1. Įrangos projektavimo veiksniai
Nuolatinio maišytuvo konstrukcinė konstrukcija tiesiogiai lemia "maišymo aplinką" ir medžiagų sąveikos intensyvumą, todėl tai yra pagrindinis veiksnys, turintis įtakos homogeniškumui.
(1) Rotoriaus/maišytuvo konstrukcija
Rotorius (arba maišytuvas) yra pagrindinė sudedamoji dalis, kuri skatina medžiagos judėjimą ir šlytį. Jo konstrukcijos parametrai tiesiogiai veikia maišymo efektyvumą ir vienodumą:
Rotoriaus tipas: Skirtingos rotoriaus struktūros sukuria skirtingus maišymo mechanizmus:
Sraigtiniai rotoriai(dažniausiai dvigubo-sraigtiniuose maišytuvuose): naudokite transportavimo, minkymo ir kirpimo veiksmus. Siūlų skaičius (vienas/daug{2}}sriegis), švino (žingsnis) ir skerspjūvio -forma (visas-skridimas, minkymo blokas, atvirkštinis-skrydis) kontroliuoja medžiagos buvimo laiką ir šlyties intensyvumą. Pavyzdžiui, minkymo blokai su išdėstytais dantimis padidina šlytį ir sklaidą, pagerina klampių medžiagų homogeniškumą.
Mentelių rotoriai(naudojamas irkliniuose maišytuvuose): mėtydami ir sulankstykite medžiagas pasikliaukite mentele. Mentės kampas (30–60 laipsnių), ilgis ir išdėstymas (pirmyn / atgal) turi įtakos medžiagos cirkuliacijos greičiui ir negyvosios zonos mažinimui.
Rotoriaus greičio suderinimas: Kelių-rotorų maišytuvuose (pvz., dvigubo-sraigto) greičio santykis (pvz., 1:1, kai -suka sukasi, 2:3 sukasi prieš{11}}) apibrėžia medžiagų susimaišymo laipsnį. Prieš{13}}priešais besisukantys rotoriai sukuria didesnę šlytį, tinka medžiagoms, kurioms reikalinga stipri dispersija; Kartu besisukantys rotoriai siūlo švelnesnį maišymą, idealiai tinka šilumai-jautrioms arba trapioms sudedamosioms dalims.
Klirenso kontrolė: Tarpas tarp rotoriaus ir maišytuvo cilindro (dažniausiai 0,1–1 mm) tiesiogiai veikia „negyvas zonas“ (sritis, kuriose medžiagos stovi ir nesimaišo). Mažesnė, vienoda prošvaisa sumažina negyvas zonas, tačiau reikalingas didelis-tikslus apdirbimas, kad būtų išvengta rotoriaus-statinės trinties.
(2) Statinės ir kameros dizainas
Statinės konstrukcija:
Sekcijuotos statinės(dažniausiai dviejuose{0}}sraigtiniuose maišytuvuose): leiskite nepriklausomai reguliuoti tiekimo, maišymo ir iškrovimo skyrių temperatūrą. Tolygus temperatūros pasiskirstymas neleidžia medžiagai prilipti (dėl to maišosi netolygiai) ir užtikrina pastovų medžiagos srautą.
Vidinė sienų apdaila: lygi, atspari nusidėvėjimui -vidinė sienelė (pvz., chromuota-arba keramika-padengta) sumažina medžiagos sukibimą ir išvengia „medžiagos kaupimosi“, dėl kurio sutrinka vienodumas.
Kameros tūris ir kraštinių santykis (L/D): Kraštinių santykis (maišymo kameros ilgis ir skersmuo) lemiabuvimo laikasmedžiagų (ilgesnis L/D=ilgesnis buvimo laikas). Pavyzdžiui, dvigubas-sraigtinis maišytuvas su L/D=40 suteikia pakankamai laiko didelio-klampumo medžiagoms (pvz., polimerų lydalams) tolygiai susimaišyti, o žemas L/D (pvz., L/D=10) gali lemti nepilną sudėtingų mišinių maišymą.
(3) Tiekimo ir iškrovimo angos dizainas
Maitinimo uostas:
Padėtis ir dydis: padavimo anga turi sutapti su rotoriaus transportavimo kryptimi, kad medžiagos būtų greitai patektos į maišymo zoną (kad nesusikauptų tiekimo įleidimo angoje). Jei norite maišyti kelių komponentų{1}}šėrimas iš kelių{0}}taškų(pvz., pagrindinės medžiagos priekyje, priedai viduryje) apsaugo nuo „priešlaikinio mažų -dozių komponentų (pvz., pigmentų, stabilizatorių) susikaupimo“.
Tiektuvo suderinamumas: padavimo anga turi atitikti tiektuvo tipą (pvz., sraigtinis tiektuvas, vibracinis tiektuvas), kad būtų užtikrintas stabilus, be impulsų{2}}medžiagos tiekimas (impulsinis padavimas sukelia netolygius komponentų santykius).
