Cosa sono i miscelatori ad alto taglio?

I miscelatori ad alto taglio sono dispositivi progettati per combinare completamente i componenti fluidi, gassosi e solidi che normalmente non si mescolano completamente usando metodi convenzionali.Questi dispositivi fanno uso di un fenomeno della fluidodinamica noto come tensione di taglio per combinare materiali difficili da miscelare.La deformazione a taglio si verifica in cui due corpi fluidi si muovono l'uno sull'altro a velocità diverse creando un'area di deformazione lungo l'area di contatto tra di loro.I miscelatori ad alto taglio usano una serie di giranti ad alta velocità che ruotano all'interno di un alloggiamento stazionario per mescolare efficacemente un materiale componente introdotto in un flusso costante di un altro a velocità diverse.Esistono diversi tipi di miscelatori a taglio comunemente usati, tra cui batch, in linea e miscelatori di taglio alti.

Le combinazioni di materiali che, in condizioni normali non si mescolano completamente sono note come miscele immiscibili.L'olio e l'acqua sono un buon esempio di una coppia di elementi così generalmente incompatibili.La combinazione a fondo combinazioni normalmente incompatibili di fluidi, solidi e gas è, tuttavia, una parte necessaria di molti processi industriali e chimici.Laddove i normali metodi di combinazione falliscono, vengono impiegati miscelatori ad alto taglio per ottenere un mix completo di componenti altrimenti impossibili.Questi miscelatori sfruttano un meccanismo di fluidodinamica noto come stress da taglio che si verifica nell'area in cui due corpi di materiale si muovono a velocità diverse si contattano l'un l'altro.

Lo stress da taglio provoca una deformazione localizzata dei due flussi di materiale che servono a combinarli vigorosamente lungo il piano di taglio.Nelle miscelazioni ad alto taglio, questo effetto è generalmente ottenuto con una girante o un rotore ad alta velocità che ruota all'interno di un alloggiamento statico aderente o statore.I materiali componenti introdotti nella camera creati dallo statore sperimenteranno velocità di rotazione più elevate al bordo esterno rispetto a quelli al centro.Questo differenziale di velocità provoca lo stress da taglio necessario per combinare efficacemente i materiali.Queste combinazioni possono consistere in diversi fluidi, fluidi e gas o abbinamenti fluidi e solidi, le cui miscele risultanti sono note come emulsioni, lisoli e sospensioni, rispettivamente.

Diversi tipi di miscelatori ad alto taglio sono comunementeincontrato nelle industrie di trasformazione alimentare, farmaceutica, cosmetica e che producono carta.Questi includono batch, in linea e miscelatori di taglio alti, ciascuno con specifici benefici operativi.I miscelatori batch dispongono di un serbatoio di miscelazione con la girante situata nella parte inferiore con materiali componenti caricati nel serbatoio dalla parte superiore, consentendo a questo tipo di miscelatore di elaborare rapidamente grandi volumi.I miscelatori in linea sono particolarmente adatti alla miscelazione di combinazioni di fluidi/polvere e presentano una disposizione lineare di alimentazione/scarico che attira la miscela attraverso di essa e per la miscelazione dei materiali.I miscelatori di taglio ultra-alti generalmente consentono una miscelazione a passaggio singolo e hanno una serie di perforazioni nello statore attraverso le quali i materiali sono forzati ad alta velocità.