Есть огромное количество разнообразных насадок на мешалки. Они отличаются размерами рабочей области, методом крепления, а так же материалами, из которых они изготовлены. А главное их отличие в назначении, о чём мы сейчас и поговорим.
Итак, попробуем разделить основные типы насадок по типам их использования. Сразу оговоримся что это не специализированный материал как в учебнике или пособии, а просто наблюдения коллектива, который всеми ими пользуется и любит искать что-то новое и более эффективное ☺
Какие есть основные типы насадок в разрезе цели их использования (будет что-то вроде оглавления ):
- Эмульгирование
- Вязкие среды
- Высоко-интенсивное смешивание чего угодно
- Максимальное физическое воздействие на продукт
- Деаэрация
- Растворение твёрдых фракций в жидкостях
- Смешивание в ёмкостях с узким горлом
- Смешивание в ёмкостях, формой отличающихся от круга (прямоугольные, кубические и прочее)
- Длительное низкоинтенсивное смешивание
- Работа с ПАВ
- Работа с кислотами и другими агрессивными средами
- Работа с высокими температурами
Подробное описание насадок для погружных мешалок.
Работа с высокими температурами:
Будем считать высокими температурами всё что выше 100 градусов Цельсия. У насадок, которые подвергаются высоким температурам, должны быть или специальные марки стали, что дорого и тяжело в обработке, или минимальное количество сложных элементов, которые могут деформироваться при нагревании. То есть не должно быть мелкой частой резьбы, которую заклинит при расширении, ну и, конечно же, никаких пластиковых втулок или других частей, которые могут расплавиться или изменить плотность и форму. В таких случаях лучше использовать цельные неразборные насадки. Хотя любая разборная насадка из нержавейки с шагом и глубиной резьбы от 0,5мм тоже отлично подойдёт.
Работа с кислотами и другими агрессивными средами:
Для кислот (а так же некоторых ПАВ, которые очень активные и могут разъедать даже кажущийся прочным и нержавеющим металл, нам не подойдёт обычная нержавейка типа ASCI304 и подобные марки – тут нам надо использовать определённые виды пластика в зависимости от типа кислот. В подавляющем большинстве случаев используют один и тот же пластик, который в обиходе называют «кислотоустойчивым». Не удивляйтесь весу таких насадок – хоть они выглядят как пластиковые, но по факту внутри там обычная металлическая насадка, просто она «в шкуре» из пластика, иначе бы она была хрупкой и слишком гибкой. Конечно же есть и разные марки устойчивых металлов. Которые тоже могут выдерживать агрессивные среды, но эти металлы несоизмеримо дороже пластика и гораздо более тяжёлые в обработке, поэтому – шкура из химически устойчивого пластика на обычной металлической насадке ☺
Работа с ПАВ:
Чем у нас отличаются ПАВ больше всего:
Основное – они пенятся. То есть надо сделать так чтобы завоздушивания (а пена это пузырьки воздуха) не было. Значит нам подойдут лучше всего насадки типа Visco jet, а так же лопастные, так как они образуют минимальную воронку и схлопывание. При этом Visco jet, из-за того что конус сужается и уплотняет продукт, ещё и будет бороться с пузырьками, объединяя их в крупные и способствуя их выходу на поверхность, то есть будет выполнять функцию деаэрации.
Так же ПАВ у нас бывают очень едкими, так что, перед работой с большим количеством продукции, лучше попробовать насадку на малом объёме чтобы не испортить большую партию. Если Вы не уверены в агрессивности своего средства, то намешайте маленькой насадкой немного средства и не мойте её часов 10-40. Ейсли пойдут пятна или вступит в реакцию – используйте хим-устойчивый пластик или очень быстро смывайте продукт с насадки пока она не вступила в реакцию.
Длительное низкоинтенсивное смешивание:
Когда нам надо остудить готовую эмульсию без потери коллоидной стабильности и не развалив ламеллы, нам надо медленно и долго перемешивать её. Так же, для получения стабильных растворов ПАВ и таких, где надо долго что-то смешивать – мы используем лопастные или якорные насадки на медленной скорости от 100 до 400 оборотов в минуту. При этом якорная и лопастная почти одинаково работают, но лопастная обладает большим сдвигом, то есть в густой эмульсии она будет толкать ваше средство вбок, тем самым немного сдвигая его. А якорная будет немного лучше в средствах с ПАВ за счёт образования вихревого потока вокруг ствола насадки. Так же, если средство не очень густое (ниже 8000 сПз), то отлично подойдёт вискоджет.
Ещё очень интересная насадка для низкоинтенсивного смешивания это винтовая. Как винт у лодки – три наклонных лепестка. В зависимости от угла наклона и скорости, эти насадки могут образовывать потоки как сверху вниз, так и снизу вверх, разной интенсивности. При этом, правильно подобранный диаметр насадки может обеспечить спокойное движение продукта и по стенкам вверх-вниз, что очень важно при медленном смешивании для равномерного распределения движения внутри стредства.
Смешивание в ёмкостях, формой отличающихся от круга (прямоугольные, кубические и прочее):
Тут можно однозначно отдать предпочтение насадке Visco jet так как она создаёт турбулентные потоки и, за счёт этого, вымешивает даже углы в сложных ёмкостях. Любые другие насадки могут создавать такую конвекцию только на скоростях, в несколько раз превышающих скорость, с которой работает вискоджет.
