Die Vorteile von Hochschermischern

Wir von Silverson bieten unseren Kunden seit über 75 Jahren Mischlösungen an. Mit unserem umfassenden Wissen und einer der umfangreichsten Produktpaletten eines einzigen Herstellers kann Ihr Prozess von den Vorteilen von Schnellmischern profitieren, egal in welchem Maßstab Sie mischen.

Wir von Silverson bieten unseren Kunden seit über 75 Jahren Mischlösungen an. Mit unserem umfassenden Wissen und einer der umfangreichsten Produktpaletten eines einzigen Herstellers kann Ihr Prozess von den Vorteilen von Schnellmischern profitieren, egal in welchem Maßstab Sie mischen.

Aber warum sind Mischer mit hoher Scherkraft im Vergleich zu herkömmlichen Mischanlagen wie Rührwerken und Rührern vorteilhaft? Rührwerke gibt es in einer Vielzahl von Formen und Größen, darunter Schiffspropeller, Folien, Axial- und Radialturbinen, Schieber- und Ankerrührer usw. Trotz des breiten Spektrums an Kapazitäten und Viskositäten, die dieser Mischertyp bewältigen kann, beschränkt sich die Effektivität von Rührwerken aufgrund ihrer geringen Scherkraft auf einfache Aufgaben wie das Mischen von Flüssigkeiten gleicher Viskosität, die Aufrechterhaltung der Gleichmäßigkeit im Tank und die Erzeugung einer Strömung in einem Behälter, um die Wärmeübertragung von den ummantelten Behälterwänden zu fördern. Wenn das Produkt in irgendeiner Weise verarbeitet werden muss - Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität werden gemischt, Pulver dispergiert und hydriert, eine Emulsion oder Suspension gebildet, Feststoffe aufgelöst oder zerkleinert usw. -, kann ein Rührwerk sehr lange brauchen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, oder es ist in den meisten Fällen einfach nicht in der Lage.

An dieser Stelle kommen Hochschermischer ins Spiel. Mischer mit hoher Scherkraft sind ideal für diese Art von Mischaufgaben und können die Mischzeiten um bis zu 90 % verkürzen, was zu einer besseren Ausbeute, Produktqualität und einer größeren Konsistenz von Charge zu Charge führt. Um zu verstehen, warum und wie Mischer mit hoher Scherkraft diese Ergebnisse erzielen können, ist es hilfreich zu wissen, wie sie funktionieren.

Die Hochgeschwindigkeitsrotation der Rotorblätter im Mischkopf übt einen starken Sog aus, der flüssige und feste Stoffe in die Mitte des Arbeitskopfes zieht. Die Zentrifugalkraft treibt die Materialien dann an den Rand des Arbeitskopfes, wo sie in dem präzisionsgefertigten Zwischenraum zwischen den Enden der Rotorblätter und der Innenwand des Stators einer Zerkleinerung unterzogen werden. Es folgt eine intensive hydraulische Scherung, bei der die Materialien mit hoher Geschwindigkeit durch die Perforationen im Stator herausgepresst und in den Hauptkörper der Mischung zirkuliert werden. Gleichzeitig wird ständig neues Material in den Arbeitskopf gesaugt, wodurch der Mischzyklus aufrechterhalten wird.

Doch wie lässt sich dies in Verbesserungen der Mischprozesse umsetzen? Scherenergie ist häufig erforderlich, um die besten Ergebnisse bei den folgenden Aufgaben zu erzielen:

Mischen von Flüssigkeiten mit unterschiedlicher Viskosität

Beim Mischen leicht mischbarer Flüssigkeiten mit ähnlicher Viskosität wird ein Rührwerk zufriedenstellende Ergebnisse liefern. Besteht jedoch ein erheblicher Viskositätsunterschied zwischen den beiden Flüssigkeiten, neigt ein Rührwerk dazu, die beiden Flüssigkeiten zu bewegen, ohne sie tatsächlich miteinander zu vermischen, und es kann lange dauern, bis eine gleichmäßige Mischung erreicht ist. Zum Beispiel bei der Herstellung von Produkten auf Honigbasis, die aufgrund der hohen Viskosität und der "klebrigen" Eigenschaften des Honigs äußerst schwierig zu verarbeiten sind.

Bei einem Silverson-Hochschermischer werden die Flüssigkeiten durch die positive Mischwirkung der Rotor/Stator-Baugruppe in den Arbeitskopf gesaugt, wo sie schnell zusammengeführt werden, bevor sie durch den Stator herausgedrückt und zurück in den Behälter geschleudert werden; die Flüssigkeiten werden fast sofort vermischt.

Deagglomerieren und Pulver/Flüssigkeit-Mischen

Bei der Zugabe von Pulvern zu Flüssigkeiten neigen diese dazu, Agglomerate zu bilden, die herkömmliche Rührwerke nicht ohne weiteres auflösen können. Stattdessen verbleiben die Pulver in der Mischung als "Fischaugen" - Pulverkügelchen mit einer "benetzten" Außenschicht und einem trockenen Pulverkern. Rührwerke verfügen nicht über die nötige Energie, um die Fischaugen oder Agglomerate aufzubrechen und das darin eingeschlossene Pulver zu hydratisieren.

Durch die hohe Scherwirkung des Silverson-Rotor/Stator-Arbeitskopfes werden die Agglomerate schnell aufgelöst, so dass immer größere Bereiche des Feststoffs der umgebenden Flüssigkeit ausgesetzt werden. Das Ergebnis ist eine agglomeratfreie Lösung innerhalb von Minuten.

Bilden stabiler Emulsionen

Der Schlüssel zur Bildung einer stabilen Emulsion liegt in der Erzielung einer möglichst geringen Tröpfchengröße. Je mehr Scherenergie in das Gemisch eingebracht wird, desto kleiner werden die suspendierten Tröpfchen, wodurch eine gleichmäßige, stabile Emulsion entsteht.

Aufgrund ihrer geringen Scherkraft bewegen herkömmliche Rührwerke die beiden flüssigen Phasen lediglich im Gefäß umher, so dass es zwar den Anschein hat, als hätten sich die Phasen vermischt, die Tröpfchengröße jedoch nicht wesentlich verringert wurde. Sobald das Rühren aufhört, wird sich die Emulsion daher bald wieder in die beiden unterschiedlichen Phasen trennen.

Beim Mischen unter hoher Scherung werden die Flüssigkeiten einer hohen Energie ausgesetzt, wodurch die Tröpfchengröße ausreichend verringert wird und sich die beiden Phasen miteinander verbinden können, was zu einer stabilen Emulsion führt, die sich nach Wegnahme der Scherenergie nicht mehr trennt. Die Rotor-/Stator-Konstruktion des Silverson-Mischers mit hoher Scherung ist ideal für diese Anwendung geeignet und kann problemlos Emulsionen mit einer Tröpfchengröße von 2 bis 5 Mikrometern erzeugen.

Mischer mit hoher Scherkraft können auch für viele andere Mischaufgaben von Vorteil sein, wie z. B. Auflösen, Zerkleinern von Feststoffen, Auflösen und Rückgewinnung, um nur einige zu nennen. Wenn Sie mehr erfahren möchten, wenden Sie sich an Silverson unter sales@silverson.co.uk oder besuchen Sie die Silverson-Website: www.silverson.com.