Smanjenje emisija u industrijskoj proizvodnji

Razlika između uspjeha u laboratoriju i neuspjeha u proizvodnji

Svaki inženjer procesa zna taj osjećaj. Formulacija radi prekrasno na laboratorijskoj klupi. Miješanje traje 12 minuta, materijal izgleda savršeno, rezultati testa su čisti. Onda se povećanje doseže do proizvodnje, i sve se raspada. Miješanje traje 45 minuta. Materijal se pregrijava. Bubuljači se zaglave. Konačni proizvod ne odgovara specifikaciji.

Mešanje viskoznosti je mjesto gdje se ta pukotina najbrutalno pojavljuje. Kako viskoznost raste u stotine tisuća ili milijune centipoisa, fizika mešanja se fundamentalno mijenja. Protok postaje spor. Raspršivanje toplote pogoršava. Zračni zamci postaju gotovo neizbježni. Povećanje od laboratorijske mješalice do proizvodne opreme bez razumijevanja tih smjena je recept za gubljenje materijala i propuštenim rokovima.

Problem nije samo u debljini.

Visokovlakni materijali otporni su na protok. To je očito. Ono što je manje očito je kako taj otpor surađuje s svim drugim aspektima procesa mešanja.

Kada materijal ima viskozitet u rasponu od 100.000 do 1 milijuna cP, ulaz energije potreban za njegovo kretanje dramatično se povećava. Ta energija ne nestaje, nego postaje toplota. U laboratorijskom mešalju s dobrim odnosom površine prema zapremini, ta se toplota prilično dobro raspršuje. U proizvodnom spremniku, ista gustoća energije stvara vruće točke koje mogu degradirati komponente osjetljive na temperaturu.

Drugi faktor je raspodjela šišanja. Fluide niske viskoznosti jednako prenose šišanje kroz cijeli volumen. Visoko viskozne tekućine umiruju kretanje. Materijal u blizini mijatora se kreće, materijal na zidovima posude jedva se pomakne. Stvorite mrtve zone. Stagnirajući materijal sjedi i kuha dok aktivna zona postaje preopterećena.

Vakuum mijenja igru za uklanjanje mjehurića

Zrak je tihi ubojica viskoznih serija. Mjehurići koji se formiraju tijekom mešanja nemaju kamo otići u debelom materijalu. Ne mogu se uzdići na površinu kao u tekućini niske viskoznosti. Ostaju u suspenziji, stvarajući praznine koje slabe konačni proizvod.

U slučaju da se proizvod ne može upotrijebiti za proizvodnju električne energije, potrebno je upotrijebiti i električnu energiju. Materijal se prenosi u zasebnu posudu, primjenjuje se vakuum, a mjehurići se izvlače s vremenom. To povećava stube, povećava upravljanje i rizikuje kontaminaciju.

Planetarni centrifugalni mešači s integrisanom vakuumskom sposobnošću rukovode odgazivanjem tijekom mešanja - Što? Vakuumsko okruženje povlači negativni pritisak dok centrifužna sila gura mjehuriće prema zidovima spremnika, gdje se neprestano evakuišu. Rezultat je stopa ostataka mjehurića ispod 0,3 posto, u usporedbi s 2 do 5 posto s tradicionalnim metodama .

Upravljanje temperaturom postaje nepredstavljivo u razmjerima

Proizvodnja toplote u mešanju visoke viskoznosti nije mala smetnja, to je procesna varijabla koju je potrebno kontrolirati. Projekt u tvornici lepila u južnoj Kini pokazuje u čemu je stvar. Tim je povećavao poliuretanski formulaciju za zatvaranje od 5 litara laboratorijske serije do 200 litara proizvodnih serija. Na laboratorijskom mešaču, temperatura je bila ispod 45°C. Na proizvodnom mešaču bez aktivnog hlađenja temperatura se povećala na 72°C u roku od 20 minuta. Zatvarač se prerano izliječio u posudi. -Bila je to otpad.

