Добавление жидкостей, смачивание и нанесение покрытий
Равномерное введение масел, жиров и связующих
Масла, жиры и связующие
Равномерное введение в порошки
Масла, жиры и связующие
Равномерное введение
Смачивание, методы смачивания и нанесение покрытий
Гранулирование методом наращивания и степень покрытия частиц в процессе смешивания
Summary
При добавлении жидкости масла, жиры, связующие или растворы активных веществ вводятся в сухой порошок. Важно, чтобы поступающая жидкость распределялась по максимально возможному числу поверхностей частиц, иначе образуются комки. В зависимости от доли жидкости и требуемых свойств конечного продукта получают сыпучий порошок, сплошную оболочку или гранулят.
Интересные статьи, часто задаваемые вопросы и актуальные материалы о добавлении жидкостей, смачивании и нанесении покрытий
При добавлении жидкостей масла, жиры, связующие или растворы активных веществ вводятся в сухой порошок. Решающее значение имеет момент подачи: если жидкость попадает лишь на небольшое количество частиц, смачивание происходит неравномерно и образуются комки, которые затем приходится разрушать с высокими энергозатратами. Если же обеспечивается равномерное смачивание порошка по большой площади, результатом процесса — в зависимости от доли жидкости — становится сыпучий порошок, сплошное покрытие или гранулят.
Определяющими параметрами являются точка ввода и степень дробления жидкостной струи, вязкость и температура добавляемого компонента, а также выбор метода смачивания. При использовании жировых фаз необходимо также точно контролировать температуру, поскольку расплав при контакте с холодным порошком мгновенно затвердевает. При целенаправленной грануляции наращиванием дозировка связующего и время пребывания в ходе процесса грануляции определяют размер гранул, а острые режущие инструменты диспергируют образующиеся комки. Полнота формирования замкнутой оболочки вокруг частицы-носителя характеризуется степенью покрытия.
Ниже представлены ответы на наиболее часто задаваемые вопросы о добавлении жидкостей, смачивании и нанесении покрытий, подходящие концепции оборудования — от вертикального смесителя и конусного смесителя-сушилки до кольцевого гранулятора, — а также подробные разъяснения основных технических терминов.
FAQ - Добавление жидкостей, смачивание и нанесение покрытий
Пригодность к очистке для рецептур с какао, жирами и другими налипающими порошками начинается с гигиеничной, доступной и максимально полно опоражниваемой конструкции. Гладкие и заподлицо расположенные поверхности, минимизированные места отложений, легкодоступные уплотнения, подходящие смотровые отверстия и полностью дренируемая конструкция являются ключевыми предпосылками.
amixon® поддерживает пригодность к очистке при налипающих порошках за счёт доступной, рассчитываемой гигиенически геометрии смесителя, инспекционных дверей Clever-Cut® с уплотнением OmgaSeal®, функций снижения остаточных количеств, а также автоматизированной системы WaterDragon®. Она использует программируемые, въезжающие в смесительную камеру и вращающиеся моющие копья точечного распыления для мокрой очистки.
Качество смешивания и целостность частиц можно одновременно обеспечить, если процесс смешивания согласован с прочностью на разрушение гранулята. Для чувствительных прессовых гранул подходят прежде всего бережные принципы смешивания, такие как контейнерные, барабанные, V-образные, двухконусные или конусно-шнековые смесители. Медленно вращающиеся конвективные системы смешивания также могут подходить, при условии что частота вращения, степень наполнения, время смешивания и условия ввода не нагружают частицы чрезмерно.
Вертикальные смесители amixon® со смесительными инструментами SinConvex® могут быть рассчитаны на низкие окружные скорости для бережной гомогенизации чувствительных гранул. Производитель указывает для смесителей VM и HM регулируемый диапазон примерно от 0,8 до 3,5 м/с. Однако фактическая нагрузка на частицы дополнительно зависит от длительности смешивания, степени наполнения, геометрии инструмента, дозирования и выгрузки.
Непрерывный процесс смешивания моющих средств с добавлением жидкости ведётся стабильно, если гравиметрический основной поток образует задающую величину, а все потоки твёрдых веществ и жидкости регулируются через фиксированные, контролируемые пропорции рецептуры. Жидкость следует добавлять через быстрый дозирующий контур с регулированием массового расхода; вышестоящий регулятор соотношения связывает её заданное значение с фактической производительностью по твёрдой фазе.
amixon® AMK стабилизирует непрерывный процесс смешивания за счёт синхронизированного гравиметрического дозирования, контролируемого ведения уровня наполнения и чётко определённой процедуры пуска и останова. Смеситель запускается примерно при половинном заполнении; орган выгрузки открывается при степени наполнения около 80 процентов. После этого степень наполнения поддерживается постоянной в течение производственного режима.
Для непрерывных процессов производства моющих средств с жидкими добавками подходят прежде всего смесители кольцевого слоя (или грануляторы кольцевого слоя), плужковые смесители и двухвальные лопастные смесители. Системы кольцевого слоя подходят, когда требуется интенсивное смачивание или агломерация. Плужковые смесители предлагают гибкое решение для непрерывного смачивания порошков. Двухвальные лопастные смесители выгодны, когда требуется равномерное и одновременно бережное введение чувствительных гранул или добавок.
