Critérios de seleção para misturadores de fita, vertical ou tambor

Fonte: Charles Ross and Son Company

Por Christine Banaszek

As formulações de produtos sólido-sólido são misturadas para atender a uma variedade de objetivos. Estes incluem a mistura de ingredientes (como na preparação de alimentos para animais, fertilizantes, lotes de vidro, produtos alimentícios, etc.), aquecimento/resfriamento/secagem (como no processamento de pós metálicos e plásticos) e revestimento de partículas sólidas com pequenas quantidades de líquido (semelhante à fabricação de pigmentos, produtos farmacêuticos e misturas químicas).

Três liquidificadores básicos podem atingir os objetivos acima. Estes são movimento aleatório de pequena escala (difusão), movimento aleatório de grande escala (convecção) e cisalhamento. A difusão ocorre prontamente para pós de fluxo livre. Mas para uma mistura mais rápida, além do movimento difusivo, grandes grupos de partículas também devem ser capazes de se misturar.

Entre os sistemas de mistura sólido-sólido, os três tipos mais comuns são o misturador de fita horizontal, o misturador vertical de parafuso cônico e o misturador de tambor. Destes três, o misturador de fita demonstra particularmente a mistura convectiva de alta velocidade.

Um misturador de fita consiste em uma calha horizontal em forma de U e um agitador feito de fitas helicoidais internas e externas que movem o material em direções opostas. As fitas giram até aproximadamente 300 pés por minuto e movem os materiais radial e lateralmente. O elemento rotativo também pode ser substituído por um agitador de pás.

A ação de mistura do parafuso de giro lento do liquidificador vertical é muito mais suave do que a de um liquidificador horizontal. O parafuso de mistura orbita uma parede cônica do vaso enquanto gira e levanta suavemente o material para cima. Os materiais são então empurrados no nível mais alto do lote em direção ao centro do recipiente e, em seguida, movem-se lentamente de volta para o centro, enquanto se misturam com os materiais sendo movidos para cima pelo parafuso orbital.

Os produtos que requerem mistura de baixo impacto são, de fato, melhor manuseados em um liquidificador vertical ou um misturador de tambor. Este último é um liquidificador rotativo que vem em configurações de cone duplo e em forma de V intercambiáveis. Vasos assimétricos projetados para reduzir os tempos de mistura e melhorar a uniformidade também estão disponíveis. Geralmente, os liquidificadores operam a uma velocidade de 5 a 25 rotações por minuto. Com este tipo de misturador, a difusão é o principal mecanismo de mistura.

Além do nível de cisalhamento ou 'suavidade', outros fatores ajudam a determinar qual tipo de liquidificador funcionará com mais eficiência em uma determinada aplicação. Abaixo estão algumas perguntas úteis do guia:

1. Quanto espaço está disponível em seu chão de fábrica? Se o espaço for apertado, você pode ter que subir - com um liquidificador vertical - já que um liquidificador vertical requer uma pegada muito menor. Se o espaço aéreo for limitado, você pode ser forçado a usar um misturador de fita horizontal, que permite usar um sistema de carregamento de baixo perfil. Uma operação multinível geralmente é desnecessária. Um liquidificador de capacidade de mistura semelhante ocupará mais espaço.
2. A friabilidade do seu produto requer uma mistura suave? Nesse caso, você provavelmente precisará de um liquidificador ou liquidificador de parafuso cônico vertical. Além disso, nesses misturadores, o atrito será mínimo ao misturar materiais abrasivos.
3. A alta completa é essencial? O misturador de parafuso cônico e o misturador de tambor fornecem praticamente 100% de descarga.
4. Problemas de aglomeração? Todos os misturadores podem ser instalados com quebra-grumos ou picadores para desaglomerar componentes que não se quebrariam facilmente apenas com o agitador principal. Mas devido às suas fitas que giram em velocidades relativamente altas, o misturador de fita oferece a maior chance de uma mistura sem grumos em menos tempo.
5. Seu produto é sensível ao calor? A ação de mistura de uma fita pode gerar um pouco mais de calor do que uma rosca de mistura ou liquidificador. Em um misturador de parafuso cônico, o calor é facilmente removido com revestimento térmico.
6. Você sempre operará com o liquidificador pelo menos meio cheio? Se você precisa de flexibilidade para operar com lotes menores, escolha o liquidificador de rosca cônica ou o liquidificador de tambor. Por causa de suas geometrias, esses misturadores podem operar eficientemente com lotes tão pequenos quanto 10% da capacidade nominal. O misturador de fita normalmente requer um mínimo de 40-50% de capacidade.
7. A contaminação é um risco crítico? Com uma sobreposta na zona do produto, o misturador de fita sempre representa uma ameaça de contaminação. Um liquidificador com barra intensificadora também requer a instalação de uma vedação na zona do produto. Novos projetos de vedação reduziram drasticamente o risco, mas se sua aplicação exigir a melhor proteção disponível, você terá que mudar para um misturador de parafuso cônico.
8. Quanto você está disposto a gastar? Comparado a outros equipamentos de mistura de sólidos, o misturador de fita é tipicamente mais econômico.
9. Você está preocupado com a precisão da mistura? O misturador de fita e o misturador de parafuso cônico produzem um produto bem misturado. Os Liquidificadores Tumble também são conhecidos por sua precisão de mistura.
10. Você precisará de limpeza completa entre os lotes? O misturador de parafuso cônico é mais fácil de limpar, especialmente porque você nunca terá que desmontar uma gaxeta ou vedação na zona do produto. Apenas certifique-se de que o misturador de parafuso cônico que você selecionou não exija um rolamento na extremidade inferior do parafuso. Um parafuso apoiado inteiramente na extremidade superior proporcionará uma descarga mais rápida e completa, limpeza mais fácil e menos dores de cabeça com manutenção.

Em um mundo ideal, engenheiros e gerentes sempre terão tempo suficiente para comprar e testar equipamentos de processo. O orçamento é reservado para a compra e um cronograma razoável é desenvolvido. Este cenário ideal é o que buscamos, mas inevitavelmente chega um momento em que julgamentos imediatos precisam ser feitos. Seja um aumento imprevisto na demanda ou um programa crítico de teste de curto prazo que deve acontecer daqui a apenas uma semana, as empresas consideram cada vez mais importante que um fabricante de equipamentos possa entregar o produto certo no momento certo. Leve suas respostas honestas às perguntas acima a um fabricante confiável de liquidificadores com um estoque bem abastecido e cumpra o prazo!