الكاراجينان هو غرواني محب للماء وعديد السكاريد طبيعي يُستخلص من الطحالب الحمراء، ويُستخدم على نطاق واسع في صناعات الأغذية والأدوية ومستحضرات العناية الشخصية. ونظرًا لصلابته العالية وحساسيته للحرارة، غالبًا ما تواجه طرق الطحن الميكانيكية التقليدية صعوبة في الحصول على طحن فائق النعومة للكاراجينان دون الإضرار ببنيته الكيميائية.
سعت شركة برازيلية كبرى لتصنيع إضافات الأغذية إلى تحسين ذوبان وتجانس منتجات الكاراجينان الخاصة بها لأسواق المنتجات الراقية، مثل المشروبات سريعة التحضير وتطبيقات الطلاء الدقيق. وقد طلب العميل حلاً مستقراً قادراً على تحقيق حجم جسيمات (d90) ≤ 150 ميكرومتر، بمعدل إنتاج لا يقل عن 40 كيلوغراماً في الساعة.
التحديات الرئيسية
- الحساسية للحرارة: يمكن أن يتحلل الكاراجينان أو يحترق عند درجات الحرارة المرتفعة.
- صلابة عالية: يؤدي تركيبها الليفي إلى انخفاض الكفاءة مع معدات الطحن التقليدية.
- التحكم في حجم الجسيمات: يلزم توزيع ضيق لحجم الجسيمات، مع تجنب الجسيمات الدقيقة المفرطة أو الجسيمات كبيرة الحجم.
الحل التقني: مسحوق ملحمي مطحنة نفاثة ذات طبقة مميعة نظام لطحن الكاراجينان فائق النعومة
استنادًا إلى خصائص المواد، قامت شركة Epic Powder بتوريد مطحنة نفاثة ذات طبقة مميعة مخصصة (نموذج مختبري / نموذج إنتاج صغير النطاق).
1. تكوين المعدات ومعاييرها
- نموذج: مطحنة نفاثة ذات طبقة مميعة من سلسلة MQW
- مبدأ الطحن: تعمل تيارات الهواء فوق الصوتية على تسريع الجسيمات لتصطدم وتفرك وتقص بسرعة عالية في منطقة تقاطع النفاثات، مما يحقق تقليلًا في الحجم.
- نظام التصنيف: مصنف توربيني رأسي عالي الدقة مدمج، مما يتيح التحكم الدقيق في d90 عن طريق ضبط سرعة الدوران.
2. مزايا العملية
- الطحن بدرجة حرارة منخفضة: يعمل تأثير التبريد الناتج عن التمدد الأديباتي للهواء المضغوط على تعويض حرارة الطحن، مما يضمن استقرار الخصائص الفيزيائية والكيميائية للكاراجينان.
- خالٍ من التلوث: تتوافق البطانة الخزفية أو الأجزاء الملامسة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي النقاء مع معايير سلامة الأغذية البرازيلية والدولية.
- كفاءة عالية: يؤدي الترتيب الأمثل للفوهات إلى تحسين استخدام الطاقة بشكل كبير، مما يتجاوز بسهولة هدف السعة البالغ 40 كجم/ساعة.
نتائج الاختبار والإنتاج
بعد التركيب والتشغيل في موقع العميل البرازيلي، تم تحقيق الأداء التالي:
| المعلمة الرئيسية | متطلبات العميل | النتيجة الفعلية |
|---|---|---|
| حجم المنتج d90 | ≤150 ميكرومتر | 128 ميكرومتر |
| الطاقة الاستيعابية بالساعة | ≥40 كجم/ساعة | 55-60 كجم/ساعة |
| تغير الرطوبة | <1% تباين | 0.2% (تأثير حراري شبه معدوم) |
| توزيع حجم الجسيمات | ضيق | توزيع طبيعي نموذجي، بدون جزيئات خشنة |