العلم وراء مزج الفراغ المُتجانس: كيف يعمل

دور مزج الفراغ المُتجانس في العملية الصناعية. لا غنى عن مُتجانسات الفراغ في العمليات الصناعية الحديثة حيث توفر دعماً لا يُقدر بثمن لإنتاج منتجات تتراوح بين الكريمات واللوشن، الصلصات وحتى المنتجات الدوائية. تم تصميم هذه الخلاطات خصيصاً لإنتاج خلطات تمامًا متجانسة حيث غالباً ما تشكل المُتجانسات، مواد التوتر السطحي ومجموعة متنوعة من المكونات الأخرى مزيجاً.

ماذا يفعل الجزء الدوار عالي السرعة في حالة مُتجانس الفراغ؟

يتم إنشاء هذه القوة الدورانية عالية التردد حول المحور المركزي لقص، خلط وتفريق المواد بسرعة. إنها تفك جزيئات كل مكون وتحدد أيضًا مدى نعومة الملمس النهائي الذي ستحصل عليه. في المنشور السابق، تحدثت عن ارتداء طاحونة التأثير، لكن كيف يختار الشخص رotor لمجال معين؟

للوصول إلى أفضل النتائج قد يكون من الضروري أن تكون سرعات أطراف الروتور سريعة بما يكفي لإنشاء قوة شد قوية كافية لتحطيم المكونات بشكل جيد. كما أن تصميم الروتور مهم للحصول على خليط نهائي متساوٍ. إذا لم يتم توازن الروتور بشكل صحيح، يمكن أن تقلل الاهتزازات الآلية من فعالية أي خلاط وتؤثر على جودة الإخراج.

خلطات ناعمة من خلاط التحلل بالموجات الفراغية

تعمل خلاطات التماسك الفراغية بسبب التفاعل والتوفيق بين ثلاثة عناصر رئيسية: الضغط، درجة الحرارة والعمل الميكانيكي. تحتوي على مكونات ذات ميزة ميكانيكية تعمل بشكل جماعي لطحن المكونات وتحويلها إلى جزيئات أصغر، وتتماسكها بحيث تكون مرتبطة بالكامل مع بعضها البعض عبر كامل نطاقها.

إحدى هذه الشروط الأساسية هي الضغط داخل غرفة الخلط. وهو ناتج عن الفراغ الذي توفره خلاطات التماسك الفراغية والذي يسمح بسحب جميع فقاعات الهواء والغاز منها. وإلا فإن الجيوب الهوائية أو الفقاعات ستصاحب ما سيكون له قوام/اتساق غير متجانس.

لقد أظهرت درجة الحرارة أيضًا تأثيرًا كبيرًا فيما يتعلق بلزوجة الخلط وتوافق المكونات. مثل اللزوجة الأقل، درجات الحرارة الدافئة تكون مسؤولة جزئيًا عن مدى سهولة الخليط. وأهم من ذلك، يمكن أن يتعرض بعض المنتجات مثل مستحضرات التجميل أو الأطعمة لخسارة في الجودة عندما تتعرض لدرجات حرارة مرتفعة.

كيف يؤثر الضغط والحرارة على خلاط التحلل الفراغي؟

في أي نوع من السرعات العالية، فإن الضغط أو درجة الحرارة داخل وحدة خلاط التحلل الفراغي سيكون له تأثير اقتصادي متراكم. يعمل المكره عالي السرعة على طحن المكونات لتحويلها إلى جزيئات أصغر بسهولة. يضمن الضغط داخل الغرفة خلط المكونات بشكل متساوٍ، كما أن التحكم في درجة الحرارة يقلل اللزوجة لتسهيل الخلط.

الفائدة من خلاطات التحلل الفراغي هي أنها ممتازة للمنتجات الحساسة للحرارة، مثل البروتينات والمكونات الطبيعية التي تواجه مشاكل تلف الحرارة لأن مزيج درجات الحرارة المنخفضة تحت ضغط عالٍ يمكن أن يساعد في تقليل هذه المخاوف. وهذا هو السبب الرئيسي الذي يجعل خلاطات التحلل الفراغي مفيدة للغاية في هذه الحالة.

مقال في غوص عميق حول الديناميكا السائلة

هذا هو أحد النقاط البارزة حيث تدخل الديناميكا السائلة حيز التنفيذ لإنشاء قاعدة علمية لمزجارات الفراغ التحللية. وهذا مهم نظرًا لمستوى التفاصيل في ديناميكيات السوائل في هذه المرحلة التي تحفز خلطًا لطيفًا ومتجانسًا. يولد المكره عالي السرعة قوى القص مما يؤدي إلى ظواهر ديناميكية سائلة مثل الاضطراب، والتجويف، أو الإجهاد الناتج عن القص.

الاضطراب: عندما يكون حركة السائل شديدة للغاية بحيث تكون لها حركات فوضوية وعشوائية. أما التجويف فهو تكوين جيوب هواء صغيرة أو فقاعات في السائل نتيجة انخفاض الضغط. يمكن أن يتسبب المكره عالي السرعة أيضًا في التجويف الذي يولد قوى القص التي تساعد في سحق الجزيئات المتبقية في الخليط.

الإجهاد القصّي: قوى الاحتكاك بين أجزاء المادة التي تمر بحركة تفاضلية؛ على سبيل المثال، عندما تنزلق الطبقات بالنسبة لبعضها البعض في السوائل، تكون قوة الاحتكاك متناسبة مع مدى سرعة انتشار هذه الشُعَب أو الحزم (المقاومة ضد الجريان)، مما يؤدي إلى حدوث خطوط على الأسطح حيث يتحرك السائل بشكل أسرع/أبطأ..." كما أنه وفقًا للإجهاد القصّي، يمكن تحقيق فهم أعمق لتحسين سرعة الدوار واللزوجة لتحقيق مستوى المواد الناتجة بالتساوي.

تعرف على العلوم وراء خلاط التماسك بالمفرغة وتجانس المادة

في النهاية يأتي التجانس، وهو الأساس والأطر الأمامية في جميع العمليات باستخدام خلاط التماسك بالمفرغة. هذا هو تحويل جزيئات السائل والصلب في الخليط إلى حجم مثالي، ويتألف من كسرها إلى قطع أصغر. يجب تحقيق هذه الخطوة للتجانس ليس فقط لإنتاج الكريمات أو المنتجات الصيدلانية ولكن أيضًا في إعداد الطعام.

التجانس هو عملية تشغيل المكره عالي السرعة في خلاط التماسك تحت الفراغ مما يؤدي إلى تكسر الجزيئات. كلما كان الدوران أسرع مع عناصر قص وطحن، فإنه يوفر لك قوى القص والخلط لتكسير الجزيئات إلى أحجام أصغر، وهو نوع المكره / طاحونة عالي السرعة. يمكن القيام بشيء يتعلق بهذه العملية عن طريق زيادة سرعة المكره تدريجياً أو عكس اتجاه دوران الخلاط.

بالمجمل، بناءً على المبدأ العلمي لخلاط التماسك تحت الفراغ، يمكننا صنع منتجات ذات جودة عالية ومتجانسة وكريمية. تعتمد أداء خلاطات التماسك تحت الفراغ على عوامل مثل الضغط، درجة الحرارة والفعل الميكانيكي وما إلى ذلك أثناء مرحلة التجانس التي يمر بها المنتج بسرعة. هذا يوفر للمشغلين شعوراً جيداً بكيفية التدرج لتحقيق النسيج، اللزوجة ومستوى الجودة المطلوب في المنتج النهائي.