Korkean viskositeetin materiaalien teollisuussekoittimien opas

Korkean viskositeetin sekoittamisen haasteet

Korkean viskositeetin omaavia materiaaleja sekoitettaessa ei voida katsoa vain viskositeettilukua. Tämä johtuu siitä, että materiaali voi paksuuntua tai ohentua sekoitusprosessin aikana. Se voi esimerkiksi paksuuntua äkillisesti jauheen lisäämisen jälkeen tai ohentua pitkäaikaisen sekoittamisen jälkeen. Siksi laitteita valittaessa on otettava huomioon, miten materiaali muuttuu koko erän ajan.

1. Vaikea kääntää

Suurin haaste korkean viskositeetin omaavien materiaalien kanssa on niiden vaikea kääntely. Matalaviskositeettiset nesteet muodostavat pyörteitä heti sekoitettaessa, kun taas korkean viskositeetin omaavat materiaalit pyrkivät pinoutumaan kerroksittain. Tavalliset sekoituslavat pyörivät vain paikallisesti, mikä vaikeuttaa ylemmän ja alemman kerroksen perusteellista sekoittamista. Hyvän sekoittimen on kyettävä tuomaan alin kerros päälle ja työntämään ylin kerros alas.

2. Helppo lämmittää

Toinen ongelma on lämmöntuotanto. Kitka tuottaa lämpöä, ja lämpöherkät materiaalit ovat alttiita hajoamiselle, joten vaipan lämpötilan hallinta on ratkaisevan tärkeää.

Yleiset teolliset sekoituslaitteet korkean viskositeetin omaaville materiaaleille

1. Planeettasekoittimet

Terät pyörivät sekä omien akseleidensa ympäri että ympyräliikkeessä, sekoittaen jatkuvasti uutta materiaalia. Tämä tekee siitä sopivan erittäin paksuille, lähes virtaamattomille tahnoille, kuten liimoille ja akkulietteille. Siinä on seinämää kaapivat terät, jotka estävät materiaalin tarttumisen astian seinämiin.

2. Moniakseliset hajotussekoittimet

Hidas ankkurityyppinen sekoitin hoitaa kokonaiskierron, kun taas nopea dispergointilevy rikkoo agglomeraatteja. Tämä järjestelmä soveltuu jauheiden sekoittamiseen korkean viskositeetin omaaviksi nesteiksi. Se on erittäin tehokas, mutta sen rakenne on monimutkainen ja kustannukset korkeammat.

3. Korkean leikkausvoiman sekoittimet

Tämä sekoitin tuottaa voimakkaita leikkausvoimia suurnopeuksisten roottoreiden ja staattoreiden avulla, mikä tekee siitä sopivan paakkujen rikkomiseen, hiukkasten jauhamiseen ja emulgointiin. Se on erinomainen paikallisessa leikkauksessa, mutta sen kokonaiskiertokapasiteetti on rajallinen, joten sitä käytetään tyypillisesti yhdessä hidasnopeuksisen sekoituksen tai seinäkaapimien kanssa. Se soveltuu jauheiden lisäämiseen korkean viskositeetin matriiseihin ja hienojen pastojen valmistukseen. Leikkauksessa syntyvän lämmön hallinnassa on oltava varovainen; lämpötilan säätö on olennaista lämpöherkille materiaaleille.

Valinnan keskeiset näkökohdat

1. Latauskapasiteetti:

Korkean viskositeetin omaavien materiaalien tulisi yleensä täyttää vain 40–70 % astian tilavuudesta. Liian suuri materiaalimäärä estää asianmukaisen sekoittumisen, kun taas liian pieni määrä estää kosketuksen juoksupyöriin.

2. Purkaus:

Korkean viskositeetin omaavat materiaalit eivät valu ulos itsestään; ne vaativat kallistusta, ruuvipurkausta tai paineistusta.

3. Skaalaus ylös:

Pilottikokeilun laajentaminen tuotantoon ei ole pelkästään suhteellisen skaalauksen tekemistä; on parasta suorittaa pilottikokeet käyttämällä todellista materiaalia.

Yhteenvetona

Tarkkaile ensin materiaalin todellista käyttäytymistä ja tarkista sitten laitteiston tekniset tiedot. Viskositeetti on vain lähtökohta; reologia, lämpötila, purkaus ja skaalaus ovat keskeisiä tekijöitä.