Dispersion des poudres avec expansion sous vide à haut cisaillement : La technologie de l’avenir

Lorsque le yaourt a meilleur goût, que les peintures sont plus couvrantes, que les colles adhèrent mieux et qu’un vêtement fraîchement lavé sent bon plus longtemps, ces produits totalement différents ont tous un point commun : les éléments pulvérulents qu’ils contiennent ont été mieux dispersés et développent ainsi un effet beaucoup plus intense dans le produit final. Tous ces produits contiennent des éléments pulvérulents. La qualité des produits finis dépend toujours de manière déterminante de la qualité du broyage, du malaxage et surtout de la dispersion de ces poudres.

Pour obtenir le meilleur résultat possible, les particules microscopiques de poudre qui, dans la poudre sèche, entrent encore toutes en collision, se touchent et adhèrent en partie les unes aux autres, doivent toutes être séparées. Chaque particule doit être enrobée de liquide séparément et toutes doivent être reparties de manière homogène dans l’ensemble du liquide. Des distances controlées sont créées entre les particules qui se touchaient auparavant. Elles sont entièrement enrobées de liquide et maintenues à distance de manière stable.

Dispersion, le processus central de la production

Nous appelons ce processus la dispersion. La dispersion des poudres dans les liquides est donc souvent considérée comme le processus central de la production. Il s’agit d’une tache complexe et souvent problématique. Il n’est pas possible d’y parvenir en mélangeant simplement les poudres. Et c’est précisément là que réside l’importance de la dispersion des poudres pour les conceptions techniques du futur.

Seule une dispersion optimale, c’est-a-dire :

1. Séparer
2. Désagglomérer
3. Mouiller complètement
4. Répartir de manière homogène et
5. Stabiliser

Chaque particule individuellement, permet d’obtenir une exploitation maximale et un effet optimal des propriétés de la poudre dans le produit final. L’ordre des différentes étapes est déterminant.

Technologies traditionnelles ou tournées vers l’avenir

La différence entre les technologies traditionnelles et celles tournées vers l’avenir apparait déjà clairement dans l’ordre de cette énumeration. Dans les procédés classiques, les particules de poudre n’étaient jamais séparées en premier, elles étaient toujours mélangées au liquide sous forme de masse compacte. Les particules de poudre étaient alors en contact étroit les unes avec les autres. Les interstices étroits entre les particules étaient remplis d’air, et cet air empêchait toute pénétration de liquide. Ainsi, lors de l’introduction de la poudre compacte dans le liquide, il était impossible pour le liquide d’atteindre chaque particule individuellement.

On produisait donc toujours d’abord des agglomérats, qu’il fallait ensuite décomposer lors d’un post-traitement en appliquant des forces de cisaillement. Cette étape supplémentaire du processus ne représentait pas seulement une perte de temps et d’énergie, mais elle entrainait également, dans de nombreux cas, une dégradation de la qualité du produit final. Le cisaillement prolongé nécessaire à la désagglomération entraîne non seulement un échauffement excessif du produit, mais il altère, outre les agglomérats, également les structures polymères formées par les épaississants et les stabilisateurs, et réduit la viscosité.

La technologie Conti-TDS du spécialiste des technologies de mélange et de dispersion ystral utilise une méthode inédite. Elle suit rigoureusement l’ordre des étapes décrit ci-dessus : d’abord séparer les particules, puis les humidifier, les désagglomerer et enfin, les disperser individuellement. Cette technologie est de loin la plus efficace pour le traitement des poudres dans des liquides, aujourd’hui comme demain. L’importance de cette technologie et son impact potentiel sur les conceptions techniques et innovations à venir sont déjà clairement perceptibles.

Presque toutes les poudres doivent être dispersées dans des liquides

Il existe bien plus de cent mille types de poudres différents. Pourtant, dans la réalité, seul un petit nombre est finalement consommé ou utilisé sous forme de poudre. L’immense majorité des poudres est, à un moment donné de son traitement, dispersée dans un liquide.

Chaque poudre possède des propriétés spécifiques. Certaines repoussent complètement le liquide. D’autres réagissent avec lui ou se dissolvent. Les poudres modifient toujours les propriétés du liquide. Et il est rare que les poudres forment une dispersion stable sans interventions supplémentaires.

Il en résulte, malgré une technologie qui reste identique, l’apparition de nombreuses méthodes différentes pour l’introduction de la poudre. La technologie de dispersion doit donc répondre à ces exigences variées, en modulant les outils, les vitesses et les régimes de fonctionnement. Et les exigences évoluent en permanence. C’est la raison pour laquelle les machines sont conçues de façon modulaire et flexible.

Le savoir-faire d’ystral ne se limite pas a la conception de machines et d’installations, il englobe l’ensemble du processus – depuis l’analyse de la tâche à accomplir jusqu’à l’optimisation et l’intégration dans des environnements de production existants ou en développement. Cela inclut notamment le choix des procédés de dispersion adaptés, la définition des paramètres de processus optimaux, la prévention de la formation de poussières et d’agglomérats, ainsi que le contrôle ciblé de la qualité des produits et de la sécurité des processus.

Par ailleurs, cette expertise repose sur une connaissance approfondie des milliers de types de poudres et de leurs applications dans tous les domaines de l’ingénierie des procédés, ainsi que sur une maîtrise de la mise à l’échelle, de l’essai en laboratoire au processus de production, en passant par l’automatisation, le développement de produits, la sécurite des processus et l’assurance qualité.

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