Poeders kunnen vrijstromend zijn, of juist cohesief. Mengen vrijstromende poeders is relatief eenvoudig, terwijl het aanwezig zijn van cohesieve componenten in een mengsel, of het mengen van uitsluitend cohesieve poeders, het moeilijk kan maken om de juiste homogeniteitte bereiken. Op deze pagina wordt uitgelegd waarom cohesieve poeders moeilijk te mengen zijn, welke mixers geschikter zijn voor dit type poeders, en waarom cohesieve mengsels minder gevoelig zijn voor segregatie na het mengen.

1. Gedrag van cohesieve poeders

Cohesieve poederdeeltjes hebben de neiging om aan elkaar te kleven. Dit komt vaak voor bij poeders met een zeer kleine deeltjesgrootte, omdat dit cohesieve bindingen zoals Van der Waals-krachten of elektrostatische krachten relatief sterk maakt. Het kan ook voorkomen door vochttransport, waardoor vaste bindingen tussen deeltjes ontstaan. Dit kan ook te maken hebben met de vorm van de deeltjes, die in elkaar kunnen grijpen.

Dit is een probleem bij het mengen van vaste stoffen , omdat het principe van mengen is om de deeltjes van een ingrediënt te scheiden en ze gelijkmatig te verdelen tussen de deeltjes van de andere componenten.

De "cohesieve" eigenschap van een poeder is eerder subjectief; er bestaan ook gradaties van cohesiviteit die het voor een fabrikant moeilijk maken om *a priori* in te schatten of een poeder problemen zal veroorzaken tijdens het mengen. Het beste advies is om een database bij te houden van alle ingrediënten die in een productielijn worden verwerkt en voor elk daarvan eigenschappen te bepalen die gerelateerd zijn aan stromingseigenschappen. Dit kunnen eenvoudige, benaderende methoden zijn, zoals de rusthoek of de Carr-/Hausner-verhouding, of complexere methoden met een schuifcel of een poederrheometer. Aan de hand van deze database kan een nieuw ingrediënt eenvoudig worden vergeleken met materialen waar de fabriek ervaring mee heeft. Als een van de parameters aangeeft dat het cohesiever is dan de tot nu toe succesvol gebruikte materialen, kan dit worden gemarkeerd, zodat operators extra voorzichtig zijn tijdens de productie en aanvullende tests uitvoeren om ervoor te zorgen dat het poeder goed gemengd is.

2. Beste mixer voor het mengen van cohesieve poeders

Zoals hierboven uitgelegd, neigen cohesieve ingrediënten in een mengsel ertoe om bij elkaar te blijven. De mixer moet daarom voldoende schuifkracht kunnen leveren om de agglomeraten te breken en het poeder homogeen te verdelen.

De meest basale klasse mixers, de diffusiemengers zoals trommelmengers, V-mengers, bakmengers, dubbelkegelmengers, enz., genereren zeer weinig schuifkracht tijdens het mengen. In deze mixers hebben de deeltjes de neiging om aan het oppervlak van het wervelbed te rollen tijdens de rotatie, wat na verloop van tijd voor mengen zorgt. Bij cohesieve poeders is dit echter bijzonder inefficiënt, omdat de cohesieve deeltjes gewoon samen blijven rollen. Deze mixers moeten daarom niet worden gebruikt (ten minste niet in hun meest basale vorm – zie hieronder enkele mogelijke verbeteringen) wanneer er cohesieve componenten in het mengsel aanwezig zijn.

Mengers die zijn uitgerust met een roerwerk presteren aanzienlijk beter bij het mengen van cohesieve poeders. Het roerwerk kan namelijk de agglomeraten breken. De efficiëntie hangt echter af van de hoeveelheid schuifkracht die de mixer kan uitoefenen. Convectiemengers (lintmengers), fluidiserende mengers (dubbelassige peddelmengers) kunnen licht cohesieve poeders goed verwerken, terwijl hoogschuifmengers (Lödige-, centrifugaalmengers) zelfs zeer cohesieve poeders kunnen mengen.

De volgende rangschikking, van minst tot meest geschikt voor het mengen van cohesieve poeders, kan worden voorgesteld:

Diffusiemengers < Convectiemengers < Schuifmengers

Het is mogelijk om de capaciteit om cohesieve poederagglomeraten te breken te verbeteren door extra apparaten aan mengers toe te voegen. V-mengers kunnen bijvoorbeeld worden uitgerust met een *intensifier bar* (een roerwerk dat langs de rotatie-as is geplaatst en op hoge snelheid draait) of andere soorten mengers kunnen worden voorzien van hakmessen (meestal draaiend op 3000 tpm). Deze apparaten worden gebruikt bij natte granulatie om agglomeraten te breken. Ze brengen echter extra kosten, complexiteit en moeilijkere reiniging met zich mee, dus ze moeten eerder als een laatste oplossing dan als basisoplossing worden beschouwd. Het beste is om direct de juiste soort mixer te kiezen.

3. Een kans: vermindering van segregatie na mengen

Zoals hierboven besproken, kan het aanwezig zijn van cohesieve poeders in een formulering problemen veroorzaken tijdens de mengstap, vooral als het beschikbare type mixer ongeschikt is. Er is echter ook een voordeel aan het mengen van cohesieve poeders: het mengsel zal minder gevoelig zijn voor segregatie na het mengen.

Als het mogelijk is om de gewenste mengkwaliteitte bereiken, zal het mengsel daarna de neiging hebben om dichter bij deze toestand te blijven tijdens de volgende verwerkingsstappen (lossing, transport, vulling , bijvoorbeeld) in vergelijking met een vrijstromend poeder.