazione e condizioni di introduzione non sollecitino eccessivamente le particelle.
I miscelatori verticali amixon® con utensili di miscelazione SinConvex® possono essere dimensionati per un'omogeneizzazione delicata di granulati sensibili con basse velocità periferiche. Il produttore indica per i miscelatori VM e HM un intervallo regolabile di circa 0,8-3,5 m/s. La sollecitazione effettiva delle particelle dipende tuttavia anche da durata di miscelazione, grado di riempimento, geometria dell'utensile, dosaggio e scarico.
La pulibilità nelle ricette a base di cacao, grassi e altre polveri adesive inizia con una costruzione igienica, accessibile e il più possibile completamente svuotabile. Superfici lisce e a filo, punti di accumulo minimizzati, guarnizioni ben raggiungibili, aperture di ispezione adeguate e un dimensionamento completamente drenabile sono presupposti centrali.
amixon® supporta la pulibilità con polveri adesive grazie a una geometria del miscelatore accessibile e progettabile in modo igienico, porte di ispezione Clever-Cut® con guarnizione OmgaSeal®, funzioni per la riduzione dei residui, nonché il sistema automatizzato WaterDragon®. Questo utilizza lance di lavaggio a getto mirato programmabili, che entrano ruotando nella camera di miscelazione, per la pulizia a umido.
Un processo di miscelazione continuo per detersivi con aggiunta di liquidi viene condotto in modo stabile quando un flusso principale gravimetrico costituisce la grandezza di riferimento e tutti i flussi solidi e liquidi vengono adeguati tramite rapporti di ricetta fissi e monitorati. Il liquido dovrebbe essere aggiunto tramite un circuito di dosaggio rapido, regolato in massa; un regolatore di rapporto sovraordinato collega il suo valore obiettivo alla portata solida effettiva.
L'AMK amixon® stabilizza un processo di miscelazione continuo tramite dosaggio gravimetrico sincronizzato, una gestione controllata del livello di riempimento e una procedura di avvio e arresto definita. Il miscelatore parte a circa metà della quantità di riempimento; l'organo di scarico si apre a circa l'80 % di grado di riempimento. Successivamente il grado di riempimento viene mantenuto costante durante l'esercizio di produzione.
Per i processi continui di detersivi con additivi liquidi entrano in considerazione soprattutto i miscelatori a strato anulare ovvero i granulatori a strato anulare, i miscelatori a vomere e i miscelatori a doppio albero con pale. I sistemi a strato anulare sono adatti quando è desiderata una bagnatura o agglomerazione intensiva. I miscelatori a vomere offrono una soluzione flessibile per la bagnatura continua di polveri. I miscelatori a doppio albero con pale sono vantaggiosi quando è richiesta un'incorporazione uniforme e allo stesso tempo delicata di granulati o additivi sensibili.
Il miscelatore continuo amixon® AMK consente la lavorazione continua di solidi con aggiunta controllata di liquidi. Il suo concetto di avvio e arresto opera con uno scarico inizialmente chiuso, flussi di dosaggio gravimetrici sincronizzati e un grado di riempimento regolato. Lo scarico si apre, secondo le indicazioni di amixon®, a circa l'80 % di grado di riempimento; successivamente il grado di riempimento viene mantenuto costante durante l'esercizio di produzione.
Per incorporare aromi, prebiotici, vitamine e oligoelementi nel latte in polvere non esiste un miscelatore universalmente ottimale. I miscelatori a doppio albero con pale, i miscelatori a vomere e in particolare i miscelatori verticali a due alberi sono soluzioni adatte quando sono richiesti tempi di miscelazione brevi, elevata omogeneità ed eventualmente un'aggiunta controllata di aromi liquidi. Per il latte in polvere particolarmente sensibile e agglomerato possono essere vantaggiosi i miscelatori a vite conica o a container a caduta libera, se vengono lavorati prevalentemente componenti secchi.
amixon® offre tre soluzioni graduali per incorporare in modo delicato ingredienti sensibili nel latte in polvere: il miscelatore KoneSlid® per lotti piccoli e medi e agglomerati sensibili, il miscelatore verticale a due alberi per grandi lotti, nonché l'AMK per processi continui. La scelta dipende da dimensione del lotto, portata, ricetta, struttura del prodotto, quantità di dosaggio e concetto igienico richiesto.