Rešenje nije bilo samo dodavanje hlađenja. Proizvodni mešalnik trebao je aktivnu kontrolu temperature s cirkulirajućom rashladnom tečnošću i povratnom informacijom u stvarnom vremenu. Nakon što je instalirana, temperatura je ostala unutar 2 °C od postavljene vrijednosti tijekom cijelog trčanja. Formulacija prebačena bez izmjena.

Aktivne krugove kontrole temperature u modernim planetarnim mešalicama rešavaju to cirkulacijom fluida s kontrolisanom temperaturom oko komore za mešanje - Što? Neki sustavi nude hlađenje i grijanje u istom krugu, pružajući fleksibilnost za materijale koji zahtijevaju određene temperature obrade.

Jednakost šišanja određuje kvalitetu krajnjeg proizvoda

U sustavima visoke viskoznosti, ne doživljavaju svi materijali istu povijest šišanja. Materijal u blizini rotora dobiva visoku rezanu snagu; materijal u blizini zidova dobiva nisku rezanu snagu. Razlika u izloženosti šišanju stvara promjene u temperaturi, kvaliteti disperzije i konačnim svojstvima.

Planetarna kretanja to rješava kroz složen polje protoka spomenuto ranije - Što? U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za proizvodnju električne energije u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka, proizvođač mora imati pravo na dodjelu električne energije u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka. U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog standarda, test se provodi na temelju podataka iz članka 4. stavka 2.

Poboljšanje u jednaki je vidljivo u brojevima. Za provodnu srebru u 800.000 cP, planetarno miješanje smanjuje vrijeme obrade sa 45 minuta na 12 minuta, dok se poboljšava jednakoća disperzije srebra u prahu na 99,3 posto - Što? Proizvođač fotonapetostnih sustava koji je koristio isti pristup izvijestio je o povećanju u trajanju napetosti zavarivanja solarnim ćelijama za 25 posto .

Zamka za povećanje razmjera koja hvata većinu timova

Najčešća greška u povećanju viskoznosti mešanja je pretpostavljanje linearnih odnosa. Udvostručite količinu serije, udvostručite vrijeme mešanja. Potroji glas, potroji snagu. Ne radi se tako.

Mešanje u tekućinama visoke viskoznosti uređuje složeni odnos između geometrije, brzine i svojstava materijala. U slučaju da se proizvod ne može upotrebljavati u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, to se može upotrebljavati u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog članka. Uređaj za proizvodnju topline Metodi protoka se mijenjaju kako Reynoldsovi brojevi padaju u laminarni režim.

Testiranje na pilotnom nivou s stvarnim materijalom ili dobro karakteriziranim simulantom nije pregovaravo. Preskočite ovaj korak, i iznenađenja u proizvodnoj skali će biti skupa. Analiza neuspjeha u povećanju razmjera u industriji ljepila 2024. godine otkrila je da je 68 posto problema proizvodnje povezanih s mešanjem moglo biti identificirano u pilotnom obimu s odgovarajućim protokolima testiranja.

Kada je mešanje visoke viskoznosti smisleno, a kada ne

Planetarna centrifugalna mešaonica izvrsno se bavi materijalima u rasponu od 100.000 do nekoliko milijuna cP - Što? U ovu kategoriju spadaju paste, čvrstine, visoko čvrsta ljulja i polimeri. Kombinacija planetarnog kretanja, vakuuma i kontrole temperature rješava tri najveća problema - mrtve zone, mjehuriće i toplinu - u jednom paketu.

Za materijale s manjom viskoznošću jednostavnije i jeftinije tehnologije mešanja mogu biti sasvim primjerene. U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2.

SMIDA je proveo više od deset godina razvijajući planetarnu centrifugalnu tehnologiju mešanja posebno za viskozitetne i složene višefasne sustave - Što? Oprema tvrtke integrira planetarno kretanje, polja centrifužne sile i vakuumsko okruženje u trodimenzionalnoj tehnološkoj arhitekturi koja obrađuje materijale od 100.000 do preko milijun cP. S aplikacijama koje obuhvaćaju ljepila, kozmetiku, elektroniku, novu energiju i zračne i svemirske materijale, SMIDA podržava proizvođače kojima je potrebna pouzdana skala od laboratorije do proizvodnje bez ugrožavanja kvalitete mješavine.