دیسپرس کردن اروزیل

معرفی اروزیل

میکسر اروزیل

نانو سیلیکا یا اروزیل یا نانو سیلیس ، نانو ذرات اکسید سیلیسیوم (SiO2) است که یکی از پرمصرف ترین نانو مواد در بازار نانو پودرها در سطح جهانی است.

 اروزیل که در بازار ایران با نام فیوم سیلیکا معروف است، پودر سفید کرکی با دانسیته فوق­العاده پائین است. این پودر در هر دو گرید آبدوست و چربی­دوست ساخته شده و بعنوان اصلاح کننده رئولوژی، در درصدهای نسبتا پائین استفاده می شود. استفاده از اروزیل باعث پایداری بهتر سوسپانسیونها و ممانعت از وقوع پدیده Sagging (ته نشین شده ذرات جامد در مایع) می شود. به همین دلیل از آن در صنایع مختلف مثل کوتینگ، جوهر، چسب، رزین، سیلانت ، گریس، آرایشی و دارویی استفاده می شود.

کاربرد آن در صنایع مختلف دلایل متفاوت دارد:

  • تقویت کننده و افزایش دهنده خواص مکانیکی در تولید PVC و پلی اولفین و آنتی بلاک در مستربچ های تولید فیلم های پلیمری
  • غلظت دهنده و بهبود دهنده خواص رئولوژیکی در تولید رنگ های صنعتی
  • عامل خشک کن در تولید سموم گرانولی (GW) و یا حامل در تولید سموم پودری (PW)
  • تقویت کننده و عامل چسبندگی سیم به کامپاند تایر در صنعت لاستیک
  • سوپرپوزولان در صنعت سیمان و بتن که باعث افزایش مقاومت های اولیه فرمول بتن میگردد.

فرآیند دیسپرس کردن اروزیل

علیرغم تنوع کاربردها ، روشها و تجهیزات ساخت اروزیل ملزومات فرآیندی رایجی در این زمینه وجود دارد که برای بالا بردن عاملیت فیوم سلیکا، باید به آنها توجه کرد:

  1. تجهیزات فرآیندی باید بتوانند بسرعت و بخوبی ذرات اروزیل را در حلال از هم جدا کرده و پراکنش قابل قبولی ایجاد کنند.
  2. برای بدست آوردن عاملیت مورد نیازدر فیوم سیلیکا، نیاز به تنش برشی است. نوع تجهیزاتی که باعث بالابردن پراکنش ذرات اروزیل می شوند، در ویسکوزیته نهایی محصول تاثیرگذار است.
  3. با افزایش ویسکوزیته، نیاز است که حرکت شدید و قابل افزایشی در داخل مخزن رخ دهد.

مشکلات رایج تولید کنندگان

استفاده از میکسرها و همزنهای معمول، موجب وقوع مشکلات زیادی در حین تولید می شود:

  1. دانسیته پودر اروزیل بسیار کم بوده و ترشدن آن خیلی سخت است. اروزیل بجای پراکنده شده در بالک سیال، تمایل شدیدی به شناور شدن بر روی سطح آن دارد.
  2. از آنجایی که سایز ذرات پودر بشدت ریز است، مشکلات ناشی از ایجاد غبار آن بسیار آزاردهنده است.
  3. جهت تر شدن کافی پودر، زمان فرآیند بسیار طولانی ای نیاز است تا عمل دیسپرس شدن بخوبی انجام گیرد.
  4. تجهیزات میکسینگ دارای نرخ برشی پایین برای دیسپرس کردن فیوم سیلیکا مناسب نیستند. در این شرایط، حتی اگر پودر هم بخوبی تر شود، فقدان میکسر برش بالا، منجر به راندمان ضعیف اختلاط شده که ناشی از حجیم شدن بیش از حد محصول می شود.
  5. بخاطر راندمان پائین میکسرهای معمولی، اغلب اوقات فرمولاتورها مجبورند از درصد اضافی سیلیکا استفاده کنند تا این راندمان کم جبران شود. این موضوع اصلا از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست.
  6. در دیسپرس کردن غیر اصولی، تکرارپذیری خواص در بچهای مختلف کم می شود، این موضوع وقتی مهم می شود که از سیلیکای بیشتری جهت جبران راندمان پائین اختلاط استفاده شود.

