Dodawanie cieczy, zwilżanie i powlekanie
Równomierne dozowanie olejów, tłuszczów i spoiw
Oleje, tłuszcze i spoiwa
równomiernie wprowadzane do proszków
Oleje, tłuszcze i spoiwa
równomiernie rozprowadzane
Zwilżanie, procesy zwilżania i powlekanie
granulacja narastająca i stopień pokrycia w procesie mieszania
Summary
Podczas dodawania cieczy oleje, tłuszcze, spoiwa lub roztwory substancji czynnych są wprowadzane do suchego proszku. Kluczowe jest, aby ciecz w momencie dozowania trafiła na możliwie dużą liczbę powierzchni cząstek — w przeciwnym razie mogą tworzyć się aglomeraty i grudki. W zależności od udziału cieczy i oczekiwanych właściwości produktu końcowego może powstać sypki proszek, zamknięta otoczka lub granulat.
Ciekawe artykuły, FAQ i tematy związane z dodawaniem cieczy, zwilżaniem i powlekaniem
Podczas dodawania cieczy oleje, tłuszcze, spoiwa lub roztwory substancji czynnych są wprowadzane do suchego proszku. Decydujący jest moment podania: jeśli ciecz trafia tylko na niewielką liczbę cząstek, zwilżanie przebiega nierównomiernie i powstają grudki, które następnie trzeba rozbijać przy dużym nakładzie energii. Jeśli natomiast zwilżanie proszku zachodzi równomiernie, w zależności od udziału cieczy efektem procesu jest sypki proszek, powłoka lub granulat.
Kluczowe znaczenie mają punkt dozowania i sposób rozdrobnienia strumienia cieczy, lepkość i temperatura dodawanego medium oraz dobór odpowiedniej metody zwilżania. W przypadku faz tłuszczowych istotna jest również kontrola temperatury, ponieważ stopiony tłuszcz w kontakcie z zimnym proszkiem natychmiast krzepnie. Przy ukierunkowanej granulacji narastającej ilość dodawanego spoiwa i czas przebywania w procesie granulacji wpływają na wielkość ziaren, natomiast szybkoobrotowe narzędzia tnące dyspergują powstające grudki. Stopień, w jakim powłoka całkowicie otacza cząstkę nośnika, opisuje stopień pokrycia.
Poniżej przedstawiamy najczęściej zadawane pytania dotyczące dodawania cieczy, zwilżania i powlekania, odpowiednie koncepcje maszyn — od mieszalnika pionowego, poprzez stożkową mieszarko-suszarkę, aż po granulator mieszający z warstwą pierścieniową — a także szczegółowe objaśnienia najważniejszych terminów technicznych.
FAQ - Dodawanie cieczy, zwilżanie i powlekanie
Jakość mieszania i integralność cząstek można zapewnić jednocześnie, gdy proces mieszania jest dostosowany do wytrzymałości na złamanie granulatu. Dla wrażliwych granulatów prasowniczych nadają się przede wszystkim delikatne zasady mieszania, takie jak mieszalniki kontenerowe, kołyskowe, V, dwustożkowe lub stożkowo-ślimakowe. Wolnoobrotowe konwekcyjne systemy mieszania mogą być również odpowiednie, o ile prędkość obrotowa, stopień napełnienia, czas mieszania i warunki wprowadzania nie obciążają cząstek nadmiernie.
Mieszalniki pionowe amixon® z narzędziami mieszającymi SinConvex® mogą być dobierane przy niskich prędkościach obwodowych do delikatnej homogenizacji wrażliwych granulatów. Producent podaje dla mieszalników VM i HM regulowany zakres od około 0,8 do 3,5 m/s. Rzeczywiste obciążenie cząstek zależy jednak dodatkowo od czasu mieszania, stopnia napełnienia, geometrii narzędzia, dozowania i wyładunku.
Ciągły proces mieszania detergentów z dodawaniem cieczy jest prowadzony stabilnie, gdy grawimetryczny strumień główny stanowi wielkość wiodącą, a wszystkie strumienie ciała stałego i cieczy są prowadzone według stałych, nadzorowanych proporcji receptury. Ciecz powinna być dodawana za pomocą szybkiego obwodu dozującego regulowanego strumieniem masowym; nadrzędny regulator proporcji sprzęga jej wartość zadaną z rzeczywistą wydajnością fazy stałej.
amixon® AMK stabilizuje ciągły proces mieszania dzięki zsynchronizowanemu dozowaniu grawimetrycznemu, kontrolowanemu prowadzeniu poziomu napełnienia i zdefiniowanej procedurze rozruchu i wyłączania. Mieszalnik startuje przy około połowie ilości napełnienia; element wyładowczy otwiera się przy około 80 procentach stopnia napełnienia. Następnie stopień napełnienia jest utrzymywany na stałym poziomie podczas eksploatacji produkcyjnej.
