Khi xử lý các vật liệu có độ nhớt từ trung bình đến cao, máy trộn một trục thông thường có thể không cung cấp đủ khả năng lưu thông hoặc phân tán vật liệu. Khi độ nhớt tăng lên, vật liệu trở nên kém linh động hơn, khiến toàn bộ mẻ trộn khó di chuyển qua vùng trộn hơn. Đồng thời, bột hoặc chất phụ gia có thể cần lực cắt mạnh hơn để phân tán, trong khi vật liệu ở gần thành bể có thể di chuyển chậm hơn và vẫn bám chặt vào bề mặt.
Máy trộn ba trục hóa học giải quyết các yêu cầu quy trình khác nhau này bằng cách kết hợp các cơ chế trộn được điều khiển độc lập trong một bình. Thay vì dựa vào một máy khuấy để thực hiện mọi nhiệm vụ, máy có thể sử dụng bộ phân tán tốc độ cao để phân tán, máy khuấy dạng xoắn ốc hoặc kiểu neo để tuần hoàn số lượng lớn và lưỡi neo có máy cạo tường để tiếp xúc với tường liên tục. Cấu hình này làm cho máy trộn ba trục đặc biệt hữu ích cho các công thức hóa học trong đó độ nhớt, độ phân tán, truyền nhiệt và tính đồng nhất của vật liệu phải được kiểm soát cùng nhau.
Nguyên tắc cơ bản là sử dụng ba máy khuấy điều khiển độc lập với các chức năng cơ học khác nhau. Mỗi trục có thể được cấu hình theo công thức và quy trình sản xuất thay vì buộc một lưỡi dao phải xử lý tất cả các hoạt động trộn.
Bộ phân tán tốc độ cao tạo ra lực cắt cục bộ mạnh hơn và nhiễu loạn xung quanh đĩa phân tán. Nó rất hữu ích khi các chất màu, chất độn hoặc các thành phần rắn khác cần được đưa vào pha lỏng hoặc nhớt. Ví dụ, đối với mực in, bộ phân tán có thể hỗ trợ làm ướt và phân tán sắc tố sau khi chất rắn đi vào công thức.
Một lưỡi xoắn ốc có một vai trò khác. Thay vì tập trung chủ yếu vào lực cắt cao cục bộ, nó giúp di chuyển vật liệu nhớt qua thùng chứa và hỗ trợ quá trình trộn tổng thể. Điều này trở nên quan trọng khi công thức có dòng chảy tự nhiên kém và vật liệu xung quanh bình phải được đưa vào vùng trộn chính.
Lưỡi neo có lưỡi cạo tường hoạt động ở cường độ trộn thấp hơn trong khi vẫn duy trì tiếp xúc chặt chẽ với thành bể. Máy cạo giúp loại bỏ vật liệu khỏi tường và đưa nó trở lại hỗn hợp khối. Điều này cũng có thể cải thiện sự tiếp xúc giữa sản phẩm và bề mặt bể có vỏ bọc khi quá trình gia nhiệt hoặc làm mát là một phần của quy trình.
Ba trục được dẫn động độc lập nên điều kiện vận hành của một máy khuấy không nhất thiết phải giống với các điều kiện hoạt động của các trục khác. Một công thức có thể yêu cầu sự phân tán mạnh hơn trong một giai đoạn và sự lưu thông số lượng lớn hơn hoặc sự cạo thành trong giai đoạn khác. Bộ truyền động độc lập mang lại sự linh hoạt để điều chỉnh các chức năng này một cách riêng biệt.
Đây là một trong những lý do chính khiến máy trộn ba trục có thể phù hợp hơn hệ thống máy khuấy đơn đơn giản đối với các công thức khó, nhớt.
Câu trả lời phụ thuộc vào độ nhớt, yêu cầu phân tán, đặc tính dòng chảy và độ nhạy nhiệt độ của vật liệu. Máy trộn ba trục đặc biệt phù hợp với các công thức mà chỉ pha trộn thôi là chưa đủ.
Sản xuất mực in có thể liên quan đến chất màu, chất kết dính, dung môi và chất phụ gia đòi hỏi cả sự kết hợp và phân tán. Máy phân tán tốc độ cao có thể cung cấp lực cắt cục bộ cần thiết cho việc phân tán sắc tố, trong khi máy khuấy xoắn ốc hoặc neo giữ cho công thức có độ nhớt cao hơn được tuần hoàn.
Đối với các ứng dụng này, sự sắp xếp bộ phân tán tốc độ cao + lưỡi xoắn + máy cạo neo có thể cung cấp các cơ chế riêng biệt để phân tán, chuyển động khối và cạo tường.
Chất bịt kín và chất kết dính thường trở nên khó di chuyển khi độ nhớt tăng lên. Máy khuấy tốc độ cao thông thường có thể tạo ra vùng trộn mạnh nhưng không thể di chuyển toàn bộ mẻ trộn một cách hiệu quả.
