고전단 믹서는 재료를 혼합하고 균질화하는 데 사용되는 산업용 장치입니다. 이는 빠른 회전과 전단력을 사용하여 물질을 결합하는 방식으로 이루어집니다.
이러한 믹서는 균일한 혼합이 매우 중요한 제약, 화장품, 식음료, 화학 등 다양한 분야에 필요합니다.
이 글에서는 어떻게 작동하는지, 작동 원리 및 장점에 대해 설명합니다.
어떻게 작동하나요?
일반적으로 로터와 스테이터로 구성된 믹싱 헤드를 빠르게 회전시키는 방식으로 작동합니다. 로터-스테이터 구성은 효율적인 믹싱에 필요한 높은 전단력을 생성하기 때문에 중요합니다. 다음 단계에서는 작동 원리를 설명합니다:
- 섭취량: 혼합할 재료가 로터와 고정자가 있는 혼합 챔버로 공급됩니다.
- 고속 회전: 강력한 모터로 구동되는 로터가 고속으로 회전합니다. 강력한 원심력이 발생하여 재료를 혼합 구역으로 빨아들입니다.
- 시어링: 로터와 고정자 사이의 좁은 틈을 통과할 때 재료는 강한 전단력을 받아 입자나 물방울을 분해하여 작은 크기로 만들어 철저한 혼합을 보장합니다.
- 방전: 그런 다음 균질화된 혼합물은 다음 처리 단계 또는 최종 사용을 위해 혼합 챔버에서 배출됩니다.
작동 원리
고전단 믹서의 작동 원리는 혼합물 내의 입자를 파괴하고 분산시킬 수 있는 충분한 전단력을 생성하는 데 기반합니다.
이를 위해 고정된 고정자 내부에서 로터가 고속으로 회전하여 다음과 같은 효과가 발생합니다:
- 속도 그라데이션: 이 두 부분의 속도 차이로 인해 전단에 필요한 고속 구배가 생성됩니다.
- 난기류: 매우 빠른 회전 속도로 인해 로터는 혼합이 일어나는 지점 주변의 난류를 유도하여 혼합되는 여러 성분 간의 혼합 효율을 높입니다.
- 캐비테이션: 액체를 통과하는 블레이드에 의해 저압 영역이 생성될 때 캐비테이션이라는 현상이 발생하여 캐비테이션 발생 근처에 있는 고체 물질이 파손될 수 있는 에너지가 방출됩니다.
혜택
사람들이 다른 유형보다 고전단 믹서를 선호하는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 그 중 일부는 다음과 같습니다:
- 효율적인 믹싱이 장치의 빠른 작동 속도와 강력한 전단력은 빠르고 철저한 혼합을 보장하여 전체적으로 균일한 특성을 가진 일관된 제품을 만들어냅니다.
- 입자 크기 감소: 이 장비는 입자 크기를 줄이는 데 매우 효율적이며 특히 안정적인 에멀젼 형성을 통해 부드러운 질감을 구현해야 하는 제약 및 화장품 산업에서 유용하며, 체내 침투가 용이하여 원하는 효과를 구현할 수 있습니다.
- 다용도성: 액체부터 반고체 형태, 분말까지 다양한 재료를 다룰 수 있어 분말 블렌딩 등 다양한 용도에 적합합니다.
- 제품 품질 향상: 주어진 배치 내에 존재하는 모든 성분이 고르게 분포되도록 함으로써 전반적인 품질 기준을 향상시켜 부패율 등에 영향을 미치는 외부 요인으로 인해 예상보다 오래 지속될 수 있는 포장 또는 보관 기간과 같은 최종 단계에서 안정성이 보장됩니다.
- 확장성: 고전단 믹서는 연구 작업에 사용되는 소형 실험실용부터 대량 생산에 사용되는 대형 산업용 기계까지 다양한 크기로 제공되므로 제조업체는 품질 저하 없이 다양한 부피에 걸쳐 균일성을 유지할 수 있습니다.
- 시간 절약: 이러한 믹서가 실현하는 높은 효율성은 혼합 시간 단축으로 이어져 동일한 시간 내에 더 많은 배치를 처리할 수 있으므로 생산성이 향상되어 직원들의 근무 시간 연장에 따른 운영 비용을 절감할 수 있습니다.
- 에너지 효율성: 매우 빠르지만, 최신 하이 전단 믹서는 최대 믹싱 성능에 필요한 최소한의 에너지를 사용하여 전력을 절약하도록 제작되었습니다.
- 위생 및 청결성: 고단력 믹서는 일반적으로 위생 조건을 고려하여 제작되므로 쉽게 세척할 수 있는 표면과 부품을 갖추고 있습니다. 이는 식품 가공, 의약품 제조 또는 화장품 생산과 같이 약간의 오염도 치명적인 결과를 초래할 수 있기 때문에 위생이 중요한 산업에서 매우 중요합니다.
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