Zdolność do czyszczenia przy recepturach z kakao, tłuszczem i innymi przywierającymi proszkami zaczyna się od higienicznej, dostępnej i możliwie całkowicie opróżnialnej konstrukcji. Gładkie i równe powierzchnie, zminimalizowane miejsca osadzania, dobrze dostępne uszczelnienia, odpowiednie otwory inspekcyjne oraz konstrukcja w pełni drenowalna są kluczowymi warunkami.
amixon® wspiera zdolność do czyszczenia przy przywierających proszkach dzięki dostępnej, higienicznie projektowalnej geometrii mieszalnika, drzwiom inspekcyjnym Clever-Cut® z uszczelnieniem OmgaSeal®, funkcjom redukcji ilości resztkowych oraz zautomatyzowanemu systemowi WaterDragon®. Wykorzystuje on programowalne, wjeżdżające do komory mieszania i obracające się lance myjące ze strumieniem celowanym do czyszczenia na mokro.
Zdefiniowany rozkład wielkości ziaren jest sterowany przede wszystkim przez stosunek cieczy do fazy stałej, właściwości i rozprowadzenie spoiwa, wielkość kropli i szybkość natrysku, wprowadzanie energii mechanicznej, czas przebywania oraz warunki temperaturowe i suszenia. Stosunek ciecz-ciało stałe jest przy aglomeracji na mokro często dominującą wielkością sterującą: zbyt mało cieczy sprzyja frakcji drobnej i słabym aglomeratom; zbyt dużo cieczy sprzyja nadziarnu, tworzeniu grudek i szerokim rozkładom.
Dla celowego sterowania rozkładem ziaren przy aglomeracji amixon® stawia na okresową granulację narostową w pionowych i stożkowych systemach mieszania VM, HM i AM oraz w suszarko-mieszalnikach AMT i VMT. Najważniejszymi wielkościami sterującymi są dodawanie cieczy lub spoiwa (ilość, stężenie, szybkość dodawania i obraz natrysku), prędkość obwodowa narzędzia, czas mieszania lub czas trwania wsadu, stopień napełnienia oraz w razie potrzeby prowadzenie temperatury i czas domieszania. Ponieważ każdy wsad jest w pełni rejestrowany i oceniany, rozkład ziaren można celowo doregulowywać w kilku fazach dodawania i mieszania. Dla zastosowań wyraźnie wymagających trybu ciągłego amixon® oferuje dodatkowo, z granulatorem pierścieniowo-warstwowym RMG, samodzielną linię produktową.
Do połączenia mieszania, dodawania cieczy i granulacji nadają się przede wszystkim granulatory-mieszalniki wysokościnające, instalacje fluidyzacyjne, ciągłe granulatory dwuślimakowe oraz określone mechanicznie fluidyzowane mieszalniki. Systemy wysokościnające tworzą często zwarte granulaty, złoża fluidalne mogą łączyć granulowanie i suszenie, a ślimaki podwójne nadają się do procesów ciągłych. Właściwy wybór zależy od pożądanej struktury granulatu, zachowania produktu, dodawania cieczy, czyszczenia, bezpieczeństwa oraz zabezpieczenia próbami z oryginalnym produktem.
amixon® nadaje się do precyzyjnego dodawania spoiwa, nawilżania, aglomeracji narostowej i granulacji w procesach okresowych lub ciągłych. Czy sensowny jest pełny proces jednogarnkowy obejmujący suszenie, zależy od produktu i wielkości wsadu. Próby w centrum prób z oryginalnym produktem stanowią podstawę rzetelnego wyboru urządzenia i procesu.
Lepkie spoiwa najbardziej niezawodnie dozuje się poprzez temperowany, możliwie krótko prowadzony łańcuch pompa wyporowa–przewód–dysza. Zawory o niskiej liczbie stref martwych, samo-opróżniające się prowadzenie rur, odpowiednie rozpylanie i projektowanie umożliwiające walidację czyszczenia są ważniejsze niż pojedynczy komponent. Dobór musi wspólnie uwzględniać spoiwo, lepkość, temperaturę, ilość dozowania, ruch produktu i wymagania higieniczne.
