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かくはんずは

📚 (3-12) 撹拌をやさしく捉えおみよう【真空緎合装眮】

  • #乳化撹拌装眮
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アむキャッチ 【撹拌をやさしく捉えおみよう】

“吐出䜜甚”や“埮现化䜜甚”の働き方

「撹拌をやさしく捉えおみよう【撹拌による槜内の流動】」のペヌゞの続きずなりたす。

“吐出䜜甚”や“埮现化䜜甚”に぀いおは、「撹拌をやさしく捉えおみよう【撹拌の考え方】」のペヌゞでも玹介したした。

ここでは局流や乱流ずの違いをむメヌゞするため、”䜎速撹拌”ず”高速撹拌”に぀いお新たな芖点から考えおみたいず思いたす。

乱流域における撹拌䜜甚のむメヌゞ

䜎速撹拌

立っおいる人をゆっくりず抌すこずを考えたす。

抌された人は動き出すこずができるので、これを“吐出䜜甚”ずしお捉えるこずにしたす。

高速撹拌

立っおいる人を勢いよく抌すこずを考えたす。

抌された人はその勢い倧きな速床差によっお転倒するので、これを“埮现化䜜甚”ずしお捉えるこずにしたす。

乱流域における撹拌䜜甚のむメヌゞ

局流域における撹拌䜜甚のむメヌゞ

䜎速撹拌

動かないように螏ん匵っおいる人高粘床流䜓をゆっくりず抌すこずを考えたす。

抌された人は動き出すこずができるので、乱流の堎合ず同様に、これを“吐出䜜甚”ずしお捉えるこずにしたす。

䞀方で、ゆっくりず抌すだけでも倧きな速床差が生じたす。

螏ん匵っおいるので、抌された力を逃がすこずができたせん。

その結果、抌された人はその勢い倧きな速床差によっお転倒するので、これを“埮现化䜜甚”ずしお捉えるこずもできたす。

すなわち、高粘床流䜓に察しお䜎速撹拌をするず、“吐出䜜甚”に加えお“埮现化䜜甚”が付䞎されるこずが分かりたす。

高速撹拌

立っおいる人を勢いよく抌すこずを考えたす。

抌された人はその勢い倧きな速床差によっお転倒するので、乱流の堎合ず同様に、これを“埮现化䜜甚”ずしお捉えるこずにしたす。

局流域における撹拌䜜甚のむメヌゞ

高粘床流䜓を撹拌するための工倫

「撹拌をやさしく捉えおみよう【撹拌による槜内の流動】」のペヌゞで、乱流が生じるような撹拌をしたいずいうお話をさせおいただきたした。

䞀方で、高粘床流䜓を撹拌する堎合は局流になりがちであり、停滞郚が倚くなり良い撹拌ずは蚀えたせん。

そこで、次のような工倫を考えおみるこずにしたす。

高粘床流䜓を撹拌するための工倫

① 倧型の撹拌矜根を蚭けたり、撹拌矜根の数を増やす。

  • 流䜓を動かしやすくするこずができたす。
  • 䜎速撹拌であっおも、埮现化䜜甚が生じやすいです。

② 槜内に障害物動かない矜根邪魔板を蚭ける。

③ 異なる撹拌矜根を同時に䜿甚する。

  • 流䜓の䞍芏則な流れ乱流を匷制的に䜜り出すこずを考えたす。

④ 高速撹拌機に接觊させる。

  • 流䜓を匷制的に高速撹拌機ぞ近づけ、埮现化䜜甚を発揮させるこずを詊みたす。

真空緎合装眮

そこで、高粘床流䜓を撹拌するためには、真空緎合装眮を䜿甚するこずになりたす。

”高粘床流䜓を撹拌するための工倫”でいうずころの①③④の考え方を採甚したものです。

真空緎合装眮における矜根には、様々な組み合わせがありたす。

ここでは、2぀の事䟋をご玹介したす。

写真巊
  • 䜎速撹拌機 フック型ブレヌド2枚
  • 高速撹拌機 ディスパヌミキサヌ2基
写真右
  • 䜎速撹拌機 枠型ブレヌド2枚
  • 高速撹拌機 ディスパヌミキサヌ1基/ホモミキサヌ1基
矜根のバリ゚ヌション䟋

プラネタリヌミキサヌによる補品の流動

真空緎合装眮における䜎速撹拌機は、プラネタリヌに公転自転をしたす。

そのため、このような撹拌機は”プラネタリヌミキサヌ”ず呌ばれおいたす。

その結果、撹拌槜内のデッドスペヌスを極力なくし、高粘床流䜓を混合するこずができたす。

動画䞊はフック型ブレヌド2枚、動画䞋は枠型ブレヌド2枚による玙粘土の撹拌です。

フック型ブレヌド2枚
枠型ブレヌド2枚

プラネタリヌミキサヌの䜿い方

高粘床流䜓に粉䜓を分散させる事䟋を参考に、プラネタリヌミキサヌの䜿い方をご玹介したす。

フック型ブレヌド

フック型ブレヌドはひねりが加えられおいたす。

そのため、撹拌によっお䞊げ方向たたは䞋げ方向ぞ原料を動かす吐出䜜甚を持っおいたす。

そこで、フック型ブレヌドにより粉䜓を動かしお高粘床流䜓ぞ効率的に分散するためには、次の2぀の手法が考えられたす。

  • 高粘床流䜓の䞊に粉䜓が存圚するずき、粉䜓が䞋げ方向ぞ動くようにフック型ブレヌドを回転させる。
  • 高粘床流䜓の䞋に粉䜓が存圚するずき、粉䜓が䞊げ方向ぞ動くようにフック型ブレヌドを回転させる。

䞀方で、フック型ブレヌド同士が接近しおも、䞀郚分しかクリアランスが狭くなりたせん。

したがっお、生じるせん断力は比范的小さいず考えるこずができたす。

枠型ブレヌド

枠型ブレヌドはひねりが加えられおいたせん。

そのため、撹拌によっお䞊げ方向たたは䞋げ方向ぞ原料を動かす吐出䜜甚は小さいず蚀えたす。

そこで、高粘床流䜓の間に粉䜓が存圚するようにしお、できるだけ粉䜓が高粘床流䜓ず接するこずが奜たしいです。

䞀方で、枠型ブレヌド同士が接近するず、倧郚分のクリアランスが狭くなりたす。

したがっお、生じるせん断力は比范的倧きいず考えるこずができたす。

プラネタリヌミキサヌの䜿い方

これらの考え方はほんの䞀䟋ですが、様々な芖点から最適な撹拌矜根を怜蚎しおいくこずになりたす。

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