La molecola d'acqua ha un carattere di dipolo. Ha speciali proprietà umettanti e dissolventi. Quando una polvere viene bagnata con acqua, le particelle vogliono aderire l'una all'altra. L'acqua è un legante comunemente utilizzato nei processi di agglomerazione. La deumidificazione/essiccazione richiede una quantità di energia relativamente elevata.
Quali sono i fattori che influenzano il successo della distribuzione del liquido nella polvere?
In quasi tutti i settori dell'industria della lavorazione dei solidi sfusi, le polveri vengono bagnate con i liquidi. Questo processo sembra banale. Ma a volte i risultati di bagnatura non sono soddisfacenti. Si possono formare grumi, il liquido può non essere distribuito in modo omogeneo o il materiale sfuso può presentare proprietà di scorrimento scadenti.
Oltre alla viscosità, la tensione superficiale del liquido influisce notevolmente sulla sua distribuibilità nella polvere. Tuttavia, anche le proprietà delle polveri giocano un ruolo importante se la distribuzione del liquido deve avere successo.
Quanto è liquida la superficie della polvere? Qual è la capillarità della polvere?
Aspetto tipico di vari liquidi:
a. Bassa tensione superficiale
b. Alta tensione superficiale
c. Liquido di riflusso
d. Liquido in avanzamento
e. Liquido iniettato nella regione di turbolenza dell'atomizzatore (ugello monosostanza)
f. Il materiale liquido viene spruzzato microfine e la polvere viene fluidificata (ugello a due sostanze)
Sistema di 1-4 particelle che viene bagnato durante la miscelazione.
5. particelle con pori aperti e chiusi
Se la tensione superficiale di un liquido è bassa (a), allora il liquido vuole bagnare spontaneamente la superficie del solido. Anche i capillari (5) di una particella vengono penetrati. Più alta (b) è la tensione superficiale di un liquido, meno il liquido vuole penetrare nei capillari delle particelle.
Lo stesso vale per le cavità di una miscela di polveri. Con un'elevata tensione superficiale, la distribuzione del liquido nella polvere è possibile solo se il liquido e le particelle sono intensamente mescolati e tritati insieme.
Nella condizione secca (1), la polvere è presente come dispersione solido-aria. Le cavità tra le particelle sono irregolari e cambiano costantemente durante la miscelazione. Se si versa un liquido nell'impasto in movimento, l'aria viene spostata dalle cavità. Il liquido si diffonde come un sottile strato liquido intorno a ogni singola particella. Questo è lo strato di adsorbimento (1). Il liquido aderisce saldamente e può essere rimosso solo termicamente. Se il contenuto di liquido aumenta durante la miscelazione, il liquido si accumula nei punti di contatto delle particelle nei cosiddetti ponti e (2) soffietti. Inizia così l'agglomerazione (accumulo-granulazione). Man mano che il contenuto di liquido aumenta, le cavità più grandi (3) tra le particelle solide si riempiono di liquido. Quando tutti i capillari formati dal sistema di particelle sono pieni di liquido, (4) si verifica la saturazione. Il materiale sfuso diventa una sospensione.
Se la tensione superficiale del liquido è bassa e l'affinità tra liquido e solido è particolarmente elevata, può verificarsi il cosiddetto assorbimento flash. Il liquido disponibile viene immediatamente assorbito dal solido. Questo porta spesso alla formazione di agglomerati indesiderati. Ma un processo di miscelazione prolungato difficilmente può migliorare la distribuzione del liquido. In caso di elevata affinità tra polvere e liquido, l'aggiunta di liquido (come mostrato nella Figura f) deve essere costantemente lenta, dosando e spruzzando durante la miscelazione. La spruzzatura al di sotto del livello di massa di solito migliora l'autopulizia del miscelatore.
Domanda di un cliente: Oggi è possibile analizzare comodamente le proprietà di liquidi e solidi sfusi. È ancora opportuno effettuare prove pratiche di miscelazione in miscelatori per polveri?
Infatti, oggi possiamo analizzare in modo rapido e accurato le caratteristiche dei liquidi e anche delle polveri. Purtroppo, però, i sistemi dispersi di polveri diverse sono troppo complessi per poterne simulare la miscelazione o addirittura la bagnatura. Nel prossimo futuro, lo sforzo di calcolo sarà molto più costoso dell'esperimento pratico.
Nel Test Center amixon® si applica quasi quotidianamente un'ampia varietà di processi di bagnatura. Saremo lieti di dimostrarvi questi processi utilizzando i vostri prodotti originali e di mostrarvi in modo impressionante l'aspetto e la fluidità delle vostre polveri inumidite.
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