Mieszalniki okresowe amixon® mogą być wyposażone w lance do dodawania cieczy i dysze dwuczynnikowe do dozowania i wprowadzania lepkich spoiw. Wykonanie z prowadzeniem temperaturowym może pomóc utrzymać lepkość spoiwa w zakresie umożliwiającym przetwarzanie. Wprowadzanie do poruszającej się strefy produktu oraz zastosowanie rotora tnącego wspierają równomierne zwilżanie i mogą ograniczać lokalne przewilżenie.
Dla szlikru oraz nisko- do średniolepkich zawiesin ceramicznych nadają się mieszalniki rotor-stator do szybkiego zwilżania i rozpuszczania miękkich aglomeratów. Gdy wymagana jest drobniejsza i stabilniejsza dyspersja, zwykle skuteczniejszym rozwiązaniem są młyny kulowe z mieszadłem, młyny perełkowe lub atrytory. Trzeba przy tym uwzględnić ścieranie mielników, wzrost temperatury i możliwą zmianę cząstek pierwotnych.
Systemy mieszania amixon® mogą delikatnie homogenizować proszki ceramiczne i w razie potrzeby celowo deaglomerować za pomocą oddzielnie napędzanych rotorów tnących. Główne mieszadło zapewnia trójwymiarowy ruch produktu, podczas gdy rotory tnące lokalnie wprowadzają energię ścinającą i uderzeniową. Dzięki temu intensywność można dostosować do zadania: od zachowania wrażliwych granulatów prasowniczych po rozpuszczanie miękkich lub średnio zwartych aglomeratów.
Dla ciągłych procesów produkcji detergentów z płynnymi dodatkami w grę wchodzą przede wszystkim mieszalniki pierścieniowo-warstwowe lub granulatory pierścieniowo-warstwowe, mieszalniki lemieszowe i dwuwałowe mieszalniki łopatkowe. Systemy pierścieniowo-warstwowe nadają się, gdy pożądane jest intensywne zwilżanie lub aglomeracja. Mieszalniki lemieszowe oferują elastyczne rozwiązanie do ciągłego zwilżania proszków. Dwuwałowe mieszalniki łopatkowe są korzystne, gdy wymagane jest równomierne, a jednocześnie delikatne wmieszanie wrażliwych granulatów lub dodatków.
Mieszalnik ciągły amixon® AMK umożliwia ciągłe przetwarzanie ciał stałych z kontrolowanym dodawaniem cieczy. Jego koncepcja rozruchu i wyłączania działa z początkowo zamkniętym wyładunkiem, zsynchronizowanymi grawimetrycznymi strumieniami dozującymi i regulowanym stopniem napełnienia. Wyładunek otwiera się według danych amixon® przy około 80 procentach stopnia napełnienia; następnie stopień napełnienia jest utrzymywany na stałym poziomie podczas eksploatacji produkcyjnej.
Do wprowadzania aromatów, prebiotyków, witamin i mikroelementów do mleka w proszku nie ma jednego uniwersalnie optymalnego mieszalnika. Dwuwałowe mieszalniki łopatkowe, mieszalniki lemieszowe, a zwłaszcza pionowe mieszalniki dwuwałowe są odpowiednimi rozwiązaniami, gdy wymagane są krótkie czasy mieszania, wysoka jednorodność i ewentualnie kontrolowane dodawanie płynnych aromatów. Dla szczególnie wrażliwych, aglomerowanych proszków mlecznych korzystne mogą być mieszalniki stożkowo-ślimakowe lub kontenerowe mieszalniki grawitacyjne, jeśli przetwarzane są przeważnie suche składniki.
amixon® oferuje dla delikatnego wprowadzania wrażliwych składników do mleka w proszku trzy stopniowane rozwiązania: mieszalnik KoneSlid® dla mniejszych i średnich wsadów oraz wrażliwych aglomeratów, pionowy mieszalnik dwuwałowy dla dużych wsadów oraz AMK dla procesów ciągłych. Wybór zależy od wielkości wsadu, wydajności, receptury, struktury produktu, ilości dozowania i wymaganej koncepcji higieny.