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Les avantages des mélangeurs à haut cisaillement

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Chez Silverson, nous fournissons des solutions de mélange à nos clients depuis plus de 75 ans. Grâce à nos connaissances approfondies et à l'une des gammes de produits les plus complètes d'un seul fabricant, quelle que soit l'échelle à laquelle vous mélangez, votre processus peut bénéficier des avantages des mélangeurs à haut cisaillement.

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Chez Silverson, nous fournissons des solutions de mélange à nos clients depuis plus de 75 ans. Grâce à nos connaissances approfondies et à l'une des gammes de produits les plus complètes d'un seul fabricant, quelle que soit l'échelle à laquelle vous mélangez, votre processus peut bénéficier des avantages des mélangeurs à haut cisaillement.

Mais pourquoi les mélangeurs à haut cisaillement sont-ils avantageux par rapport aux équipements de mélange conventionnels tels que les agitateurs ? Les agitateurs se présentent sous une grande variété de formes et de tailles, notamment les hélices marines, les feuilles, les turbines à flux axial et radial, les agitateurs/récupérateurs à grille et à ancre, etc. Malgré la large gamme de capacités et de viscosités que ce type d'agitateur peut traiter, la nature à faible cisaillement des agitateurs limite leur efficacité à l'exécution de tâches simples telles que le mélange de liquides de viscosités similaires, le maintien de l'uniformité à l'intérieur du réservoir et la production d'un flux dans une cuve pour favoriser le transfert de chaleur à partir des parois de la cuve à double enveloppe. Lorsque le produit doit être traité d'une manière ou d'une autre - des liquides de viscosités différentes sont mélangés, des poudres dispersées et hydratées, une émulsion ou une suspension formée, des solides dissous ou désintégrés et ainsi de suite - un agitateur peut prendre beaucoup de temps pour atteindre les résultats requis ou, le plus souvent, n'est tout simplement pas capable.

C'est là qu'interviennent les mélangeurs à haut cisaillement. Les mélangeurs à haut cisaillement sont idéaux pour ces types de tâches de mélange et peuvent réduire les temps de mélange jusqu'à 90 %, ce qui permet d'améliorer le rendement, la qualité du produit et la régularité d'un lot à l'autre. Pour comprendre pourquoi et comment les mélangeurs à haut cisaillement permettent d'obtenir ces résultats, il est utile de savoir comment ils fonctionnent.

La rotation à grande vitesse des pales du rotor à l'intérieur de la tête de mélange exerce une puissante aspiration, attirant les matériaux liquides et solides au centre de la tête de travail. La force centrifuge entraîne ensuite les matériaux vers la périphérie de la tête de travail, où ils sont soumis à une action de fraisage dans le jeu usiné avec précision entre les extrémités des pales du rotor et la paroi intérieure du stator. Cette opération est suivie d'un cisaillement hydraulique intense, les matériaux étant expulsés à grande vitesse par les perforations du stator et circulant dans le corps principal du mélangeur. En même temps, des matériaux frais sont continuellement aspirés dans la tête de travail, ce qui maintient le cycle de mélange.

Mais comment cela se traduit-il en termes d'amélioration des processus de mélange ? L'énergie de cisaillement est souvent nécessaire pour obtenir les meilleurs résultats dans les tâches suivantes :

Mélange de liquides de viscosités différentes

Lorsqu'il s'agit de mélanger des liquides facilement miscibles et de viscosité similaire, un agitateur donnera des résultats satisfaisants. Mais lorsqu'il existe une différence importante de viscosité entre les deux liquides, un agitateur a tendance à déplacer les deux liquides sans réellement les mélanger, et il peut falloir beaucoup de temps pour obtenir un mélange uniforme. Par exemple, lors de la fabrication de produits à base de miel, qui peuvent être extrêmement difficiles à traiter en raison de la viscosité élevée et des caractéristiques "collantes" du miel.

Avec un mélangeur à haut cisaillement Silverson, l'action de mélange positive de l'ensemble rotor/stator attire les liquides dans la tête de travail où ils sont rapidement combinés avant d'être expulsés par le stator et projetés à nouveau dans la cuve ; les liquides sont mélangés presque instantanément.

Désagglomération et mélange poudre/liquide

Lorsque des poudres sont ajoutées à des liquides, elles ont tendance à former des agglomérats que les agitateurs conventionnels ne peuvent pas facilement décomposer. Au lieu de cela, les poudres restent dans le mélange sous forme d'"yeux de poisson" - des globules de poudres avec une couche extérieure "mouillée" et un centre de poudre sèche. Les agitateurs n'ont pas l'énergie nécessaire pour briser les yeux de poisson ou les agglomérats et hydrater la poudre emprisonnée à l'intérieur.

L'action de cisaillement élevée de la tête de travail rotor/stator de Silverson disperse rapidement les agglomérats, exposant des zones croissantes du solide au liquide environnant. Le résultat est une solution sans agglomérats en quelques minutes.

Formation d'émulsions stables

La clé de la création d'une émulsion stable est l'obtention de gouttelettes de la taille la plus fine possible. Plus l'énergie de cisaillement introduite dans le mélange est importante, plus les gouttelettes en suspension deviennent petites, créant ainsi une émulsion uniforme et stable.

En raison de leur faible cisaillement, les agitateurs conventionnels ne font que déplacer les deux phases liquides dans le récipient. Ainsi, même si les phases semblent s'être mélangées, la taille des gouttelettes n'a pas été réduite de manière significative, de sorte qu'une fois l'agitation arrêtée, l'émulsion se séparera à nouveau rapidement en deux phases distinctes.

Le mélange à haut cisaillement soumet les liquides à une énergie intense qui réduit suffisamment la taille des gouttelettes et permet aux deux phases de se combiner, ce qui donne une émulsion stable qui ne se séparera pas une fois que l'énergie de cisaillement aura été supprimée. La conception rotor/stator à haut cisaillement du mélangeur Silverson est parfaitement adaptée à cette application et permet d'obtenir facilement des émulsions avec une taille de gouttelettes de 2 à 5 microns.

Les mélangeurs à haut cisaillement peuvent également être utiles pour de nombreuses autres tâches de mélange, y compris la dissolution, la désintégration des solides, la dissolution et la récupération, pour n'en citer que quelques-unes. Pour en savoir plus, contactez Silverson à l'adresse sales@silverson.co.uk ou visitez le site web de Silverson : www.silverson.com.