כאשר מבצעים בחישה של אבקות ונוזלים במטרה להמיס את האבקות באופן מלא באמצעות מערבל תעשייתי, אחד האתגרים המרכזיים הוא מניעת היווצרות גושים.
כאשר מבצעים בחישה של אבקות ונוזלים במטרה להמיס את האבקות באופן מלא באמצעות מערבל תעשייתי, אחד האתגרים המרכזיים הוא מניעת היווצרות גושים.
היווצרות גושים במהלך בחישת אבקות בנוזלים מהווה בעיה משמעותית במיוחד כאשר עובדים עם מייצבים בעלי צמיגות גבוהה או עם אבקות שקשה להרטיב. גורמים אלה מגדילים את הסבירות לכך שחומר מסוים (כגון מייצב) ייצור שכבה ג'לית סביב חלקיקי האבקה, אשר מונעת מהנוזל להרטיב את האבקה באופן מלא. כאשר תופעה זו מתרחשת, נוצרים גושים.
מדוע היווצרות גושים מהווה בעיה? ראשית, כאשר נוצרים גושים, היעילות התפקודית של המייצב אינה מנוצלת באופן מיטבי, מצב המחייב הוספת כמות גדולה יותר של אבקה למתכון כדי להשיג את אותה תוצאה תפקודית. אולם במקרים רבים הבעיה המשמעותית יותר היא שגושים עלולים למנוע יצירת מוצר אחיד ושלם.
כדי למנוע היווצרות של מוצקים צפים (גושים), יש להתייחס למספר היבטים בתהליך הבחישה, כולל פיזור האבקה, הרטבת המוצקים, יצירת גזירה ופירוק אגרגטים.
שלבים מרכזיים למניעת היווצרות גושים במהלך תהליך בחישה תעשייתי
כדי למנוע היווצרות גושים וסתימות, חשוב לשים לב למספר היבטים בתהליך הבחישה והקדם־בחישה, ביניהם:
- טיפול נכון באבקה
- בחירת ציוד מתאים היוצר כוחות גזירה גבוהים
- שליטה באופן הוספת האבקה לתערובת
- בחירת טמפרטורת הבחישה המתאימה
בוחשים מנתיים (Batch), הכוללים יחידת בחישה מותאמת בתוך המיכל, מהווים פתרון אידיאלי כאשר עובדים עם אבקות קשות לפיזור ונוזלים בעלי צמיגות גבוהה. בנוסף, הזנת האבקה על פני שטח הנוזל והובלתה במהירות לעבר ראש הבחישה באמצעות מערבולת מבוקרת מאפשרות הרטבה מיטבית של האבקה תוך מזעור זמן החשיפה לנוזל.
(מקור: Handbook of Industrial Mixing – Science and Practice)
שיטות טכנולוגיות לבחישת אבקות מאתגרות במיוחד
אבקות רבות הנוטות להיווצר לגושים, כגון מייצבים, ידועות כקשות במיוחד לפיזור. כדי למנוע היווצרות גושים וסתימות, אבקות אלה דורשות בחישה בגזירה גבוהה, הכוללת מיכל והומוגנייזר מסוג Rotor–Stator שתוכננו במיוחד למטרה זו. פותחו מספר פתרונות טכנולוגיים להתמודדות עם מצבים מסוג זה.
"כאשר בתהליכי ייצור שונים משתמשים באבקות עדינות בעלות שטח פנים קטן, הן אינן מתערבבות בקלות בפאזה העיקרית (נוזלית)", מסביר מהנדס קורנבליט (M.Sc), מומחה בחישה בחברת מגט. "כדי להתמודד עם אתגר זה נבדקו מספר פתרונות טכנולוגיים. אחד הפתרונות כולל שימוש בדיסק דיספרסיה בגזירה גבוהה. בשיטה נוספת נעשה שימוש במערכת Tri-Blender המשתמשת באפקט Venturi ליצירת ואקום השואב את האבקה ומחדיר אותה לזרם הנוזלים. פתרון שלישי כולל הזנת אבקה ישירה באמצעות צינור פנימי לתוך הומוגנייזר Rotor–Stator."
למרות שהשיטות מבוססות על טכנולוגיות שונות, הן יעילות מסיבות דומות.
"בכל אחת מהשיטות הללו, האבקה העדינה פוגשת את הנוזל לפני כניסתה לאזור הגזירה האינטנסיבי, אזור שבו קיימת נטייה גבוהה להיווצרות גושים", מוסיף קורנבליט. "כדי לפתור את בעיית ההרטבה והפיזור, יש ליצור ואקום באזור הגזירה, המפריד בין החלקיקים ומאפשר הרטבה טובה יותר. במקביל, יש להפעיל כוח גזירה מספיק כדי למנוע היווצרות של מוצקים צפים".
איזו מבין שלוש השיטות היא היעילה והאמינה ביותר לשימוש תעשייתי?
"הפתרון האידיאלי הוא שימוש בהומוגנייזר Rotor–Stator תוך הזרקת האבקה העדינה ישירות לאזור גזירה אינטנסיבי, וכך למנוע היווצרות של מוצקים צפים", מציין קורנבליט.
בחברת מגט תעשיות אנו מתכננים ומייצרים מגוון רחב של מערכות בחישה מנירוסטה, המותאמות לכל דרישת תהליך. במשך למעלה מ־55 שנים אנו מספקים פתרונות בחישה לחברות ברחבי העולם, תוך שימוש בטכנולוגיות בחישה ועיבוד מתקדמות.
כאשר מדובר בפתרונות בחישה, אנו מהווים פתרון כולל ממקור אחד (One-Stop Shop) להשגת ההתאמה האופטימלית בין המערכת לצורכי התהליך.
