乾燥粉末混合装置

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  粉末ミキサー

  A 粉末ミキサー 乾燥粉末を混合する最良の方法は、このミキサーを使用することです。これは汎用性が高く、安価で効果的な機械であり、あらゆる種類の粉末を混合できます。この装置は、化学、食品、および製薬業界で広く使用されています。一度に多くのレシピを混合できるため、バッチプロセスと連続プロセスの両方に使用できます。ツインコニカルスクリューミキサーは、異なる動作方法を採用しています。温度を一定に保ちながら、対象物を上下にゆっくりと動かします。このプロセスにより、材料が分解したり、燃えたりするのを防ぎます。ミキサーがゆっくりと動くため、適切なサイズの塊を作るプロセスである凝集物の噴霧にも使用できます。2つのスクリューによるこの混合プロセスは、エアロゾルに高せん断バッチ混合と同じ結果をもたらします。また、この装置は独自の方法で作られており、他の利点もあります。容器の上部にある軌道アームがスクリューを保持します。回転すると、混合スクリューが円錐形の容器の内壁に沿って移動します。同時に、材料がくっつくのを防ぎます。ミキサーのスイッチを入れると、ミキシングスクリューが下から上へ、そしてまた下へと動きます。この動きは非常にスムーズなので、材料が均一にコーティングされます。

  この機械の運転には、ヒートジャケットを使用することもできます。この加熱方法により、容器のすべての部分に熱が行き渡ります。この方法を使用すると、1トンのバッチの温度を5分以内に175°F上昇させることができます。円錐スクリューミキサーは、穏やかで低強度の混合も行います。自転できるため、先端速度は0.5～2m/sの間で設定できます。また、最も正確な混合を保証します。さまざまなモデルが用意されています。さまざまなプロセスニーズに合わせて変更できます。製造業者はラボでテストを行い、さまざまな用途でのスケールアップ値を予測できます。ほとんどの設計はシンプルで、コントロールは使いやすいです。自動タイマーを使用してミキサーをオフにすることもできます。ほとんどの場合、集塵機は上部にあります。これらの機械は、維持管理と運転が簡単です。

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  粉末混合のためのMBSD法

  移動ブロック標準偏差（MBSD）法は、混合の動態を追跡するために使用できる定性分析の一種です。この方法は、与えられたデータセット内のスペクトル変動が、データの混合の良し悪しを間接的に測定するという考えに基づいています。MBSDは、キャリブレーションを必要とせず、スペクトルの標準偏差を算出する教師なし法です。これは、平滑化のためのSavitzky-Golay法によく似ています。これを行うには、各波長の標準偏差を使用してスペクトルを分析します。次に、各時間ステップでMBSDの値が計算されます。その結果、混合の終点が見つかります。この研究では、5種類の異なる成分の混合の終点を調べました。表6は、混合が終了する点を示しています。

  粉末は、回転するブレンダーで事前に混合された。その後、混合物は回転するディスク上に厚い粉末層として広げられた。スペクトルを取得するために、Bruker MPA FT-NIR 分光計が使用された。最終スペクトルを変化させる可能性のある測定ジオメトリを除去するために、これらのスペクトルに対してフィルタリングが行われた。スペクトルポイントは合計 368 個あった。スペクトルポイントがエクスポートされた後、補間は自動的に行われた。API がどれだけあるかを調べるために、モデルが作成された。モデルの作成には、部分最小二乗回帰モデルが使用された。重要なプロセスパラメータがどのような影響を与えるかを調べるために、実験はさまざまな方法で設定された。結果は、混合ダイナミクスが、投入順序と充填レベルによって異なることを示した。また、投入順序は必要な時間を短縮するのに役立った。

  密度を考慮したモデルは、粉末密度を一定に保ったモデルよりも予測精度が高かった。密度の影響は、モデルの妥当性に影響を与えるため重要である。スペクトルに関する情報を改善するために、いくつかのスペクトル前処理が使用された。また、システムを較正する新しい方法が考案された。スペクトル情報を取得するために、光ファイバーがコンベアベルトの上に設置された。移動ブロックの標準偏差を使用して、混合をどこで終了すべきかを判断した。混合ダイナミクスの高い位置を調査し、その影響について議論した。この方法を使用すると、すべての位置が同時に 5% 未満になったときに混合の終了が設定された。

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  乾燥粉末混合装置における分離

  分離は、粒子の大きさや形状が異なり、その経路が物理的および機械的特性によって決定されるときに発生します。これは、材料を混合している間のどの時点でも発生する可能性があります。分離には主に 3 つの方法があります。それは、ふるい分け、流動化、浸透です。これらのメカニズムはそれぞれ、粒子の動き方を異なる方法で変化させ、異なるプロセスにつながる可能性があります。ふるい分けのプロセスでは、山が小さな粒子にぶつかり、それらがくっつきます。このため、大きな粒子は山の端に落ちます。これにより、細かい粒子の薄い層が上部に形成され、これがベッドになります。粗い粒子は底層を構成します。

  浸透プロセス中、重力によって小さな粒子が大きな粒子の間の空間に引き込まれます。これは、粒子のサイズと空隙のサイズに応じて、垂直方向または水平方向に発生する可能性があります。粉末は、大きな漏斗から供給される 6 フィートのポリカーボネート チューブを使用して、重力によって密閉された垂直シュートを通って移動されました。ASTM 試験機が変更されました。流動エネルギーが測定され、これが分離にどのように影響するかが調べられました。流動エネルギーが高いほど分離する傾向が強くなることが観察されました。凝集力によって分離を止めることもできます。これらのものを一緒に保持する力は、混合または分離するように変更できます。これらのものがどのように連携して機能するかをシミュレートするために、数学モデルが作成されました。

  分離は、物体を引き寄せる静電気力、ファンデルワールス力、およびクラスターの形成によって阻止される可能性があります。 粉末混合ブレンダー機. しかし、これらの要因だけでは分離を防ぐことができない可能性があります。建物から出る空気の逆流についても議論されています。逆流が十分に強い場合、微粒子が外に出てしまう可能性があります。これはその地域で問題を引き起こす可能性があります。また、粒子の大きさや丸みを知ることも重要です。粒子の大きさの違いは、粒子の粗さ、柔軟性、密度によって生じます。たとえば、微粒子は粗い粒子よりも空気抵抗の影響を受けやすいです。また、微粒子は空隙に長く留まる傾向があります。最後に、DEMの使用が検討されました。このモデルは、粒子の動きを調べたり、混合物を取り扱う際に発生する可能性のある応力をシミュレートしたりするために使用できます。

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