Mezclado de alto cizallamiento
¿Qué es la mezcla de alto cizallamiento?
La mezcla de alto cizallamiento es simplemente la mezcla mecánica enérgica de componentes para dispersarlos, emulsionarlos u homogeneizarlos. Esto se consigue mediante altas velocidades de cizallamiento turbulento que garantizan una mezcla uniforme de las partículas y la formación de mezclas constantes. Para ello también se emplean métodos termoacústicos y de alta energía. Este proceso es crucial para aquellas aplicaciones en las que es necesaria una superficie lisa, una consistencia uniforme o un estado deseado de un producto.
Principales ventajas de la mezcla de alto cizallamiento
- Reducción del tamaño de las partículas: Ayuda a conseguir un tamaño de partícula más fino para mejorar la textura.
- Emulsificación mejorada: Permite transformar el líquido en diversas emulsiones estables, como la mayonesa.
- Mejora de la consistencia del producto: Permite lograr una concentración consistente y reduce la variabilidad durante los lotes.
- Ahorro de tiempo: Mejora los ciclos de bombeo en comparación con otros métodos.
Aplicaciones clave de las mezcladoras de alto cizallamiento
Las mezcladorasde alto cizallamiento se utilizan en muchas industrias, como la farmacéutica, para mezclar componentes activos durante la preparación de comprimidos y cremas. Las grasas muy viscosas pueden mezclarse, como ocurre en salsas, aderezos y bebidas emulsionadas, utilizando mezcladoras de la industria alimentaria y de bebidas. Las cremas, lociones y productos a base de gel que requieren consistencia también pueden crearse utilizando mezcladoras de alto cizallamiento, junto con la mezcla kilométrica de selladores, adhesivos y productos químicos emulsionados.
Mezcladoras por lotes
¿Existen principios de funcionamiento para las mezcladoras por lotes?
Las mezcladoras por lotes funcionan mediante un rotor-estator de alta velocidad o un impulsor dentro de un recipiente fijo; los rotores y estatores aplican un cizallamiento a la mezcla y el resultado final es una mezcla con una consistencia determinada; como las mezcladoras por lotes no contienen piezas móviles, el proceso de mezcla no es continuo. Se utilizan técnicas tanto manuales como mecánicas para añadir elementos, removerlos y retirarlos de la mezcladora.
¿Cuáles son las ventajas de las mezcladoras por lotes?
Las mezcladoras por lotes ofrecen ciertas ventajas muy claras. Entre ellas se incluyen:
- Flexibilidad: Son las más adecuadas cuando se necesitan cantidades más pequeñas de productos personalizados.
- Precisión: Es necesario controlar el tiempo y las condiciones de mezcla durante el proceso, para que los operarios traten de obtener las mejores condiciones y el producto final tenga un aspecto atractivo.
- Facilidad de prueba: Los productos que se estaban investigando junto con los productos en fase piloto se fabricaron y probaron en mezcladoras discontinuas junto con una cantidad menor del material que se utilizaba para la producción.
¿Cuáles son las limitaciones de las mezcladoras por lotes?
A pesar de todas las ventajas que ofrecen, las mezcladoras por lotes presentan ciertas limitaciones:
- Menor eficacia en comparación con los sistemas continuos.
- Tiempo de mezclado, ya que los elementos se añaden de forma secuencial y luego se retiran también en ese orden.
- Las mezcladoras discontinuas no permiten producciones de gran volumen.
Aplicaciones típicas de las mezcladoras por lotes
- Industria cosmética: Durante la producción de cremas y lociones en cantidades más pequeñas.
- La preparación de medicamentos especiales es el negocio de las farmacias.
- La producción de salsas y aderezos gourmet es también el negocio de los comerciantes de alimentos.
Aplicación de las mezcladoras en línea
Funcionamiento de las mezcladoras en línea
Las mezcladoras en línea son máquinas que no se detienen mientras haya materiales que procesar. A medida que los materiales se transportan a la sección de mezclado de la máquina, un conjunto rotor-estator ejerce tensiones de cizallamiento muy elevadas sobre los materiales. El proceso es eficaz y la calidad del producto es simultánea al tiempo de producción.
Ventajas de las mezcladoras en línea
- Capacidad para producir más: Como el equipo está pensado para funcionar sin parar, la producción en masa es más fácil.
- Garantía de calidad: Evita la variabilidad dentro de las materias primas y entre ellas de un lote a otro.
- Reducción del espacio: El diseño de dimensiones compactas permite una integración elegante en las instalaciones de producción.
- Automatización: Se conecta automáticamente a los sistemas.
Desventajas de las dobladoras en línea
- Menos flexibles: Restringe cuando se cambian recetas con frecuencia.
- Inversión inicial: Más cara que las mezcladoras por lotes.
- Limpieza compleja: A menudo requiere sistemas de limpieza in situ (CIP).
Usos habituales de las mezcladoras en línea
- Industria alimentaria y bebidas: Preparación de salsas y bebidas a granel.
- Utilización de cremas o formulaciones líquidas a granel en la industria farmacéutica.
- Emulsiones y dispersiones producidas a granel para modelar productos químicos.
Comparación en planta entre una mezcladora por lotes y una mezcladora en línea
Productividad y resultados
Grabación de mezcladoras por lotes: La producción es baja, ya que se basan en el funcionamiento secuencial y funcionan mejor en lotes a pequeña escala o por encargo.
Mezcladoras en línea
Este tipo de mezcladora garantiza un espacio operativo reducido durante el proceso de mezcla de alto cizallamiento, además de permitir procesos operativos continuos. La mezcladora en línea produce un alto rendimiento al tiempo que mantiene la mezcla de alto cizallamiento. Esto garantiza que se cumplirán todos los requisitos de alto rendimiento con poco o ningún batido para asegurarse de que se realiza la emulsión y la mezcla.
Mezcladoras por lotes
Las mezcladoras por lotes funcionan mejor durante la producción a baja escala o cuando se requiere la mínima precisión, lo que las hace ideales durante la I+D y para productos especiales como cosméticos o productos farmacéuticos. La mezcladora por lotes suaviza cualquier especificación para emulsiones a baja velocidad, ya que requiere la máxima precisión de vez en cuando.
Proceso de fabricación de alimentos y productos químicos
Los fabricantes de alimentos y productos químicos participan en un proceso de producción en masa y la consistencia es clave. Las mezcladoras en línea permiten mejorar la eficacia, y cada empuje adicional aporta estabilidad a largo plazo. En resumen, no existen limitaciones para la mezcladora en línea.
Conclusión
En conclusión, cuando se trata de emulsionar a pequeña escala operativa o a baja velocidad, las mezcladoras por lotes son su mejor aliado para garantizar un bajo margen de error. Por otro lado, en caso de que la eficacia y la productividad sean los objetivos principales, entonces los mezcladores en línea de alto rendimiento son la herramienta a utilizar.
A la hora de elegir, tenga en cuenta factores como el coste, la necesidad del proceso, el volumen de producción y los requisitos específicos de su sector. Siempre que base su selección en sus objetivos operativos, le garantizará el mejor rendimiento y calidad del producto.
