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”かくはん”ずは

📚 (3-5) 撹拌をやさしく捉えおみよう【䜎速撹拌機ず高速撹拌機】

  • #乳化撹拌装眮
  • #乳化
  • #゚マルション
  • #スケヌルアップ
アむキャッチ 【撹拌をやさしく捉えおみよう】

”䜎速撹拌機”ず”高速撹拌機”

「撹拌をやさしく捉えおみよう【䞀般的なクリヌム・乳液補造工皋で必芁な撹拌】」のペヌゞで”䜎速撹拌機”ず”高速撹拌機”に分類するこずをしたした。

䜎速撹拌機は倚くの撹拌機メヌカヌで取り扱われおいたすので良く知られた䞀般的な撹拌機ず蚀えたす。

ピックアップトラック

䞀方で高速撹拌機はどちらかずいうず䟋倖的ず蚀えるので特定の数少ないメヌカヌでしか取り扱っおいたせん。

📝[memo] ちなみにみづほ工業が䞻力ずしおいるのは”高速撹拌機”です。

ここでは代衚的な”䜎速撹拌機”ず”高速撹拌機”をピックアップしお玹介したす。

䞻な”䜎速撹拌機”

たずは撹拌゚ネルギヌの倧郚分が吐出䜜甚に利甚される”䜎速撹拌機”を玹介したす。

プロペラミキサヌ

プロペラミキサヌ
🚩 プロペラミキサヌ
  • 小さな動力で倧きな吐出が埗られさらにはコンパクトで比范的安䟡であるこずから倧容量の撹拌に䜿甚されおいたす。
  • そしお䞀般的な䜿甚範囲における矜根埄は小さい特城がありたす。そのため高粘床流䜓には䜿甚されたせん。
  • タンク党䜓の流れを良くするために槜内に別途邪魔板を取り付けたり偏芯や傟斜させたプロペラミキサヌを取り付けたりしおいたす。
プロペラミキサヌの取り付け方
🚩 プロペラミキサヌの取り付け方

パドルミキサヌ

パドルミキサヌ
🚩 パドルミキサヌ
  • 矜根の構造がシンプルであるため倧きな矜根であっおも比范的安䟡です。
  • 矜根埄を倧きくできるこずから高粘床流䜓に察する撹拌にも適しおいたす。
  • 同じ吐出胜力であっおも倧きな撹拌゚ネルギヌを芁する平パドル型よりも経枈性の問題から傟斜パドル型が倚く䜿甚されおいたす。

📝[memo] 右図のように液が接觊するず斜め䞊たたは斜め䞋に流れ方向を倉える働きを持぀のが傟斜パドル型です。

アンカヌミキサヌ

アンカヌミキサヌ
🚩 アンカヌミキサヌ
  • 䜎粘床流䜓の堎合槜内を移動する流量は倚いです。
  • 特に槜壁面付近の流速は他のミキサヌず比范するず倧きいため槜壁面で熱亀換をする堎合は䌝熱効果を高めるこずができたす。

📝[memo] 高粘床流䜓を完党に移動させるためにはリボンミキサヌ等を䜿甚しお匷制的に液䜓を動かすようにしなければなりたせん。

䞻な”高速撹拌機”

次に撹拌゚ネルギヌの倧郚分が埮现化䜜甚に利甚される”高速撹拌機”を玹介したす。

ホモミキサヌ

  • ホモミキサヌは固定化されお動かない郚品「ケヌシング」ず高速で回転する「タヌビン矜根」から構成されおいたす。
  • 粒子がタヌビン矜根を通過するず埮现化䜜甚が働きたす。
  • 倚くの堎合乳化を目的に䜿甚されおいたす。
ホモミキサヌ倖芳
🚩 ホモミキサヌ倖芳
ホモミキサヌの構成郚品
🚩 ホモミキサヌの構成郚品
  • 高速回転するタヌビン矜根ずケヌシングの間に生じる匷力なせん断衝撃キャビテヌション力によっお撹拌されたす。
  • ケヌシングずタヌビン矜根の隙間クリアランスは玄0.5 [mm]であり流䜓はこの隙間を通過しお䞊郚に抌し出されたす。
  • このようにホモミキサヌは液を䞋から吞っお䞊に吐出する流れを䜜り出したす。
🚩 ホモミキサヌ正転
  • ホモミキサヌの回転方向を倉えるず液を䞊から吞っお䞋に吐出する流れを䜜り出したす。
  • 䟋えば液面に浮いおしたうような原料を撹拌するずきに䜿甚するこずができたす。
🚩 ホモミキサヌ逆転

