Co jsou mixéry s vysokým střihem?
Míchačky s vysokým střihem jsou zařízení navržená tak, aby kompletně kombinovala tekuté, plynné a pevné složky, které by se normálně nemíchaly úplně pomocí konvenčních metod. Tato zařízení využívají fenoménu dynamiky tekutin známého jako smykové napětí pro kombinování obtížně mísitelných materiálů. Střihové napětí nastává, když se dvě tekutinová tělesa pohybují navzájem různými rychlostmi a vytvářejí oblast deformace podél kontaktní oblasti mezi nimi. Míchačky s vysokým střihem používají řadu vysokorychlostních oběžných kol otáčejících se ve stacionárním pouzdru, aby účinně promíchaly jeden komponentový materiál zavedený do konstantního proudu druhého při různých rychlostech. Běžně se používá několik typů směšovačů, včetně šaržových, inline a ultravysokých směšovačů.
Kombinace materiálů, které se za normálních podmínek úplně nemísí, se nazývají nemísitelné směsi. Olej a voda jsou dobrým příkladem takového obecně nekompatibilního páru prvků. Důkladná kombinace normálně nekompatibilních kombinací tekutin, pevných látek a plynů je však nezbytnou součástí mnoha průmyslových a chemických procesů. V případě selhání běžných kombinačních metod se používají mixéry s vysokým střihem k dosažení úplné směsi jinak nemísitelných složek. Tyto míchačky využívají mechanismus dynamiky tekutin známý jako střižné napětí, ke kterému dochází v oblasti, kde se dvě tělesa materiálu pohybující se různými rychlostmi vzájemně dotýkají.
Střihové napětí způsobuje lokalizovanou deformaci obou materiálových toků, které slouží k jejich intenzivnímu spojování podél střihové roviny. Ve směšovacích strojích s vysokým střihem se tohoto účinku obvykle dosahuje vysokorychlostním oběžným kolem nebo rotorem, který se otáčí v těsně přiléhajícím statickém krytu nebo statoru. Komponentní materiály zavedené do komory vytvořené statorem zažijí na svém vnějším okraji vyšší rotační rychlosti než ve svém středu. Tento diferenční rychlost způsobuje smykové napětí potřebné k efektivní kombinaci materiálů. Tyto kombinace mohou sestávat z různých párů tekutin, kapalin a plynů nebo kapalin a pevných látek, jejichž výsledné směsi jsou známé jako emulze, lysoly a suspenze.
V potravinářském, farmaceutickém, kosmetickém a papírenském průmyslu se běžně vyskytuje několik různých typů mixérů s vysokým střihem. Patří mezi ně šarže, inline a mixéry s extrémně vysokým střihem, z nichž každý má specifické provozní výhody. Vsázkové míchačky jsou vybaveny směšovací nádrží s oběžným kolem umístěným na jeho dně s materiály komponentů, které jsou naloženy do nádrže shora, což umožňuje tomuto typu míchačky rychle zpracovat velké objemy. Inline mísiče jsou zvláště vhodné pro míchání kombinací tekutina / prášek a mají lineární uspořádání podávání / vypouštění, které protahuje směs skrz ni, stejně jako míchání materiálů. Míchačky s extrémně vysokým smykem obecně umožňují jednoprůchodové míchání a ve statoru mají řadu perforací, kterými jsou materiály tlačeny vysokou rychlostí.