Stopień napełnienia
Stopień napełnienia opisuje stosunek objętości wsadu do dostępnej przestrzeni roboczej maszyny technologicznej. Dotyczy to w szczególności mieszalników proszkowych.
Podczas przetwarzania substancji stałych w postaci proszku mieszalnik nie może być w żadnym wypadku całkowicie wypełniony. Narzędzie mieszające zablokowałoby się i mogłoby ulec uszkodzeniu. Mieszalniki proszków wymagają wolnej przestrzeni, aby móc wymieszać materiał sypki. Przestrzeń ta nazywana jest również przestrzenią gazową. Jest ona niezbędna do zmniejszenia gęstości cząstek i spulchnienia proszku. Rozluźnienie następuje poprzez uniesienie proszku wbrew sile grawitacji. Cząsteczki są wtedy mniej zbite. Zmniejsza się tarcie wewnętrzne proszku i poprawia się ruchliwość cząsteczek. Tylko w stanie rozluźnionym proszek można wymieszać w sposób jednorodny.
Podczas mieszania cieczy o niskiej lepkości nie jest wymagana przestrzeń gazowa. W tym przypadku stopień napełnienia może wynosić do 100 procent. W takich przypadkach pożądane jest nawet, aby do cieczy nie dostało się powietrze.
Natomiast w mieszalnikach do materiałów stałych, w zależności od konstrukcji, istnieje minimalny i maksymalny stopień napełnienia. W tym „zakresie objętości użytkowej” mieszalnik pracuje wydajnie i zapewnia optymalną jakość mieszania. Stopień napełnienia odnosi się idealnie do objętości brutto komory mieszania pomniejszonej o objętość narzędzia mieszającego.
Mieszalniki stożkowe firmy amixon charakteryzują się szczególnie dużymi zakresami objętości użytkowej. Już przy stopniu napełnienia wynoszącym zaledwie 10 procent można uzyskać jednorodne wymieszanie substancji proszkowych. Maksymalny stopień napełnienia wynosi około 75 procent. Mieszalniki stożkowe zapewniają niezmiennie wysoką jakość mieszania w całym zakresie. Inne typy mieszalników mają znacznie ograniczoną elastyczność.
Jeśli zakład mieszający chce zakupić nową mieszarkę do proszków, należy dokładnie określić pewne dane w specyfikacji wymagań. Należą do nich
- maksymalna objętość partii w litrach
- maksymalna masa partii w kg
- minimalna objętość partii w litrach
- minimalna objętość partii w litrach
- Wymaga to dokładnej znajomości minimalnej i maksymalnej gęstości nasypowej (kg/dm³) gotowej mieszanki proszkowej. Nie można jej obliczyć. Należy ją zmierzyć.
Oznaczenia typów mieszarek proszkowych mają niewielkie znaczenie praktyczne. Niektórzy producenci określają wielkość swoich mieszarek na podstawie objętości brutto, inni na podstawie maksymalnej objętości użytkowej. Tylko wtedy, gdy wszystkie te dane są zgodne, możliwe jest rzetelne porównanie cen różnych typów mieszalników.
Ze względu na wymagania określone w specyfikacji technicznej, w zależności od typu mieszalnika występują różnice w mocy napędu i czasie mieszania.
Deaglomeracja podczas procesu mieszania:
W niektórych przypadkach kwestia minimalnego stopnia napełnienia ma szczególne znaczenie. Niektóre procesy mieszania wymagają skutecznej deaglomeracji.W tym celu stosuje się szybko obracające się narzędzia dyspergujące. Są one również nazywane rotorem tnącym, głowicą nożową, przyspieszaczem mieszania, rozdrabniaczem lub hexlerem. Działają one skutecznie tylko wtedy, gdy są zainstalowane całkowicie poniżej poziomu produktu. Oznacza to, że podczas ich stosowania minimalny poziom napełnienia musi być odpowiednio wyższy.
Nie stanowi to problemu dla mieszalników stożkowych firmy amixon. Mieszalniki te mogą osiągać wysoką wydajność dyspersji nawet przy bardzo niskim poziomie napełnienia. Dobrze widać to na poniższym rysunku.
W każdym przypadku przed zakupem mieszalnika zaleca się przeprowadzenie praktycznych testów w centrum technicznym.