La mezcla de polvos es común en empresas de diversos sectores, como el farmacéutico, el de materiales avanzados y el de ingeniería química. El paso de mezclado de la máquina mezcladora de polvos es crucial en muchos procesos, siendo su objetivo principal lograr una distribución uniforme de todos los componentes. Si bien la mezcla de polvos puede parecer simple, suele ser compleja.

Desafíos en polvo

Los principales desafíos en las máquinas mezcladoras de polvos son la segregación y la aglomeración, que están directamente relacionadas con las propiedades de flujo y el tamaño de partícula de los polvos en la mezcla. Antes de profundizar en estos temas, conviene comprender las propiedades de flujo de los polvos.

Características de la mezcla de polvos

Residencia en Las propiedades de flujo de los polvos se pueden dividir en dos categorías principales:

(1) FPolvos fluidos: Polvos que no se pegan entre sí.

(2) Polvos cohesivos: Polvos que se adhieren entre sí y forman aglomerados, que No se puede dispersar bien durante el proceso de mezcla.

Varios factores pueden afectar la formación de aglomerados, como la humedad, la carga estática y las fuerzas entre partículas.

Además, a medida que disminuye el tamaño de las partículas, aumenta la tendencia de los polvos a unirse; en otras palabras, las partículas más pequeñas tienden a ser más cohesivas, mientras que las partículas más grandes fluyen más libremente.

¿Cómo se produce la segregación de dosis de polvo?

La segregación (o desmezcla) de polvos es uno de los mayores desafíos en las máquinas mezcladoras de polvos. Los polvos sueltos presentan un riesgo significativamente mayor de segregación en comparación con las mezclas cohesivas. La segregación suele ocurrir mediante uno de tres mecanismos: percolación, vibración o transporte.

La percolación ocurre cuando la gravedad atrae partículas más pequeñas hacia espacios vacíos. Esta forma de separación suele ocurrir cuando la mezcla de polvos presenta una amplia gama de tamaños de partículas.

La vibración se produce con el tiempo a medida que las partículas más pequeñas vibran y se mueven debajo de las más grandes. Al igual que en la percolación, la vibración se produce principalmente cuando la máquina mezcladora de polvos entra en funcionamiento y el polvo mezclado contiene partículas grandes y pequeñas.

El transporte se produce por la colisión de partículas de polvo entre sí durante el transporte. En muchos casos, las partículas más grandes tienden a migrar hacia el exterior del contenedor, mientras que las más pequeñas se acercan al centro.

Estos escenarios pueden ocurrir en cualquier momento durante la etapa de mezcla, así como durante el transporte y almacenamiento de materiales en polvo.

Para evitar la segregación, las empresas generalmente intentan minimizar el tiempo entre el paso de mezcla de la máquina mezcladora de polvo y el siguiente proceso, e implementan procedimientos especiales de manipulación de materiales.

¿Cómo se produce la aglomeración de dosis de polvo?

La aglomeración es otro problema frecuente al mezclar polvos en mezclas cohesivas. En los polvos cohesivos, los aglomerados son grumos que, si no se dispersan correctamente, pueden provocar una mezcla desigual dentro del recipiente. En muchos casos, las mezclas de polvos cohesivos requieren molienda o tamizado para desintegrar estos aglomerados. Además, las partículas de polvo más grandes pueden recubrirse en seco con partículas más pequeñas para reducir las fuerzas entre partículas y la tendencia a la aglomeración.

Debido a la intensidad y los mecanismos de mezcla, los métodos tradicionales de mezcla de polvos, como el cizallamiento, la difusión y la convección, solo son eficaces para mezclar ciertos tipos de mezclas de polvos. Suelen ser muy lentos e ineficientes, y no logran una uniformidad completa.

Además, estos métodos tradicionales generalmente no permiten mezclar simultáneamente mezclas de polvos fluidos y cohesivos. Por lo tanto, históricamente, la selección de la tecnología de mezcla en la mezcladora de polvos ha dependido de las propiedades específicas del polvo de la mezcla en cuestión, incluyendo las características de flujo y el tamaño de partícula.

¿Cómo lograr una mezcla uniforme de polvos?

Los sistemas de mezcla resonante han revolucionado el panorama de la mezcla de polvos. Permiten mezclar polvos con mayor uniformidad y rapidez que cualquier otro mezclador, lo que les ha valido la reputación de ser los sistemas de mezcla de polvos más excepcionales hasta la fecha.

Normalmente, la Tecnología de Mezcla Resonante (RAM) puede mezclar completamente polvos de casi cualquier tamaño, propiedad del material o morfología, incluyendo polvos fluidos y cohesivos, en tan solo 30 segundos. La mezcladora de polvos RAM de alta viscosidad puede procesar fácilmente materiales cohesivos y pastas que superan la capacidad de otros mezcladores. La viscosidad, una medida de la resistencia de un fluido a fluir, se expresa en centipoises (cP) y es una de las propiedades que influyen en la dificultad de lograr la uniformidad en una mezcla.

Las sustancias de baja viscosidad (como el agua y otros líquidos) presentan menor resistencia y fluyen con mayor rapidez. La viscosidad del agua es de 1 centipoise (cP).

Las sustancias de alta viscosidad (como la miel o el alquitrán) son menos deformables y fluyen más lentamente. La viscosidad de la miel oscila entre 2000 y 10 000 cP. Algunas sustancias de alta viscosidad pueden alcanzar incluso cientos de millones de centipoises.

Las pastas y mezclas de alta viscosidad consisten en sólidos en una matriz líquida. Cuanto menos líquido haya en la matriz, mayor será la viscosidad (hasta cientos de millones de centipoises), lo que resulta en una apariencia y un comportamiento más parecidos a los de los sólidos.

Encontrar una máquina mezcladora de polvos de alta viscosidad que funcione rápidamente y logre una mezcla uniforme antes era casi imposible... hasta ahora.

Mezcla resonante

La mezcla resonante permite mezclar fácilmente materiales de alta viscosidad con una velocidad y uniformidad que las mezcladoras de polvo tradicionales no pueden igualar. Los mezcladores RAM de alta viscosidad utilizan energía acústica para lograr una humectación, incorporación y mezcla completa de forma rápida y uniforme en toda la matriz. RAM acelera estos procesos induciendo la inestabilidad de Faraday, un fenómeno en el que se forman ""fingersddhhh" invasivos en los límites de materiales con diferentes densidades, junto con ""cavitiesd"" encapsulantes. Mediante una humectación, incorporación y mezcla rápidas, RAM puede lograr resultados altamente uniformes y de mayor viscosidad a un ritmo mucho mayor que las tecnologías tradicionales.