Iškrovimo prievadas:
Vieta ir atidarymo dydis: Išleidimo anga turi būti maišymo kameros gale, kad būtų išleidžiamos visos medžiagos (įskaitant esančias šalia statinės sienelės). Kintamasis-atsidarantis išleidimo vožtuvas (pvz., slankiojančios sklendės) leidžia reguliuoti medžiagos buvimo laiką, -svarbų, kad būtų galima tiksliai-suderinti skirtingų formulių homogeniškumą.
2. Veiklos parametrai
Net ir naudojant optimizuotą konstrukciją, netinkamas veikimas gali žymiai sumažinti homogeniškumą. Pagrindiniai veiklos veiksniai yra šie:
(1) Medžiagos padavimo greitis ir stabilumas
Pastovus padavimo greitis: Nepertraukiamiems maišytuvams reikalingas pastovus, vienodas padavimo greitis (valdomas tiektuvo). Svyravimai (pvz., staigus padavimo greičio padidėjimas/sumažėjimas) sutrikdo „medžiagos-su-sąveikos rotoriaus pusiausvyrą“, todėl atsiranda netolygus šlytis ir nenuoseklus buvimo laikas. Pavyzdžiui, 10 % padavimo greičio svyravimas polimeriniame maišytuve gali sukelti 20 % sumažėjusį priedų homogeniškumą.
Komponentų santykio tikslumas: Kelių{0}}komponentinių sistemų atveju kiekvieno komponento (pvz., 90 % polimero + 10 % užpildo) santykis turi būti tiksliai kontroliuojamas tiektuvo. Nedidelės klaidos (pvz., 0,5 % pigmento dozės nuokrypis) gali sukelti matomus galutinio produkto spalvos netolygumus.
(2) Rotoriaus greitis
Greitis ir šlyties intensyvumas: Didesnis rotoriaus greitis padidina šlyties jėgą ir medžiagų cirkuliacijos dažnį, o tai pagerina aglomeruotų medžiagų (pvz., miltelių užpildų) sklaidą. Tačiau per didelis greitis gali sukelti:
Medžiagos perkaitimas(pvz., šilumai -jautriems plastikams, tokiems kaip PVC), o tai lemia degradaciją ir netolygų lydymąsi.
"Segregacija"(mažo -tankio medžiagoms, pvz., talko milteliams), kai išcentrinė jėga stumia lengvas medžiagas prie statinės sienelės ir sumažina vienodumą.
Optimalus greičio diapazonas: Nustatoma pagal medžiagos klampumą ir maišymo reikalavimus. Pavyzdžiui, mažo-klampumo skystiems-kietiems mišiniams (pvz., dažams) reikia 500–1000 aps./min., o didelio-klampumo gumos mišiniams – 50–200 aps./min.
(3) Maišymo temperatūra ir laikas
Temperatūros valdymas:
Termoplastinėms medžiagoms (pvz., polietilenui) statinės temperatūra turi būti aukštesnė už lydymosi temperatūrą, bet žemesnė už skilimo temperatūrą. Netolygi temperatūra (pvz., karštos vietos statinėje) sukelia dalinį per-lydymą arba nepakankamą-lydymą, todėl komponentai atsiskiria.
Miltelių mišiniams (pvz., maisto priedams) temperatūra turi įtakos miltelių takumui (pvz., didelė drėgmė/temperatūra sukelia gumulėlių susidarymą), sumažina homogeniškumą.
Gyvenimo laikas: Valdomas padavimo greičiu ir išleidimo vožtuvo atidarymu. Nepakankamas buvimo laikas (pvz., per greitas padavimo greitis) sukelia nepilną maišymą; per didelis buvimo laikas (pvz., per lėtas padavimo greitis) gali sukelti medžiagos skilimą arba pernelyg -maišymą (dėl to gali lūžti trapios sudedamosios dalys, pvz., pluoštai).
(4) Medžiagų užpildymo laipsnis
"Užpildymo laipsnis" (medžiagos tūrio ir maišymo kameros tūrio santykis) paprastai svyruoja nuo 30% iki 80%.
Per žemas (Mažiau arba lygus 20%): medžiagos negali nuolat liestis su rotoriumi, todėl „neveiksmingas maišymasis“ (medžiagos atsitiktinai atšoka be pakankamo šlyties).
Per didelis (didesnis arba lygus 90%): maišymo kamera perkrauta, todėl sumažėja medžiagų cirkuliacijos erdvė ir padidėja negyvosios zonos (medžiagos suspaudžiamos ir negali laisvai judėti).
3. Materialinių savybių veiksniai
Mišrių medžiagų fizinės ir cheminės savybės lemia jų „maišomumą“, o tai tiesiogiai veikia homogeniškumą:
(1) Dalelių dydis ir pasiskirstymas
Dydžių skirtumas: Didelis dalelių dydžio skirtumas tarp komponentų (pvz., 100 μm polimero miltelių + 1 μm pigmento) 容易导致segregacija(mažesnės dalelės nusėda į tarpus tarp didesnių dalelių arba nunešamos oro srauto). Norint tai sumažinti, dažnai reikia iš anksto-maišyti (pvz., naudojant didelės spartos sklaidytuvą), kad būtų sumažintas dydžio skirtumas.
