Los polvos pueden ser de flujo libre o, por el contrario, cohesivos. Mezclado polvos de flujo libre es relativamente fácil, mientras que tener un componente cohesivo en una mezcla, o mezclar solo polvos cohesivos, puede dificultar alcanzar la homogeneidadcorrecta. Esta página explica por qué los polvos cohesivos son difíciles de mezclar, qué mezcladores son más adecuados para este tipo de polvos y por qué las mezclas cohesivas son menos sensibles a la segregación después del mezclado.

1. Comportamiento de los polvos cohesivos

Las partículas de polvo cohesivo tienen la tendencia a adherirse entre sí. Ocurre frecuentemente con polvos de tamaño muy pequeño, ya que permite enlaces cohesivos como las fuerzas de Van der Waals o las fuerzas electrostáticas , que pueden ser relativamente altas. También puede ocurrir debido a transferencias de humedad que crean enlaces sólidos entre partículas. Esto también puede deberse a la forma de las partículas, que pueden entrelazarse entre sí.

Es un problema en el mezclado de sólidos , ya que el principio de la mezcla es separar las partículas de un ingrediente para distribuirlas entre las partículas de los otros componentes.

La característica "cohesiva" de un polvo es bastante subjetiva; además, existen grados de cohesividad que pueden dificultar que un fabricante evalúe *a priori* si un polvo causará problemas durante la mezcla. El mejor consejo es mantener una base de datos de todos los ingredientes procesados en una línea de producción y, para cada uno, determinar propiedades relacionadas con la fluidez. Pueden ser métodos simples y aproximados, como el ángulo de reposo o el índice de Carr / Hausner, o más complejos, utilizando una celda de cizalla o un reómetro de polvos. A partir de esta base de datos, un nuevo ingrediente puede compararse fácilmente con materiales que la fábrica ya haya procesado. Si alguno de los parámetros indica que es más cohesivo que los materiales utilizados hasta ahora con éxito, puede marcarse para que los operadores sean más cuidadosos durante la producción y realicen pruebas adicionales que garanticen que el polvo esté bien mezclado.

2. Mejor mezclador para la mezcla de polvos cohesivos

Como se explicó anteriormente, los ingredientes cohesivos de una mezcla tienden a permanecer unidos; por lo tanto, el mezclador debe ser capaz de proporcionar suficiente cizallamiento para romper los aglomerados y distribuir el polvo de manera homogénea.

La clase más básica de mezcladores, los mezcladores difusivos como los tambores mezcladores, mezcladores en V, mezcladores de contenedor, doble cono, etc., generan muy bajo cizallamiento durante la mezcla. En estos mezcladores, las partículas tienden a rodar sobre la superficie del lecho de polvo durante la rotación, lo que proporciona mezcla con el tiempo. Sin embargo, en el caso de polvos cohesivos, esto es particularmente ineficiente, ya que las partículas de polvo cohesivo simplemente rodarán juntas. Por lo tanto, estos mezcladores no deben usarse (al menos en su versión más básica; véanse a continuación algunas posibles mejoras) cuando haya componentes cohesivos en la mezcla.

Los mezcladores equipados con un agitador tendrán un rendimiento mucho mejor en la mezcla de polvos cohesivos, ya que el agitador puede romper los aglomerados. Sin embargo, la eficiencia dependerá de la cantidad de cizallamiento que el mezclador pueda aplicar. Los mezcladores convectivos (mezcladores de cinta helicoidal), mezcladores fluidizantes (mezclador de paletas de doble eje) podrán procesar bien polvos ligeramente cohesivos, mientras que los mezcladores de alto cizallamiento (Lödige, mezcladores centrífugos) podrán mezclar incluso polvos muy cohesivos.

El siguiente ranking, de menos a más adecuado para mezclar polvos cohesivos, puede proponerse:

Mezcladores Difusivos < Mezcladores Convectivos < Mezcladores de Cizallamiento

Cabe señalar que es posible mejorar la capacidad de romper aglomerados de polvo cohesivo añadiendo dispositivos a los mezcladores. Por ejemplo, los mezcladores en V pueden equiparse con una barra intensificadora (un agitador ubicado a lo largo del eje de rotación que funciona a alta velocidad), u otros tipos de mezcladores pueden equiparse con cortadores (generalmente a 3000 rpm). Estos equipos se utilizan en la granulación húmeda para romper aglomerados. Sin embargo, añaden costos adicionales, complejidad y aumentan la dificultad de limpieza del equipo; por tanto, deben considerarse como una solución última en lugar de una opción base. Lo ideal es elegir directamente el tipo de mezclador adecuado.

3. Una oportunidad: reducir la segregación después de la mezcla

Como se ha visto anteriormente, tener un polvo cohesivo en una formulación puede causar problemas en la etapa de mezcla, especialmente si el tipo de mezclador disponible no es adecuado. Sin embargo, también existe una oportunidad al mezclar polvos cohesivos: la mezcla será menos sensible a la segregación después del mezclado.

Si es posible alcanzar la calidad de mezcladeseada, la mezcla tenderá a mantenerse más cerca de este estado durante los siguientes pasos de procesamiento (descarga, transporte, llenado , por ejemplo) en comparación con un polvo de flujo libre.