Kontrollierte Bedingungen

In der Conti-TDS gelangen Flüssigkeit und Pulver auf getrennten Wegen in die Benetzungszone

Pulver haben eine sehr große spe­zifische Oberfläche, die mehrere Tausend Quadratmeter pro Kilogramm betragen kann. Werden die Pulver auf eine Flüs­sigkeitsoberfläche von nur wenigen Quadrat­metern geschüttet, entsteht - abgesehen von der Staubbelas­tung - ein enormes Missverhältnis von Flüssigkeits- zu Pul­veroberfläche. Die Flüssigkeit dringt je nach Eigenschaft der Pulver mehr oder we­niger in die Aufschüt­tung ein und benetzt diese nur unvollstän­
dig. Die Pulver blei­ben auf der Flüssig­keitsoberfläche liegen und können nur durch die Erzeugung von starken Turbulenzen, beispielsweise durch Bildung einer Trombe, und dem damit verbundenen Lufteintrag eingearbeitet werden.
Oft bilden sich Agglomerate, welche je nach Pulver durch eine bereits im Ansatz benetzte flexible Hülle umge­ben und geschützt werden. Diese Agglomerate lassen sich im späteren Verlauf nur noch mit erhöhtem energetischen und zeitlichen Aufwand zer­stören.

Verlustfrei direkt ab Trichter einsaugen
Neben der bei dieser Arbeits­weise auftretenden Staubbelas­tung und Agglomeratbildung wird oft aufgrund ineffizienter Rohstoffausnutzung zur Erzeu­gung eines gewünschten Ef­fekts mehr Material eingesetzt als bei einer vollständigen Be­netzung notwendig wäre. Ein Teil der Rohstoffe "verschwin­det" als Staub in Betriebsaus­stattungen, Ansaugvorrichtun­gen und Filtern. Zum Kleben neigende Pulver verkrusten an der Behälterwand und an Einbauteilen wie der Welle des Rührwerks. Die Produktquali­tät leidet und kann von Charge zu Charge unterschiedlich sein.

Die nach dem Rotor/ Stator-Prinzip arbeitende Pulverbenetzungs- und Disper­giermaschine Conti-TDS von ystral, Ballrechten-Dottingen, unterscheidet sich von allen anderen am Markt befindlichen Systemen. Mit ihr lassen sich Pulver staub- und verlustfrei direkt ab Sack, Trichter, Con­tainer, Big Bag oder Silo in Flüssigkeiten einsaugen, in Sekundenschnelle benetzen und dispergieren. Sie wird außerhalb des Behälters und nicht darin installiert und mit diesem über Rohr- oder Schlauchleitungen verbunden. Ähnlich einer Pumpe fördert die Maschine die im Behäl­ter vorgelegte Flüssigkeit im Kreislauf. Durch die spezielle Geometrie des Rotors wird ein Vakuum innerhalb der mit Flüssigkeit durchströmten Dispergierkammer aufgebaut. Mit diesem Vakuum können Pulver im Dichtstrom staub­und verlustfrei direkt ab Gebinde eingesaugt werden.

Dispergieren mit hoher Scherenergie
Der Flüssigkeitsstrom wird in der Dis­pergierkammer mit hoher Scherenergie dispergiert, wodurch sich die Oberfläche der Flüssigkeit, in welche das Pulver eingesaugt wird, sehr stark vergrößert. Dmch das Vakuum innerhalb der Disper­gierkammer expandiert die im Pulver­strom enthaltene Luft, der Abstand der Partikel untereinander vergrößert sich. Die beiden Stoffströme (Flüssigkeit umd Pulver) kommen über vollständig ge­trennte Wege in die Dispergierkammer und werden erst in der Dispergierzone bei definierten Schergradienten zusam­mengefüh1t. Es bestehen ideale Voraus­setzungen für das Benetzen der einzelnen Partikel. Dieser Vorgang ermöglicht eine Feinverteilung im Moment der Benetzung und sorgt oft für wesentlich bessere Produkteigenschaften gegenüber dem herkömmlichen Pulvereintrag.

Je nach Rezeptur können mehrere unterschiedliche Rohstoffe nacheinander und vollautomatisch dispergiert werden, wobei die Absaugung hierbei aus unter­schiedlichen Gebinden erfolgen kann. Bis zum Erreichen der Rezeptmmenge an Pulver wird die Flüssigkeit im Umlauf ge­fördert und mit Feststoffen (Maltodextrin, Gunmli Arabictm1) aufkonzentriert. Nach Beenden des Feststoffeintrags kann mit hoher Förderleistung bei geschlossenem Pulvereinlass weiter im Umlauf dispergiert und homogenisiert werden, bis die gefor­derte Paitikelgrößenverteilung erreicht oder ein Lösevorgang abgeschlossen ist. In die agglorneratfreie Lösung beziehungs­weise Suspension kann im weiteren Ver­lauf die Ölphase eingesaugt und emulgiert werden. Die hohe Unwälzleistung sowie die feine Verteilung im Vakuumneinsaug­bereich der Maschine ergeben eine sehr feinteilige, homogene und stabile Emul­sion, bei der sich in den meisten Fällen genisatoren erübrigt. Muss nachgearbei­tet werden, wird durch die Qualität der Emulsion die Nachbearbeitungszeit deut­lich veringert.

Beim Dispergier- und Benetzungsvor­gang werden die an der Partikeloberfläche anhaftenden Mikro-Luftblasen abgetrennt, sodass die Partikel bereits in der Dispergierkammer kolloidal benetzt werden. Die abgetrennten Luftblasen koagulieren und können entweichen. Dieser Effekt trägt zurf Entlüftung von Produkten bei.

Cleaning in Place für die Pulverwege
Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren sind der Pulvereintrag sowie die Dis­pergierung konstant und unabhängig vorn Bediener. Somit ist die Reproduzierbarkeit gewährleistet. Durch definierte Prozesse können zudem Eigenschaften wie Tröpf­chen- und Partikelgrößespektrum ein­gestellt werden. Neben der Möglichkeit, die Conti-TDS in bestehende Systeme zu integrieren, werden schlüsselfertige An­lagen auf kleinstem Raum eingesetzt. Die Möglichkeiten reichen hierbei bis zur voll­automatischen und rezeptgesteuerten Prozessanlage inklusive Verwiegung, Steu­erung und Überwachung. Das Dispergier­aggregat kann auch als CIP-Pumpe dienen. Die Pulverwege werden ebenso in das CIP-Systern integriert wie eine zusätzliche Vorrichtung, die in der Lage ist, Eimer, Kanister oder Hobbocks jeder Größe zu entleeren und zu reinigen.

Die auch für Ex-Schutz auslegbaren Prozessanlagen decken einen großen Leis­tungsbereich ab. Auf einer Ausführung mit einer Kapazität von vier Tonnen können gleichermaßen Chargen von nur einer Tonne hergestellt werden.