Руководство по промышленным смесителям для высоковязких материалов

Проблемы смешивания высоковязких материалов

При смешивании высоковязких материалов нельзя ориентироваться только на число вязкости. Это связано с тем, что материал может густеть или разжижаться в процессе смешивания. Например, он может внезапно загустеть после добавления порошка или разжижиться после длительного перемешивания. Поэтому при выборе оборудования необходимо учитывать, как изменяется состав материала на протяжении всей партии.

1. Трудно перевернуть.

Самая большая проблема с высоковязкими материалами заключается в том, что их трудно перемешивать. Низковязкие жидкости образуют вихри сразу после перемешивания, тогда как высоковязкие материалы, как правило, скапливаются слоями. Обычные мешалки вращаются только в локальных областях, что затрудняет тщательное перемешивание верхнего и нижнего слоев. Хороший миксер должен уметь поднимать нижний слой наверх и опускать верхний слой вниз.

2. Легко нагревается

Ещё одна проблема — выделение тепла. Трение генерирует тепло, а термочувствительные материалы склонны к деградации, поэтому контроль температуры рубашки охлаждения имеет решающее значение.

Типичное промышленное смесительное оборудование для высоковязких материалов

1. Планетарные миксеры

Лопасти вращаются как вокруг своей оси, так и по кругу, непрерывно подавая новый материал. Это делает его пригодным для очень густых, практически нетекучих паст, таких как клеи и суспензии для аккумуляторных батарей. Он оснащен скребковыми лопастями, предотвращающими прилипание материала к стенкам емкости.

2.Многовальные диспергирующие смесители.

Низкоскоростной якорный мешатель обеспечивает общую циркуляцию, а высокоскоростной диспергирующий диск разрушает агломераты. Эта система подходит для смешивания порошков с высоковязкими жидкостями. Она высокоэффективна, но имеет сложную конструкцию и более высокую стоимость.

3. Высокоскоростные смесители

Этот смеситель создает сильные сдвиговые усилия за счет высокоскоростных роторов и статоров, что делает его пригодным для измельчения комков, рафинирования частиц и эмульгирования. Он отлично справляется с локальным сдвигом, но имеет ограниченную общую циркуляционную способность, поэтому обычно используется в сочетании с низкоскоростным перемешиванием или скребками для стенок. Он подходит для добавления порошков в высоковязкие матрицы и получения мелкодисперсных паст. Необходимо тщательно контролировать тепло, выделяемое при сдвиге; контроль температуры крайне важен для термочувствительных материалов.

Основные факторы, влияющие на выбор

1. Емкость зарядного устройства:

Материалы с высокой вязкостью, как правило, должны заполнять емкость лишь на 40–70% ее объема. Слишком большое количество материала будет препятствовать надлежащему перемешиванию, а слишком малое — препятствовать контакту с импеллерами.

2. Выписка:

Высоковязкие материалы не будут вытекать самостоятельно; для их разгрузки требуется наклон, выгрузка с помощью шнека или создание давления.

3. Масштабирование:

Переход от опытно-промышленных испытаний к серийному производству — это не просто вопрос пропорционального увеличения масштаба; лучше всего проводить опытно-промышленные испытания с использованием реального материала.

В итоге

Сначала понаблюдайте за фактическим поведением материала, затем изучите технические характеристики оборудования. Вязкость — это лишь отправная точка; реология, температура, скорость разгрузки и образование накипи — ключевые факторы.