Guía de mezcladores industriales para materiales de alta viscosidad

Desafíos de la mezcla de alta viscosidad

Al mezclar materiales de alta viscosidad, no basta con fijarse en el valor de viscosidad. Esto se debe a que el material puede espesarse o diluirse durante el proceso de mezclado. Por ejemplo, podría espesarse repentinamente tras añadir polvo o diluirse tras un mezclado prolongado. Por lo tanto, al seleccionar el equipo, es necesario considerar cómo cambia el material a lo largo de todo el lote.

1. Difícil de voltear

El principal desafío con los materiales de alta viscosidad es su dificultad para mezclarlos. Los líquidos de baja viscosidad forman vórtices al agitarlos, mientras que los de alta viscosidad tienden a acumularse en capas. Las paletas mezcladoras convencionales solo giran en áreas localizadas, lo que dificulta la mezcla completa de las capas superior e inferior. Un buen mezclador debe ser capaz de llevar la capa inferior a la superior y empujar la superior hacia abajo.

2. Fácil de calentar

Otro problema es la generación de calor. La fricción genera calor, y los materiales sensibles al calor son propensos a la degradación, por lo que el control de la temperatura de la camisa es crucial.

Equipos industriales comunes para la mezcla de materiales de alta viscosidad.

1. Mezcladores planetarios

Las cuchillas giran tanto sobre su propio eje como en movimiento circular, incorporando continuamente material nuevo. Esto la hace idónea para pastas muy espesas y prácticamente no fluidas, como adhesivos y lodos para baterías. Cuenta con cuchillas raspadoras de paredes para evitar que el material se adhiera a las paredes del recipiente.

2.Mezcladores dispersores de ejes múltiples

Un agitador de ancla de baja velocidad controla la circulación general, mientras que un disco dispersor de alta velocidad disuelve los aglomerados. Este sistema es adecuado para mezclar polvos con líquidos de alta viscosidad. Es muy eficiente, pero presenta una estructura compleja y un coste elevado.

3. Mezcladores de alto cizallamiento

Este mezclador genera fuertes fuerzas de cizallamiento mediante rotores y estatores de alta velocidad, lo que lo hace idóneo para deshacer grumos, refinar partículas y emulsionar. Destaca por su cizallamiento localizado, pero su capacidad de circulación general es limitada, por lo que suele utilizarse junto con agitación a baja velocidad o raspadores de pared. Es adecuado para añadir polvos a matrices de alta viscosidad y producir pastas finas. Es fundamental controlar el calor generado por el cizallamiento; el control de la temperatura es esencial para materiales termosensibles.

Consideraciones clave para la selección

1. Capacidad de carga:

Los materiales de alta viscosidad generalmente solo deben llenar entre el 40 % y el 70 % de la capacidad del recipiente. Un exceso de material impedirá una agitación adecuada, mientras que una cantidad insuficiente impedirá el contacto con los impulsores.

2. Descarga:

Los materiales de alta viscosidad no fluyen por sí solos; requieren inclinación, descarga por tornillo o presurización.

3. Ampliación de escala:

El paso de las pruebas a escala piloto a la producción no es simplemente una cuestión de aumentar la escala proporcionalmente; lo mejor es realizar pruebas a escala piloto utilizando el material real.

En resumen

Primero, observe el comportamiento real del material y luego revise las especificaciones del equipo. La viscosidad es solo el punto de partida; la reología, la temperatura, el caudal y la ampliación de escala son los factores clave.