Eine Pulvermischung ist homogen, wenn Sie an jeder beliebigen Stelle der Charge eine Probe nehmen können und stets dieselbe Zusammensetzung vorfinden. Das ist nicht nur für Produktqualität und Rezepturtreue notwendig, sondern auch dafür, dass beim Abfüllen jede Packung denselben Inhalt hat. Die Homogenität hängt nicht allein von der Mischerbauart ab; auch Füllgrad, Mischzeit, Beladereihenfolge und der Transport nach dem Mischen beeinflussen das Ergebnis unmittelbar. In diesem Beitrag gehen wir auf diese Faktoren einzeln ein, damit Sie das beste Ergebnis aus Ihrem Pulvermischer herausholen.
Wie wird Homogenität gemessen?
Dazu werden Proben an verschiedenen Stellen der Mischung entnommen, etwa im oberen, mittleren und unteren Bereich des Behälters oder zu Beginn und am Ende der Entleerung. In diesen Proben wird der Anteil einer Rezepturkomponente gemessen, und die Ergebnisse werden verglichen. Je geringer die Abweichung zwischen den Ergebnissen, desto homogener ist die Mischung. In der Futtermittelbranche wird diese Abweichung üblicherweise mit dem Variationskoeffizienten (VK/CV) angegeben.
Als Messkomponente wird in der Regel ein Stoff gewählt, der in der Rezeptur nur in geringer Menge enthalten und leicht zu analysieren ist. Ist diese gering dosierte Komponente überall gleichmäßig verteilt, kann davon ausgegangen werden, dass auch die übrigen Komponenten gleichmäßig verteilt sind.
1. Füllgrad
Wird der Mischer überfüllt, bleibt dem Produkt kein Raum zur Bewegung. Bei zu geringer Füllung wird die Mischbewegung ineffizient. Jede Bauart hat einen geeigneten Füllgradbereich:
- Horizontaler Bandmischer: ca. 40–70 % des Gesamtvolumens
- V-Mischer und Würfelmischer: ca. 40–60 %
- Konusmischer: ca. 50–60 %
Da das Produkt in Mischern mit rotierendem Behälter frei fallen und sich umlagern muss, ist ein Überschreiten des zulässigen Füllgrads der Fehler, der die Mischqualität am schnellsten verschlechtert.
2. Mischzeit
Längeres Mischen führt nicht immer zu einem besseren Ergebnis. Nach einer bestimmten Zeit erreicht die Mischung einen Gleichgewichtszustand. Bei manchen Mischungen können sich die Partikel mit zunehmender Mischzeit wieder entmischen, bruchempfindliche Granulate beschädigt werden oder das Produkt sich erwärmen. In horizontalen Bandmischern wird eine homogene Mischung in der Regel in 5–20 Minuten erreicht. Die richtige Mischzeit ist jedoch produktspezifisch und lässt sich am zuverlässigsten ermitteln, indem man Proben vergleicht, die nach unterschiedlichen Mischzeiten entnommen wurden.
3. Beladereihenfolge
- Zuerst wird ein Teil der Hauptkomponente vorgelegt, damit sich gering dosierte Komponenten nicht am Behälterboden oder in den Ecken ansammeln.
- Komponenten mit sehr geringem Rezepturanteil werden zunächst mit einer kleinen Menge Hauptpulver zu einer Vormischung verarbeitet und dann zugegeben.
- Flüssige Zusätze werden aufgesprüht, statt an einer Stelle eingegossen zu werden. Bei horizontalen Bandmischern kann dafür ein optionales Sprühsystem eingesetzt werden.
- Bei jeder Charge wird dieselbe Beladereihenfolge eingehalten, damit die Ergebnisse vergleichbar sind.
4. Entmischung (Segregation)
Ein gut gemischtes Pulver kann sich nach dem Verlassen des Mischers wieder entmischen. Die Hauptursachen für Entmischung sind:
- Unterschiedliche Partikelgröße: Durch Bewegung und Vibration rieseln feine Partikel zwischen den groben nach unten.
- Unterschiedliche Dichte: Schwere Partikel sinken mit der Zeit nach unten.
- Haufenbildung: Wird das Produkt zu einem Haufen aufgeschüttet, rollen grobe Partikel an den Rand des Schüttkegels.
Deshalb muss die Homogenität nicht nur im Mischer, sondern auch auf dem Weg zur Abfüllmaschine erhalten bleiben. Geringere Fallhöhen, das Vermeiden unnötiger Transportwege und Vibrationen sowie ein möglichst unmittelbares Abfüllen der Mischung verringern die Entmischung.
5. Wenn Granulat und Pulver gemeinsam gemischt werden
Enthält eine Rezeptur sowohl Granulate als auch feine Pulver, besteht ein Entmischungsrisiko aufgrund der Größenunterschiede und zugleich das Risiko, dass Granulate zerbrechen. Bei bruchempfindlichen Granulaten sorgen V- oder Würfelmischer mit rotierendem Behälter für ein schonenderes Mischen, da sie das Produkt nicht durch Mischwerkzeuge belasten. Wird ein horizontaler Bandmischer eingesetzt, muss die Drehzahl des Mischwerks auf das Produkt abgestimmt werden.
Mischzeit und Füllgrad im kleinen Maßstab ermitteln
Die richtige Mischzeit für ein neues Produkt durch Versuch und Irrtum an der Produktionsmaschine zu ermitteln, ist kostspielig. Unsere Labormischer haben dieselbe Geometrie wie die Industriemodelle und ermöglichen dank digitaler Drehzahlregelung und Zeitschaltuhr, unterschiedliche Mischzeiten einfach zu testen.
Alle Modelle finden Sie auf der Seite Pulvermischer. Fragen zu Ihrer Mischung können Sie gerne an uns richten.