Непрерывный смеситель amixon® AMK обеспечивает непрерывную переработку твёрдых веществ с контролируемым добавлением жидкости. Его концепция пуска и останова работает с изначально закрытой выгрузкой, синхронизированными гравиметрическими дозирующими потоками и регулируемой степенью наполнения. По данным amixon®, выгрузка открывается при степени наполнения около 80 процентов; после этого степень наполнения поддерживается постоянной в течение производственного режима.
Заданное распределение размера частиц управляется прежде всего соотношением жидкости к твёрдой фазе, свойствами и распределением связующего, размером капель и скоростью распыления, механическим вводом энергии, временем пребывания, а также температурными условиями и условиями сушки. Соотношение жидкость/твёрдая фаза при мокрой агломерации часто является доминирующей регулируемой величиной: слишком мало жидкости способствует образованию мелкой фракции и слабых агломератов; слишком много жидкости способствует переразмеру, образованию комков и широким распределениям.
Для целенаправленного управления распределением частиц при агломерации amixon® делает ставку на периодическую грануляцию наращиванием в вертикальных и конусных системах смешивания VM, HM и AM, а также в сушилках-смесителях AMT и VMT. Важнейшими регулируемыми величинами являются подача жидкости или связующего (количество, концентрация, скорость подачи и картина распыления), окружная скорость инструмента, время смешивания или длительность партии, степень наполнения, а также при необходимости управление температурой и время дополнительного смешивания. Поскольку каждая партия полностью фиксируется и оценивается, распределение частиц можно целенаправленно корректировать в несколько фаз подачи и смешивания. Для применений, прямо требующих непрерывного режима, amixon® дополнительно предлагает самостоятельную продуктовую линию — гранулятор-смеситель кольцевого слоя RMG.
Вязкие связующие наиболее надёжно дозируются через термостатируемую, максимально короткую цепочку «объёмный насос — трубопровод — форсунка». Клапаны без застойных зон, самоопорожняющаяся прокладка труб, подходящее распыление и валидируемая конструкция для очистки важнее отдельного компонента. Расчёт должен совместно учитывать связующее, вязкость, температуру, количество дозирования, движение продукта и требования к гигиене.
Периодические смесители amixon® могут быть оснащены копьями подачи жидкости и двухкомпонентными форсунками для дозирования и введения вязких связующих. Исполнение с управлением температурой может помочь удерживать вязкость связующего в перерабатываемом диапазоне. Введение в подвижную зону продукта, а также применение режущего ротора поддерживают равномерное смачивание и способны ограничивать локальное переувлажнение.
Для сочетания смешивания, добавления жидкости и грануляции подходят прежде всего смесители-грануляторы с высоким сдвигом (high-shear), установки с псевдоожиженным слоем, непрерывные двухшнековые грануляторы и определённые механически псевдоожижаемые смесители. Системы high-shear часто создают компактные гранулы, псевдоожиженный слой может сочетать грануляцию и сушку, а двухшнековые системы подходят для непрерывных процессов. Правильный выбор зависит от желаемой структуры гранул, поведения продукта, добавления жидкости, очистки, безопасности и подтверждения испытаниями с оригинальным продуктом.
amixon® подходит для точного добавления связующего, увлажнения, агломерации наращиванием и грануляции в периодических или непрерывных процессах. Целесообразен ли полный процесс «в одном реакторе», включая сушку, зависит от продукта и размера партии. Испытания в испытательном центре с оригинальным продуктом создают основу для обоснованного выбора аппарата и процесса.
Для шликера и керамических суспензий с низкой и средней вязкостью подходят роторно-статорные смесители для быстрого смачивания и разрушения мягких агломератов. Если требуется более тонкая и стабильная дисперсия, более эффективным решением обычно являются бисерные мельницы, шаровые мельницы с мешалкой или аттриторы. При этом необходимо учитывать истирание мелющих тел, повышение температуры и возможное изменение первичных частиц.
Системы смешивания amixon® способны бережно гомогенизировать керамические порошки и при необходимости целенаправленно деагломерировать их отдельно работающими режущими роторами. Основной смесительный орган обеспечивает трёхмерное движение продукта, тогда как режущие роторы локально вводят энергию сдвига и удара. Благодаря этому интенсивность можно согласовать с задачей: от сохранения чувствительных прессовых гранул до разрушения мягких или среднепрочных агломератов.
Для введения ароматизаторов, пребиотиков, витаминов и микроэлементов в сухое молоко не существует универсально оптимального смесителя. Двухвальные лопастные смесители, плужковые смесители и особенно вертикальные двухвальные смесители являются подходящими решениями, если требуются короткое время смешивания, высокая однородность и при необходимости контролируемое добавление жидких ароматизаторов. Для особо чувствительного, агломерированного сухого молока могут быть выгодны конусно-шнековые или контейнерные гравитационные смесители, если преимущественно перерабатываются сухие компоненты.
amixon® предлагает три градуированных решения для бережного введения чувствительных ингредиентов в сухое молоко: смеситель KoneSlid® для небольших и средних партий и чувствительных агломератов, вертикальный двухвальный смеситель для крупных партий, а также AMK для непрерывных процессов. Выбор зависит от размера партии, производительности, рецептуры, структуры продукта, количества дозирования и необходимой концепции гигиены.