Agglomeration Einsatz von Mischern zur Aufbauagglomeration disperser Stoffsysteme

Gegen Mischungskomponenten, die bei Dosierung und Transport Ärger machen oder bei der Handhabung stark stauben, hilft das Verfahren der Agglomeration. Bei hohen Produktqualitäten stellt sie jedoch besondere Ansprüche an die eingesetzten Mischer.

Anbieter zum Thema

Hellma GmbH & Co. KG

HECHT Technologie GmbH

Gebr. Lödige Maschinenbau GmbH

Sie stauben, lassen sich schwer dosieren und entmischen sich auch gerne einmal: staubförmige oder fein pulvrige Stoffe. Aus diesem Grund sind sie in vielen Branchen und Anwendungen als Zwischen- oder Endprodukt wenig geeignet. Um die Produkteigenschaften solcher Stoffe zu verbessern, z.B. ihre Rieselfähigkeit, Dosierbarkeit oder Transportierbarkeit, sowie für Staubfreiheit bei der Handhabung zu sorgen, bietet sich als verfahrenstechnische Alternative deshalb das Agglomerieren an. Dabei werden disperse Stoffsysteme zu Agglomeraten zusammengefügt, die gegenüber den Ausgangsstoffen nahezu die gleichen spezifischen Oberflächen zeigen. Und auch in Hinblick auf Ökologie und Anwendersicherheit ist die agglomerierte Produktform den ursprünglichen Feststoffpartikeln überlegen: Weil weniger Staub entsteht, sind die MAK-Werte (maximale Arbeitsplatz-Konzentration) im Produktionsumfeld leichter einzuhalten.

Die Einsatzmöglichkeiten des Verfahrens sind breitgefächert, doch treten immer wieder terminologische Unsicherheiten auf. Besonders häufig wird die verfahrenstechnische Grundoperation des Agglomerierens mit dem umfassenderen Begriff des Granulierens verwechselt, der sich allerdings nur auf die Form des Endproduktes bezieht (granum, lat. Korn). Welcher verfahrenstechnische Prozess das Granulat erzeugt hat, beschreibt er dagegen nicht. Anders beim Agglomerieren: Hier geht es immer um einen Prozess, in dem disperse Stoffe zu größeren Stoffgebilden (Agglomeraten) zusammengefügt werden. Die Voraussetzung dafür sind Bindemechanismen zwischen den Partikeln. Man unterscheidet direkte Haftmechanismen ohne Haftbrücken (Van-der-Waals- und elektrostatische Kräfte) von indirekten Haftmechanismen mit Materialbrücken (viskosen und härtenden Bindemitteln, Flüssigkeitsbrücken, Kristallbrücken u.a.). Generell lassen sich diese Bindemechanismen auf drei verschiedenen Wegen erzeugen: indem man Wärme zuführt (Anschmelzgranulation), durch Pressdruck (Pressgranulation) oder durch Aufbaugranulation.

Nur starke Bindungen halten

Die Aufbaugranulation nutzt das Wechselspiel von Haft- und Trennkräften (Mechanismen, die einem Zusammenhalt von Partikeln entgegenwirken). Bei der gegenseitigen Wechselbeanspruchung von Partikeln, Agglomerationskeimen und Agglomeraten wirkt das Selektionsprinzip, sodass die schwachen Bindungen wieder zerstört werden und nur die stärkeren bestehen bleiben. Welche Festigkeiten sich erreichen lassen, ist deshalb davon abhängig, wie stark die Bindekräfte und wie stark die Trennkräfte ausfallen. Auch ihre Zeiteinwirkung spielt eine Rolle.

Die vorhandene Menge an Bindemittel stellt die Brücken zwischen den Partikeln her. Je nach Flüssigkeitsmenge im Porenraum zwischen den Partikeln können verschiedene Stadien der Sättigung durchlaufen werden, die zu unterschiedlichen Bindungsstärken führen. In jedem Fall ist die Festigkeit der Agglomerate die wesentliche Voraussetzung dafür, dass die genannten Produkteigenschaften auf Dauer, z. B. auch bei längerer Lagerung, erhalten bleiben.

(ID:26277850)