Máy khuấy kiểu xoắn ốc hoặc kiểu neo có thể hỗ trợ lưu thông số lượng lớn, trong khi bộ phân tán tốc độ cao giải quyết các thành phần yêu cầu lực cắt mạnh hơn. Dụng cụ cạo thành giúp giảm lượng vật liệu còn sót lại trên thành bình.
Đối với các công thức yêu cầu lực cắt cục bộ mạnh hơn, có thể xem xét cấu hình kết hợp bộ phân tán tốc độ cao + rôto/stator + máy cạo neo. Rôto/stato cung cấp một cơ chế khác để xử lý chuyên sâu, trong khi mỏ neo và máy cạp vẫn chịu trách nhiệm cho chuyển động khối và tiếp xúc với tường.
Chất kết dính nóng chảy đưa ra một vấn đề cần cân nhắc khác: nhiệt độ. Vật liệu thường phải ở trong điều kiện xử lý thích hợp để duy trì dòng chảy khả thi.
Máy trộn ba trục có vỏ bọc có thể cung cấp bề mặt được kiểm soát để sưởi ấm hoặc làm mát. Máy cạo neo giúp duy trì sự tiếp xúc giữa vật liệu và thành bể, trong khi các máy khuấy khác thực hiện chức năng trộn tương ứng của chúng.
Thiết kế vỏ bọc thực tế và điều kiện vận hành phải được xác định từ công thức và yêu cầu về nhiệt thay vì chỉ chọn từ kích thước máy trộn.
Bùn truyền từ có thể yêu cầu phân tán cẩn thận các hạt rắn trong hệ thống chất mang nhớt. Ở đây, việc lựa chọn thiết bị phân tán trở nên đặc biệt quan trọng.
Bộ phân tán tốc độ cao có thể cung cấp lực cắt cục bộ cần thiết, trong khi neo hoặc máy khuấy xoắn ốc hỗ trợ lưu thông toàn bộ mẻ. Nếu công thức đòi hỏi sự đồng nhất hóa chuyên sâu hơn, cấu hình bộ phân tán tốc độ cao + rôto/stator + máy cạo neo có thể đưa ra cách bố trí xử lý phù hợp hơn.
Các công thức chăm sóc cá nhân và chăm sóc răng miệng có thể có đặc tính lưu biến khác biệt đáng kể so với các chất lỏng có độ nhớt thấp thông thường. Kem, nước thơm và kem đánh răng đòi hỏi sự di chuyển khối lượng lớn có kiểm soát, sự kết hợp của các thành phần và tùy thuộc vào công thức, sự đồng nhất.
Cấu hình thích hợp phụ thuộc vào thách thức chính là trộn số lượng lớn, phân tán hay đồng nhất hóa chuyên sâu hơn. Đây là lý do tại sao nên chọn máy trộn ba trục theo công thức thay vì chỉ phân loại đơn giản là máy trộn đa năng.
Ưu điểm chính không chỉ đơn giản là có ba trục. Đó là khả năng gán các chức năng cơ học khác nhau cho các máy khuấy khác nhau.
Đối với công thức có độ nhớt cao, quy trình có thể đồng thời yêu cầu:
Phân tán tốc độ cao cho bột, chất màu hoặc phụ gia
Tuần hoàn số lượng lớn để di chuyển vật liệu nhớt qua tàu
Cạo tường để ngăn vật liệu còn sót lại trên bề mặt bể
Đồng nhất hóa trong đó cần có cơ chế trộn chuyên sâu hơn
Kiểm soát nhiệt độ khi vật liệu phải được làm nóng hoặc làm mát trong quá trình xử lý
Cố gắng thực hiện tất cả các nhiệm vụ này bằng một máy khuấy có thể tạo ra sự thỏa hiệp. Hệ thống ba trục tách biệt các chức năng và cho phép kỹ sư xử lý cấu hình thiết bị xung quanh công thức thực tế.
Điều khiển truyền động tần số thay đổi (VFD) hỗ trợ thêm cho phương pháp này. Thay vì coi tốc độ trộn là thông số kỹ thuật cố định của máy, người vận hành có thể điều chỉnh tốc độ trục theo giai đoạn xử lý và hành động trộn cần thiết.
Do đó, bộ phân tán tốc độ cao có thể được sử dụng cho giai đoạn phân tán, trong khi neo hoặc máy khuấy xoắn ốc duy trì chuyển động khối. Trình tự vận hành chính xác phụ thuộc vào công thức và thiết kế quy trình.
Đối với người mua công nghiệp, nhà sản xuất cần được đánh giá dựa trên năng lực kỹ thuật chứ không chỉ dựa trên giá thiết bị.
Đầu tiên, hãy kiểm tra xem nhà sản xuất có thể thiết kế cấu hình máy khuấy xung quanh vật liệu hay không. Nhà cung cấp phải có thể thảo luận lý do tại sao một công thức cần có bộ phân tán tốc độ cao, cánh xoắn ốc, máy cạo neo, rôto/stato hoặc sự kết hợp của các cơ chế này.
