So wählen Sie einen chemischen Doppelwellenmischer für die Herstellung hochviskoser Materialien, Farben, Tinten und Harze aus

Ein Mischer, der eine 1.000-Liter-Charge verarbeiten kann, ist nicht unbedingt der richtige Mischer für eine 1.000-Liter-Harz-, Farb-, Tinten- oder Kittcharge. In der chemischen Produktion besteht die eigentliche Herausforderung oft darin, wie effektiv die Ausrüstung das Material im gesamten Behälter bewegt und verarbeitet.

Herkömmliche Einwellenmischer können Probleme haben, wenn Pulver in eine viskose Flüssigkeit eingearbeitet werden muss oder wenn eine große Charge schwer zu zirkulieren ist. Typische Probleme sind Pulveragglomeration, langsame Auflösung, stagnierende Zonen, Anhaften von Material an der Gefäßwand und unzureichende Zirkulation in hochviskosen Formulierungen. Diese Einschränkungen machen sich mit zunehmendem Chargenvolumen und steigender Viskosität deutlicher bemerkbar.

Für Hersteller, die Kitt, Farbe, Tinte, Pigment, Gel, Harz und ähnliche Materialien herstellen, löst ein chemischer Doppelwellenmischer diese Probleme, indem er zwei verschiedene Mischvorgänge in einem Behälter kombiniert: Hochgeschwindigkeitsdispergierung und langsame Schüttgutzirkulation.

Warum die Doppelwellenstruktur beim hochviskosen Mischen wichtig ist

Der Hauptvorteil besteht darin, nicht nur zwei Wellen zu haben. Auf diese Weise erfüllen die beiden unabhängig voneinander angetriebenen Rührwerke gleichzeitig unterschiedliche Aufgaben.

Der Doppelwellenmischer von Rumi verwendet eine konzentrische Wellenanordnung mit einem Hochgeschwindigkeits-Dispergierer, der in einem Anker- oder Rahmenrührwerk mit niedriger Geschwindigkeit positioniert ist. Die Dispergierscheibe arbeitet mit hoher Geschwindigkeit und erzeugt eine hohe lineare Geschwindigkeit um die Scheibe herum. Wenn einer Flüssigkeit Pulver zugesetzt werden, trägt diese lokalisierte Zone mit hoher Scherung dazu bei, dass Partikel schnell benetzt und auseinandergebrochen werden, wodurch die Tendenz des Pulvers zur Bildung hartnäckiger Agglomerate verringert wird.

Der Low-Speed-Anker erfüllt eine andere Funktion. Anstatt auf hohe Scherkräfte im gesamten Behälter zu setzen, wird das Schüttgut kontinuierlich um den Tank herum gedrückt und dem Hochgeschwindigkeitsdispergierer zugeführt. Dadurch entsteht ein Zirkulationspfad zwischen dem Außenbereich des Behälters und der Dispergierzone.

Diese Unterscheidung ist für hochviskose Produkte wichtig. Ein einzelnes Hochgeschwindigkeitslaufrad kann starke lokale Turbulenzen erzeugen, während weniger bewegliches Material in der Nähe der Behälterwand zurückbleibt. Umgekehrt kann ein einzelner Ankermischer zwar für eine gute Massenbewegung sorgen, aber möglicherweise nicht genügend lokale Scherkräfte erzeugen, um Pulver effizient zu dispergieren. Durch die Kombination beider kann die Ausrüstung sowohl eine Massenzirkulation als auch eine lokale Hochgeschwindigkeitsdispersion ermöglichen.

Die am Ankerrahmen montierten PTFE-Abstreifer verbessern diesen Prozess zusätzlich. Sie entfernen kontinuierlich Material von der Innenwand des Behälters und reduzieren so die Produktmenge, die außerhalb des Hauptzirkulationsmusters verbleibt. Dadurch wird auch die Wärmeübertragung verbessert, da die Wandoberfläche dem sich bewegenden Material aktiver ausgesetzt bleibt.

Für die Produktion mittlerer bis großer Chargen ist diese Anordnung besonders nützlich, da ein zunehmendes Behältervolumen die Zirkulation normalerweise erschwert. Das Doppelwellensystem hält das Material in Bewegung und sorgt gleichzeitig für eine spezielle Hochgeschwindigkeitsverteilungszone.

