SCHÜTTGUTHANDHABUNGSANLAGEN UND -SYSTEME

Stärke

 
Überblick:

Die Stärke ist das in der menschlichen Ernährung am meisten vertretene Kohlenhydrat und in vielen Grundnahrungsmitteln enthalten. Die weltweit wichtigsten Stärkequellen sind Getreide (Reis, Weizen und Mais) und Wurzelgemüse (Kartoffeln und Maniok). Als Zuschlagstoff bei der Nahrungsmittelherstellung wird Lebensmittelstärke vielfach als Verdickungsmittel und Stabilisator in Zubereitungen wie Puddings, Cremes, Suppen, Soßen, Pastetenfüllungen und Salatsoßen sowie bei der Herstellung von Nudeln aller Art eingesetzt.

Die Papierherstellung ist mit einem Verbrauch von Millionen Tonnen jährlich die weltweit größte Nicht-Lebensmittel-Anwendung von Stärke. Eine weitere umfangreiche Nicht-Lebensmittel-Anwendung von Stärke ist das Bauwesen, weil bei der Herstellung von Gipsbauplatten viel Stärke benötigt wird. Stärke fließt in die Herstellung von diversen Klebern, Buchbinderleimen, Tapetenkleistern, Papiertüten, Papprollen, gummiertem Papier, Briefumschlagklebern, Universalklebern und Flaschenetiketten ein.

Kleider- oder Wäschereistärke ist eine Flüssigkeit, die durch Auflösen von Gemüsestärke in Wasser zubereitet und dann beim Waschen der Kleidung zugesetzt wird. Für den Hausgebrauch wird Kleiderstärke auch in Sprühdosen verkauft.

 
Eigenschaften und Herausforderungen:

Im Allgemeinen ist Stärke ein trockenes, feines Pulver. Je nach Ursprungspflanze und anderen Variablen kann Stärke unterschiedliche Fließeigenschaften haben. Der Feuchtegehalt ist der wichtigste Aspekt, der die Fließfähigkeit dieses Materials beeinflusst. Trockene Stärke hat die Tendenz, in Rohren und Schneckenförderern „nachzulaufen”, auch wenn die Förderung gestoppt wird. Stärke mit hohem Feuchtegehalt dagegen verklumpt leicht und ist schwierig zu fördern.

Lange Zeit ohne Bewegung oder Auflockerung gelagerte Stärke ist nicht leicht rieselfähig. Andererseits beeinträchtigt mehrfache Umlagerungen der Stärke, von einem Behälter in den
anderen, die Fließfähigkeit, weil sich bei jedem Transfer mehr feine Partikel aus der Masse separieren und sich so die Partikelverteilung ändert. Stärke setzt sich weiterhin schnell ab und verdirbt leicht.1

Eine fehlerhafte Förderung von Stärke in einem Herstellungs- oder Verpackungsprozess kann nicht nur Prozesseffizienz durch unnötige Stillstandzeiten, Reinigungs- und Wartungskosten einfordern sowie Produktverlust verursachen, sondern kann auch zu Gefährdungen führen.

Stärkestaub kann in Verbindung mit Luft eine extrem explosive Mischung eingehen. Alle Motoren in geschlossenen Räumen müssen explosionssicher ausgerüstet sein. Die gesamte Förderanlage sowie alle Lagerbehälter müssen geerdet werden, um elektrostatische Entladungen zu vermeiden. In Stärkesilos ist ein Druckbegrenzungsventil zu empfehlen, das sich öffnet, falls eine „Stärkebrücke” in sich zusammenfällt und ansonsten den Silo zum einstürzen bringt.2

Um eine dauerhaft erfolgreiche Stärkeförderung zu erreichen, müssen auch die Eigenschaften der Behälter für den Transport der Stärke zum Einsatzort mit einbezogen werden. Stärke verklumpt leicht, backt zusammen und neigt zu Fluidisieren, d.h. die feinen Stärkepartikel verhalten sich wie eine Flüssigkeit.

