PresentaciónAntiaglomerantes / Promotores de fluidez

Técnica

El El ProblemaProblema

MuchosMuchos productosproductos en en polvopolvo sufrensufren de de apelmazamientoapelmazamiento y y pocapoca fluidezfluidez durantedurantesusu::

�� manufacturamanufactura�� empaqueempaque�� almacenajealmacenaje�� usouso finalfinal

CausasCausas PrincipalesPrincipales

�Humedad externa�Humedad interna�Grasas�Aceites�Fusión�Tamaño y forma de las partículas� Fuerzas moleculares

La La SoluciSolucióónn ? ?

Dos Dos OpcionesOpciones……..

��CambiarCambiar el el procesoproceso de de manufacturamanufactura..

��UsarUsar agentesagentesacondicionadoresacondicionadores..

MayoresMayores areas de areas de aplicaciaplicacióónn de de los los acondicionadoresacondicionadores ttíípicospicos

SILICOALUMINATO DE SODIOSILICOALUMINATO DE SODIO

–– ProductosProductos de de PanificaciPanificacióónn–– HuevoHuevo en en polvopolvo–– QuesoQueso–– BlanqueadoresBlanqueadores de cafde caféé–– Sal de mesaSal de mesaFOSFATO TRICFOSFATO TRICÁÁLCICOLCICO

–– BebidasBebidas en en polvopolvo–– BlanqueadoresBlanqueadores de cafde caféé–– Sal de mesaSal de mesa

ÓÓXIDO DE MAGNESIOXIDO DE MAGNESIO

–– AplicacionesAplicaciones especialesespeciales

DIDIÓÓXIDO DE SILICIOXIDO DE SILICIO–– EspeciasEspecias //SazonadoresSazonadores–– ChilesChiles–– BlanqueadoresBlanqueadores de cafde caféé

SILICATO DE CALCIOSILICATO DE CALCIO–– MezclasMezclas con alto con alto

contenidocontenido de de grasasgrasas y y aceitesaceites

–– ChilesChiles–– Especias/SazonadoresEspecias/Sazonadores–– BebidasBebidas en en polvopolvo

CELULOSA (En CELULOSA (En polvopolvo y y cristalinacristalina))–– QuesoQueso

FERROCIANURO DE SODIO FERROCIANURO DE SODIO ((YPS)YPS)–– Sal de mesa Sal de mesa

PropiedadesPropiedades FFíísicassicas TTíípicaspicas

AbsorciAbsorcióónn TamaTamaññoo de de AreaAreade de aceiteaceite PartPartíículacula SuperficialSuperficial

ProductProductoo (cm(cm33/100 g)/100 g) ((micrasmicras)) (m(m22/g)/g)AluminosilicatoAluminosilicato de de SodioSodio 60 60 -- 160160 4 4 -- 6 20 6 20 -- 225225FosfatoFosfato TricTricáálcicolcico 65 65 -- 7575 4 4 -- 99 60 60 -- 9090DiDióóxidoxido de de SilicioSilicio 60 60 -- 350350 3 3 -- 100100 50 50 -- 700700SilicatoSilicato de de calciocalcio 90 90 -- 470470 3 3 -- 17 100 17 100 -- 300300CelulosaCelulosa 50 50 -- 80 23 80 23 –– 26 1 26 1 -- 22OxidoOxido de de MagnesioMagnesio 50 50 -- 8080 6 6 –– 16 30 16 30 -- 110110

AgentesAgentes AcondicionadoresAcondicionadoresde J. M. Huberde J. M. Huber……..

