คู่มือการใช้งานเครื่องผสมอุตสาหกรรมสำหรับวัสดุที่มีความหนืดสูง

ความท้าทายในการผสมสารที่มีความหนืดสูง

เมื่อผสมวัสดุที่มีความหนืดสูง คุณไม่สามารถดูแค่ค่าความหนืดเพียงอย่างเดียวได้ เพราะวัสดุอาจข้นขึ้นหรือเหลวลงระหว่างกระบวนการผสม ตัวอย่างเช่น อาจข้นขึ้นอย่างกะทันหันหลังจากเติมผง หรือเหลวลงหลังจากผสมเป็นเวลานาน ดังนั้น เมื่อเลือกอุปกรณ์ คุณต้องพิจารณาถึงการเปลี่ยนแปลงของวัสดุตลอดทั้งกระบวนการผสมด้วย

1. พลิกกลับด้านยาก

ความท้าทายที่สำคัญที่สุดของวัสดุที่มีความหนืดสูงคือ การพลิกกลับวัสดุทำได้ยาก ของเหลวที่มีความหนืดต่ำจะเกิดกระแสน้ำวนทันทีที่ถูกคน ในขณะที่วัสดุที่มีความหนืดสูงมักจะเรียงตัวเป็นชั้นๆ ใบพัดผสมแบบธรรมดาจะหมุนเฉพาะบริเวณจำกัด ทำให้ยากที่จะผสมชั้นบนและชั้นล่างให้เข้ากันอย่างทั่วถึง เครื่องผสมที่ดีต้องสามารถดันชั้นล่างขึ้นมาด้านบนและดันชั้นบนลงไปได้

2. ร้อนง่าย

อีกประเด็นหนึ่งคือการเกิดความร้อน แรงเสียดทานก่อให้เกิดความร้อน และวัสดุที่ไวต่อความร้อนมีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพ ดังนั้นการควบคุมอุณหภูมิของปลอกหุ้มจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

อุปกรณ์ผสมทางอุตสาหกรรมทั่วไปสำหรับวัสดุที่มีความหนืดสูง

1. เครื่องผสมแบบดาวเคราะห์

ใบมีดหมุนทั้งบนแกนของตัวเองและในลักษณะวงกลม ทำให้ผสมวัสดุใหม่เข้าไปอย่างต่อเนื่อง เหมาะสำหรับวัสดุที่มีความหนามากและแทบไม่ไหล เช่น กาวและสารละลายแบตเตอรี่ นอกจากนี้ยังมีใบมีดสำหรับขูดผนังเพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุติดกับผนังภาชนะ

2.เครื่องผสมอาหารแบบหลายเพลา

เครื่องกวนแบบสมอความเร็วต่ำทำหน้าที่หมุนเวียนส่วนผสมโดยรวม ในขณะที่จานกระจายความเร็วสูงจะช่วยสลายก้อนผง ระบบนี้เหมาะสำหรับการผสมผงลงในของเหลวที่มีความหนืดสูง มีประสิทธิภาพสูง แต่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนและต้นทุนสูงกว่า

3. เครื่องผสมแรงเฉือนสูง

เครื่องผสมนี้สร้างแรงเฉือนสูงผ่านโรเตอร์และสเตเตอร์ความเร็วสูง ทำให้เหมาะสำหรับการสลายก้อน การปรับขนาดอนุภาค และการทำอิมัลชัน มีประสิทธิภาพสูงในการสร้างแรงเฉือนเฉพาะจุด แต่มีกำลังการหมุนเวียนโดยรวมจำกัด ดังนั้นจึงมักใช้ร่วมกับการกวนความเร็วต่ำหรือเครื่องขูดผนัง เหมาะสำหรับการเติมผงลงในเมทริกซ์ที่มีความหนืดสูงและผลิตเนื้อครีมละเอียด ต้องระมัดระวังในการจัดการความร้อนที่เกิดจากแรงเฉือน การควบคุมอุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวัสดุที่ไวต่อความร้อน

ปัจจัยสำคัญในการคัดเลือก

1.ความจุในการชาร์จ:

โดยทั่วไปแล้ว วัสดุที่มีความหนืดสูงควรบรรจุในปริมาณเพียง 40% ถึง 70% ของความจุภาชนะเท่านั้น หากใส่มากเกินไปจะทำให้การกวนไม่เหมาะสม ในขณะที่หากใส่น้อยเกินไปจะทำให้ใบพัดไม่สัมผัสกับวัสดุ

2. การจำหน่ายผู้ป่วย:

วัสดุที่มีความหนืดสูงจะไม่ไหลออกมาเอง ต้องใช้การเอียง การระบายด้วยสกรู หรือการเพิ่มแรงดัน

3. การขยายขนาด:

การขยายขนาดจากการทดสอบในระดับนำร่องไปสู่การผลิตจริงนั้นไม่ใช่แค่การขยายขนาดตามสัดส่วนเท่านั้น วิธีที่ดีที่สุดคือการทดสอบในระดับนำร่องโดยใช้วัสดุจริง

โดยสรุป

ขั้นแรกให้สังเกตพฤติกรรมจริงของวัสดุก่อน จากนั้นจึงตรวจสอบข้อกำหนดของอุปกรณ์ ความหนืดเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น ปัจจัยสำคัญได้แก่ คุณสมบัติทางรีโอโลยี อุณหภูมิ ปริมาณการไหล และการขยายขนาด