Anpassung von Geschwindigkeit, Temperatur und Atmosphäre an den Prozess

Unterschiedliche Formulierungen erfordern unterschiedliche Mischbedingungen. Beispielsweise kann ein Harzsystem mit sinkender Temperatur wesentlich viskoser werden. Farb- und Tintenformulierungen erfordern möglicherweise eine wirksame Pigmentdispersion ohne übermäßige Luftporenbildung. Kitt- und Gelprodukte erfordern möglicherweise eine starke Massenbewegung, aber eine relativ kontrollierte Scherung.

Beide Rührwerke des Rumi-Doppelwellenmischers unterstützen den Betrieb mit variabler Geschwindigkeit durch Frequenzumrichtersteuerung. Dadurch kann der Bediener den Hochgeschwindigkeits-Dispergierer und den Niedriggeschwindigkeits-Anker je nach Rezeptur und Produktionsstadium anpassen.

Während der Pulvereinarbeitung kann der Dispergierer mit höherer Geschwindigkeit arbeiten, um die Benetzung, Auflösung und Desagglomeration zu verbessern. Sobald das Pulver eingearbeitet wurde, kann sich der Prozess in Richtung Massenhomogenisierung verlagern, wo eine kontrollierte Ankerbewegung wichtiger wird. Durch die Möglichkeit, die Geschwindigkeit anzupassen, wird vermieden, dass jede Formulierung so behandelt wird, als ob sie das gleiche Mischprofil erfordern würde.

Ebenso wichtig ist die Temperaturkontrolle. Der ummantelte Tank kann mithilfe einer externen Heizung oder Kältemaschine ein Heiz- oder Kühlmedium zirkulieren lassen. Bei hochviskosen Harz-, Farb-, Tinten- und Gelsystemen wirkt sich die Temperatur direkt auf die Viskosität und damit auf die zum Bewegen des Materials erforderliche Leistung aus. Erhitzen kann die Viskosität verringern und die Zirkulation verbessern, während Kühlung erforderlich sein kann, um die Formulierungstemperatur nach der Dispergierung oder während der temperaturempfindlichen Verarbeitung zu kontrollieren.

Der Behälter kann auch unter Vakuum oder geschützt mit Inertgas betrieben werden, da der Tank für einen luftdichten Betrieb ausgelegt ist. Die Vakuumverarbeitung kann nützlich sein, wenn eine Entlüftung erforderlich ist, während der Schutz durch Inertgas hilfreich sein kann, wenn die Formulierung eine kontrollierte Atmosphäre erfordert.

Ein weiterer praktischer Vorteil ist das hydraulische Heben. Der Mischkopf kann stufenlos in die Betriebsposition angehoben und abgesenkt werden, was das Befüllen, Reinigen, Prüfen und Warten vereinfacht. In Produktionsumgebungen, in denen Geräte mit unterschiedlichen Rezepturen eingesetzt werden, kann dieser mechanische Zugang wertvoller sein als nur die Hinzufügung von Motorleistung.

Was bestimmt eigentlich den Preis eines chemischen Doppelwellenmischers?

Beim Preisvergleich eines chemischen Doppelwellenmischers ist das Arbeitsvolumen nur ein Teil der Spezifikation. Zwei Mischer mit gleicher Nennkapazität können erheblich unterschiedliche Preise haben, da ihre mechanischen und verfahrenstechnischen Anforderungen unterschiedlich sind.

Der erste wichtige Faktor ist die Materialviskosität. Ein hochviskoses Harz oder Gel erfordert möglicherweise eine größere Antriebskapazität und ein größeres Drehmoment als eine niedrigviskose Flüssigkeit. Ein weiterer Faktor ist die erforderliche Hochgeschwindigkeitsdispergiergeschwindigkeit, insbesondere wenn eine intensive Pulverdispergierung Teil des Prozesses ist.

Auch die Konfiguration des Mischsystems wirkt sich auf die Kosten aus. Zwei unabhängig voneinander angetriebene Rührwerke erfordern mehr mechanische und steuerungstechnische Komponenten als eine Einwellenkonstruktion. Hydraulisches Heben, Frequenzumrichtersteuerung, digitale Geschwindigkeitsanzeige und optionale SPS-Touchscreen-Steuerung sorgen für weitere Funktionalität.

Die Materialauswahl ist ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt. Rumi verwendet standardmäßig Edelstahl 304 für benetzte Teile, während SS316L als Option erhältlich ist, wenn eine höhere Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist. Die geeignete Wahl sollte auf der chemischen Zusammensetzung der Formulierung basieren und nicht einfach auf der Auswahl des teureren Materials.

