Het mengen van poeders wordt als een kunst beschouwd: in tegenstelling tot vloeistoffen gedragen poeders zich vaak niet als een continuüm. Bovendien kunnen poeders vrij stromend zijn, maar ook cohesief, d.w.z. dat er meer energie moet worden toegepast om deze deeltjes in beweging te krijgen. Als we daaraan toevoegen dat ook de deeltjesgrootte, de dichtheid en de vorm van de verschillende componenten kunnen verschillen, maakt dit alles het mengen van poeders helemaal niet zo eenvoudig. Bijgevolg vereist het mengen van vaste materialen een dieper inzicht in de materialen, de materiaaleigenschappen en de werkingsprincipes van de gebruikte mengapparatuur. Het mengen van poeders kan normaal gesproken als spontaan worden beschouwd en in vergelijking met het gemak waarmee vloeistoffen worden gemengd, zullen deeltjesstelsels zich alleen mengen als gevolg van schudden, tuimelen, trillen of andere mechanische methoden.
Bij het mengen van vaste stoffen worden drie mechanismen gebruikt: convectie, diffusie en afschuiving. Bij convectiemenging verplaatsen massa’s of groepen deeltjes zich van de ene plaats naar de andere. Bij diffusiemenging worden individuele deeltjes verdeeld over een in het mengsel ontwikkeld oppervlak, terwijl bij schuifmenging groepen deeltjes worden gemengd door de vorming van glijvlakken in de massa van het mengsel.
De beweging van deeltjes tijdens een mengproces kan ook leiden tot een tegengesteld mechanisme dat het mengproces waarschijnlijk omkeert en bekend staat als ontmenging van poedermengsels. Wanneer deeltjes met aanzienlijk verschillende dichtheden worden gemengd, kan worden vastgesteld dat de dichtere deeltjes de neiging hebben zich naar de bodem van het mengsel te begeven. Ondertussen, als de grove en fijne deeltjes in beweging worden gebracht, scheiden de fijne deeltjes zich van de grotere. Daarom is kwaliteitscontrole van het mengproces essentieel om te zien en te begrijpen of er ongewenste segregatie optreedt.
Een typisch mengproces van vaste stoffen kan worden beschouwd als een chemische reactie die een evenwichtstoestand probeert te bereiken; zodra de meng- en ontmengmechanismen een evenwichtstoestand bereiken, kan het eindproduct worden beschouwd als een homogeen mengsel. Om de mate van homogeniteit te meten is het van cruciaal belang representatieve subpartijen van het mengsel te bemonsteren. De nauwkeurigheidsanalyse van het mengsel wordt sterk beïnvloed door verschillende factoren, waaronder de bemonsteringsmethode, het aantal monsters, de grootte van de monsters en de plaats van elk monster in het bulkmateriaal waaruit het monster is genomen. Geconcludeerd kan worden dat mengen duidelijk geen gemakkelijk proces is op het gebied van poeder en vaste stof.
In onze testruimte beschikken wij over verschillende soorten mengapparatuur voor het mengen van poeders, van diffusiemixers zoals kubusmengers met een mengvolume van 2-12 liter, via convectiemixers met een mengvolume van 5-20 liter tot high shear-mengers met een mengvolume van 1-6 liter. De aanwezigheid van een verscheidenheid aan mengapparatuur maakt het mogelijk vrijstromende poedervormige materialen tot zeer cohesieve materialen te mengen in een breed scala van mengvolumes. Door het gebruik van een high shear mixer kan hoge energie worden toegepast op elke batch, wat resulteert in zeer korte mengtijden en een hoge mate van procesflexibiliteit. Mengen met hoge schuifkracht is beschikbaar voor gebruik in een groot aantal industrieën, van voeding, drank en zuivel tot persoonlijke verzorging, biotechnologie en farmaceutica. Mengen met hoge schuif kan een homogeen mengsel opleveren, vooral voor klonterige en geagglomereerde materialen die niet effectief mengen in bijvoorbeeld een op diffusie gebaseerde kubusmenger.
De kubusmengers die wij gebruiken zijn van roestvrij staal, maar ook in een transparante versie; deze laatste maakt een visuele indruk van het mengproces mogelijk en kan ook visueel informeren over de mogelijke ontmenging van het poedervormige product, die een negatieve invloed kan hebben op de mengkwaliteit.
Gekoppeld aan onze mogelijkheden voor productkarakterisering, bijvoorbeeld analyse van de deeltjesgrootte en ontmenging, kunnen wij een volledige evaluatie van uw mengproces bieden.
