ความเร็วปลายของเครื่องผสมแบบ High Shear คือเท่าไร?

เครื่องผสมแรงเฉือนสูงมีความจำเป็นในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยา อาหาร และเครื่องสำอาง ซึ่งการผสมและการบดเป็นเม็ดอย่างมีประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญ องค์ประกอบสำคัญประการหนึ่งของเครื่องจักรเหล่านี้คือความเร็วของหัวพ่น ซึ่งส่งผลต่อกระบวนการผสมอย่างมาก 

แต่ความเร็วปลายทิปคืออะไรกันแน่ และเหตุใดจึงสำคัญมาก?

มาทำความเข้าใจเกี่ยวกับความเร็วปลายหัวฉีดในเครื่องผสมแบบแรงเฉือนสูง การทำงาน และบทบาทของความเร็วปลายหัวฉีดในกระบวนการต่างๆ เช่น การอัดเม็ดแบบเปียก

ความเร็วปลายทิปในเครื่องผสมแบบแรงเฉือนสูงคือเท่าไร?

ปลายของเครื่องผสมแบบแรงเฉือนสูงคืออะไร ความเร็วปลายหมายถึงความเร็วที่ปลายใบพัดโรเตอร์เคลื่อนที่ในเครื่องผสมแบบแรงเฉือนสูง 

ยิ่งใบพัดหมุนเร็วเท่าไร แรงเฉือนที่กระทำต่อวัสดุที่ผสมก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น แรงทางกลสูงนี้จะช่วยสลายอนุภาค กระจายของแข็งให้เป็นของเหลว และผสมของเหลวที่ไม่สามารถผสมกันได้ เช่น น้ำมันกับน้ำ

โดยทั่วไปความเร็วปลายทิปจะวัดเป็นเมตรต่อวินาที (m/s) หรือฟุตต่อนาที (ft/min) สมการในการคำนวณความเร็วปลายทิปคือ:

ความเร็วปลายใบพัด = π × เส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์ × RPM (รอบต่อนาที)

เส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์และความเร็วในการหมุน (RPM) เป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดความเร็วของปลายโรเตอร์ โรเตอร์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นหรือ RPM ที่เร็วขึ้นส่งผลให้ความเร็วของปลายโรเตอร์สูงขึ้น ส่งผลให้มีแรงเฉือนที่มากขึ้น ซึ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการต่างๆ เช่น การอัดเม็ดแบบเปียก

ทำไมความเร็วในการทิปจึงสำคัญ?

ความเร็วปลายของเครื่องผสมแรงเฉือนสูงส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพและประสิทธิภาพของกระบวนการผสม ดังต่อไปนี้:

การลดขนาดอนุภาค

เมื่อคุณตั้งเป้าที่จะลดขนาดอนุภาค ความเร็วปลายที่สูงกว่าจะทำให้เกิดแรงเฉือนที่มากขึ้น โดยแยกอนุภาคขนาดใหญ่ให้เล็กลงและสม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งสิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยา ซึ่งความสม่ำเสมอของขนาดอนุภาคมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการกำหนดสูตรยา

การทำเม็ดแบบเปียก

ในการทำเม็ดยาแบบเปียก การผสมผงกับสารยึดเกาะของเหลวจะสร้างเม็ดยา เครื่องผสมแบบแรงเฉือนสูงที่มีความเร็วปลายที่เร็วกว่าสามารถผสมสารยึดเกาะและผงยาได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่งผลให้เม็ดยาอัดแน่นและมีขนาดและรูปร่างที่สม่ำเสมอ ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าเม็ดยาอัดแน่นสม่ำเสมอ

การอิมัลชัน

ความเร็วของหัวปั๊มยังมีบทบาทสำคัญในการทำให้ของเหลวเป็นอิมัลชัน เช่น การผสมน้ำมันกับน้ำ ความเร็วของหัวปั๊มที่สูงขึ้นจะสร้างหยดของเหลวที่ละเอียดกว่า ส่งผลให้อิมัลชันมีความเสถียรมากขึ้น ซึ่งมีประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อาหารและเครื่องสำอาง ที่ผลิตภัณฑ์ เช่น ซอส ครีม และโลชั่น ต้องมีเนื้อสัมผัสที่เนียนสม่ำเสมอ

ความเร็วทิปส่งผลต่อการทำเม็ดแบบเปียกอย่างไร

การทำเม็ดแบบเปียกเป็นกระบวนการที่ผงละเอียดถูกผสมกับสารยึดเกาะของเหลวเพื่อสร้างเม็ด ประสิทธิภาพของกระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับความเร็วของหัวพ่นของเครื่องผสมแรงเฉือนสูงเป็นหลัก

การกระจายแรงเฉือน

เมื่อใช้ความเร็วปลายใบมีดที่สูงขึ้น ใบมีดจะออกแรงเฉือนมากขึ้นบนส่วนผสมของผงและสารยึดเกาะ ทำให้มั่นใจได้ว่าอนุภาคต่างๆ จะถูกผสมและยึดเข้าด้วยกันอย่างทั่วถึง ส่งผลให้เม็ดยามีความหนาแน่นและสม่ำเสมอมากขึ้น จึงสามารถอัดเป็นเม็ดยาได้ง่าย