Una distribuzione granulometrica definita è controllata soprattutto dal rapporto liquido/solido, dalle proprietà e dalla distribuzione del legante, dalla dimensione delle gocce e dalla velocità di spruzzatura, dall'apporto energetico meccanico, dal tempo di permanenza, nonché dalle condizioni di temperatura ed essiccazione. Il rapporto liquido/solido è spesso la grandezza di controllo dominante nell'agglomerazione a umido: troppo poco liquido favorisce frazioni fini e agglomerati deboli; troppo liquido favorisce sovragranuli, formazione di grumi e distribuzioni ampie.
Per il controllo mirato della distribuzione granulometrica durante l'agglomerazione, amixon® punta sulla granulazione ad accrescimento discontinua nei sistemi di miscelazione verticali e conici VM, HM e AM, nonché nei essiccatori-miscelatori AMT e VMT. Le grandezze di controllo più importanti sono l'aggiunta di liquido o legante (quantità, concentrazione, velocità di aggiunta e figura di spruzzo), la velocità periferica dell'utensile, il tempo di miscelazione o la durata del lotto, il grado di riempimento, nonché all'occorrenza la conduzione della temperatura e il tempo di post-miscelazione. Poiché ogni lotto viene rilevato e valutato integralmente, la distribuzione granulometrica può essere corretta in modo mirato su più fasi di aggiunta e miscelazione. Per le applicazioni che richiedono espressamente un funzionamento continuo, amixon® offre inoltre, con il granulatore-miscelatore a strato anulare RMG, una linea di prodotti autonoma.
Per le barbottine e le sospensioni ceramiche a bassa-media viscosità sono adatti i miscelatori rotore-statore per una rapida bagnatura e dissoluzione degli agglomerati morbidi. Quando è necessaria una dispersione più fine e stabile, i mulini a sfere agitate, i mulini a perle o gli attritori sono generalmente la soluzione più efficace. In tal caso devono essere considerati l'abrasione dei corpi macinanti, l'aumento di temperatura e la possibile alterazione delle particelle primarie.
I sistemi di miscelazione amixon® possono omogeneizzare le polveri ceramiche in modo delicato e, se necessario, desagglomerarle in modo mirato con rotori di taglio azionati separatamente. L'organo di miscelazione principale garantisce il movimento tridimensionale del prodotto, mentre i rotori di taglio apportano localmente energia di taglio e urto. Questo permette di adattare l'intensità al compito: dalla conservazione di granulati di pressatura sensibili fino alla dissoluzione di agglomerati morbidi o mediamente resistenti.
I leganti viscosi si dosano in modo più affidabile tramite una catena pompa volumetrica-tubazione-ugello temperata e il più possibile corta. Valvole a basso spazio morto, tubazioni autosvuotanti, un'atomizzazione adeguata e un design di pulizia convalidabile sono più importanti di un singolo componente. Il dimensionamento deve considerare congiuntamente legante, viscosità, temperatura, quantità di dosaggio, movimento del prodotto e requisiti igienici.
I miscelatori discontinui amixon® possono essere equipaggiati con lance di aggiunta liquidi e ugelli bifluido per il dosaggio e l'introduzione di leganti viscosi. Un'esecuzione con conduzione della temperatura può aiutare a mantenere la viscosità del legante nell'intervallo lavorabile. L'introduzione nella zona di prodotto in movimento e l'impiego di un rotore di taglio favoriscono una bagnatura uniforme e possono limitare la sovrabagnatura locale.
Per la combinazione di miscelazione, aggiunta di liquidi e granulazione sono adatti soprattutto i miscelatori-granulatori ad alto taglio, gli impianti a letto fluido, i granulatori continui a doppia vite e determinati miscelatori fluidizzati meccanicamente. I sistemi ad alto taglio producono spesso granulati compatti, i letti fluidi possono unire granulazione ed essiccazione, e le doppie viti sono adatte per processi continui. La scelta corretta dipende dalla struttura di granulato desiderata, dal comportamento del prodotto, dall'aggiunta di liquidi, dalla pulizia, dalla sicurezza e da una verifica sperimentale con il prodotto originale.
amixon® è adatto per l'aggiunta precisa di legante, l'umidificazione, l'agglomerazione ad accrescimento e la granulazione in processi discontinui o continui. Se un processo one-pot completo, essiccazione inclusa, sia sensato dipende da prodotto e dimensione del lotto. Le prove nel centro prove con il prodotto originale creano la base per una scelta fondata di apparecchio e processo.