团聚
什么是团聚?
在粉末加工过程中,团聚被定义为将细粉材料聚集成具有一定大小和形状的团块或颗粒的过程。简而言之,粉末团聚是将细小的粉末颗粒转变为较大的尺寸,从而便于处理和存储。
基本上,团聚是一种自然的伴随过程,在粉末的处理、混合和干燥过程中以不同的效果表现出来。虽然粉末团聚改变了散装物料的外观,但从化学角度看,产品在团聚前后并没有变化。唯一的区别在于:团聚后的颗粒通过结合机制聚集在一起,其堆积密度和流动性可能因此发生变化。根据团聚工艺的不同,团聚体的孔隙率可能有所增加或减少。大小相似且内部具有均匀孔隙率的团聚体在与液体接触时通常具有良好的溶解性和分散性。此过程可以是间歇性的,也可以是连续性的。
粉末如何团聚?
选择合适的团聚工艺可能面临一定的挑战,且不同的方法成本各不相同。一些散装物料易于团聚,而另一些则难以团聚,这种情况下通常会添加液体粘合剂来促进团聚。有些物料需要被尽可能压实成致密的块状物,而另一些则应保持多孔、易溶和易分散的特点。后者通常来自流化床造粒机。
其他团聚工艺包括:造粒盘、造粒管、粉末混合机、环形层混合造粒机、压块机和压片机。
使用amixon® 双轴混合机(型号:HM)可以将异质粉末与液体成分混合并团聚,从而生产出几乎无尘、流动性良好的即溶产品。使用环形层混合造粒机(型号:RMG)可以将粉状粉末均匀制成圆形小球(颗粒)。
在团聚过程中,添加液体可能会导致粉末结块的现象发生,而该现象往往是不可取的。因为粉末结块会降低其流动性,导致粉末难以输送和计量,有时可以使用助流剂来解决这个问题。
粉末团聚技术
在工业生产中,颗粒团聚通常采用三种方法:压力团聚、烧结和构造造粒。
压力团聚
压力团聚指的是通过机械压力将粉末或其他干燥颗粒压缩成所需的固体形状,其产生的压力强度可以变化,从低压挤出到高压辊压再到冲压压实。由于压制团聚是一种干燥的工艺,因此它几乎不需要水分或使用粘合剂。通过压力团聚工艺生产的常见家用产品包括:泡腾片、药片、木炭块和猫砂。
烧结
烧结,也称为烧成,是一种原子在材料内部发生扩散的热团聚过程。在这一过程中,粉末首先形成,使其颗粒间有最小的结合力。随后在烧结过程中,产品被加热至一个高温,但不会熔化,这种特性使得烧结特别适用于具有非常高熔点的材料。因此,烧结在粉末冶金和精细陶瓷制造领域中得到了广泛应用。
Aufbaugranulierung构造造粒
构造造粒,也称为造粒,是一种广泛用于消费品生产的团聚工艺。这一工艺通过高速旋转将粉末颗粒结合成较大的密集颗粒。由于混合室的旋转运动将粉末推向边缘,颗粒会沿着相同的路径移动,长此以往就会产生雪球效应,使颗粒逐渐结合并扩散到较大的尺寸范围。构造造粒通常是一种湿法工艺,需要添加水分或粘合剂。
构造造粒的常见技术包括造粒、制粒、微粒化和调理,每种技术在颗粒的大小、形状、颗粒分布和均匀性方面的表现都有所不同。在这一过程中,流动混合器或环形层混合造粒机可以作为湿法造粒机或造粒器使用。对于那些需要更大团聚体的应用,可以通过多级团聚工艺来实现,随后使用造粒盘进一步处理。
用于即溶产品的喷雾和流化床造粒技术
在该技术中,粉末被分散、溶解于液体,并通过喷嘴在加热的干燥塔或喷雾塔上方进行喷洒。在喷洒过程中液滴在热空气中下降,到达底部时,液滴已干燥。接着,这些加热后的粉末颗粒可以在气动流化床中与其他粉末团聚。通过流床化造粒技术产生的团聚体通常具有良好的溶解性,当它们与液体混合时可以迅速分散并溶解这种方法被广泛应用于食品工业和制药工业,因为它能够生产出粉末粉尘少,流动性好,在液体中易于下沉、分散和溶解的产品。