DiDióóxidosxidos de de SilicioSilicio–– Zeofree 5111Zeofree 5111–– Zeofree 5112Zeofree 5112–– Zeofree 5175BZeofree 5175B–– Zeofree 80Zeofree 80–– Zeosyl 110SDZeosyl 110SD–– Zeosyl 200Zeosyl 200–– Zeofree 5171Zeofree 5171–– Zeofree 5161Zeofree 5161–– Zeofree 5162Zeofree 5162–– Zeothix 265Zeothix 265–– Zeofree 181Zeofree 181–– Zeofree 182Zeofree 182

AluminosilicatosAluminosilicatos de de SodioSodio–– Zeolex 7Zeolex 7–– Zeolex 201Zeolex 201–– Zeolex 23AZeolex 23A–– Zeolex 301Zeolex 301–– Zeolex 7AZeolex 7A

SilicatosSilicatos de de CalcioCalcio–– Hubersorb 5121Hubersorb 5121–– Hubersorb 250NFHubersorb 250NF–– Hubersorb EHubersorb E–– Hubersorb 600Hubersorb 600

Y Y nuevosnuevos productosproductos en en desarrollodesarrollo !!

MecanismoMecanismo de de aglomeramientoaglomeramientoporpor humedadhumedad

Superficie seca Superficie húmeda

Atracción Fusion

Absorción de humedad o calentamiento

Equilibrio

Fluido Cohesión(Pegado)

Cohesión(Pegado)

Aglomerado(Pegado)

Aglomerado(Pegado)

Aglomerado duro

Secado o

enfriamien

to

continuo

Secado o enfriamiento

Absorción

continua o

fusión

Secado o enfriamiento

ObservacionesObservaciones Clave...Clave...

�� Los Los acondicionadoresacondicionadores funcionalesfuncionales se se adhierenadhierenal al productoproducto

�� La La proporciproporcióónn del del tamatamaññoo de de partpartíículacula del del acondicionadoracondicionador con con relacirelacióónn al al tamatamaññoo del del productoproducto eses crcrííticotico

�� Los Los acondicionadoresacondicionadores con mayor con mayor capacidadcapacidadde de absorciabsorcióónn de de aceiteaceite trabajantrabajan mejormejor en en sistemassistemas cerradoscerrados

�� La La protecciproteccióónn al al productoproducto aumentaaumenta con el con el incrementoincremento de la de la cantidadcantidad del del acondicionadoracondicionador

�� El El sobresobre--acondicionamientoacondicionamiento puedepuede disminuirdisminuirla la fluidezfluidez

PruebaPrueba de de aglomeramientoaglomeramiento porporhumedadhumedad en en ÁÁcidocido CCíítricotrico

0102030405060708090

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

% Agua Adicionada

% A

glom

eram

ien

to

SEM SEM –– FormaciFormacióónn de de puentespuentes

SEM SEM –– Sin Sin acondicionadoracondicionadory y acondicionadoacondicionado

AglomeramientoAglomeramiento porpor humedadhumedadsin sin acondicionadoracondicionador durantedurantealmacenajealmacenaje

Conditioner

AglomeramientoAglomeramiento con con acondicionadoracondicionador enenTTéé heladohelado en en polvopolvo

CON 0.65% AGUA

9388 86 86

43

0102030405060708090

100

% C

ak i ng

Uncond. ZF5183 TCP ZF5162 HS600

0.25% Conditioner

CON 0.65% AGUA

93 93 92 92 91

0102030405060708090

100

% C

ak i ng

Uncond ZX265 ZF80 ZL200 ZX95

0.25% Conditioner

ProtecciProteccióónn contra contra terronesterrones

0102030405060708090

100

% T

errones

0 0,5 0,75 1 1,5

% HUBERSORB 600

1 Semana en contenedor sellado

SOPA EN POLVO

EfectoEfecto de la de la capacidadcapacidad de de absorciabsorcióónn del del acondicionadoracondicionadoren el en el aglomeramientoaglomeramiento

