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CasaTecnologia di miscelazione ed essiccazione sotto vuoto: un secondo sguardo
23 gennaio 2020
Sebbene oggigiorno sia spesso presupposto, una delle variabili di lavorazione più importanti in un'operazione di miscelazione è il vuoto. La tecnologia del vuoto nel contesto della miscelazione, così come dell’essiccazione, ha rappresentato un punto di svolta da quando è stata originariamente sperimentata negli anni ’70. Sottoporre un prodotto a un vuoto di 29 pollici di Hg o più profondo porta spesso a una molteplicità di effetti drammatici. Ad esempio, il vuoto consente un’integrazione decisamente più rapida delle fasi degli additivi, come profumi, aromi, colori e persino API. Elimina l'umidità e i solventi a temperature molto più basse, lasciando intatti i componenti sensibili al calore. Un ambiente deareato può promuovere una migliore interazione tra particelle discrete con conseguente omogeneizzazione efficiente. Per altri prodotti, la disossidazione è necessaria per preservare gli ingredienti sensibili e contrastare reazioni chimiche indesiderate o crescita microbica. La miscelazione e l'essiccazione sotto vuoto pervadono un'ampia gamma di lavorazioni di solidi. Qui esaminiamo quattro sistemi fondamentali di miscelazione ed essiccazione e i vantaggi che offrono in combinazione con il vuoto.
Frullatori a nastro: un approccio classico Sfruttando il principio del movimento casuale su larga scala, il frullatore a nastro dimostra in particolare la miscelazione convettiva ad alta velocità tra sistemi di miscelazione solido-solido. Un miscelatore a nastro è costituito da una vasca orizzontale a forma di U e da un agitatore costituito da nastri elicoidali interni ed esterni che muovono il materiale in direzioni opposte. I nastri ruotano fino a circa 300 piedi/min e muovono i materiali sia radialmente che lateralmente. L'elemento rotante può anche essere sostituito con un agitatore a pale per una manipolazione più delicata degli ingredienti friabili. I miscelatori a nastro hanno un'altezza flessibile, con gambe più lunghe opzionali per il trasferimento di materiale a più livelli o un design più corto per sistemi di caricamento a basso profilo.
Semplice nel design e altamente scalabile per volumi batch molto grandi (oltre 500 piedi cubi), il miscelatore a nastro viene spesso utilizzato per la miscelazione diretta di polveri a flusso libero, nonché per l'incorporazione rudimentale di una fase liquida in una miscela solida in condizioni atmosferiche. Se costruito per il vuoto e dotato di una camicia riscaldante attorno alla vasca, il frullatore a nastro è una buona opzione da considerare per rimuovere rapidamente l'umidità da polveri o pellet, soprattutto su larga scala. Le limitazioni di base di questo design classico sono che devono generalmente funzionare con almeno il 30-40% della capacità nominale per una miscelazione efficace a seconda dell'applicazione e non facilitano facilmente lo scarico completo a causa dell'orientamento orizzontale.
Fare clic qui per informazioni sulla prossima conferenza/esposizione internazionale su polveri e solidi sfusiFrullatori verticali: quando è necessario andare in alto Sebbene utilizzati in un numero limitato di settori per la semplice miscelazione solido-solido in condizioni ambientali, i miscelatori verticali o a “vite conica” vengono utilizzati prevalentemente per applicazioni di essiccazione sotto vuoto. L'azione di miscelazione della coclea a rotazione lenta del frullatore verticale è molto più delicata di quella di un frullatore a nastro. Sostenuta dall'alto, la coclea di miscelazione orbita attorno alla parete conica del recipiente mentre gira e solleva delicatamente il materiale verso l'alto. I materiali vengono convogliati al livello batch più alto verso la periferia del serbatoio, per poi spostarsi lentamente verso il centro, mescolandosi con i materiali spostati verso l'alto dalla coclea orbitante. A causa dei requisiti di bassa velocità, questa macchina richiede la minore potenza tra le altre opzioni di miscelazione.
Se lo spazio sul pavimento è limitato, prendi in considerazione l'idea di salire con un frullatore verticale poiché richiede un ingombro ridotto. Grazie alla loro geometria conica, i miscelatori verticali sono in grado di scaricare il 100% e possono funzionare in modo efficiente con lotti fino al 10% del volume operativo massimo. Lo svantaggio principale di questo design, tuttavia, viene alla luce quando si tenta di elaborare densità apparenti superiori a 100 libbre/piedi cubi. I miscelatori verticali sono più adatti per il dosaggio di applicazioni a bassa densità su scala ridotta. Dal punto di vista geometrico, si tratta di un disegno planetario, poiché il braccio orbitale e la coclea rotante ruotano sui propri assi. È particolarmente importante scegliere un produttore affidabile: il gruppo ingranaggio del braccio orbitale è meccanicamente complesso, il che rende difficile e costosa la riparazione. Selezionare un frullatore verticale senza guarnizioni o cuscinetti immersi nel prodotto (vale a dire design della vite non supportato all'estremità inferiore) per semplificare la manutenzione.