Bí ẩn của việc trộn bột: Nguyên lý, ứng dụng và tối ưu hóa

Nguyên lý trộn bột có ý nghĩa rất lớn trong cả sản xuất công nghiệp và nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Để đảm bảo chất lượng và hiệu quả trộn bột cần phải hiểu và nắm vững những nguyên tắc này.

Trước hết, trộn đối lưu có nghĩa là dưới tác dụng của ngoại lực, nhóm hạt rắn thực hiện chuyển động ở vị trí lớn và thực hiện trộn lẫn trong quá trình dòng chảy tuần hoàn. Quá trình trộn này còn được gọi là trộn di động. Trong quá trình trộn chuyển động, các nhóm hạt rắn liền kề trao đổi vị trí với nhau, do đó đạt được sự trộn tổng thể ở cấp độ vĩ mô. Phương pháp trộn này tương đối dễ quan sát và tốc độ trộn tương đối nhanh. Trong sản xuất công nghiệp, trộn đối lưu thường được sử dụng trong các hoạt động trộn bột quy mô lớn, như ngành dược phẩm, thực phẩm và hóa chất. Bằng cách kiểm soát kích thước và hướng của ngoại lực một cách hợp lý, quá trình trộn đối lưu có thể được phát huy một cách hiệu quả và hiệu quả trộn cũng như tính đồng nhất có thể được cải thiện.

Thứ hai, trộn khuếch tán đề cập đến sự trộn cục bộ gây ra bởi sự thay đổi vị trí lẫn nhau giữa hai hạt liền kề. Trong thiết bị trộn quay liên tục, các hạt bột liên tục được phân tán và mở ra ở rìa của giao diện vật liệu, và các hạt liền kề thâm nhập và hòa trộn với nhau, để vật liệu đạt được mức độ trộn hoàn toàn đồng nhất. Vì phương pháp trộn này chủ yếu là trộn vi mô nên không dễ quan sát và tốc độ trộn chậm. Trộn khuếch tán rất hữu ích trong một số trường hợp nhất định, chẳng hạn như khi cần một hỗn hợp có độ đồng đều cao. Để thúc đẩy quá trình trộn khuếch tán, có thể thực hiện các biện pháp để tăng diện tích tiếp xúc và ma sát giữa các hạt nhằm đẩy nhanh quá trình thâm nhập và trộn lẫn giữa các hạt.

Ngoài ra, trộn cắt còn đề cập đến sự chuyển động tương đối giữa các hạt, tạo thành một số mặt phẳng trượt trên bề mặt vật liệu và trộn, trộn và trộn lẫn với nhau. Trong quá trình trộn cắt, chuyển động tương đối giữa các hạt dẫn đến sự hình thành các mặt phẳng trượt trên bề mặt vật liệu, khiến cho quá trình trộn giữa các hạt đồng đều hơn. Trộn cắt thường được sử dụng trong các tình huống cần lực cắt cao, chẳng hạn như hoạt động trộn trong chất lỏng có độ nhớt cao. Bằng cách kiểm soát hợp lý kích thước và hướng của lực cắt, hiệu quả của quá trình trộn cắt có thể được cải thiện và vật liệu có thể đạt được trạng thái trộn đồng đều hơn.

Ngoài ba nguyên tắc trên còn có các nguyên tắc khác như trộn thấm. Trộn thấm đề cập đến việc trộn vật liệu trong quá trình dòng chảy trong thùng chứa. Trong quá trình trộn thấm, dòng vật liệu thúc đẩy chuyển động lẫn nhau và trộn lẫn các hạt, để đạt được sự trộn. Trộn thấm thường thích hợp cho các vật liệu có tính lưu động tốt, chẳng hạn như bột, hạt hoặc chất lỏng. Trong ứng dụng thực tế, việc lựa chọn nguyên tắc trộn bột phù hợp tùy theo nhu cầu và điều kiện khác nhau là rất quan trọng. Theo tính chất của vật liệu, đặc tính của thiết bị và yêu cầu của quy trình, có thể phát huy tốt hơn các ưu điểm của các nguyên tắc trộn bột khác nhau và có thể cải thiện hiệu quả trộn và tính đồng nhất. Đồng thời, cũng cần chú ý đến việc kiểm soát các điều kiện và thông số vận hành như nhiệt độ, áp suất, tốc độ, v.v. để đảm bảo chất lượng và độ ổn định của quá trình trộn bột.