厦门高速混合机的研究与应用

高速混合机的研究与应用
由于高速混合机具有混合快、混合均匀、机器操作方便、易于清理、坚固耐用、结构紧凑等优点，因此发展非常迅速。目前国内外许多厂家已形成系列产品，广泛应用于高分子材料成型加工、制药、染料、造纸等行业。在制药行业中，高速混合机主要是用来将含有粉状药物成分的混合物（一般含有液体药剂）混合均匀并将混合物在叶片的高速搅拌下经压实、团聚成较大颗粒、制成药片或做为胶囊的颗粒。目前高速混合机在生产厂家有很大一部分产品是以此为用途。为液体喷雾装置，其设计目的是为了使液体雾化以便更好地在固体中分散。这几部分是制药用高速混合机的特有设计，这类高速混合机的叶轮转速不很高，一般只有几百r/min，但切刀的旋转速度非常高，一般在1000r/min以上。另外，混合锅除了圆筒型设计外，还有锥形、球形、4型等各种设计方案。

制药中的设计、工艺参数的选取、产品的粒径分布、能量消耗及操作终点判断国外都有人做过研究。对含有茶碱的药物粉状混合物造粒的过程进行研究发现，混合造粒过程的能量消耗与生成的团聚体物理力学性能有密切关系，能量消耗曲线上出现两个峰，分别对应混合物团聚体尺寸的急剧减小（还含有一定的孔隙）和已经成为小尺寸粒子（已被压实）。根据制药的需要，选定出现个峰的时间为佳的混合终点。另外，研究了混合物团聚体物理力学性能和内部形态在混合过程中的变化。做了类似的研究并发现两个能量消耗峰，他们认为其中一个主峰是由造粒过程中粒子与叶片碰撞引起的，而另一个峰是由电机本身引起的与造粒过程无关，由此也可判断混合终点。对设备放大过程中叶轮转速影响进行了研究，以实验用的高速混合机为基础，提出了高速混合机的可靠运行的操作条件。
也对设备放大过程的工艺做了实验研究，在设备上取得了成功。利用不同物质在不同叶轮和切刀转速条件下分别进行对比实验，结果发现在相同的终点判断情况下四种物质团聚体具有相似的粒径分布，这表明利用监控混合体系的粒径分布来判断混合终点是有普适性的。
在高分子材料成型加工行业中，高速混合机也有广泛的应用。高速混合机可用于聚氯乙烯（PVC）树脂的混合、着色，聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）颗粒的着色、干燥，ABS、尼龙（PA）、聚碳酸酯（PC）等吸湿性树脂成型前的干燥，酚醛树脂的混合以及其他不同树脂之间的混合等用途。另外用高速混合机来对填料进行预处理和处理各种填料在树脂基体内的分散，也有很好的效果。许多文献对上述用途均有论述，并从微观形态结构上对混合效果进行了研究。
无定形聚合物为临界流动温度。研究发现体系的微观形态是瞬间连续变化的，并且依赖于混合过程中的温度、叶轮速度、混合时间及不同组分含量的变化。
利用高速混合机对以废纸为填料填充热塑性塑料的混合过程进行了研究，废纸在叶轮的高速机械剪切和热的作用下分解成细小的纤维并能良好地分散到基体树脂中去。用高速混合机将云母用硅烷进行处理再用于填充PP，可使PP的热力学性能大幅度提高。对制备聚烯烃和PVC的色母料的过程进行了研究，用高速混合机与同向双螺杆挤出机进行了对比实验，结果表明，如果操作条件选取合适，用高速混合机可以在短时间内制备高质量的色母料，比双螺杆挤出机效率高、混合均匀。在玻纤、酚醛树脂复合材料的制备过程中都使用高速混合机做为混合设备。对于用高速混合机进行聚四氟乙烯造粒做了研究。
除了在制药、高分子材料成型加工中应用外，还广泛应用于制造表面活性剂和洗涤剂、无机矿物的粉碎、混合、食品工业等。