Particelle ultrafini
Le particelle ultrafini (note anche come polveri sottili) sono particelle solide con un diametro inferiore a 10 micrometri (µm). In particolare, le particelle nanofini con diametro inferiore a 100 nanometri (nm) stanno diventando sempre più importanti nell'ingegneria di processo, nell'industria e nella medicina. Nonostante l'ampia gamma di applicazioni, esse rappresentano una seria sfida per la salute, l'ambiente e l'impiantistica a causa dell'inquinamento da polveri.
Proprietà e classificazione delle particelle ultrafini
Le particelle ultrafini possono essere classificate in base alla loro origine e composizione:
- Polveri organiche (ad es. derivati del latte, ingredienti farmaceutici attivi)
- Polveri inorganiche (ad es. fuliggine, ossidi metallici, minerali)
- Polveri tossiche o nocive (ad es. polveri di silicato, alcune polveri metalliche)
- Polveri meno tossiche/non tossiche (ad es. polvere di zucchero, polvere di calce)
Le dimensioni delle particelle, la struttura superficiale e la composizione chimica influenzano in modo significativo la reattività e gli effetti sull'uomo e sull'ambiente.
Nonostante i rischi per la salute, le particelle ultrafini vengono utilizzate in modo mirato:
- Terapia medica inalatoria:
Le particelle ultrafini servono come vettore di ingredienti farmaceutici attivi, come i corticosteroidi, per il trattamento delle malattie respiratorie. Ad esempio, speciali derivati del latte (ad esempio quelli di Meggle) vengono utilizzati come sostanze carrier per garantire un'inalazione e un assorbimento efficaci dei principi attivi. - Industria dei pigmenti e dei colori:
Il nerofumo industriale, prodotto per pirolisi, è ampiamente utilizzato come pigmento nero negli inchiostri da stampa, nei toner, nelle vernici e per la colorazione degli pneumatici. Il nero carbone è ottimizzato per un'ulteriore lavorazione attraverso processi di agglomerazione (ad esempio, il pearling a secco o a umido). - Ulteriori campi di applicazione:
- Produzione di catalizzatori
- Tecnologia delle batterie (ad es. materiali attivi nelle batterie agli ioni di litio)
- Industria cosmetica (ad es. pigmenti fini nei prodotti per il trucco)
- Tecnologia alimentare (ad es. sostanze di supporto per aromi o additivi)
Requisiti per le apparecchiature di ingegneria di processo nel trattamento delle particelle ultrafini
Quando si trattano prodotti contenenti polveri sottili, i sistemi di processo devono soddisfare i requisiti più elevati:
- Tenuta al gas:
L'apparecchiatura deve essere progettata per essere permanentemente a tenuta di gas, soprattutto in presenza di pressioni alternate (vuoto/sovrapressione) e di strumenti di miscelazione rotanti. - Tecnologia di tenuta:
A seconda del tipo di polvere e dei requisiti industriali, amixon® utilizza diversi concetti di tenuta:- Guarnizioni dell'albero a secco (standard per le applicazioni meno critiche)
- Guarnizioni a intercapedine di gas (consentono la sigillatura senza contatto sul lato del prodotto, ma richiedono un'ulteriore aspirazione della polvere)
- Tenute meccaniche (gas-purgate o lubrificate a liquido, ideali per le esigenze più elevate)
- Tecnologia OmgaSeal® (uno sviluppo speciale di amixon® per porte d'ispezione a tenuta di gas permanente)
Le particelle ultrafini sono sostanze ambivalenti: Da un lato, consentono di realizzare prodotti e terapie innovative; dall'altro, comportano rischi considerevoli per la salute e la tecnologia. Pertanto, è necessario prestare la massima attenzione nella scelta delle soluzioni di ingegneria di processo e, in particolare, dei sistemi di tenuta. I concetti personalizzati di amixon® garantiscono una gestione sicura, efficiente e sostenibile dei prodotti polverosi.