راه حل فناوران صادق اسپادانا

با استفاده از میکسر هموژنایزر فناوران صادق اسپادانا می توان بر این مشکلات فائق شد. مراحل میکس کردن با استفاده از میکسر هموژنایز روتور استاتوری سه مرحله ای فناوران صادق اسپادانا بشرح زیر است:

میکسر اروزیل

مرحله ۱

مکش قوی ایجاد شده ناشی از سرعت بالای چرخش پره‌های روتور، اجزای مایع و جامد را به سمت پره هموژنایزر کشیده که باعث می شود عمل دیسپرس شدن بسرعت انجام شود. 

میکسر اروزیل

مرحله ۲

نیروی گریز از مرکز، مواد را به سمت حاشیه میکسر می‌راند، جایی که عملیات خرد کردن در گپ بین تیغه روتور و دیواره داخلی استاتور انجام می‌شود.

میکسر اروزیل

مرحله ۳

مواد مذکور از سر میکسر بسمت بدنه آن برمی‌گردد. مواد تازه هم همزمان به سمت سر میکسر هدایت می‌شوند. در یک سیکل زمانی کوتاه، همه مواد از فضای بین روتور استاتور چندین بار گذشته و بخوبی دیسپرس می‌شوند.

مزایا

  1. دیسپرس شدن خوب، موجب تولید محصول با کیفیت بالا و پایدار شده، که تکرارپذیری آن در بچهای مختلف زیاد است.
  2. مخلوطی عاری از اگلومره تولید می شود.
  3. کاهش زمان تولید منجر به کاهش سایش قطعات مکانیکی ماشین آلات می شود.
  4. اگر در فرآیند، از مواد ساینده استفاده شود امکان استفاده از روتور و شافت سخت کاری شده وجود دارد.
  5. بعضی از گریدهای سیلیکا رفتاری شبیه به سیال داشته و قابل پمپ شدن هستند. به این ترتیب می توان پودر را از کیسه آن به داخل روتور هدایت کرد و مشکلات ناشی از مواجه با پودر غبار آلود را حذف نمود.

انواع میکسر هموژنایزر، شامل بچ، پیوسته، کف گرد و سیستمهای میکسینگ مایع/جامد فلش بِلِند، در مورد سیلیکا قابل استفاده است. انتخاب نوع سیستم بستگی به فاکتورهایی شامل سایز مخزن، مواد اولیه و ویسکوزیته محصول نهایی دارد که در ذیل در مورد هرکدام شرح مختصری داده می شود:

میکسرهای بچ دارای نیروی برشی بالا

  • مناسب برای ظرفیتهای کم
  • مناسب جهت مواد ساینده
میکسر اروزیل

اولترامیکسرهای فناوران صادق اسپادانا

  • اختلاط عالی داخل مخزن ایجاد می کند
  • مناسب برای حل کردن سریع حجمهای زیاد پودر
  • مناسب برای مخلوطهای دارای ویسکوزیته های بالاتر
  • دارای طراحی شستشوی بهداشتی اتوماتیک CIP
  • هزینه پایین تعمیر و نگهداری
میکسر اروزیل

میکسرهای کف گرد برشی

  • معمولا در محصولات دارای ویسکوزیته بالا همراه با یک همزن پره ای استفاده می شود، اما در ویسکوزیته های پایین تر بتنهایی هم قابل استفاده است.
میکسر اروزیل

میکسرهموژنایزر پیوسته برشی

  • مناسب برای ظرفیتهای بیشتر
  • بدون هوادهی
  • قابل استفاده همراه با یک همزن داخلی پره ای ساده جهت تر کردن پودر
  • با تجهیزات خط تولید قدیمی براحتی امکان ترکیب شدن دارد
  • بسته به ویسکوزیته محصول نهایی، خودش می تواند عمل تخلیه مخزن را هم انجام دهد
  • امکان طراحی پمپ چندمرحله ای برای اعمال نیروی برشی بیشتر
  • امکان طراحی مدلهای مرتبط با محصولات دارای ویسکوزیته بالاتر
میکسر اروزیل

میکسر فلش بِلِند فناوران صادق اسپادانا

  • مناسب برای ظرفیتهای بالاتر
  • قابلیت استفاده از حجم بیشتر پودر
  • سرعت افزودن پودر قابل کنترل
  • نیاز به حداقل اپرا­تور تولید
میکسر اروزیل