Слежавшийся порошок: как вернуть товарный вид

Партия глицина, таурина или витаминной субстанции приходит из Китая, а в мешках вместо сыпучего порошка монолит. Продукт при этом может полностью соответствовать спецификации: изменилась только форма. В таком случае его возвращают в товарный вид дроблением и просеиванием. Но бывают партии, где дробление не поможет, и это лучше понять до того, как платить за переработку.

Почему порошок превращается в камень при перевозке?

Слёживание вызывают влага, перепады температуры, давление и время. По отдельности они действуют слабо, вместе за несколько недель в пути превращают сыпучий продукт в плотный блок.

Механизм описан в обзоре Zafar и соавторов «A review of bulk powder caking» (журнал Powder Technology, 2017). Влага конденсируется в зазорах между частицами и образует жидкие мостики. Часть вещества растворяется в этой влаге, а при подсыхании снова кристаллизуется, и жидкие мостики становятся твёрдыми. Частицы срастаются между собой. Авторы отдельно отмечают, что слёживание требует заметного времени и циклически меняющихся условий. В одном из исследований, которые они приводят, прочность комка поваренной соли росла линейно с числом температурных циклов, в другом слёживание было сильнее у частиц мельче 250 мкм.

Морской контейнер создаёт именно такие циклы. По данным справочника Transport Information Service (TIS) немецкого союза страховщиков GDV, при наружной температуре около 25 °C воздух внутри коричневого контейнера нагревается примерно до 50 °C. Ночью стенки и потолок остывают, и влага из воздуха конденсируется на них. Этот конденсат называют «потом контейнера». С потолка он может капать на груз, а днём не успевает высохнуть полностью. Каждые сутки пути добавляют ещё один цикл «увлажнение - подсыхание».

Третий фактор: давление в штабеле. Нижние мешки держат вес верхних, частицы прижаты друг к другу плотнее, и мостикам между ними проще сформироваться. В том же обзоре снижение нагрузки на слой названо одной из мер против слёживания.

Какие порошки слёживаются чаще?

Чаще страдают гигроскопичные, мелкодисперсные и частично аморфные продукты. Точную склонность конкретного вещества показывают его спецификация и паспорт безопасности, где производитель указывает условия хранения.

Гигроскопичность, то есть способность вещества впитывать влагу из воздуха, у аминокислот, витаминов и пищевых кислот разная. Крупнокристаллический продукт с узким разбросом размеров частиц слёживается медленнее, чем тонкий порошок с большой долей пыли. Для аморфных веществ, по данным того же обзора, важна температура стеклования: если в контейнере её превысить, частицы начинают спекаться, и прочность комка растёт. Поэтому по названию вещества судить рано, смотреть нужно на документы конкретной партии.

Можно ли вернуть слежавшийся продукт в товарный вид?

Да, если слёживание физическое: частицы склеились мостиками, а само вещество не изменилось. Комки разбивают щадящим измельчением, затем просеивают до нужной фракции и фасуют в новую упаковку.

Обычный порядок работы выглядит так:

Вскрытие упаковки и осмотр: однородность цвета, запах, посторонние включения, следы воды.
Разрушение блоков дробилкой или измельчителем. Режим подбирают так, чтобы разбить комки, но не перемолоть кристаллы в пыль.
Просеивание через сито с заданным размером ячейки. Крупная фракция возвращается на повторное измельчение.
Контроль результата: сыпучесть, гранулометрический состав (распределение частиц по размерам), при необходимости лабораторные показатели по спецификации.
Фасовка в герметичную упаковку с внутренним вкладышем и маркировка.

Одно ограничение стоит учесть заранее. Любое измельчение даёт некоторое количество мелкой фракции. Если покупатель готового продукта требует строгую гранулометрию, это условие нужно назвать до начала работ: от него зависят режим дробления, выбор сита и объём отсева.

Что проверить перед переработкой?

Перед дроблением нужно убедиться, что продукт по качеству остался тем же, что указан в документах производителя. Дробление меняет форму, но не состав.