Thứ hai, xác nhận sự sẵn có của ba máy khuấy được dẫn động độc lập. Điều khiển truyền động độc lập rất quan trọng vì lực cắt và sự tuần hoàn cần thiết không nhất thiết phải giống nhau trong suốt quá trình.
Thứ ba, thảo luận về độ nhớt của vật liệu, cỡ lô, yêu cầu cắt và kiểm soát nhiệt độ trước khi lựa chọn thiết bị. Một nhà sản xuất đáng tin cậy nên sử dụng những yếu tố này để xác định bể chứa, thiết bị khuấy và cách bố trí bộ truyền động thay vì chỉ giới thiệu một mô hình tiêu chuẩn.
Điều tương tự cũng áp dụng cho hoạt động chân không và khí trơ. Có thể cần phải có chân không khi quy trình cần khử khí có kiểm soát, trong khi việc bảo vệ khí trơ có thể phù hợp khi công thức hoặc quy trình yêu cầu môi trường được kiểm soát. Do đó, hệ thống bịt kín và thiết kế bình chứa phải được xem xét cùng với điều kiện vận hành dự kiến.
Vật liệu ướt là một yếu tố lựa chọn quan trọng khác. Cả thép không gỉ SUS304 và 316L đều có thể được sử dụng cho thiết bị hóa học, nhưng sự lựa chọn phù hợp phụ thuộc vào khả năng tương thích hóa học của công thức, điều kiện quy trình và yêu cầu làm sạch.
Nhà sản xuất nên đánh giá vật liệu tiếp xúc thực tế và môi trường hóa học thay vì lựa chọn thép không gỉ chỉ dựa trên giá cả.
RUMI Technology là nhà cung cấp chuyên nghiệp tập trung vào các giải pháp và thiết bị hóa học, phục vụ khách hàng toàn cầu với các sản phẩm, kiểm soát chất lượng và dịch vụ kỹ thuật được thiết kế để hợp tác công nghiệp lâu dài.
Kể từ khi ra mắt hệ thống định lượng có độ chính xác cao và thiết bị trộn hiệu suất cao tự phát triển đầu tiên vào năm 2018, RUMI Technology đã phát triển vị thế của mình như một nhà cung cấp dịch vụ thiết bị hóa chất tốt. Sự phát triển của nó tập trung vào các yêu cầu pha trộn và định lượng trên các loại sơn, mực, nhựa, vật liệu mới, năng lượng mới và vật liệu tổng hợp.
Đối với các ứng dụng trộn ba trục, cách tiếp cận theo định hướng quy trình này rất quan trọng vì cấu hình thiết bị chính xác phụ thuộc vào mối quan hệ giữa đặc tính của vật liệu và yêu cầu sản xuất. RUMI có thể cấu hình các tổ hợp khác nhau của bộ phân tán tốc độ cao, lưỡi xoắn, lưỡi neo với lưỡi gạt và hệ thống rôto/stator theo quy trình đã định.
Thiết bị của nó cũng có thể được cấu hình với máy khuấy điều khiển độc lập, điều khiển tốc độ VFD, gia nhiệt hoặc làm mát áo khoác, vận hành chân không hoặc khí trơ và vật liệu tiếp xúc SUS304 hoặc 316L theo yêu cầu ứng dụng.
RUMI đã thiết lập một hệ thống đảm bảo chất lượng bao gồm thử nghiệm tại nhà máy 72 giờ và phản hồi sau bán hàng 24 giờ, đồng thời công ty có chứng chỉ ISO 9001 và CE.
Do đó, đối với người mua đánh giá các nhà sản xuất máy trộn hóa chất ba trục, câu hỏi quan trọng không chỉ đơn giản là "Máy trộn giá bao nhiêu?" Một câu hỏi hữu ích hơn là liệu nhà sản xuất có thể chuyển đổi độ nhớt của vật liệu, yêu cầu phân tán, nhu cầu cắt, kiểm soát nhiệt độ, yêu cầu về không khí và khả năng tương thích của vật liệu thành cấu hình thiết bị khả thi hay không.
Một máy trộn ba trục được thiết kế tốt cuối cùng là một giải pháp xử lý. Giá trị của nó đến từ sự kết hợp lưỡi dao phối hợp, truyền động độc lập, cắt, cạo tường, kiểm soát tốc độ, làm nóng hoặc làm mát, bảo vệ chân không hoặc khí trơ và khả năng tương thích vật liệu xung quanh công thức được sản xuất.
Đó là điều làm cho công nghệ này trở nên phù hợp trong sản xuất hóa chất, mực in, chất kết dính, chất bịt kín, bùn từ tính và sản phẩm chăm sóc cá nhân—và là điều tạo nên sự khác biệt giữa một nhà sản xuất kỹ thuật chính hãng với một nhà cung cấp chỉ cung cấp bình trộn tiêu chuẩn.