Der Feuchtegehalt ist der wichtigste Aspekt, welcher die Fließfähigkeit der Stärke beeinflusst. In Eisenbahnwaggons transportierte oder längere Zeit in Silos gelagerte Stärke läuft am meisten Gefahr, Feuchte aufzunehmen. Daher muss bei pneumatischer Förderung von Stärke in eine Verarbeitungsanlage das Gebläse zur Förderung des Materials durch die Förderleitung ausreichend stark bemessen sein. Ist die Feuchtigkeit der Umgebung oder des Lagerbehälters ein Problem, ist ein Raumtrockner (Luftentfeuchter) mit ausreichend Leistung vorzusehen, um die Feuchtigkeit abzuführen. Eine effektive Maßnahme zum Erhalt der Fließfähigkeit von Stärke.

Wird Stärke in Bulk-Bags angeliefert, sollten die Aufgabestationen zum Entleeren der Big-Bags mit Zusatzeinrichtungen ausgestattet sein, welche ein komplettes Entleeren der Big-Bags erleichtern und vermeiden, dass feiner Stärkestaub in die Umgebung
Starch
 
entweicht. Wird die Stärke in kleineren Säcken (<25 kg) angeliefert, ist eine Sackaufgabestation mit Staubhaube, Filterabscheider und pneumatischer Luftstoßreinigung des Filters die empfohlene Lösung zum manuellen Entleeren des Materials.

Stärke tendiert in Vorlagebehältern zur Bildung von „Rattenlöchern” oder Materialb rücken, die leicht zur kompletten Unterbrechung des Materialflusses mit entsprechender Betriebsunterbrechung führen und bei der Beseitigung die Gefahr von Verstaubungen oder Verschüttungen vergrößert. Die Vorlagebehälter sollten daher in geeigneter Geometrie entworfen werden und brauchen eventuell Druckluft-Fluidisatoren oder Vibratoren, um die Stärke von den Behälterwänden zu lösen, oder mechanische Rührwerke, um das Fließverhalten zu verbessern. Ein Schutzgitter in dem Vorlagebehälter wird den Bediener beim manuellen Einfüllen der Stärke schützen, wenn der Behälter mit einem Rührwerk ausgestattet ist.

Bei Einsatz einer flexiblen Schnecke zur Materialförderung muss diese auf die Eigenschaften der Stärke und andere Anlagenanforderungen zugeschnitten sein. In der Regel ist eine Schnecke mit breiterer, flacherer Oberfläche notwendig, um die Stärke eine Steigung hoch zu fördern.

 
Flexicon-Anwendungen:

Eine ausführliche Beratung mit einem Flexicon-Spezialisten wird Ihnen bei der Entscheidung helfen, ob ein System mit flexibler Schnecke oder pneumatischer Förderung die beste Lösung für Ihre Stärkeanwendung. Flexicon's erfahrene Fachleute in Konstruktion und
Engineering werden jeden Aspekt Ihrer Anlage in die Auslegung einbeziehen und die bestmögliche Lösung für Sie erarbeiten. Flexicon's Technikum kann auf Anfrage Ihre Mehlanwendung eingehend simulieren, bevor das System in Ihrem Werk installiert wird.

Eine von Flexicon geplante und gefertigte Schüttguthandhabungsanlage für einen englischen Verpackungsmittelhersteller verbessert den Arbeitsschutz vermeidet Werkskontaminierung und verringert das Abfallaufkommen.

Flexicon's Staubrückhalte- und auffangsysteme gewährleisten eine wirksame Rückhaltung des Stärkestaubs im gesamten Förderprozess. Flexicon's „High-Output”-Vorlagebehälter, der speziell zum Einsatz mit flexiblen Schneckenförderern entwickelt wurde, verbessert das Fließverhalten sowohl leicht als auch besonders schwer fließender Schüttgüter, verringert dabei im Behälter verbleibende Restmengen, macht Austragshilfen nahezu unnötig und ist perfekt für die Handhabung von Stärke geeignet.

Flexicon's Produktpalette fortschrittlicher, den Materialfluss erleichternder Förderungen, Vorlagebehälter mit hoher Durchflussrate, Entlüftungs- und Vibrationsverdichter sowie eine Menge andere Komponenten und Zubehör sind höchst bewährte Anlagen, welche - den Materialfluss verbessern - und gleichzeitig den Abbau, die Staubentwicklung sowie die Entmischung von Blends aus sehr unterschiedlichen Bestandteilen vermeiden.

 
1Comparisons of Starch Handling Characteristics and Starch Handling Equipment for Papermakers, ©1990, AE Staley Manufacturing Company
2 ebd.
Quellen: Wo angemerkt. Alle anderen Informationen werden von der Flexicon Corp. bereitgestellt.