Guide des mélangeurs à haut et bas cisaillement, quelles sont les différences et lequel choisir ?
La sélection du bon type de mélangeur pour une application spécifique est l'un des choix prioritaires qu'il convient de faire. L'application d'un certain type de technologie de mélange peut considérablement améliorer la productivité et la qualité du produit. Dans une multitude de secteurs, les mélangeurs à cisaillement élevé et à faible cisaillement font partie des catégories de mélangeurs les plus fréquemment utilisées. Ce blog vous aidera à prendre votre décision en vous fournissant une explication détaillée des applications, des avantages, des facteurs et, surtout, des différences entre les deux types de mélangeurs à cisaillement.
Définition du mélangeur à haut cisaillement
Mécanisme et définition
Mélangeurs à haut cisaillement sont des dispositifs de mélange récents et améliorés qui utilisent des forces de cisaillement intenses pour forcer le mélange d'un matériau ou de plusieurs matériaux en un temps très court. L'assemblage du rotor et du stator est la configuration la plus courante des mélangeurs à cisaillement élevé. Dans cette configuration, le rotor tourne à grande vitesse dans un stator stationnaire. Cela permet de générer un tourbillon dans lequel les matériaux obtiennent des débits élevés. Les forces de cisaillement élevées produites dans le processus assurent une rupture importante des particules pendant la dispersion, l'émulsification et l'homogénéisation.
Applications
Les mélangeurs à haut cisaillement sont largement utilisés dans :
- Fabrication de produits pharmaceutiques
- Production de boissons et d'aliments
- Création de produits cosmétiques et de soins personnels
- Traitement des produits chimiques
- Utilisation dans les peintures et les revêtements
Avantages
- Mélange rapide des mélangeurs à haut cisaillement : Les mélangeurs à haut cisaillement ont des temps de mélange plus courts que les mélangeurs à faible cisaillement, ce qui améliore l'efficacité de la productivité.
- Mélange et homogénéisation : Ces mélangeurs sont très efficaces dans les processus de mélange et d'homogénéisation des matériaux.
- Mélangeurs à large gamme : Capable de s'adapter à des viscosités et des matériaux différents.
- Assurance de la qualité : Elle garantit l'uniformité du produit final, ce qui permet de minimiser les différences entre les produits des différents lots.
Qu'est-ce qu'un Mélangeur à faible cisaillement?
Définition et mécanisme
Comme leur nom l'indique, les mélangeurs à faible cisaillement sont utilisés pour les produits qui nécessitent une approche plus douce. Ils fonctionnent à des vitesses de rotation plus faibles et développent une force de cisaillement moins importante, ce qui permet d'incorporer des matériaux sensibles sans endommager ou modifier leur structure. Les mélangeurs à pales, les mélangeurs à ruban et les mélangeurs planétaires sont les types de mélangeurs à faible cisaillement les plus courants.
Applications
Les mélangeurs à faible cisaillement sont fortement recommandés pour une utilisation dans :
- Assemblage plastique assisté par ordinateur
- Industrie agricole
- Transformation alimentaire utilisant un faible cisaillement
- Produits pharmaceutiques mous dans le traitement par cisaillement
- Produits de maquillage utilisant des aliments comme ingrédients
Avantages
- Mélange apaisant : Approprié pour une utilisation où le produit ne nécessite pas d'effets indésirables pour eux.
- Réduire les dépenses énergétiques : Utiliser moins d'énergie.
- Propriétés du matériau Préservation : Évite d'endommager les éléments délicats.
Mélangeur à faible cisaillement et mélangeur à haut cisaillement : Différences/caractéristiques essentielles
Vitesse et efficacité du mélange
Une vitesse de mélange et un cisaillement très élevés signifient qu'un appareil d'homogénéisation de volume à grande vitesse est un mélangeur à cisaillement élevé ; il mélange donc les matériaux rapidement, réduisant ainsi le temps de mélange, et disperse efficacement toute matière particulaire utilisée au cours du processus de mélange. Les mélangeurs à faible cisaillement, en revanche, utilisent une vitesse plus lente car ils mélangent et doivent s'assurer que les composants mélangés ne sont pas endommagés pendant le processus.
