processo di granulazione
Durante la granulazione, le polveri fini o le piccole particelle vengono trasformate in granuli più grandi (granulati) aumentando la dimensione delle particelle. L'obiettivo è solitamente quello di migliorare la fluidità, la dosabilità, il comportamento della polvere e, se necessario, il comportamento di dissoluzione o rilascio. Si distingue principalmente tra granulazione a umido, a secco e a letto fluido.
Nella granulazione a umido, le polveri vengono bagnate con un liquido di granulazione (di solito acqua o una soluzione acquosa di legante) e agglomerate mediante movimento meccanico. Si ottengono così granuli umidi che vengono successivamente essiccati e, se necessario, classificati in base alla granulometria desiderata o frantumati. Gli apparecchi tipici sono miscelatori/granulatori ad alto taglio, miscelatori granulatori o granulatori a letto fluido.
Nella granulazione a secco non viene aggiunto alcun liquido. Le polveri vengono compattate mediante compattatori a rulli o grandi comprimitrici. Il materiale compattato viene quindi frantumato e setacciato. Questo processo viene utilizzato quando i prodotti sono sensibili all'umidità o alle temperature elevate. Nella granulazione a letto fluido, i processi di fluidizzazione, spruzzatura ed essiccazione sono spesso combinati in un unico apparecchio: un legante viene spruzzato sulle particelle fluidizzate e gli agglomerati risultanti vengono essiccati direttamente. I processi di granulazione sono ampiamente utilizzati nell'industria farmaceutica, alimentare, chimica e dei fertilizzanti. Rappresentano una fase intermedia tra la produzione di polveri e le fasi successive come la compressione, l'estrusione, il rivestimento o la pressatura diretta.
Crescita delle particelle per coalescenza. Più particelle primarie formano un agglomerato. Il volume totale corrisponde alla somma dei singoli volumi:
V_A = n · V_P
Un agglomerato sferico cresce con la terza radice del numero di particelle. Diametri grandi richiedono quindi molte particelle primarie.
d_A = d_P · n^(1/3)
- VA = Volume dell'agglomerato
- VP = Volume di una particella primaria
- dA = Diametro dell'agglomerato
- dP = Diametro delle particelle primarie
- n = Numero di particelle primarie
Gli agglomerati contengono cavità che influiscono sulla resistenza e sulla densità. La porosità si calcola come segue
ε = 1 - (ρ_A / ρ_S):
- ε = porosità
- ρA = densità apparente dell'agglomerato
- ρS = densità del tessuto