0102030405060708090

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

CAPACIDAD BAJA

CAPACIDAD ALTA

1 SEMANA, CONTENEDOR SELLADO

CompetenciaCompetencia porpor la la humedadhumedad

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 0 5 10 15 20 25

Tiempo, Horas

% A

bsor

ción

de

Hum

edad

Ácido CítricoSacarosaFosfato TricálcicoHB600

CompetenciaCompetencia porpor la la humedadhumedad

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

% Humedad relativa

% A

bsor

ción

de

hum

edad

Citric AcidSacarosaFosfato TricálcicoHB600

Niveles de equilibrio de humedad a 25 C

AglomeramientoAglomeramiento porpor humedadhumedad

�� ¿¿PorquPorquéé no no usarusar unauna cabinacabina de de hhúúmedadmedad controladacontrolada??–– CONTROL INSUFICIENTE:CONTROL INSUFICIENTE:

��Las Las muestrasmuestras absorbenabsorben diferentesdiferentes cantidadescantidadesde de humedadhumedad

–– FALTA DE UNIFORMIDAD:FALTA DE UNIFORMIDAD:��Las Las capascapas superioressuperiores formanforman costrascostras

–– TIEMPO EXCESIVO:TIEMPO EXCESIVO:��Las Las pruebaspruebas tardantardan mesesmeses en en vezvez de de horashoras

–– REPRODUCIBILIDAD:REPRODUCIBILIDAD:��DesviacionesDesviaciones estandarestandar de +/de +/-- 40%40%

CurvaCurva de de aglomeramientoaglomeramiento porporhumedadhumedad en en TTéé heladohelado en en polvopolvo

0102030405060708090

100

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,65

% Total de agua

% A

glom

eram

ien

to

Sinacondicionador

OBJETIVO = 0.65% AGUA

AglomeramientoAglomeramiento porpor humedadhumedad en en TTééheladohelado en en polvopolvo con con acondicionadoracondicionador

9384 83

7670

0102030405060708090

100

% C

a ki ng

Uncond. ZF80 TCP ZX95 ZF5162

0.50% Conditioner

CON 0.65% AGUA

93

45

14

0 00102030405060708090

100

% C

a ki ng

Uncond. ZL200 ZX265 ZF5183 HS600

0.50% Conditioner

CON 0.65% AGUA

SelecciSeleccióónn del del embudoembudo paraparapruebaprueba de de fluidezfluidez

10mm

6 mm

3 mm

EfectoEfecto del del excesoexceso de de acondicionadoracondicionador

0

5

10

15

20

25

30

0 0,5 0,75 1 1,25 1,5 2

% Acondicionador

Tie

mp

o d

e fl

uid

ez, S

egu

nd

os

Acondicionador Insuficiente

Tratamiento óptimo

Exceso de acondicionador

EfectoEfecto del del excesoexceso de de acondicionadoracondicionador

0

5

10

15

20

25

30

0 0,5 0,75 1 1,25 1,5 2

% Acondicionador

Tie

mp

o d

e fl

uid

ez, S

egu

nd

os

Acondicionador Insuficiente

Tratamiento óptimo

Exceso de acondicionador

AglomeramientoAglomeramiento porpor humedadhumedad

�� PREPRE--REQUISITOREQUISITO–– El El productoproducto debedebe contenercontener un un componentecomponente soluble soluble

en en aguaagua�� MMÉÉTODO GENERAL TODO GENERAL

AdicionarAdicionar aguaagua: : dispersardispersar con Molino con Molino SpexSpex–– PesarPesar 3 3 muestrasmuestras–– AplicarAplicar unauna presipresióónn de 0.5 lb/inde 0.5 lb/in22

–– SecarSecar en en hornohorno parapara eliminareliminar la la humedadhumedad–– TamizarTamizar laslas muestrasmuestras–– PesarPesar retenidoretenido en en mallamalla 2020

AeroFlowAeroFlow. . AnalizadorAnalizador de de fluidezfluidezde de polvospolvos porpor deslizamientodeslizamiento

�� PRINCIPIOS DE OPERACIPRINCIPIOS DE OPERACIÓÓNN–– El El polvopolvo asciendeasciende mediantemediante la la rotacirotacióónn del del tambortambor–– El El polvopolvo alcanzaalcanza un un puntopunto inestableinestable y se y se deslizadesliza haciahacia abajoabajo–– El El deslizamientodeslizamiento se se detectadetecta mediantemediante unauna fuentefuente luminosaluminosa

//fotofoto celdacelda–– El Software El Software calculacalcula los los parparáámetrosmetros clave, clave, incluyendoincluyendo el el

tiempotiempo promediopromedio entreentre deslizamientosdeslizamientos y la y la desviacidesviacióónnestandarestandar..

