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Per i produttori di vernici, inchiostri, adesivi e pigmenti, la fase di dispersione spesso determina se un lotto raggiunge la consistenza richiesta in modo efficiente o diventa un collo di bottiglia. Gli agitatori convenzionali possono spostare il materiale in modo efficace ma hanno difficoltà a bagnare e scomporre rapidamente le polveri. Una scarsa incorporazione della polvere può lasciare agglomerati, prolungare i tempi di lavorazione e creare differenze tra i lotti. Allo stesso tempo, il funzionamento prolungato ad alta velocità genera calore, che può influenzare la viscosità, il comportamento della resina, l'evaporazione del solvente o le prestazioni del rivestimento finale.
Una macchina per la dispersione della vernice industriale risolve questi problemi combinando il taglio controllato ad alta velocità con un'adeguata configurazione del serbatoio. Per il dispersore ad alta velocità di Rumi , il campo operativo è progettato per la lavorazione di lotti medio-grandi di materiali liquidi e fanghi con viscosità inferiore a 20.000 cps e contenuto solido inferiore al 60%. La configurazione può includere anche raffreddamento o riscaldamento con camicia, protezione dal vuoto o dal gas inerte, parti a contatto con il fluido in acciaio inossidabile e struttura a prova di esplosione.
Il componente centrale è il disco di dispersione a dente di sega ad alta velocità. A differenza di un agitatore convenzionale a bassa velocità che fa circolare principalmente materiale, il disco di dispersione crea una zona ad alto taglio attorno alla pala generando al contempo un flusso radiale attraverso il recipiente.
Mentre il disco ruota, i liquidi e i solidi sospesi vengono accelerati verso l'esterno. Questo movimento radiale porta continuamente materiale fresco nella regione ad alto taglio. La polvere che entra nel liquido è soggetta a rapida bagnatura, forze idrauliche e taglio, contribuendo a scomporre gli agglomerati e a distribuire le particelle in modo più uniforme in tutto il lotto.
Il dispersore di Rumi può raggiungere i 1.440 giri al minuto, con una velocità lineare di circa 20 m/s. Questi dati sono importanti perché le prestazioni di dispersione non sono determinate soltanto dalla velocità del motore. La relazione tra diametro del disco, velocità di rotazione e velocità periferica determina la quantità di energia meccanica trasferita al materiale.
Una maggiore velocità del disco può aumentare la circolazione e l’intensità del taglio, consentendo alle polveri di essere incorporate più rapidamente. Tuttavia, la velocità massima non è automaticamente il punto operativo corretto per ogni formulazione. Un taglio eccessivo può aumentare la temperatura o influenzare i materiali sensibili. Ecco perché è importante la regolazione continua della velocità tramite un convertitore di frequenza: l'operatore può regolare l'intensità di dispersione in base alla viscosità, al carico solido, alle caratteristiche delle particelle e ai requisiti di formulazione.
La temperatura è un'altra parte del processo. La dispersione ad alta velocità può generare un notevole calore da attrito, in particolare con formulazioni ad alta viscosità. Un serbatoio incamiciato consente ai mezzi di riscaldamento o raffreddamento come acqua o olio termico di circolare attorno alla nave. Ciò offre agli operatori un metodo pratico per mantenere il processo entro l'intervallo di temperatura richiesto anziché fare affidamento esclusivamente sulle condizioni ambientali.
Una scelta pratica dell'attrezzatura inizia dalla formulazione piuttosto che dal nome della macchina. Il dispersore ad alta velocità di Rumi è destinato a materiali con viscosità inferiore a 20.000 cps e contenuto solido inferiore al 60%, coprendo un'ampia gamma di formulazioni industriali.
Per la vernice al lattice, un'efficiente bagnatura e dispersione della polvere aiutano a ridurre gli agglomerati visibili e a migliorare l'uniformità del lotto. Nei rivestimenti industriali, il taglio controllato è importante quando pigmenti, riempitivi e altri solidi devono essere distribuiti in modo uniforme attraverso una resina o un veicolo liquido.
Per gli inchiostri a base acqua e a base solvente, le condizioni di dispersione influenzano la distribuzione dei pigmenti e pertanto possono influire sulla consistenza del colore e sulle prestazioni di stampa a valle. Gli adesivi possono richiedere un diverso equilibrio tra taglio e temperatura perché il calore eccessivo può modificare la viscosità o accelerare reazioni indesiderate. Anche i coloranti e altri impasti chimici possono trarre vantaggio dalla circolazione controllata ad alta velocità quando l'incorporazione solido-liquido rappresenta il passaggio limitante.
Allora, come funziona una macchina per la dispersione della vernice? In termini semplici, il disco di dispersione crea una zona localizzata ad alto taglio mentre il flusso radiale fa ricircolare continuamente il materiale attraverso quella zona. Il risultato è un'incorporazione della polvere più rapida e una dispersione più uniforme di quella che un miscelatore a circolazione di base può normalmente fornire.
La questione della viscosità richiede maggiore attenzione. Una macchina classificata per materiali inferiori a 20.000 cps non dovrebbe essere selezionata solo perché un particolare lotto rientra appena al di sotto di quel numero. La viscosità effettiva cambia con la temperatura, la concentrazione del solido, lo stadio di formulazione e la velocità di taglio. Gli acquirenti dovrebbero quindi valutare la viscosità operativa più alta, non solo la viscosità media riportata in una scheda di formulazione.
La velocità di dispersione ha un effetto diretto sulle condizioni meccaniche sperimentate dalle particelle. Fino a 1.440 giri al minuto e una velocità lineare di circa 20 m/s, il disco ad alta velocità può spostare rapidamente il liquido verso le pareti del vaso e mantenere una forte circolazione. Ciò può ridurre il tempo necessario per scomporre gli agglomerati di polvere e ottenere un lotto più uniforme.
