Kaj so mešalniki z visokim strigom?

Visoko strižni mešalniki so naprave, zasnovane za popolno združevanje tekočih, plinastih in trdnih komponent, ki se običajno ne bi popolnoma mešale z običajnimi metodami. Te naprave uporabljajo pojav dinamike tekočin, znan kot strižna deformacija, za združevanje materialov, ki jih je težko mešati. Strižna deformacija se pojavi, ko se dve tekoči telesi premikata druga čez drugo z različnimi hitrostmi, kar ustvarja območje deformacije vzdolž kontaktnega območja med njima. Visoko strižni mešalniki uporabljajo serijo visokohitrostnih rotorjev, ki se vrtijo v nepremičnem ohišju za učinkovito mešanje enega komponentnega materiala, ki se vnese v stalen tok drugega pri različnih hitrostih. Običajno se uporablja več vrst strižnih mešalnikov, vključno s serijskimi, inline mešalniki in mešalniki z ultra visokim strigom.

Kombinacije materialov, ki se v normalnih pogojih ne mešajo v celoti, so znane kot mešanice, ki se ne mešajo. Olje in voda sta dober primer takega na splošno nezdružljivega para elementov. Temeljito združevanje običajno nezdružljivih kombinacij tekočin, trdnih snovi in ​​plinov pa je nujen del številnih industrijskih in kemičnih procesov. Kadar običajne kombinirane metode ne uspejo, se uporabijo mešalniki z visokim strigom, da se doseže popolna mešanica komponent, ki se sicer ne mešajo. Ti mešalniki uporabljajo mehanizem dinamike tekočine, znan kot strižna napetost, ki se pojavi na območju, kjer se dve telesi materiala, ki se premikata z različnimi hitrostmi, dotikata drug drugega.

Strižna napetost povzroči lokalizirano deformacijo dveh materialnih tokov, ki služi za njihovo močno združevanje vzdolž strižne ravnine. Pri visoko strižnih mešalnih strojih je ta učinek na splošno dosežen s hitrim rotorjem ali rotorjem, ki se vrti v tesno prilegajočem se statičnem ohišju ali statorju. Sestavni materiali, vneseni v komoro, ki jo ustvari stator, bodo imeli višje vrtilne hitrosti na zunanjem robu kot tiste v njegovem središču. Ta razlika v hitrosti povzroča strižno napetost, potrebno za učinkovito kombiniranje materialov. Te kombinacije so lahko sestavljene iz različnih parov tekočin, tekočine in plina ali tekočine in trdne snovi, katerih nastale mešanice so znane kot emulzije, lizoli oziroma suspenzije.

V živilskopredelovalni, farmacevtski, kozmetični in papirni industriji se običajno srečujemo z več različnimi vrstami mešalnikov z visokim strigom. Sem spadajo serijski, inline mešalniki in mešalniki z ultra visokim strigom, od katerih ima vsak posebne operativne prednosti. Serijski mešalniki imajo mešalni rezervoar z rotorjem, nameščenim na dnu, pri čemer se komponentni materiali nalagajo v rezervoar od zgoraj, kar omogoča tej vrsti mešalnika hitro obdelavo velikih količin. Inline mešalniki so še posebej primerni za mešanje kombinacij tekočine/praška in imajo linearno razporeditev dovajanja/izpusta, ki vleče mešanico skozi sebe in meša materiale. Mešalniki z izjemno visokimi strižnimi deli običajno omogočajo mešanje z enim prehodom in imajo v statorju vrsto perforacij, skozi katere se materiali silijo pri visoki hitrosti.