Materie prime

Nell'ingegneria dei processi, le materie prime fungono da vettori delle proprietà fisiche e chimiche che determinano in modo significativo il successivo svolgimento del processo. Attraverso la miscelazione, l'essiccazione, la reazione o la trasformazione, da esse si ottengono prodotti finali con composizione e struttura definite. Le materie prime si presentano solitamente in forma polverosa, granulata o liquida. In particolare, le materie prime in polvere rivestono un'importanza fondamentale per molti processi, poiché sono sfuse, dosabili e omogeneizzabili.

Le loro proprietà fisiche – quali dimensione delle particelle, forma delle particelle, distribuzione granulometrica, densità apparente, porosità, energia superficiale e contenuto di umidità – influenzano direttamente il comportamento del processo. Esse determinano le proprietà di scorrimento, la precisione di dosaggio e la cinetica di miscelazione. Anche effetti indesiderati come la separazione, l'agglomerazione o la segregazione dipendono fortemente da queste proprietà. A seconda della provenienza (ad es. minerale, biologica o sintetica), le materie prime possono inoltre essere chimicamente attive o igroscopiche, il che comporta ulteriori requisiti in termini di stoccaggio e movimentazione.

Nelle formulazioni industriali vengono spesso combinate numerose materie prime con densità, granulometrie e proprietà di bagnabilità in parte molto diverse. Campi di applicazione tipici sono la produzione di alimenti, mangimi, prodotti chimici, farmaceutici, ceramica, materiali da costruzione e materiali per batterie. L'omogeneità dei lotti dipende in modo essenziale dalla qualità costante e dalla tracciabilità delle singole materie prime.

È quindi indispensabile un'identificazione e una documentazione precise di ogni singola materia prima. I parametri di qualità sono garantiti da controlli all'arrivo delle merci, analisi (ad es. diffrazione laser, analisi granulometrica, determinazione dell'umidità) e catene di fornitura certificate. La logistica delle materie prime, che comprende la ricezione delle merci, lo stoccaggio temporaneo, il trasporto interno e il dosaggio, garantisce che tutti i materiali siano disponibili al momento giusto, nella quantità e nella qualità corrette.

Negli impianti moderni, spesso automatizzati, l'approvvigionamento avviene tramite silos, contenitori, sistemi big bag o unità di dosaggio. Ciò garantisce un approvvigionamento costante delle linee di processo.