Документы партии. Спецификация производителя, сертификат анализа (COA) на конкретную партию, дата производства и срок годности. По ним понятно, с какими показателями сравнивать продукт после дробления.
Целостность упаковки. Порванные мешки, мокрые пятна, следы протечек на коробах и поддонах. Слёживание при целой упаковке и при намокшей упаковке различаются по рискам.
Органолептика. Цвет, запах, однородность. Пожелтение, потемнение или посторонний запах говорят о химических изменениях, а не только о комках.
Лабораторные показатели. Как минимум массовая доля основного вещества и влажность (потеря массы при высушивании) по методике из спецификации. Если продукт пищевой, он должен соответствовать требованиям ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».
Маркировка после переупаковки. При фасовке в новую тару для пищевой продукции действуют требования ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части её маркировки». Кто и что указывает на этикетке, решают до фасовки.

Эти проверки защищают и владельца продукта, и переработчика. По статье 716 Гражданского кодекса подрядчик обязан немедленно предупредить заказчика, если обнаружит, что переданный материал непригоден или недоброкачественен, и приостановить работу до получения указаний. Входная проверка делает этот момент понятным для обеих сторон заранее.

Когда дробить бесполезно?

Дробление не поможет, если вещество изменилось химически, намокло до растворения или загрязнено. В этих случаях вернуть форму можно, а качество нельзя.

Массовая доля основного вещества ниже нормы спецификации или появились продукты разложения.
Цвет или запах изменились по всему объёму, а не только на поверхности комков.
Продукт расплылся: очень гигроскопичные вещества при высокой влажности растворяются в поглощённой воде, после чего вместо кристаллов остаётся сплошная корка.
Есть следы плесени, посторонние включения или контакт с забортной водой.
Истёк срок годности. Переработка его не продлевает.
Влажность продукта выше нормы. Дробление её не снизит, а новая упаковка закроет влагу внутри, и продукт слежится снова.

Если часть партии прошла проверку, а часть нет, их перерабатывают раздельно. Смешивать годный продукт с сомнительным ради объёма нельзя: при контроле покупатель получит средний результат, который может не пройти по спецификации.

Как не получить камень снова?

Нужно убрать те же причины: влагу, перепады температуры и давление. Герметичная упаковка и спокойное хранение делают больше, чем повторное дробление.

В обзоре Zafar и соавторов перечислены практические меры: снизить долю мелкой фракции, минимизировать влажность продукта, сократить температурные и влажностные циклы, уменьшить нагрузку на слой. На практике это мешки с полиэтиленовым вкладышем, запаянным или плотно закрытым, влагопоглотители в контейнере, умеренная высота штабеля и склад без резких перепадов температуры. После переработки продукт лучше не держать долго в открытой таре: сыпучесть сохраняется, пока сохраняется сухость.

Частые вопросы

Меняется ли состав продукта после дробления и просеивания?

Химический состав не меняется, меняется размер частиц и сыпучесть. Поэтому качество определяют до переработки: если продукт соответствовал спецификации, после дробления он остаётся тем же веществом.

Можно ли переработать только часть слежавшейся партии?

Да. Часто комки образуются в нижних мешках штабеля и по краям контейнера, а остальная партия сыпучая. Объём переработки определяют по результатам осмотра.

Нужны ли лабораторные анализы перед переработкой?

Желательно, особенно если есть сомнения в целостности упаковки. Минимальный набор: основное вещество и влажность по методике из спецификации производителя.

Сколько стоит и сколько занимает переработка?

Стоимость и сроки обсуждаются по заявке: они зависят от вещества, объёма партии, степени слёживания и требований к фракции.

Если у вас слежавшаяся партия, опишите продукт и объём в заявке на переработку: посмотрим документы и предложим порядок работ.

Источники

Zafar U., Vivacqua V., Calvert G., Ghadiri M., Cleaver J.A.S. A review of bulk powder caking. Powder Technology, 313 (2017), 389-401: eprints.whiterose.ac.uk
Transport Information Service (GDV), раздел Container climate: tis-gdv.de/tis_e/containe/klima/klima-htm/
Гражданский кодекс РФ, статья 716: consultant.ru
ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части её маркировки»: consultant.ru