Гранулирование
Гранулирование — это процесс агломерации, при котором мелкие частицы порошка объединяются в более крупные, стабильные агломераты. Цель состоит в том, чтобы улучшить технологические свойства материала и добиться заданных механических характеристик. Этот процесс также называют агломерацией или грануляцией. При этом мелкозернистые или порошкообразные вещества объединяются в почти шарообразные, плотные и стабильные гранулы.
Гранулирование основано на относительном движении частиц, добавлении жидкости или связующего вещества и механических силах. Связующие вещества образуют жидкостные мостики между частицами. Они создают капиллярные силы, приводящие к агломерации. Одновременно действуют сдвиговые, ударные и вращательные движения, которые уплотняют и сглаживают гранулы.
Процесс образования гранул проходит в несколько этапов. Сначала образуются зародыши путем наслоения мелких частиц. Затем они продолжают расти за счет коалесценции или образования слоев. На этапе уплотнения плотность набивки увеличивается, а механическая прочность гранул возрастает.
Важными параметрами процесса являются количество жидкости, распределение частиц по размерам, смачиваемость, интенсивность перемешивания, время пребывания и свойства поверхности. Слишком низкое содержание жидкости приводит к образованию нестабильных агломератов. Слишком высокое содержание жидкости, напротив, может привести к пастообразному поведению или образованию нежелательных крупных агломератов.
Гранулирование служит для уплотнения порошка и улучшения сыпучести. Уменьшается образование пыли, предотвращается сегрегация и целенаправленно влияется на растворимость. Типичными областями применения являются химическая, пищевая и фармацевтическая промышленность, производство удобрений, а также порошковая металлургия. С помощью аппаратов amixon® можно эффективно гранулировать порошковые смеси и пыль, при этом процесс сначала следует протестировать в индивидуальном порядке.
В промышленной практике термин «гранулирование» также используется для обозначения механического прессования сухих сыпучих материалов. При этом гранулы образуются путем формования под давлением, например, с помощью таблеточных прессов, вальцовых прессов, экструдеров, шпунтовых или брикетировочных прессов.
Для получения гранул однородного качества необходима однородная смесь исходного материала. Поэтому процесс смешивания является предварительным этапом, особенно если в составе присутствует несколько порошковых компонентов. В процессе прессования выделяется тепло. Поэтому перед складированием или упаковкой гранулы необходимо достаточно охладить.
Дополнительную информацию по смежному термину «агломерация» вы найдете в глоссарии amixon®.