ขนาดเม็ด

ความเร็วปลายหัวฉีดที่เร็วขึ้นมักจะทำให้ได้เม็ดยาที่มีขนาดเล็กและสม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตยา เนื่องจากขนาดของเม็ดยาส่งผลโดยตรงต่ออัตราการส่งยาและอัตราการละลาย

ประสิทธิภาพเวลา

ความเร็วปลายหัวฉีดที่สูงขึ้นจะช่วยลดเวลาที่จำเป็นในการทำให้เป็นเม็ดได้ เนื่องจากเครื่องผสมทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น กระบวนการผสมจึงเร็วขึ้น ส่งผลให้มีปริมาณงานในสายการผลิตสูงขึ้น

ความเร็วปลายปากกาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน

ความเร็วปลายหัวฉีดที่เหมาะสมสำหรับเครื่องผสมแรงเฉือนสูงขึ้นอยู่กับ แอปพลิเคชันความเร็วของทิปทั่วไปสำหรับกระบวนการต่างๆ มีดังนี้

• การทำเม็ดแบบเปียก:ความเร็วปลายหัวพ่นแบบทั่วไปสำหรับการอัดเม็ดแบบเปียกอยู่ระหว่าง 10 ถึง 30 เมตรต่อวินาที (ม./วินาที) ช่วงความเร็วนี้ช่วยให้มั่นใจว่าผงและสารยึดเกาะผสมกันอย่างทั่วถึง ส่งผลให้ได้เม็ดที่สม่ำเสมอ
• การอิมัลชัน:สำหรับอิมัลชัน มักต้องใช้ความเร็วปลายหัวฉีด 15 ถึง 40 ม./วินาที เพื่อสร้างหยดของเหลวที่ละเอียดและอิมัลชันที่มีเสถียรภาพ
• การกระจายตัว:เมื่อทำการกระจายของแข็งให้เป็นของเหลว เช่น ในการผลิตสีหรือสารเคลือบ โดยทั่วไปจะใช้ความเร็วปลายหัวฉีดประมาณ 10 ถึง 20 ม./วินาที

ในทุกกรณี สิ่งสำคัญคือการสร้างสมดุลระหว่างความเร็วปลายกับลักษณะของวัสดุที่จะผสม 

ตัวอย่างเช่น ความเร็วปลายที่สูงเกินไปอาจทำให้เกิดความร้อนมากเกินไป ซึ่งอาจทำให้วัสดุที่มีความละเอียดอ่อน เช่น ส่วนประกอบยาที่ออกฤทธิ์ (API) เสื่อมสภาพ หรือทำให้เกิดปฏิกิริยาที่ไม่พึงประสงค์ได้

ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อปรับความเร็วปลาย

เมื่อทำงานกับเครื่องผสมแบบแรงเฉือนสูง มีปัจจัยหลายประการที่ต้องพิจารณาก่อนที่จะปรับความเร็วของทิป:

ความหนืด ของวัสดุ

วัสดุที่มีความหนืดและหนากว่าอาจต้องใช้ความเร็วปลายหัวฉีดที่ช้าลงเพื่อป้องกันการอุดตันหรือความเครียดทางกลบนเครื่องผสม ในทางกลับกัน วัสดุที่มีความหนืดต่ำอาจได้รับประโยชน์จากความเร็วปลายหัวฉีดที่สูงขึ้นเพื่อให้ผสมได้เร็วขึ้นและทั่วถึงมากขึ้น

ความไวของวัสดุ

วัสดุบางชนิด เช่น ยาบางชนิด ไวต่อความร้อน ความเร็วหัวพ่นที่สูงอาจทำให้เกิดแรงเสียดทานและความร้อน ซึ่งอาจทำให้ส่วนผสมที่ไวต่อความร้อนเสื่อมสภาพได้ ในกรณีดังกล่าว อาจจำเป็นต้องใช้ความเร็วที่ช้าลงหรือผสมแบบไม่ต่อเนื่อง

ขนาดเม็ดหรืออนุภาคที่ต้องการ

ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ความเร็วปลายที่สูงกว่าจะทำให้ได้อนุภาคที่เล็กกว่าและเม็ดละเอียดกว่า อย่างไรก็ตาม สำหรับผลิตภัณฑ์บางประเภท อนุภาคที่ใหญ่กว่าอาจเป็นที่ต้องการ การปรับความเร็วปลายจะช่วยให้ปรับแต่งตามคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ได้

พร้อมที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพการผสมของคุณหรือยัง?

ต้องการปรับปรุงกระบวนการผสมหรือการทำเม็ดของคุณให้เหมาะสมที่สุดใช่หรือไม่? ติดต่อเรา วันนี้เพื่อเรียนรู้ว่าการตั้งค่าเครื่องผสมแรงเฉือนสูงที่ถูกต้องและความเร็วปลายหัวพ่นสามารถปรับปรุงสายการผลิตของคุณได้อย่างไร

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับความเร็วปลายของเครื่องผสมแบบแรงเฉือนสูง

ทรัพยากร:

• เครื่องผสมแรงเฉือนสูง: การทบทวนการใช้งานทั่วไปและการศึกษาเกี่ยวกับการดึงพลังงาน รูปแบบการไหล การกระจายพลังงาน และคุณสมบัติการถ่ายโอน
• ความหนืด