Лабораторна тестомесачка: Вертикална срещу Хоризонтална - Основни разлики

За вертикалните и хоризонталните тестомесачки в лабораторен мащаб , основните им разлики съвпадат с тези на промишленото оборудване. Въпреки това, за сценариите за научноизследователска и развойна дейност (НИРД) и пилотни изпитвания има няколко специфични разлики, които заслужават внимание.

Ето подробно сравнение на двете на лабораторно ниво:

1. Механизъм за смесване и мъртви зони

• Лабораторна хоризонтална тестомесачка:

  • Структура: Обикновено малък W-образен улей, оборудван с лопатки тип Sigma или Z.

  • Характеристики: Разчита на разликата в скоростта между двете лопатки, за да генерира срязваща сила. Поради хоризонталния дизайн, понякога могат да се появят малки мъртви зони при смесване близо до лагерите в двата края на улея или по ръбовете на лопатките.

  • Проблем в лабораторията: Ако скъпите следи от добавки (като например цветови мастери или катализатори) са неравномерно разпределени поради мъртви зони, това може да доведе до неправилни преценки за цялата формула.

• Лабораторна вертикална тестомесачка (обикновено планетарен тип):

  • Структура: Обикновено включва подвижен/повдигащ се смесителен контейнер, оборудван с остриета за остъргване на стени и дисперсионни остриета.

  • Характеристики: Остриетата се въртят и завъртат едновременно. В комбинация със скрепера, материалите се смесват по-равномерно на микро ниво.

  • Предимство за лабораторията: Няма мъртви зони. Дори ако размерът на партидата е само няколкостотин грама, остъргващото острие гарантира, че материалът по краищата участва в циркулацията, което води до по-висока възпроизводимост на формулировката.

2. Размер на партидата и удобство на наблюдението

• Хоризонтално:

  • Минимален размер на партидата: Обикновено изисква относително по-голям обем, често е необходимо да се достигне 30%-50% от капацитета на камерата, за да могат лопатките ефективно да обработят материала. Ако се провеждат малки опити само с десетки грама, хоризонталната тестомесачка може да не меси ефективно.

  • Наблюдение: Горната част на улея е отворена или има капак, което позволява директно наблюдение на материала, въртящ се между лопатките, което е доста интуитивно.

• Вертикално:

  • Минимален размер на партидата: Предлага по-голяма адаптивност. Тъй като остриетата се поставят отгоре, стига долните остриета да са покрити, могат да се обработват много малки проби (напр. 500 мл или дори по-малко).

  • Наблюдение: Тъй като е цилиндрична кутия с вътрешни остриета, наблюдението обикновено изисква повдигане на кутията или гледане през прозрачни прозорци; не е толкова видима веднага, колкото хоризонталния тип.

3. Почистване и смяна на пробите (най-критичният фактор в лабораториите)

• Хоризонтално:

  • Въпреки че малкото лабораторно оборудване е по-лесно за почистване от машините в индустриален мащаб, структурата по своята същност има пролуки (цепнатини) между лопатките и стените на коритото. Ако се обработва партида епоксидна смола с висок вискозитет или силиконов каучук, почистването може да отнеме доста време, което потенциално може да забави следващия експеримент.

• Вертикално:

  • Основно предимство на лабораторията: Често е с разглобяем/сменяем дизайн на смесителния контейнер .

  • Можете да приготвите няколко еднакви кутии за смесване. След като завършите една партида, просто отделете използваната кутия и я сменете със следващата, което позволява на машината веднага да започне работа по следващата формула. Почистването е ограничено до отделни кутии, а пластмасовите чаши за еднократна употреба могат дори да се използват като подложки за изключително интензивни експерименти, което значително повишава ефективността на лабораторията.

4. Прецизен контрол на вакуума и температурата

• Хоризонтални: Лабораторните хоризонтални тестомесачки обикновено също имат обшивка за нагряване/охлаждане. Поради уплътненията на края на вала обаче, рискът от изтичане на следи по време на продължителни операции при висока температура и висок вакуум е малко по-висок в сравнение с вертикалните модели.

• Вертикално: Тъй като задвижването е разположено отгоре, динамичните характеристики на уплътняване са отлични . При провеждане на деаерация с висок вакуум в лабораторията (напр. за суспензии от литиеви батерии, топлопроводими лепила), вертикалните тестомесачки могат по-лесно да постигнат вакуум под -0,098 MPa, като по-щателно отстраняват мехурчетата.

5. Метод на изхвърляне

• Хоризонтално: Малките лабораторни хоризонтални тестомесачки обикновено са проектирани за накланяне , при което корито се обръща ръчно, за да се излее материалът.

• Вертикални: Обикновено са проектирани за повдигане + накланяне или просто за преместване на контейнера с колелца. За материали с изключително висок вискозитет, вертикалните тестомесачки, комбинирани с хидравлично повдигане, улесняват изваждането на пробата, без да се поврежда структурата на материала.

Обобщена препоръка: Как да изберем за лабораторията?

• Изберете лабораторна хоризонтална тестомесачка, ако:

  • Трябва да симулирате съществуваща хоризонтална производствена линия (валидиране на мащабиране).

  • Вискозитетът на материала е изключително висок (напр. каучукови смеси, силно напълнени пластмаси).

  • Трябва да наблюдавате динамичното състояние на агломерация на материала между лопатките.

• Изберете лабораторна вертикална тестомесачка, ако:

  • Често сменяте формули или цветове (удобството за почистване е от първостепенно значение).

  • Материалите са скъпи или размерите на партидите са малки (от няколко грама до няколкостотин грама).

  • Имате високи изисквания за обезвъздушаване и висок вакуум (напр. лепила, фармацевтични мехлеми).

  • Изисква се обработка без замърсяване с метал (прецизна керамика, електронни материали).