Najdrobniejsze cząstki

Cząstki ultradrobne (znane również jako drobne pyły) to cząstki stałe o średnicy mniejszej niż 10 mikrometrów (µm). W szczególności nanocząstki o średnicy mniejszej niż 100 nanometrów (nm) stają się coraz ważniejsze w inżynierii procesowej, przemyśle i medycynie. Pomimo ich szerokiego zakresu zastosowań, stanowią one poważne wyzwanie dla zdrowia, środowiska i inżynierii instalacji ze względu na zanieczyszczenie pyłem.

Właściwości i klasyfikacja cząstek ultradrobnych

Cząstki ultradrobne można sklasyfikować według ich pochodzenia i składu:

• Pyły organiczne (np. pochodne mleka, aktywne składniki farmaceutyczne)
• Pyły nieorganiczne (np. sadza, tlenki metali, minerały)
• Toksyczne lub szkodliwe pyły (np. pyły krzemianowe, niektóre pyły metali)
• Mniej toksyczne/nietoksyczne pyły (np. pył cukrowy, pył wapienny)

Rozmiar cząstek, struktura powierzchni i skład chemiczny znacząco wpływają na reaktywność i wpływ na ludzi i środowisko.

Pomimo zagrożeń dla zdrowia, ultradrobne cząstki są stosowane w sposób ukierunkowany:

• Medyczna terapia inhalacyjna:
  Ultradrobne cząsteczki służą jako nośnik aktywnych składników farmaceutycznych, takich jak kortykosteroidy w leczeniu chorób układu oddechowego. Na przykład, specjalne pochodne mleka (np. firmy Meggle) są stosowane jako substancje nośnikowe w celu zapewnienia skutecznego wdychania i wchłaniania składników aktywnych.
• Przemysł pigmentów i barwników:
  Sadza przemysłowa, produkowana w procesie pirolizy, jest szeroko stosowana jako czarny pigment w tuszach drukarskich, tonerach, farbach i do barwienia opon gumowych. Sadza jest optymalizowana pod kątem dalszego przetwarzania w procesach aglomeracji (np. perlenie na sucho lub perlenie na mokro).
• Dalsze obszary zastosowań:
  • Produkcja katalizatorów
  • Technologia akumulatorów (np. aktywne materiały w akumulatorach litowo-jonowych)
  • Przemysł kosmetyczny (np. drobne pigmenty w produktach do makijażu)
  • Technologia żywności (np. nośniki aromatów lub dodatków)

Wymagania dotyczące sprzętu do inżynierii procesowej w przetwarzaniu cząstek ultradrobnych

Podczas obsługi produktów zawierających drobny pył, instalacje procesowe muszą spełniać najwyższe wymagania:

• Gazoszczelność:
  Aparatura musi być zaprojektowana tak, aby była trwale gazoszczelna, szczególnie w przypadku zmiennych ciśnień (próżnia/nadciśnienie) i obracających się narzędzi mieszających.
• Technologia uszczelniania:
  W zależności od rodzaju pyłu i wymagań przemysłowych, amixon® wykorzystuje różne koncepcje uszczelnień:
  • Suche uszczelnienia wału (standard dla mniej krytycznych zastosowań)
  • Uszczelki gazowe (umożliwiają bezdotykowe uszczelnienie po stronie produktu, ale wymagają dodatkowego odsysania pyłu)
  • Uszczelnienia mechaniczne (smarowane gazem lub cieczą, idealne do najwyższych wymagań)
• Technologia OmgaSeal® (specjalne rozwiązanie firmy amixon® dla trwale gazoszczelnych drzwiczek rewizyjnych)

Cząstki ultradrobne są substancjami ambiwalentnymi: Z jednej strony umożliwiają one tworzenie innowacyjnych produktów i terapii, z drugiej zaś niosą ze sobą znaczne ryzyko dla zdrowia i technologii. Dlatego przy wyborze rozwiązań inżynierii procesowej, a w szczególności systemów uszczelniających, należy zachować najwyższą ostrożność. Zindywidualizowane koncepcje amixon® zapewniają bezpieczną, wydajną i zrównoważoną obsługę produktów pyłowych.