De 7 eigenschappen van poeders die je moet weten

Een op de twee fabrieken in de wereld verwerkt poeders. Elk poeder heeft zijn eigen kenmerken die bepalend zijn voor de uiteindelijke kwaliteit. Deze kenmerken kunnen biologisch, chemisch of fysisch zijn. Naast de intrinsieke eigenschappen (samenstelling, deeltjesgrootte, dichtheid, morfologie, enz.) is het gedrag van een poeder ook het resultaat van de interacties die het heeft met zijn omgeving, in het bijzonder met de lucht (vochtigheid, temperatuur, ventilatiesnelheid). Tenslotte zal de manier waarop het poeder wordt behandeld van invloed zijn op zijn houding en vloeibaarheid (verpakkingseigenschappen, elektrostatische lading, oppervlaktemorfologie...).

Ongeacht uw industriële sector (voeding, chemie, fijnchemie, bouw, waterbehandeling, energie) is een zorgvuldige analyse vooraf van uw poeder dus een essentiële stap om perfecte resultaten te verkrijgen.

Palamatic Process beschrijft in 7 punten de belangrijkste eigenschappen van poeders in hun geheel, om u de nodige sleutels tot hun kwalificatie te geven.

De deeltjesgrootte van een poeder omvat zowel de vorm als de deeltjesgrootteverdeling. De wetenschap die de grootte van een poeder meet, wordt deeltjesgrootteverdeling genoemd. Het is een belangrijk kenmerk omdat het gevolgen heeft voor de andere functionele eigenschappen van het poeder (dichtheid, vloeibaarheid, oplosbaarheid...).

Het is belangrijk twee noties van massa/dichtheid te onderscheiden:

• De bulkdichtheid, ook "bulkdichtheid" of "schijnbare dichtheid" genoemd, is een maat voor de massa van verschillende deeltjes in een granulaat of poeder, gedeeld door het totale volume dat zij innemen
• Dichtheid, ook massadichtheid genoemd, is de verhouding tussen de massa van een volume materiaal en dat volume materiaal.

De dichtheid van een poeder, ook wel de "bulkdichtheid" genoemd, is de dichtheid van de vaste deeltjes in poedervorm, met inbegrip van de ruimten tussen de vaste deeltjes (het deeltjesbed). Het wordt uitgedrukt in kilogram per kubieke meter: kg.m³.

De dichtheid is een essentieel gegeven omdat het bepalend is voor de noodzakelijke afmetingen van de apparatuur en de containers (trechters, silo's, big bags, zakken) van een industrieel proces. Als deze hoog is, zullen de transportkosten, berekend op basis van het volume, lager uitvallen (Pisecky, 1980). Het beïnvloedt ook de functionele eigenschappen van de poeders zelf, met name hun hydratatie-eigenschappen.

Het vermogen van een poeder om goed te stromen is een belangrijke parameter waarmee rekening moet worden gehouden vóór het conditioneren, legen, overbrengen, opslaan, doseren of mengen, want als het poeder moeilijk kan stromen, kan het klonten vormen die bepaalde apparatuur kunnen beschadigen.

Het is daarom noodzakelijk het type stroming van uw poeder vooraf te bestuderen. Daartoe bestaan er verschillende methoden om de vloeibaarheid van poeders te evalueren: meting van de afstotingshoek, bezinkingstests (Hausner-index, dynamische bezinking of compressietests), vergelijkende bezinkingstests, enz. Met de Jenike-test kunnen de vloei-eigenschappen van een poeder worden gekwantificeerd door het bepalen van breekpunten die zelf een plaats van stroming bepalen.

Aan de hand van deze proeven kunnen dan de minimale stromingsdiameters, de hellingsgraad van de trechters, de noodzakelijke oppervlakte-afwerking, de eventuele installatie van stromingshulpmiddelen, enz. worden vastgesteld. Meer informatie over de kwalificatie van uw poeders.

Een hygroscopisch poeder is een poeder dat de neiging heeft vocht uit de lucht vast te houden, hetzij door absorptie, hetzij door adsorptie. Een poeder wordt niet als hygroscopisch beschouwd indien het hygroscopischheidspercentage minder dan 10% bedraagt. Onder de bekendste hygroscopische poeders kunnen we melkpoeder / lactose, calciumchloride, sorbitol, soda, magnesiumoxide ... noemen.

Als het vochtgehalte van een poeder te hoog is, kan dit problemen veroorzaken met de stroming van het poeder door agglomeraten te vormen en mogelijk de overbrengingsapparatuur op de lijn te blokkeren. In dat geval moet stroomopwaarts een ontvochtigingsproces worden ingesteld om het ontstaan van klonters te voorkomen.

De oplosbaarheid van een poeder, waarbij een poeder in een andere stof wordt opgelost om een homogeen mengsel te vormen, is van invloed op bepaalde industriële processen waarbij het poeder bestemd is om in een waterige fase te worden opgenomen.

De oplosbaarheid van een poeder wordt beïnvloed door vele parameters, zoals viscositeit, luchttemperatuur, deeltjesgrootte...

De bevochtigbaarheid van een poeder is de tijd die het gehele poeder nodig heeft om zonder agitatie door het grensvlak tussen lucht en water te gaan. Met andere woorden, de bevochtigbaarheid van een poeder illustreert zijn vermogen om water aan zijn oppervlak te absorberen. De bevochtigbaarheid van een vaste stof, zoals poeder, met een vloeistof wordt vaak gekarakteriseerd door de contacthoek tussen vloeistof en vaste stof.

De bevochtiging zal afhangen van verschillende factoren zoals druk, temperatuur, hygrometrie voor een gegeven combinatie van vloeistof en vaste stof.

De mate van bevochtigbaarheid van een poeder kan worden beïnvloed door de grootte van de deeltjes, de dichtheid, de aanwezigheid van lucht, enz.

Dit is een belangrijke eigenschap wanneer het poeder wordt gebruikt als ingrediënt in een proces. Dit is met name het geval op het gebied van instant dranken.

Palamatic Process heeft een speciale proceslijn bedacht voor het snel mengen van uw poeder in een vloeistof door een geforceerde incorporatie.

Dispergeerbaarheid is het gemak waarmee een poeder onder agitatie in water kan worden opgelost. Verscheidene factoren beïnvloeden de dispergeerbaarheid van poeders: deeltjesgrootte, temperatuur van de uitstromende lucht, eiwitgehalte, enz.

Sectoren zoals instant dranken of kindervoeding zijn op zoek naar poeders met een hoge dispergeerbaarheid voor de vervaardiging van hun producten.

Onze deskundigen staan tot uw beschikking om uw poeders in ons poederlaboratorium te kwalificeren en te testen om de procesoplossing zo goed mogelijk aan uw behoeften aan te passen (definitie van de minimale stromingsdiameters, de hellingsgraad van de trechter, de oppervlaktegesteldheid, de granulometrie...). Neem contact met ons op voor uw project.

Ontdek alle technische kenmerken van de meest gebruikte poeders en de bijbehorende Palamatic Processtoepassingen. 

Bron: Innovations Agronomiques 13 (2011).