Tuttavia, un sistema di dispersione utile necessita di una velocità regolabile, non semplicemente di una velocità massima elevata. Formulazioni diverse possono richiedere livelli di taglio diversi. Il controllo del convertitore di frequenza consente all'operatore di aumentare la velocità durante l'incorporazione della polvere e di ridurla quando è stato raggiunto lo stato di dispersione richiesto o quando è necessario limitare la temperatura.
La capacità del vuoto risolve un problema diverso: l'aria. L'aria può rimanere intrappolata durante la miscelazione aggressiva, in particolare quando il materiale ha un'elevata viscosità o quando la superficie è disturbata da una forte circolazione. La lavorazione sottovuoto può ridurre l'ingresso di aria nel materiale e contribuire a produrre un prodotto finito più liscio. Per i rivestimenti in cui bolle, aria intrappolata o difetti superficiali non sono desiderabili, questa può essere una configurazione importante piuttosto che una comodità opzionale.
La protezione dal gas inerte può essere utile quando la formulazione o l'ambiente di produzione richiedono condizioni atmosferiche controllate. La scelta del vuoto o del gas inerte dipende dalla chimica e dalle specifiche del processo.
Un recipiente incamiciato fornisce un altro livello di controllo del processo. Il riscaldamento può essere utile quando una formulazione necessita di una viscosità inferiore durante la lavorazione, mentre il raffreddamento aiuta a rimuovere il calore generato dal taglio ad alta velocità. Condizioni di temperatura stabili possono rendere il comportamento della viscosità e della dispersione più prevedibile da lotto a lotto.
Quando si confrontano i prezzi delle macchine per la dispersione della vernice, gli acquirenti dovrebbero evitare di confrontare le quotazioni basate solo sulla potenza del motore o sul volume della nave. Due macchine con capacità simili possono avere capacità di processo sostanzialmente diverse.
Il primo fattore è la capacità lavorativa. Una macchina destinata alla produzione di lotti medi o grandi deve essere valutata in base al volume di lavoro effettivo, non semplicemente al volume totale del serbatoio. Lo spazio di testa è importante anche quando è richiesta la lavorazione sotto vuoto o una circolazione vigorosa.
Successivamente, confrontare la potenza del motore, la velocità massima, il diametro del disco di dispersione e il metodo di controllo della velocità. Un motore di maggiore potenza non è automaticamente migliore se la geometria del disco e il campo operativo non corrispondono alla formulazione. Il controllo a frequenza variabile può fornire una maggiore flessibilità del processo rispetto al funzionamento a velocità fissa.
Anche la costruzione dei materiali incide sulla quotazione. Le parti a contatto con il fluido standard di Rumi utilizzano SS304, mentre SS316L è disponibile quando una maggiore resistenza alla corrosione o requisiti di processo specifici giustificano il costo aggiuntivo. Gli acquirenti dovrebbero considerare i prodotti chimici, la procedura di pulizia, la temperatura operativa e la durata prevista prima di scegliere la qualità del materiale.
Un serbatoio incamiciato aggiunge valore quando il controllo della temperatura fa parte del processo di formulazione. Un sistema di vuoto diventa più rilevante quando l'ingresso di aria influisce sulla qualità del prodotto. Il controllo PLC può essere utile per i produttori che necessitano di ricette operative ripetibili, sequenze automatizzate o una gestione della produzione più rigorosa.
Per le strutture che trattano solventi infiammabili o che operano in aree pericolose, potrebbe essere necessario un dispersore di vernice antideflagrante. Il requisito dovrebbe essere determinato dalle caratteristiche del solvente, dalla classificazione delle aree pericolose dell'impianto, dagli standard elettrici e dai requisiti di sicurezza locali piuttosto che dalle preferenze di marketing.
La stabilità a lungo termine non dipende solo dalla targa del motore. Rumi utilizza un motore asincrono trifase industriale progettato per il funzionamento industriale continuo, combinato con componenti bagnati in acciaio inossidabile e sistemi di recipienti configurabili.
L'approccio più ampio del fornitore è importante anche quando le apparecchiature diventano parte di una linea di produzione. RUMI Technology sviluppa apparecchiature per la miscelazione e il dosaggio di prodotti chimici dal 2018, concentrandosi su soluzioni personalizzate per produttori di vernici e inchiostri, produttori di resina e nuovi materiali e applicazioni di nuova energia e compositi. Il suo sistema di qualità comprende test di fabbrica 72 ore su 24 e una risposta post-vendita 24 ore su 24, con certificazioni ISO9001 e CE a supporto delle sue attrezzature e del quadro di controllo della qualità.
Per un acquirente, questi dettagli sono importanti perché un dispersore viene raramente acquistato come macchina isolata. L'intervallo di velocità, le dimensioni del recipiente, il sistema di controllo della temperatura, il grado del materiale, la capacità di vuoto e la configurazione di sicurezza influenzano tutti l'affidabilità delle prestazioni dell'apparecchiatura all'interno di un vero e proprio processo di formulazione.
La giusta macchina per dispersione di vernici industriali non è quindi necessariamente quella con il numero di giri più alto o il motore più grande. La scelta migliore è la configurazione che corrisponde alla viscosità e al contenuto solido della formulazione, fornisce taglio e circolazione sufficienti, controlla la temperatura del processo, gestisce l'intrappolamento dell'aria quando necessario e rimane meccanicamente adatta al programma di produzione previsto. Quando si valuta il prezzo delle macchine per la dispersione delle vernici, il confronto di questi parametri di processo e delle differenze di configurazione offre ai produttori una base molto più significativa per l'acquisto rispetto al confronto dei soli prezzi principali.
