Anwendung der Anton Paar Pulverzelle zur Beschreibung des Zusammenbackens von Pulvern

Das Produzieren, Fördern und Lagern von Pulvern und Schüttgütern birgt Probleme, die sich meist in allen pulververarbeitenden Branchen wiederfinden. Insbesondere die Lagerung und die anschließende Leerung eines Silos oder sonstiger Behältnisse gestalten sich oftmals schwierig. So kann es vorkommen, dass ein gut fließendes Pulver nach längerer Lagerung stark verminderte Fließfähigkeit zeigt und eine Siloentleerung nur unter Einsatz von Hämmern oder ähnlichen Methoden möglich ist.

Dieser Effekt des Zusammenbackens (englisch Caking) beschreibt die zeitabhängige Ausbildung starker Bindungen zwischen den einzelnen Pulverpartikeln (elektrostatische Bindungen, Brückenbildung, mechanische Formschlüsse). Der Prozess kann durch einen andauernden Druck entstehen. Durch das Eigengewicht des Pulvers oder durch eine aufgebrachte Kraft, kommt es zum Beispiel zu Veränderungen an der Oberfläche der Partikel und dadurch zur Ausbildung von neuen Kontaktpunkten. Im nächsten Schritt können sich auch Aggregate und Agglomerate bilden. Sind Agglomerate entstanden, lösen sich diese unter andauerndem Druck wieder auf und die Zwischenräume zwischen den Partikeln werden kleiner. Caking ist in der Regel nicht erwünscht, da es das Fließverhalten negativ beeinflusst (kann z.B. zu "core flow" führen[1]). Oftmals müssen die Schüttgüter mit Hämmern gelockert oder sogar manuell aus dem Behältnis herausgeschlagen werden; dies kostet Zeit und Geld und kann außerdem die Qualität des Pulvers stark beeinträchtigen.