Réduction de la taille des particules
Les mélangeurs à haut cisaillement sont efficaces pour réduire les agglomérats et la taille des particules grâce à la combinaison d'un cisaillement et d'une vitesse élevés, ce qui permet d'obtenir des mélanges plus fins et plus uniformes. En revanche, les mélangeurs à faible cisaillement ne sont pas idéaux pour ce processus, car ils ne permettent pas du tout d'obtenir une bonne homogénéisation.
Adéquation de l'application
Les mélangeurs qui travaillent avec des particules dures et des matériaux à haute viscosité nécessitent l'émulsification, l'homogénéisation et la dispersion, ce que les mélangeurs à haut cisaillement font le mieux. Les composants/machines délicats et sensibles qui ne peuvent pas être mélangés avec un cisaillement élevé et rester intacts sont mieux mélangés à l'aide d'un mélangeur à faible cisaillement.
Entretien et dépenses
Les mélangeurs à haut cisaillement fonctionnent de manière optimale pour certaines tâches, mais ils sont plus coûteux et nécessitent des composants structurels onéreux qui requièrent également plus d'entretien. À l'inverse, les mélangeurs à faible cisaillement sont plus rentables et nécessitent moins d'entretien.
Considérations qui influencent le choix entre un mélangeur à faible cisaillement et un mélangeur à cisaillement élevé
Plusieurs considérations influencent le choix d'un mélangeur :
- Nature des matériaux : Déterminez si les matériaux que vous traitez sont sensibles au cisaillement ou s'ils doivent être dispersés en profondeur.
- Résultat souhaité : Déterminer si l'objectif est l'homogénéisation totale, la réduction de la taille des particules, l'obtention d'un mélange bien réparti ou l'homogénéisation douce.
- Échelle de production : Quelle est la taille de votre production ? Les mélangeurs à haut cisaillement sont généralement plus efficaces dans les processus de production plus importants et à haut volume.
- Coût et budget : Déterminez le coût d'acquisition et de fonctionnement du mélangeur et vérifiez s'il correspond à l'objectif recherché.
- Exigences réglementaires : Certains organismes de réglementation d'industries spécifiques, par exemple les industries alimentaires et pharmaceutiques, peuvent imposer des contraintes strictes qui limiteraient le type de mélangeur inapte.
Questions fréquemment posées sur les mélangeurs à cisaillement élevé et à faible cisaillement
Quels sont les types de viande qu'il est préférable de combiner à l'aide d'un mélangeur à cisaillement élevé ?
Un mélangeur à haut cisaillement donne de bons résultats dans l'amalgame de viande lié à l'émulsification, à l'homogénéisation, etc. Par exemple, certains produits alimentaires, cosmétiques et pharmaceutiques entrent dans cette catégorie.
Les mélangeurs à faible cisaillement fonctionnent-ils sur des produits très visqueux ?
Les mélangeurs à faible cisaillement peuvent mélanger des matériaux très visqueux, mais ne détrôneraient pas un mélangeur à fort cisaillement en termes de viscosité. Ils fonctionnent bien dans les processus de mélange doux.
Les mélangeurs à haut cisaillement consomment-ils beaucoup d'énergie ?
Un mélangeur à haut cisaillement nécessite beaucoup d'énergie pour fonctionner efficacement en raison de sa vitesse d'utilisation élevée, mais l'uniformité du produit tend à justifier l'augmentation du coût, car il réduit les problèmes de mélange prolongés.
Comment les mélangeurs à haut cisaillement assurent-ils l'uniformité ?
Le mélange de particules à l'intérieur des mélangeurs est souvent décomposé et dispersé à l'aide d'une force élevée afin de maintenir les produits finaux dans un mélange de haute qualité et de moindres variations d'un lot à l'autre.
Puis-je remplacer tous les autres mélangeurs par un mélangeur à cisaillement élevé pour répondre à mes besoins en matière de mélange ?
Les mélangeurs à haut cisaillement conviennent à un certain nombre d'applications, mais pas à toutes. Celles qui comprennent des composants très sensibles, par exemple, n'entrent pas dans cette catégorie. Il est recommandé de vérifier les exigences avant d'utiliser un mélangeur à haut cisaillement.
Conclusion
Lors du choix d'un mélangeur à cisaillement élevé ou d'un mélangeur à cisaillement faible, vous devez tenir compte des différences entre les deux et de vos exigences, tout en gardant à l'esprit vos objectifs de production. Si un mélangeur est mal choisi, la qualité du produit et les résultats de la production risquent d'en pâtir.
