Ventajas de las mezcladoras de alto cizallamiento

En Silverson llevamos más de 75 años ofreciendo soluciones de mezclado a nuestros clientes. Gracias a nuestros amplios conocimientos y a una de las gamas de productos más completas de un solo fabricante, sea cual sea la escala a la que mezcle, su proceso podría beneficiarse de las ventajas de los mezcladores de alto cizallamiento.

En Silverson llevamos más de 75 años ofreciendo soluciones de mezcla a nuestros clientes. Gracias a nuestros amplios conocimientos y a una de las gamas de productos más completas de un solo fabricante, sea cual sea la escala a la que mezcle, su proceso podría beneficiarse de las ventajas de los mezcladores de alto cizallamiento.

Pero, ¿por qué son ventajosos los mezcladores de alto cizallamiento en comparación con los equipos de mezcla convencionales, como agitadores y agitadores? Los agitadores o agitadores se presentan en una amplia gama de formas y tamaños, como hélices marinas, láminas, turbinas de flujo axial y radial, agitadores/rascadores de compuerta y ancla, etc. A pesar de la amplia gama de capacidades y viscosidades que este tipo de mezclador puede manejar, la naturaleza de bajo cizallamiento de los agitadores limita su eficacia a la realización de tareas sencillas como mezclar líquidos de viscosidades similares, mantener la uniformidad en el tanque y producir flujo en un recipiente para promover la transferencia de calor desde las paredes del recipiente enchaquetado. Cuando el producto tiene que procesarse de alguna manera -se mezclan líquidos de distintas viscosidades, se dispersan e hidratan polvos, se forma una emulsión o suspensión, se disuelven o desintegran sólidos, etc.-, un agitador puede tardar mucho tiempo en conseguir los resultados deseados o, la mayoría de las veces, simplemente no es capaz de hacerlo.

Ahí es donde entran en juego los mezcladores de alto cizallamiento. Las mezcladoras de alto cizallamiento son ideales para este tipo de tareas de mezclado y pueden reducir el tiempo de mezclado hasta en un 90%, lo que mejora el rendimiento, la calidad del producto y la uniformidad entre lotes. Para entender por qué y cómo las mezcladoras de alto cizallamiento pueden lograr estos resultados, es útil saber cómo funcionan.

La rotación a alta velocidad de las palas del rotor dentro del cabezal de mezclado ejerce una potente succión que atrae los materiales líquidos y sólidos hacia el centro del cabezal. A continuación, la fuerza centrífuga impulsa los materiales hacia la periferia del cabezal de trabajo, donde se someten a una acción de fresado en el espacio mecanizado de precisión entre los extremos de las palas del rotor y la pared interior del estator. A continuación, se produce un intenso cizallamiento hidráulico a medida que los materiales son expulsados, a gran velocidad, a través de las perforaciones del estator y circulan hacia el cuerpo principal de la mezcla. Al mismo tiempo, el material fresco se introduce continuamente en el cabezal de trabajo, manteniendo el ciclo de mezcla.

Pero, ¿cómo se traduce esto en mejoras de los procesos de mezcla? La energía de cizallamiento suele ser necesaria para obtener los mejores resultados en las siguientes tareas:

Mezcla de líquidos de distintas viscosidades

Cuando se mezclan líquidos fácilmente miscibles de viscosidades similares, un agitador producirá resultados satisfactorios. Pero cuando hay una diferencia significativa de viscosidad entre los dos líquidos, un agitador tiende a mover los dos líquidos sin mezclarlos realmente, y puede llevar mucho tiempo conseguir una mezcla uniforme. Por ejemplo, cuando se fabrican productos a base de miel, que pueden ser extremadamente difíciles de procesar debido a la alta viscosidad y a las características "pegajosas" de la miel.

Con una mezcladora de alto cizallamiento Silverson, la acción de mezcla positiva del conjunto rotor/estator arrastra los líquidos hacia el cabezal de trabajo, donde se combinan rápidamente antes de ser expulsados a través del estator y proyectados de nuevo al recipiente; los líquidos se mezclan casi instantáneamente.

Desaglomeración y mezcla de polvo/líquido

Cuando se añaden polvos a líquidos, éstos tienden a formar aglomerados que los agitadores convencionales no pueden romper fácilmente. En su lugar, los polvos permanecen en la mezcla en forma de "ojos de pez", glóbulos de polvo con una capa exterior "húmeda" y un centro de polvo seco. Los agitadores carecen de la energía necesaria para romper los ojos de pez o aglomerados e hidratar el polvo atrapado en su interior.

La acción de alto cizallamiento del cabezal de trabajo rotor/estator de Silverson dispersa rápidamente los aglomerados, exponiendo zonas cada vez mayores del sólido al líquido circundante. El resultado es una solución sin aglomerados en cuestión de minutos.

Formación de emulsiones estables

La clave para crear una emulsión estable es obtener el tamaño de gota más fino posible. Cuanta más energía de cizallamiento se introduzca en la mezcla, más pequeñas serán las gotitas en suspensión, creando una emulsión uniforme y estable.

Debido a su naturaleza de bajo cizallamiento, los agitadores convencionales se limitan a mover las dos fases líquidas por el recipiente, por lo que, aunque pueda parecer que las fases se han mezclado, el tamaño de las gotas no se ha reducido significativamente, de modo que, una vez que cesa la agitación, la emulsión volverá a separarse en dos fases distintas.

La mezcla de alto cizallamiento somete a los líquidos a una energía intensa que reduce suficientemente el tamaño de las gotas y permite que las dos fases se combinen, dando lugar a una emulsión estable que no se separará una vez que se haya eliminado la energía de cizallamiento. El diseño de rotor/estator de alto cizallamiento del mezclador Silverson es idóneo para esta aplicación y puede conseguir fácilmente emulsiones con un tamaño de gota de 2 a 5 micras.

Los mezcladores de alto cizallamiento también pueden ser beneficiosos para muchas otras tareas de mezclado, como la disolución, la desintegración de sólidos, la disolución y la recuperación, por nombrar algunas. Para obtener más información, póngase en contacto con Silverson en sales@silverson.co.uk o visite el sitio web de Silverson: www.silverson.com.