Смешивание в ёмкостях с узким горлом:
Бывает так что у вас в лаборатории есть необходимость что-то долго и нудно вымешивать и у тары этого «чего-то» очень длинное узкое горлышко. Здесь Вам отлично подойдут насадки типа «подвижный полумесяц» или «висящие лепестки». Первая насадка вставляется в горлышко боком, вторая раскрывается при увеличении оборотов (обычно выше 400-600) за счёт центробежной силы.
Растворение твёрдых фракций в жидкостях:
Когда мы готовим раствор ПАВ с кусками ISELUX или что-то подобное по составу, добавляя твёрдые частицы чтобы они растворились при длительном смешивании, то нужно использовать определённые насадки чтобы ускорить процесс. Насадки типа лопасть или якорь будут просто разгонять в стороны ваши твёрдые частички, то есть они будут медленно смешиваться. Для ускорения процесса нужно использовать насадки или вискоджет (Visco jet) или диссольвер (зубастая насадка, фреза, пила). Они, в отличии от винтовых или лопастных насадок, оказывают физическое (кинетическое) воздействие на вашу твёрдую фракцию, существенно снижая время её растворения. Вискоджет прессует ваши фракции и создаёт турбулентные потоки, а диссольвер своими зубами даёт множество кинетических ударов каждому кусочку крупной фракции в вашем растворе, способствуя быстрому измельчению.
Деаэрация:
Тут можно сказать очень немного – или вискоджет или низкие обороты и лопасть. Оба этих способа дают давление на продукт и заставляют мелкие пузырьки объединяться в крупные. В свою очередь, крупные пузыри быстрее выходят наверх. Конечно же вискоджет делает это намного эффективнее, но и лопасть даёт отличный результат. Так же можно использовать любую насадку на медленной скорости и вибро-платформу, но она резко снижает стабильность вашей эмульсии, иногда просто разваливая её если она была не очень стабильна.
Максимальное физическое воздействие на продукт:
Когда нам надо что-то измельчить или просто смешать что-то, что плохо поддаётся смешиванию, то надо приложить усилие к каждому кусочку нашего средства чтобы достигнуть нужной степени однородности (гомогенности). Для этого нам не подойдут всякие «нежные» насадки типа лопасть, винт, якорь, турбина и прочие – нам надо зубы и пресс, то есть диссольвер или вискоджет. Диссольвер будет бить, толкать и разбивать, а вискоджет прессовать, перемещать во все стороны и ещё раз прессовать.
Высоко-интенсивное смешивание чего угодно:
Чтобы что-то двигалось и всячески друг об друг тёрлось, надо создавать максимальную конвекцию в вашей таре. Для этого можно использовать практически любую насадку, но на очень высокой скорости. Лучше всего подойдёт в этой ситуации вискоджет, якорь, лопасть и диссольвер (зубастая, пила). При этом, используя якорь и лопасть, мы будем образовывать большую воронку и схлопывание, зубастая насадка чуть меньше, вискоджет на вдвое меньших оборотах будет давать вдвое большую конвекцию без схлопывания. При этом схлопывание будет являться частью перемешивания если наше средство не боится его, то есть будет дополнительно воздействовать в сторону гомогенности. Для интенсивного смешивания важна скорость – на насадках 40мм это примерно 1200-2000 оборотов в минуту, на 70мм это 700-1200 и так далее в линейной прогрессии из-за скорости рабочей поверхности насадки, которая возрастает в метрах в секунду в зависимости от радиуса и типа насадки.
Вязкие среды:
Иногда нам надо мешать что-то прям вязкое. Вязкостью свыше 10-30 тысяч сПз как густой майонез или вазелин. Для этого нам подойдут лопастные и якорные насадки или вискоджет. Всякие турбины и винтовые тут будут почти бесполезны – не обеспечат конвекцию. Скорее всего с любой насадкой Вам понадобится перемещать или тару со средством или саму мешалку, сняв её со штатива. При этом самые простые электрические мешалки с обычными щёточными двигателями, мощностью от 50 до 200 Ватт, при использовании насадок диаметром больше 70мм будут в таких средах будут перегреваться уже через 5-10 минут.
Эмульгирование:
Ну и про наше любимое – эмульсии. Помня о том, что эмульгирование это смешивание нескольких фаз для получения стабильной эмульсии, логично замечаем что нам надо и приложить максимум кинетической энергии для смешивания и добиться гомогенности и потом. Если это был «горячий» способ, то после эмульгирования ещё и охладить всё для сохранения стабильности. Получается что сначала мы используем зубастую насадку или вискоджет, а потом или снижаем скорость на вискоджете или используем якорь или лопасть для медленного смешивания (200-300 оборотов в минуту) для охлаждения.
«Необычные решения»:
Когда Вы смешиваете большие количества средства (5-200кг), то у Вашей мешалки есть шток от 40см до 1м, диаметром от 12 до 20мм. В этом случае Вы можете использовать несколько насадок одновременно, создавая комбинации под Ваши нужды. Например Вам надо смешать 100л шампуня – на 1м 12мм ствол вешаем винтовую насадку, которая поднимает наше средство вверх, а через 30-40см выше ставим насадку Visco jet и получаем двойное воздействие на продукт. Или, когда смешиваем 100л чего-нибудь типа краски. Ставим 2-3 диссольвера на разную высоту чтобы обеспечить максимальное разбиение частиц. Конечно же такая конструкция имеет высокие требования к мощности – подойдёт или электрическая мешалка от 500 Ватт или любая пневматическая мешалка мощнее чем 1/6 лошадиной силы.
В наших магазинах Аромареалити и Оборудование и Сервис большой выбор насадок разной направленности – будем рады организовать их покупку и использование для Вас
