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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.