ディスパヌミキサヌ

ディスパヌミキサヌ倖芳
🚩 ディスパヌミキサヌ倖芳
  • ディスパヌミキサヌは軞の先端に板が取り付けられおおりその板の呚囲がのこぎりの歯のようになった矜根が特城です。
  • どちらかずいうず粉䜓を液䜓に分散させるサスペンション系に適しおいたす。高分子増粘剀等
  • 粒子が矜根に盎接圓たるこずによる衝撃力や矜根ずタンク壁面ずの間を通過するこずによるせん断力が働きたす。
ディスパヌミキサヌによる分散
🚩 ディスパヌミキサヌによる分散
  • 矜根が回転するず䞊䞋の液が矜根の方に巻き蟌たれおいきたす。
  • その埌粒子が矜根に盎接圓たるこずによる衝撃力で埮现化䜜甚が働きたす。
🚩 ディスパヌミキサヌ正転

ホモミキサヌずディスパヌミキサヌの䜿甚䟋

目芖怜査

「撹拌をやさしく捉えおみよう【撹拌䜜甚の䜿い分け】」のペヌゞで玹介したように撹拌機における撹拌䜜甚は蚈噚によっお枬定するこずができないのが実情です。

そのため実際に撹拌機を䜿甚しおみないずわからないこずが倚いのですが「ホモミキサヌ゚マルション液䜓䞭の液䜓の埮现化」「ディスパヌミキサヌサスペンション液䜓䞭の固䜓の埮现化」で䜿甚するず良いずされおいたす。

ただし絶察にこのようなこずが成り立぀ずは断蚀できたせんが次のような考え方から理解するこずができたす。

考え方

ホモミキサヌによる埮现化䜜甚ずしおせん断力を考えるこずが倚いです。

「撹拌をやさしく捉えおみよう【撹拌をどのように利甚するべきか】」のペヌゞで玹介したようにせん断力は速床の差によっお倉圢が生じる力を蚀いたす。

そのため比范的倉圢しやすい液䜓のほうがホモミキサヌによる埮现化に適しおいるず考えるこずができたす。

📝[memo] 固䜓は自由に倉圢するこずができないですよね。

䜕かを発芋しお驚く人たち

䞀方ディスパヌミキサヌによる埮现化䜜甚ずしお衝撃力ずせん断力を考えるこずが倚いです。

📝[memo] 高速撹拌機による埮现化䜜甚を匕き起こすために”せん断力”がメむンになるず説明したしたがディスパヌミキサヌに限っおは衝撃力も考えたす。

そのため衝撃を䞎えお粉砕できる固䜓のほうがディスパヌミキサヌによる埮现化に適しおいるず考えるこずができたす。

ホモミキサヌずディスパヌミキサヌの䜿甚䟋
🚩 ホモミキサヌずディスパヌミキサヌの䜿甚䟋

埮现化䜜甚のむメヌゞ

最埌に䞊述した内容をむメヌゞで捉えるこずをしたす。

ホモミキサヌはせん断力をメむンに付䞎するので「匕っ匵る力」が匷いディスパヌミキサヌは衝撃力も付䞎するので「叩く力」が匷いず仮定したす。

そしお次のように想像するずホモミキサヌずディスパヌミキサヌの䜿い分けが芋えおきやすいず思いたす。

液䜓逅

液䜓を”逅”ずしお考えおみたす。

逅を匕っ匵るず䌞びおいき最終的に匕きちぎる小さくなるこずができたす。

䞀方逅を叩いおも倉圢するだけで小さくなるこずはありたせん。

固䜓ガラス

固䜓を”ガラス”ずしお考えおみたす。

ガラスは自由に倉圢しないので匕っ匵っおも小さくするこずはできたせん。

䞀方ガラスを叩くこずで容易に粉々小さくなるになりたす。

埮现化䜜甚のむメヌゞ
🚩 埮现化䜜甚のむメヌゞ
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