Mélanger
Par mélange, on entend la répartition d'une ou plusieurs substances dans une autre substance. Les substances se distinguent les unes des autres par au moins une propriété. Les substances peuvent être solides, liquides ou gazeuses. Les opérations de mélange peuvent être discontinues (mélange par lots) ou continues (mélange en continu).
Dans le contexte de ce site web, le mélange et l'homogénéisation industriels se réfèrent à des marchandises dispersées. Il s'agit de matières solides pulvérulentes ayant les propriétés des matières en vrac typiques.
Des mélangeurs de poudres sont utilisés pour mélanger des poudres sèches. Des liquides neutres peuvent être ajoutés pendant le mélange des poudres. De cette manière, les composants pulvérulents de la poudre peuvent être liés. Dans d'autres cas, le liquide est une substance active qui doit être répartie uniformément dans la poudre.
Les installations de production qui fabriquent des produits en poudre se composent d'une multitude d'autres installations techniques. Le mélangeur n'est alors qu'un maillon de la chaîne, le plus souvent le mélangeur se trouve en amont de l'installation de remplissage ou d'emballage.
Le processus de mélange sert à augmenter la valeur du produit final. Les critères de qualité typiques des produits finis en poudre sont énumérés ci-dessous :
- la poudre est absolument homogène
- La structure des particules est conservée
- La poudre est exempte de poussière
- La poudre s'écoule bien
- La poudre n'est pas chauffée, elle est froide
- la poudre est sèche au toucher
- la poudre est stable à long terme
- la poudre n'a pas tendance à s'agglomérer
- .....
- ...
Les facteurs d'influence sur le produit final sont nombreux :
1) Systèmes de mélange
En principe, les mélangeurs de poudres peuvent être fabriqués partout où l'on pratique la construction mécanique classique. C'est pourquoi il existe des centaines de fournisseurs dans le monde. Toutefois, si l'on concentre la recherche sur les constructeurs de machines spécialisés qui fabriquent exclusivement des mélangeurs de poudre de précision, le nombre de fournisseurs est nettement inférieur.
Les mélangeurs de poudres travaillant avec précision sont appelés mélangeurs de précision. Ils ont des caractéristiques importantes :
- Ils ont des outils de mélange rotatifs.
- Ils mélangent sans espace mort (ou presque).
- Ils obtiennent des qualités de mélange idéales.
- Ils sont universellement utilisables pour presque tous les processus de mélange de poudres.
- Ils fonctionnent également lorsque le produit à mélanger s'écoule mal.
- Ils sont conçus de manière suffisamment hygiénique.
- Ils fonctionnent en grande partie sans contamination.
- Ils sont étanches aux gaz. Aucune poussière ne s'échappe dans l'environnement, ni aucune substance étrangère de l'environnement dans la chambre de mélange.
- Ils sont faciles à nettoyer.
- Ils répondent aux exigences en matière de protection de l'environnement et du travail.
- Ils ont généralement une longue durée de vie.
Les fabricants de mélangeurs de poudre qui se sont spécialisés exclusivement dans la fabrication de mélangeurs de précision se sont en outre spécialisés dans certains types de mélangeurs de précision. Ils sont en quelque sorte les créateurs de tendances pour leur perfectionnement :
- Chambre de mélange stationnaire, outils de mélange en rotation interne
- Outil de mélange monté horizontalement
- Outil de mélange monté verticalement
- Outil de malaxage incliné
- Outil de mélange vertical
- Chambre de malaxage en position inclinée
- Dans le compartiment de mélange, un ou plusieurs outils de mélange
- Outil de mélange à rotation rapide (centrifugation et tourbillonnement)
- Outil de malaxage rotatif lent (malaxage par poussée)
2) Mode d'exécution du processus de mélange
- À quelle vitesse les outils de mélange fonctionnent-ils ?
- À quel moment chaque outil de mélange est-il éteint ou allumé ?
- Dans quel ordre les différents composants sont-ils introduits dans le mélangeur ?
- L'ajout de produit se fait-il à l'arrêt ou lorsque les outils de mélange tournent ?
- Quelle est l'évolution de la température pendant le processus de mélange ?
- Quel type d'ajout de liquide est utilisé ?
- Quelle est la durée du processus de mélange ?
- L'outil de mélange (les outils de mélange) doit-il tourner pour que le produit mélangé puisse être vidé ?
- Combien de temps dure le processus de vidage ?
- Quel est le risque d'une influence involontaire sur la structure des particules pendant le processus de vidange ?
- Quel degré de vidange peut être atteint ?
- La vidange de l'enrobé peut-elle se faire par portions définies en fonction du poids ?
Dans la pratique industrielle, il est avantageux de disposer de mélangeurs de poudres de précision qui offrent un maximum de flexibilité à bien des égards.
Le mélangeur à cône de type AM en est un exemple :
La taille des charges d'un mélangeur à cône (AM) peut varier de 10 % à 100 % du volume nominal.
La taille AM 100 peut mélanger des charges de 10 à 100 litres. Un mélangeur à cône AM 30 000 peut mélanger des charges de 1 500 à 30 000 litres.
Les poudres fluides sont presque entièrement évacuées.
L'évacuation des résidus peut atteindre 99,98 % et plus.
Un seul et même mélangeur peut homogénéiser de manière extrêmement douce.
Le même mélangeur peut également désagglomérer de manière intensive en modifiant le mode de fonctionnement.
Il peut aussi mélanger des liquides très visqueux à des poudres.
Il peut broyer des agglomérats.
Il peut être nettoyé par voie humide de manière entièrement automatique.
La liste des exemples pourrait s'allonger à l'infini :
- Activateurs ou catalyseurs,
- des antibiotiques,
- Aliments pour nourrissons,
- Produits de boulangerie
- cultures bactériennes, conservateurs, épices,
- Masses de batteries
- Dopage de colorants
- Engrais
- Duromères et élastomères,
- Coloration de la peau,
- Mélanges-maîtres conformes à la FDA pour la technique médicale,
- Poudres d'extinction d'incendie,
- Matériaux pour hautes températures,
- Préparations d'hydrocolloïdes,
- Inhalés
- pudding instantané,
- iodation du sel de table,
- café, aliments pour sportifs,
- Poudre de céramique comme diélectrique dans les condensateurs électriques.
- Céréales ,
- Pigments de couleur organiques et inorganiques,
- Produits phytosanitaires (fongicides, herbicides, insecticides),
- Dérivés de l'acide phosphorique pour les boissons au cola,
- Pigments ,
- Mélanges secs de peintures en poudre avec des résines et des charges,
- Préparation de matières premières,
- Antidouleurs
- les explosifs,
- Supraconducteurs
- Tabac
- Agents de démoulage,
- Soupes déshydratées
- Préparations vitaminées, etc.
- produits de lavage,
- homogénéiser des mélanges de substances actives (très concentrées) sous forme de prémix et les disperser dans des supports :
- Bien d'autres choses encore
De nombreux fabricants de mélangeurs de poudres de précision disposent d'installations techniques et de mélangeurs d'essai. Des tests devraient toujours être effectués lorsqu'un nouveau produit est lancé sur le marché ou lorsqu'un nouveau mélangeur de poudres doit être acheté.