Mistura Industrial

Eric Maynard, vice-presidente, Jenike & Johanson | 25 de janeiro de 2021

Mistura e mistura – uma etapa vital do processo em uma infinidade de aplicações industriais. É incrível refletir sobre quantos materiais a granel passam por operações de mistura para atingir a homogeneidade em um nível de qualidade exigido, seja o material bruto, intermediário ou produto final.

Costumo refletir sobre a analogia da escolha do misturador com um conjunto de ferramentas, em que você tem uma caixa de ferramentas com uma variedade de ferramentas manuais, como martelo, chave de fenda (vários tipos/tamanhos), alicate, chave inglesa e alicate de corte. Assim como exigir que um alicate corte um fio em vez de usar um martelo sem sucesso, imagine selecionar um liquidificador para obter uma mistura altamente coesa, como lascas de chocolate e massa de biscoito - não vai funcionar!

Que tal a panacéia de um "liquidificador universal"? Mesmo uma ferramenta do Exército Suíço tem vários implementos para ajudá-lo em sua tarefa. Realmente não existe um liquidificador universal, pois nem mesmo a unidade anunciada pode cumprir sua promessa com ferramentas de configuração única. Imagine isso, se você for um martelo, muitas coisas começam a parecer um prego!

Vamos refletir sobre algumas operações industriais comuns de mistura/combinação usando uma variedade de tecnologias para obter uniformidade de mistura de maneira confiável e eficiente.

A indústria alimentícia geralmente depende de misturadores de fita para misturar alimentos em pó, como açúcares, farinhas e aditivos químicos como fosfatos ou estearatos. Esses misturadores semifluidizam o pó para incorporar rapidamente os ingredientes em uma operação em lote, permitindo flexibilidade, velocidade e precisão na fabricação.

A indústria de baterias que faz misturas de cátodo geralmente usa misturadores de arado, que têm a capacidade de misturar pós coesivos com líquidos necessários para gerar a mistura química antes da compactação. O misturador de arado trabalha facilmente a mistura com um tempo de mistura rápido e capacidade de envolver o corte de aglomerados por meio do uso de efetores de tulipa de alta velocidade.

Imagine os desafios da indústria farmacêutica ao tentar selecionar um misturador apropriado, dependendo da etapa do processo que você está projetando. Por exemplo, se você estiver lidando com uma mistura de compressão direta, pode usar um misturador de tambor na configuração de casco duplo ou cone duplo. Enquanto, se você estiver fazendo um processo de granulação úmida, provavelmente estará usando um misturador de alto cisalhamento com helicópteros funcionando a mais de 4.000 rpm para quebrar aglomerados de partículas. Depois, há também o revestimento de comprimidos, onde os líquidos são adicionados aos comprimidos secos para fornecer um revestimento suave dos produtos de dosagem final. Esses exemplos são ilustrativos de que o "martelo" não é a resposta para todos os processos de mistura.

A mistura na indústria de plásticos é fundamental para plásticos compostos personalizados. Veja por quanto tempo os plásticos chegaram até mesmo com garrafas de refrigerante. Quando foi a última vez que você derrubou uma garrafa de 2 litros e ela quebrou ou o plástico ficou translúcido? Provavelmente não desde os anos 80. Não apenas os aditivos químicos para HDPE e PP melhoraram as propriedades, mas também o processo de mistura contínua para alimentar extrusoras compostas tornou-se comum em qualquer filme ou fábrica de extrusão que produz jarros de leite, frascos de xampu ou recipientes de pasta de dente. Os modificadores de impacto, agentes clarificantes, inibidores de UVA/UVB e retardadores de fogo são todos efetivamente incorporados ao plástico virgem por meio do uso eficaz de misturadores de fita contínuos que alimentam equipamentos de conformação de alto rendimento.

Algumas indústrias são até capazes de usar a tecnologia chamada "misturadores de tremonha", por meio da qual um silo cheio de um sólido não misturado pode ser misturado com fora das especificações. material através de duas a quatro passagens de recirculação apenas empregando equipamento de fluxo por gravidade sozinho. Essa abordagem permite alto rendimento, mistura eficiente e capacidade de armazenar e misturar materiais fora das especificações. Essa tecnologia é usada há décadas na indústria de plásticos.

Então, como você sabe que fez a escolha certa na seleção do mixer ou do liquidificador? A resposta é por meio de amostragem eficaz, é claro. Saber o que você coloca no liquidificador não é suficiente. A amostragem adequada da mistura é vital para saber que você atingiu o estado final da mistura, e a amostragem do fluxo no final da descarga também é crítica. Esta última etapa é frequentemente negligenciada, pois muitos acreditam que, se o misturador/liquidificador mostrar uniformidade, é garantido que o material que vai para a próxima etapa do processo será igualmente bom. Esta é uma falsa esperança na maioria dos casos. Simplificando, seu trabalho não termina depois que a mesclagem é feita. Na verdade, o trabalho realmente duro para evitar os efeitos da segregação está apenas começando!