Um feste und flüssige Stoffe zu mischen, reicht klassisches Rühren nicht immer aus. Oft bilden sich Agglomerate, Luft gelangt ins Produkt, es staubt oder Lösungsmittel entweichen. Fest-Flüssig-Mischen verhindert diese Nebeneffekte: Es benetzt die Feststoffe und vereint anschließend Mischen, Homogenisieren und Dispergieren in einer Passage.
Typische Probleme beim Rühren von Feststoffen
Diese Aufgabe des Rührens nennt man Suspendieren. Die Feststoffe können löslich oder unlöslich sein. Mit einem einfachen Rührwerk kommt es häufig zu:
- Agglomeraten und Lufteintrag
- Starker Staubentwicklung oder Lösungsmittelemissionen
- Verkleben der Feststoffe am Rührwerkzeug
- Qualitätsabweichungen und Rohstoffverlusten
Physik des Fest-Flüssig-Mischens
Physikalisch ist das Fest-Flüssig-Mischen ein Dreiphasensystem aus Feststoff, umgebender Gasphase und Flüssigkeit. Trifft eine Flüssigkeit auf ein bewegtes Feststoffgemisch, bestimmen ihre Menge und Verteilbarkeit, wie gut die einzelnen Partikel benetzt werden. Die Verteilbarkeit hängt vor allem ab von:
Anwendungen
Pulver, Granulate oder Schüttgüter in Flüssigkeiten einzuarbeiten, ist ein komplexer Prozess in vielen Branchen. In der Pharmaindustrie entstehen so zum Beispiel Überzüge (Coatings) für Tabletten aus Feststoffen und wässrigen Lösungen. Suspensionen aus Farbpigmenten sind typisch für die Herstellung von Farbstoffen. Weitere Beispiele:
Worauf es ankommt
- Die gesamte Feststoffmenge gelangt vollständig in die Flüssigkeit
- Keine Restmengen in Zuführbehältern und -leitungen
- Der Feststoff wirbelt nicht auf und haftet nicht am Deckel
- Der suspendierte Feststoff ist homogen verteilt, ohne Agglomerate und ohne Sedimentation
- Pulvereinsaugung mit Vormischstrecke ohne Rückbefeuchtung der Feststoffe
- Rührwerke, die jeden Ort im Behälter mit ausreichender Strömung erreichen
Auch hier ist eine genaue Auslegung im Vorfeld nötig, abhängig von Rohstoffen und Prozess. Das Fest-Flüssig-Mischen findet meist in Homogenisiermischern statt. Wir beraten Sie dazu gern, auch zu gebrauchten Anlagen.
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Weitere Verfahren
Häufige Fragen zum Fest-Flüssig-Mischen
Was ist Fest-Flüssig-Mischen?
Ein Verfahren, bei dem Feststoffe wie Pulver oder Granulate benetzt und in einer Passage gemischt, homogenisiert und dispergiert werden. Es vermeidet typische Probleme des klassischen Rührens.
Welche Probleme vermeidet das Verfahren?
Agglomeratbildung, Lufteintrag, Staubentwicklung, Lösungsmittelemissionen, Anhaften am Rührwerkzeug, Qualitätsabweichungen und Rohstoffverluste. Das spart Zeit sowie Personal-, Reinigungs-, Entsorgungs- und Energiekosten.
Wovon hängt die Benetzung des Feststoffs ab?
Von Oberflächenspannung und Viskosität der Flüssigkeit, Porosität des Feststoffs, der Affinität der Phasen (lipophil/hydrophil) und der Effizienz der Stoffverteilung.
Wie lässt sich Pulver staubfrei einarbeiten?
Zum Beispiel über eine Pulvereinsaugung mit Vormischstrecke ohne Rückbefeuchtung und Rührwerke, die den gesamten Behälter ausreichend durchströmen – abgestimmt auf Rohstoffe und Prozess.