Содержание влаги
Содержание влаги в порошках
Содержание влаги характеризует долю жидких компонентов в твердых частицах порошка или на них. В большинстве случаев речь идет о содержании воды, но в принципе содержание влаги может относиться и к другим жидкостям или жидким смесям, таким как масла, растворители или эмульсии. Они могут либо диффундировать в частицы порошка, либо прилипать к их поверхности в виде пленки или капель.
Технически содержание влаги обычно определяется как массовая доля жидкости в общей массе влажного порошка. Его можно рассчитать, определив разницу между общей массой и массой после полного высушивания по отношению к общей массе. В технологическом процессе содержание влаги также указывается по отношению к сухому веществу.
- w : Содержание влаги
mtotal : масса влажного порошка
mdrym : масса сухого порошка
mmoisture : масса жидкости
На практике различают адсорбированную и абсорбированную влагу. Адсорбированная влага находится на поверхности частиц - обычно в виде физически связанных водных пленок или жидких остатков. Эта форма влаги сравнительно легко поддается обратному воздействию: влагу можно снова удалить с помощью контролируемой сушки или вентиляции. В отличие от этого, абсорбированная влага проникла в саму структуру частиц, например, через микроскопически малые поры. Такую влагу удалить гораздо сложнее, и часто требуется более длительный или интенсивный процесс сушки. Таким образом, обратимость удаления влаги тесно связана с типом жидкого связующего - важнейший аспект при разработке процесса.
Содержание влаги в порошке влияет на множество свойств, связанных с технологическим процессом и спецификой продукта. Основную роль здесь играет смачиваемость частиц. Гидрофильные порошки, такие как сухое молоко или целлюлоза, легко впитывают воду и быстро связывают ее со своей поверхностью. Гидрофобные порошки, такие как тальк, парафин или частицы с силиконовым покрытием, напротив, имеют низкое сродство к воде. Эти различия влияют не только на поведение при хранении, но и при смешивании с жидкостями или при производстве гранул.
Еще одним важным аспектом является податливость. Даже небольшое количество влаги может значительно изменить свойства сыпучего материала. Капиллярные мостики жидкости создают силы сцепления между частицами. Это приводит к агломерации, образованию комков или неконтролируемому уплотнению - и, следовательно, к ухудшению текучести. В промышленных процессах смешивания или дозирования это может значительно ухудшить надежность процесса.
Стабильность хранения также напрямую зависит от содержания влаги. Сухие порошки обычно имеют более длительный срок хранения, они менее реакционноспособны и менее чувствительны к колебаниям температуры. Влажность, напротив, может способствовать активности микроорганизмов, ускорять химические реакции или приводить к агломерации. Контролируемое хранение в сухих условиях очень важно, особенно для гигроскопичных порошков.
Распределение влаги играет центральную роль в технологии смешивания, используемой компанией amixon®:
- Для мягкого смачивания порошковых смесей.
- В вакуумной смешанной сушке. Вакуумная смешанная сушка с использованием amixon® часто является последней технологической операцией на стадии синтеза. Цель - получить сухой, деагломерированный порошок. Затем он служит шаблоном для последующего этапа синтеза.
- Следует также отметить, что переувлажненные порошки можно сделать свободно текущими с помощью антислеживающих агентов. Важно, чтобы порошкообразные "суперабсорбенты" быстро и мягко покрывали влажные частицы порошка. Именно здесь важную роль играют смесители amixon. Они смешивают мягко, быстро и с оптимальной точностью. При этом достаточно совсем небольшого количества антислеживающих агентов.
В любом случае, система смешивания должна быть способна надежно контролировать возникающие изменения условий потока.