高速分散機を使用して混合効率を向上させる方法は？

コーティング、インク、接着剤の分野で作業する専門家にとって、均一で安定した分散を得るプロセスは非常に重要かつ難しい課題です。高速分散機はこのプロセスの主な装置ですが、少なくともボタンを押す操作がなければ機能しません。その性能を最大限に引き出すために採用できる主な戦略は以下のとおりです。

メカニズムの理解と一般的なジレンマ

高速分散機の基本原理は、ノコギリ刃ディスクを回転させることで容器内に高せん断および乱流を発生させることにある。この工程は、粒子の凝集体を分割し、粉体を十分に湿らせるとともに成分を均一化するために用いられる。しかし、従来の装置構成にはいくつかの非効率性が存在する。遠心力によって重い粒子が容器の壁面に押しやられたり、安定性を保つために使用される小型インペラーの攪拌範囲が狭くなることにより、混合時間が長くなる場合がある。さらに、発熱量の増加による高温状態や低効率な動力伝達が問題となり、高い発熱が原因で回転速度が制限されたり、動力伝達が不十分になることがある。

効率向上のための最も重要な戦略

これらの課題を解決し、分散機の性能を飛躍的に向上させるためには、以下の実行可能な項目を検討する必要がある。

• 機器選定とセットアップの最適化

最初のステップは、作業に適した正しいツールを選ぶことです。塗料のような通常から中程度の粘度を持つ製品を扱う場合、速度が可変範囲で調整できる従来型の油圧式リフト分散機が非常に適しています。インペラーのパターンと配置を記録してください。容器内におけるインペラーの位置が比較的高い場所にあり、かつインペラーのサイズが小さい場合、流れのパターンを最大化し、粒子のショートカット経路を最小限に抑えることで、性能が向上する可能性があることが分かっています。

• 流動力学および主要プロセスパラメータ

機械をオンにしてフルパワーで作動させることが最適とは限りません。これは完璧なローリング渦を作り出すためのものです。インペラーの速度は、上層の材料がディスク上の高せん断ゾーンを通じて引き込まれるように調整し、槽全体の循環が実現されるようにするべきです。高粘度（または超微粒子）で分散が困難な材料を扱う場合には、多段式ローター・ステーターディスパーサーの使用を検討すべきです。この設計では、狭いクリアランス内で粒子が強い繰り返しのせん断力を受ける必要があり、これによりより優れた凝集体の解消が可能になります。

• 新デザイン革新で収益化

従来の問題に対して工学的ソリューションを導入する際に、ディスパーサーの使用方法について考察する。再循環ループを備えた先進的なモデルも存在する。これは、容器から物質を常に取り除き、高せん断インラインミキサーを通じてポンピングし、再び循環させる方式であり、容器壁面に沿った滞留領域での停滞を防ぎ、すべての粒子が全体的に空間交換を行うようにする。特に高粘度の物品など、極めて困難な性質を持つ材料の混合が必要な場合には、ダブルシャフト式やプランetaryシステムと比較することはできない。このようなシステムには、バッチ全体の移動を担う低速アンカー攪拌機と、すべての材料を常にせん断ゾーンへ引き込むことを確実にする高速ディスパーサーシャフトが含まれており、プロセス全体の処理時間を著しく短縮する。

まとめ

混合効率の向上もまた計画的なプロセスであり、適切な機械タイプを選定し、材料科学および流動力学の原理に基づいてその機能を洗練させ、設計における現代の進歩を取り入れることを意味しています。まさにこのようなアプローチにより、ファインケミカル生産において単なる運転操作を超えて、より迅速なサイクル、高品質な製品、そして製品バリエーションの拡大が可能になります。

ルミ電気機械技術では、設計した分散機およびプラント全体の設計において、これらの原理が当社の設計および製品の基本的基盤となっています。コーティング剤、インキおよび新素材産業分野のお客様は、最高レベルの分散効率を実現されています。