�� El El incrementoincremento de la de la fluidezfluidez estestáá indicadoindicado porpor la la disminucidisminucióónn del del tiempotiempo entreentre deslizamientosdeslizamientos. (el . (el polvopolvo se se vuelvevuelve inestableinestable al al ascender a ascender a áángulosngulos menoresmenores))

�� Los Los datosdatos obtenidosobtenidos tienentienen unauna altaalta correlacicorrelacióónn con con otrasotraspruebaspruebas de de fluidezfluidez comocomo la del la del áángulongulo de de reposoreposo

�� La La reproducibilidadreproducibilidad eses muymuy altaalta–– Un Un nnúúmeromero elevadoelevado de de medicionesmediciones de de deslizamientodeslizamiento usadosusados parapara

calcularcalcular el el tiempotiempo promediopromedio incremetaincremeta la la exactitudexactitud estadestadíísticastica

CCÁÁLCULO DEL LCULO DEL ÁÁNGULO NGULO DE REPOSODE REPOSO

¿Qué significa el ángulo de reposo?�Valores bajos: Mejor Fluidez (0 - 35 Grados)�Valores altos: Fluidez pobre (35 – 55 Grados)�Puede ayudar a determinar el nivel óptimo de

acondicionamiento�Se pueden hacer comparaciones entre acondicionadores

CurvaCurva ttíípicapica de de densidaddensidad aparenteaparente..

�� La La densidaddensidad aparenteaparente se se incrementaincrementa con los con los nivelesnivelesde de acondicionadoracondicionador

�� Los Los polvospolvos amorfosamorfospresentanpresentan cambioscambios menoresmenores

�� Los Los polvospolvos cristalinoscristalinospresentanpresentan cambioscambios mayoresmayores

�� El El acondicionadoracondicionadoradicionadoadicionado en en excesoexcesoocasionaocasiona la la disminucidisminucióónn de de la la densidaddensidad

�� La La fluidezfluidez y la y la densidaddensidadestestáánn fuertementefuertementerelacionadasrelacionadas

Densidad aparente vs.

Nivel de acondicionamiento

0

% Acondicionador

Densidad aoarente

(g/cc)

CambiosCambios de color en de color en TTééheladohelado en en polvopolvo

22,7 23,6

28,8 2931,3 32,9

0

510

15

2025

3035

SinAcond

HB60 FTC ZF5183 ZX265 ZL200

0.5% Acondicionador

Blancura

Blancura Gardner Valores más altos indican color másclaro

NotasNotas ImportantesImportantes

�El punto de adición puede ser crítico

�Mejora en control de calidad y empaque-reducción de rechazos

�Mejora el secado por aspersión-reducción del tiempo de limpieza

�Mejora la eficiencia en el proceso y el manejo en el equipo

�Observar con cuidado los cambios en el color y sabor

NotasNotas importantesimportantes (Cont..)(Cont..)

ADICIONAR MÁS NO SIEMPRE ES MEJOR !

Las propiedades de los acondicionadores se vuelven perceptibles(Los antiaglomerantes y promotores de fluidéz típicamente tienenpoca fluidéz y baja densidad)

Los acondicionadores recubren el sustrato

�Incrementan la densidad�Incrementan los niveles de polvo�Incrementan las posibilidades de segregación�Los productos obscuros se pueden aclarar notoriamente

FIN