Dydžio vienodumas: Medžiagas su plataus dalelių dydžio pasiskirstymu (pvz., 10–1000 μm užpildas) yra sunkiau tolygiai sumaišyti nei tas, kurių pasiskirstymas yra siauras (pvz., 50–100 μm), nes smulkios dalelės linkusios aglomeruotis, o stambios dalelės priešinasi dispersijai.
(2) Tankis ir takumas
Tankio skirtumas: Komponentai, kurių tankis skiriasi (pvz., 7,8 g/cm³ geležies milteliai + 0.9 g/cm³ plastiko milteliai), yra linkę įgravitacinė segregacija(sunkiosios dalelės skęsta, lengvos plūduriuoja) maitinimo ir maišymo metu. Sprendimai apima šėrimo tvarkos reguliavimą (pirmiausia pridedant sunkiųjų dalelių) arba sukibimui pagerinti naudojant rišiklius.
Takumas: Prastai tekančios medžiagos (pvz., higroskopiniai milteliai, kurie sulimpa) sukelia netolygų šėrimą ir negyvas zonas. Pagerinus takumą (pvz., pridedant tekėjimo pagalbinių medžiagų, pvz., dūmų silicio dioksido, džiovinant medžiagas prieš maišant), padidėja homogeniškumas.
(3) Klampumas ir rišlumas
Klampumas: Didelio -klampumo medžiagoms (pvz., gumai, epoksidinei dervai) reikia stiprios šlyties, kad suskaidytų aglomeratus, todėl reikalingi didelio sukimo momento maišytuvai (pvz., dvigubi{5}}sraigtiniai minkytuvai). Mažo -klampumo medžiagoms (pvz., vandeniniams tirpalams) maišymo kameroje gali prireikti pertvarų, kad būtų išvengta sūkių (tai sumažina šlytį).
Sanglauda: Labai vientisos medžiagos (pvz., šlapi milteliai) linkę sudaryti didelius gabalėlius, kuriuos sunku išsklaidyti. Norint pagerinti maišymo vienodumą, būtina iš anksto susmulkinti (pvz., naudojant plaktuką) arba pridėti lipnumą stabdančių medžiagų (pvz., kalcio stearato).
(4) Suderinamumas ir reaktyvumas
Suderinamumas: Nesuderinamos medžiagos (pvz., aliejus ir vanduo) atsiskiria savaime, nebent būtų pridėta emulsiklių, kad stabilizuotų mišinį.
Reaktyvumas: Jei maišymo metu komponentai reaguoja chemiškai (pvz., vyksta egzoterminės reakcijos), vietinis temperatūros padidėjimas gali pakeisti medžiagos savybes (pvz., pakisti klampumas), todėl maišymasis gali būti netolygus. Maišymo temperatūros kontrolė ir reakcijos inhibitorių pridėjimas tai sumažina.
4. Pagalbinės sistemos veiksniai
Pagalbinės sistemos palaiko pagrindinį maišytuvą ir netiesiogiai veikia homogeniškumą:
(1) Maitinimo sistema
Tiektuvas (pvz., sraigtinis tiektuvas, svorio netekimo-in-tiektuvas) turi pateiktibe pulso{0}}, tikslus šėrimas:
Sumažėjimas--svorio tiektuvuose: Siūlo didesnį tikslumą (± 0,1 %) nei tūriniai tiektuvai (± 1–5 %), todėl jie idealiai tinka mažų -dozių priedams (pvz., antioksidantams, dažikliams), kur net nedideli nukrypimai sumažina homogeniškumą.
Tiektuvo kalibravimas: Reguliarus kalibravimas (pvz., kas mėnesį tikrinant padavimo greičio tikslumą) užtikrina pastovius komponentų santykius.
(2) Temperatūros valdymo sistema
Šildymo/vėsinimo efektyvumas: Statinės šildymo sistema (pvz., elektrinis šildymas, alyvos šildymas) ir aušinimo sistema (pvz., vandens aušinimas) turi palaikyti vienodą temperatūrą maišymo kameroje. Netolygus kaitinimas (pvz., sugedę kaitinimo elementai) sukelia vietos medžiagos degradaciją arba nepilną lydymąsi.
Temperatūros atsiliepimai: temperatūros stebėjimas realiuoju laiku (naudojant termoporas statinėje) ir automatinis reguliavimas apsaugo nuo perkaitimo ar perkaitimo.
(3) Valymas ir priežiūra
Likučių pašalinimas: Medžiagų likučiai iš ankstesnių partijų (pvz., spalvoti plastikai) užteršia kitas partijas ir sumažina homogeniškumą. Kruopštus valymas (pvz., naudojant valymo priemones, valymas inertinėmis medžiagomis, pvz., polietilenu) yra būtinas, ypač naudojant maistą, farmaciją ar didelio grynumo įrenginius.
Mechaninė priežiūra: Susidėvėję rotoriai, atsipalaidavę guoliai arba pažeisti statinės įdėklai sumažina maišymo efektyvumą ir sukuria negyvas zonas. Reguliari priežiūra (pvz., susidėvėjusių dalių keitimas, rotoriaus tarpo reguliavimas) užtikrina pastovų veikimą.