工業用ブレンド

エリック・メイナード氏、ジェニケ＆ヨハンソン副社長 | 2021年1月25日

混合とブレンド – 無数の産業用途において重要なプロセスステップです。 材料が未加工品、中間製品、最終製品であるかにかかわらず、必要な品質レベルでの均質性を達成するために、どれほど多くのバルク材料が混合/ブレンド操作を受けているかを考えると驚くべきことです。

私はよく、ミキサーの選択を工具セットに例えて考えます。つまり、ハンマー、ドライバー (数種類/サイズ)、ペンチ、レンチ、ワイヤー カッターなどのさまざまな手動工具が入った工具箱があります。 ワイヤーを切断するのにワイヤーカッターが必要で、ハンマーを使用しても無駄であるのと同じように、チョコレートチップやクッキー生地などの凝集性の高い混合物をブレンドするためにタンブルブレンダーを選択することを想像してみてください。うまくいきません。

万能の万能ブレンダー「ユニバーサルブレンダー」はいかがでしょうか？ スイス軍のツールにも、目の前の任務を支援するための複数の道具が備わっています。 宣伝されているユニットでさえ、単一のセットアップツールではその約束を果たすことができないため、実際にはユニバーサルブレンダーはありません。 想像してみてください。あなたがハンマーなら、多くのものが釘のように見え始めます。

効率的な方法でブレンドの均一性を確実に達成するために、さまざまなテクノロジーを使用した一般的な工業用の混合/ブレンド操作をいくつか考えてみましょう。

食品業界では、砂糖、小麦粉、リン酸塩やステアリン酸塩などの化学添加物などの食品粉末を混合するためにリボン ミキサーを使用することがよくあります。 これらのブレンダーは粉末を半流動化し、バッチ操作で成分を迅速に組み込むことで、製造の柔軟性、速度、正確性を実現します。

電池業界で正極混合物を製造する場合、通常はプラウブレンダーを使用します。プラウブレンダーは、圧縮前に化学ブレンドを生成するために必要な凝集性粉末と液体を混合する機能を備えています。 プラウ ミキサーは、チューリップ高速エフェクターを使用して、迅速なブレンド時間と凝集体の細断を行う機能により、混合物を簡単に処理できます。

製薬業界で、設計しているプロセスステップに応じて適切なブレンダーを選択するという課題を想像してみてください。 たとえば、直接圧縮ブレンドを扱う場合は、ツインシェルまたはダブルコーン構成のタンブル ブレンダーを使用できます。 一方、湿式造粒プロセスを行っている場合は、粒子クラスターを破壊するために 4,000 rpm 以上で動作するチョッパーを備えた高せん断ミキサーを使用している可能性があります。 次に、錠剤コーティングもあり、乾燥した錠剤に液体を加えて、最終剤形製品を穏やかにタンブルコーティングします。 これらの例は、「ハンマー」がすべての混合プロセスに対する答えではないことを示しています。

プラスチック業界でのブレンドは、カスタム配合プラスチックにとって最も重要です。 ソーダボトラーでさえプラスチックがどれだけ長く使われてきたかを見てください。 最後に 2 リットルのペットボトルを落として割れたり、プラスチックが半透明になったのはいつですか? おそらく80年代以降ではないでしょう。 HDPE や PP への化学添加剤によって特性が改善されただけでなく、ミルクジャグ、シャンプーボトル、歯磨き粉の容器を製造するフィルムや押出工場では、配合押出機に供給するための連続混合プロセスが一般的になってきました。 耐衝撃性改良剤、清澄剤、UVA/UVB 阻害剤、および難燃剤はすべて、高スループット成形装置に供給する連続リボンブレンダーを効果的に使用することにより、バージンプラスチックに効果的に組み込まれます。

一部の業界では、「ホッパーブレンダー」と呼ばれる技術を使用することさえできており、これにより、ブレンドされていない固形物で満たされたサイロに規格外の固形物を混合することができます。 重力流のみの装置を使用して、材料を 2 ～ 4 つの再循環パスに通します。 このアプローチにより、高スループット、効率的な混合が可能になり、規格外の材料を保管および混合する機能が可能になります。 この技術はプラスチック業界で数十年にわたって使用されてきました。

では、ミキサーまたはブレンダーの選択が正しいことをどのようにして判断できるのでしょうか? もちろん、その答えは効果的なサンプリングを通じて得られます。 ブレンダーに何を入れたかを知るだけでは十分ではありません。 ブレンドの最終状態に到達したことを知るには、ブレンドの適切なサンプリングが不可欠であり、排出終了時のストリームのサンプリングも重要です。 ミキサー/ブレンダーが均一性を示せば、プロセスの次のステップに送られる材料も同様に良好であることが保証されると多くの人が信じているため、この後者のステップは見落とされがちです。 ほとんどの場合、これは誤った希望です。 簡単に言えば、ブレンドが完了したら作業は完了ではありません。 実際、人種差別の影響を回避するための本当に大変な取り組みは始まったばかりです。

エリック・メイナードはジェニケ＆ヨハンソン社の副社長です。 詳細については、978-649-3300 に電話するか、www.jenike.com にアクセスしてください。

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