Handleiding voor industriële mengers van materialen met hoge viscositeit

Uitdagingen bij het mengen van vloeistoffen met een hoge viscositeit

Bij het mengen van materialen met een hoge viscositeit kun je niet alleen naar het viscositeitsgetal kijken. Het materiaal kan namelijk tijdens het mengproces dikker of dunner worden. Het kan bijvoorbeeld plotseling dikker worden na het toevoegen van poeder, of juist dunner na langdurig mengen. Daarom moet je bij de keuze van de apparatuur rekening houden met de veranderingen die het materiaal ondergaat gedurende het hele mengproces.

1. Moeilijk om te draaien

De grootste uitdaging bij materialen met een hoge viscositeit is dat ze moeilijk te mengen zijn. Vloeistoffen met een lage viscositeit vormen wervelingen zodra ze worden geroerd, terwijl materialen met een hoge viscositeit de neiging hebben zich in lagen op te stapelen. Gewone mengpeddels draaien slechts in een beperkt gebied, waardoor het moeilijk is om de bovenste en onderste lagen grondig te mengen. Een goede menger moet de onderste laag naar boven kunnen brengen en de bovenste laag naar beneden kunnen duwen.

2. Gemakkelijk op te warmen

Een ander probleem is warmteontwikkeling. Wrijving genereert warmte en warmtegevoelige materialen zijn vatbaar voor degradatie, waardoor temperatuurregeling van de mantel cruciaal is.

Gangbare industriële mengapparatuur voor materialen met een hoge viscositeit.

1. Planetaire mengers

De messen draaien zowel om hun eigen as als in een cirkelvormige beweging, waardoor continu nieuw materiaal wordt toegevoegd. Dit maakt de machine geschikt voor zeer dikke, bijna niet-vloeiende pasta's, zoals lijmen en accuvloeistoffen. De messen schrapen langs de wanden om te voorkomen dat materiaal aan de wanden van de mengkom blijft plakken.

2. Dispergeermixers met meerdere assen

Een roerwerk met lage snelheid en ankerconstructie zorgt voor de algehele circulatie, terwijl een dispergeerschijf met hoge snelheid agglomeraten afbreekt. Dit systeem is geschikt voor het mengen van poeders in vloeistoffen met een hoge viscositeit. Het is zeer efficiënt, maar kenmerkt zich door een complexe structuur en hogere kosten.

3. Hogesnelheidsmixers

Deze menger genereert sterke schuifkrachten door middel van snel draaiende rotoren en statoren, waardoor hij geschikt is voor het breken van klonten, het verfijnen van deeltjes en emulgering. Hij blinkt uit in gelokaliseerde schuifkrachten, maar heeft een beperkte algehele circulatiecapaciteit, waardoor hij doorgaans wordt gebruikt in combinatie met langzaam draaiende roerders of wandschrapers. Hij is geschikt voor het toevoegen van poeders aan matrices met een hoge viscositeit en het produceren van fijne pasta's. Er moet zorgvuldig worden gelet op de warmte die door de schuifkrachten wordt gegenereerd; temperatuurregeling is essentieel voor warmtegevoelige materialen.

Belangrijke overwegingen bij de selectie

1. Laadcapaciteit:

Materialen met een hoge viscositeit mogen over het algemeen slechts 40% tot 70% van de inhoud van het vat vullen. Te veel materiaal verhindert een goede roering, terwijl te weinig materiaal contact met de roerbladen verhindert.

2. Ontslag:

Materialen met een hoge viscositeit vloeien niet vanzelf uit; ze vereisen kantelen, een schroefafvoer of drukverhoging.

3. Opschaling:

Het opschalen van proefproductie naar serieproductie is niet simpelweg een kwestie van proportioneel opschalen; het is het beste om proefproductie uit te voeren met het daadwerkelijke materiaal.

Samenvattend

Observeer eerst het daadwerkelijke gedrag van het materiaal en bekijk vervolgens de specificaties van de apparatuur. Viscositeit is slechts het uitgangspunt; reologie, temperatuur, afvoer en schaalvergroting zijn de belangrijkste factoren.