Auch der Mantel, das Vakuumsystem, der Inertgasschutz, die Dichtungsanordnung und der Automatisierungsgrad können die endgültigen Ausrüstungskosten beeinflussen. Daher kann ein Vergleich von Lieferanten nur nach Schiffskapazität oder Motorleistung zu einem irreführenden Ergebnis führen.

So bewerten Sie Hersteller chemischer Doppelwellenmischer

Bei der Bewertung von Herstellern chemischer Doppelwellenmischer sollten Käufer über ein Standardausrüstungsangebot hinausblicken. Die Fähigkeit des Herstellers, die Formulierung zu verstehen und sie in eine geeignete mechanische Konfiguration umzusetzen, ist oft wichtiger als der niedrigste Einstiegspreis.

Ein fähiger Hersteller sollte in der Lage sein, Viskosität, Chargengröße, Pulverbeladung, erforderliche Dispersionsintensität, Betriebstemperatur, Heiz- oder Kühlanforderungen, Vakuumbedingungen und den erwarteten Produktionszyklus zu besprechen, bevor er die endgültige Konfiguration bestätigt.

Rumi ist ein professioneller Lieferant, der sich auf chemische Ausrüstung und Lösungen konzentriert und Kunden weltweit mit zuverlässigen Produkten, strenger Qualitätskontrolle und effizientem Service bedient. Seit der Entwicklung seines ersten hochpräzisen Dosiersystems und seiner hocheffizienten Mischausrüstung im Jahr 2018 konzentriert sich RUMI Technology auf Feinchemieausrüstung und maßgeschneiderte Prozesslösungen.

Seine Erfahrung umfasst Anwendungen wie die Dosierung von Farben und Tinten, das Mischen von Harzen und neuen Materialien sowie Ausrüstungslösungen für neue Energie- und Verbundindustrien. Nach Hunderten von F&E-Iterationen hat RUMI proprietäre Technologien und Erfindungspatente rund um Dosier- und Mischgeräte entwickelt.

Bei Produktionsanlagen kommt es auch nach der Installation auf die Fertigungsqualität an. Rumi verfügt über ein Qualitätssicherungssystem, das 72-Stunden-Werkstests, 24-Stunden-Kundendienst sowie ISO9001- und CE-Zertifizierungen umfasst. Diese Faktoren sind relevant, wenn erwartet wird, dass der Mischer wiederholt in der kontinuierlichen Chargenproduktion und nicht nur als gelegentliches Laborgerät eingesetzt wird.

Wählen Sie die richtige Konfiguration für Ihren Prozess

Der richtige chemische Doppelwellenmischer sollte von der Formulierung rückwärts und nicht von der Motor- oder Behältergröße nach vorne ausgewählt werden.

Für die pulverintensive Farb- und Pigmentherstellung verdient der Hochgeschwindigkeitsdispergierer besondere Aufmerksamkeit. Bei hochviskosem Harz, Kitt und Gel sind Ankerzirkulation, Schabergeometrie, Antriebsdrehmoment und Mantelkapazität gleichermaßen wichtig. Wenn die Temperatur streng kontrolliert werden muss, sollten das Mantel- und Heiz- oder Kühlsystem zusammen mit dem Mischzyklus bewertet werden. Wenn Luftentfernung oder Oxidationskontrolle erforderlich sind, sollten der luftdichte Behälter und die Vakuum- oder Inertgaskonfiguration von Anfang an berücksichtigt werden.

Bei mittleren und großen Chargen geht es nicht nur darum, das Rührwerk in Bewegung zu setzen. Die Ausrüstung muss die Zirkulation, Verteilung, Wanderneuerung, Temperaturkontrolle und wiederholbare Verarbeitung während der gesamten Charge aufrechterhalten.

Aus diesem Grund sollte die Auswahl eines chemischen Doppelwellenmischers mehr umfassen als nur den Vergleich der Preise für chemische Doppelwellenmischer. Dispersionseffizienz, Schüttgutzirkulation, PTFE-Abstreifen, unabhängige Geschwindigkeitsregelung, Mantelleistung, Behältermaterial, Vakuumkapazität und die technischen Fähigkeiten der Hersteller chemischer Doppelwellenmischer beeinflussen alle den tatsächlichen Wert der Ausrüstung. Für Chemieproduzenten ist die beste Konfiguration diejenige, die konsistent zu Viskosität, Chargengröße, Rezeptur, Temperaturanforderungen und Produktionszyklus des Prozesses passt.