चूर्ण प्रक्रियेमध्ये, दोन चूर्णे मिसळणे सोपे वाटू शकते, परंतु एकसमान आणि स्थिर मिश्रण मिळवण्यासाठी कणांचे गुणधर्म, यांत्रिक ऊर्जा आणि प्रक्रियेच्या परिस्थितीचा काळजीपूर्वक विचार करणे आवश्यक असते.

द्रवांप्रमाणे, पावडर नैसर्गिकरित्या आण्विक पातळीवर विसरित होत नाहीत. त्यांचे मिश्रण हे मिश्रण करणाऱ्या उपकरणांद्वारे निर्माण होणाऱ्या बाह्य शक्तींवर अवलंबून असते. त्याच वेळी, मिश्रण आणि विलगीकरण एकाच वेळी घडतात, याचा अर्थ असा की अयोग्य मिश्रण पद्धत किंवा अत्याधिक यांत्रिक ताणामुळे मिश्रण पुन्हा वेगळे होऊ शकते.

त्यामुळे, दोन पावडर कशा मिसळाव्यात ही मूलतः एक अभियांत्रिकी समस्या आहे, ज्यामध्ये पावडरची वैशिष्ट्ये, मिसळण्याची पद्धत, उपकरणांची निवड आणि प्रक्रिया नियंत्रण यांचा समावेश होतो.

१. द्विमिश्रणाचा भौतिक आधार: तीन यंत्रणा आणि एक प्रमुख अडथळा

१.१ मिश्रणाच्या तीन मूलभूत यंत्रणा

पावडरचे मिश्रण हे संवहन, कर्तन आणि विसरण या तीन मुख्य यंत्रणांद्वारे साधले जाते.

संवहनी मिश्रणमोठ्या प्रमाणावर कणांच्या हालचालीसाठी जबाबदार असते. ते संपूर्ण मिक्सिंग चेंबरमध्ये विविध पावडर वेगाने वितरित करते आणि मिश्रणाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर आपले वर्चस्व गाजवते.

शियर मिक्सिंगजेव्हा पावडरचे थर वेगवेगळ्या गतीने सरकतात तेव्हा ही प्रक्रिया घडते. त्यामुळे निर्माण होणारे घर्षण आणि ताणशक्ती गुठळ्या फोडण्यास आणि कणांचे विखुरणे सुधारण्यास मदत करतात.

प्रसार मिश्रणयादृच्छिक हालचाल आणि टक्करांमुळे वैयक्तिक कणांच्या हळूहळू होणाऱ्या पुनर्वितरणाला हे सूचित करते. संवहन आणि कर्तन यांपेक्षा मंद असले तरी, ते अंतिम मिश्रणाची एकसमानता निश्चित करते.

उदाहरणार्थ, व्ही-टाइप मिक्सरमध्ये, सुरुवातीच्या मिश्रणाच्या टप्प्यात संवहन प्रबळ असते, तर विसरणामुळे कणांच्या पातळीवरील एकसमानता हळूहळू सुधारते. या कार्यप्रणाली समजून घेतल्याने योग्य मिश्रण वेळ आणि उपकरणाचा प्रकार निश्चित करण्यास मदत होते.

१.२ मिश्रणास होणारा पहिला विरोध: चूर्णाची संरचना

मिश्रण सुरू होण्यापूर्वी, घर्षण, कणांचे एकमेकांत अडकणे आणि संसक्ती बलांमुळे पावडरमध्ये अनेकदा एक स्थिर रचना तयार होते. ही रचना कणांच्या हालचालीस प्रतिबंध करते आणि प्रभावी मिश्रणास अडथळा आणते.

त्यामुळे पावडरच्या प्रवाहासाठी पुरेशी मोकळी जागा असणे आवश्यक आहे. म्हणूनच बहुतेक पावडर मिक्सर अंदाजे ३०% ते ६०% भरण्याच्या प्रमाणावर चालतात. जास्त भरल्यामुळे कणांची हालचाल कमी होते आणि मिश्रणाची कार्यक्षमता घटते.

II. मिश्रण करण्यापूर्वी पावडरच्या गुणधर्मांचे मूल्यांकन करणे

मिश्रण पद्धत निवडण्यातील पहिली पायरी म्हणजे दोन्ही पावडरचे भौतिक गुणधर्म समजून घेणे.

कण आकार वितरण

कणांच्या आकारात मोठा फरक असल्यास विलग होण्याचा धोका वाढतो. बारीक कण मोठ्या कणांमधील पोकळी भरू शकतात, तर कंपन किंवा पदार्थाच्या प्रवाहामुळे मिश्रणानंतर विलगीकरण होऊ शकते.

घनतेतील फरक

जेव्हा दोन पावडरच्या घनतेमध्ये लक्षणीय फरक असतो, तेव्हा जड कण खाली सरकतात तर हलके कण वर जातात. अशा परिस्थितीत, एकसमानता टिकवून ठेवण्यासाठी अधिक मजबूत मिश्रण बलांची आवश्यकता असते.

प्रवाहक्षमता

कमी प्रवाहीपणा असलेल्या पावडरला सहसा जोर देऊन मिसळण्याची आवश्यकता असते. विश्राम कोन आणि संपीड्यता यांसारखे मापदंड पावडरच्या हालचालीच्या वर्तनाचे मूल्यांकन करण्यास मदत करू शकतात.

एकत्रीकरण प्रवृत्ती

बारीक पावडर, विशेषतः ज्यांमध्ये ओलावा, चरबी किंवा चिकट घटक असतात, त्यांचे पुंजके तयार होऊ शकतात. अशा पदार्थांचे योग्य विखुरण साधण्यासाठी अनेकदा अधिक तीव्र कर्तन बलांची आवश्यकता असते.

III. योग्य मिश्रण उपकरणांची निवड करणे

योग्य मिक्सरची निवड प्रामुख्याने दोन पावडरमधील फरकावर आणि आवश्यक असलेल्या मिश्रणाच्या गुणवत्तेवर अवलंबून असते.

समान घनता आणि चांगली प्रवाहीता

समान भौतिक गुणधर्म असलेल्या आणि कणांची अखंडता टिकवून ठेवण्याची आवश्यकता असलेल्या पावडरसाठी, सौम्य मिश्रण उपकरणे जसे कीव्ही-टाइप मिक्सर किंवा डबल-कोन मिक्सरयोग्य आहे.

हे मिक्सर प्रामुख्याने विसरण आणि सौम्य संवहन यांवर अवलंबून असतात, ज्यामुळे कणांचे नुकसान कमी करून एकसमान मिश्रण साधले जाते.

घनतेतील मोठा फरक किंवा खराब प्रवाहीपणा

जेव्हा पावडरच्या घनता, प्रवाहीपणा किंवा गुठळ्या होण्याच्या प्रवृत्तीमध्ये लक्षणीय फरक असतो, तेव्हा अधिक मजबूत मिश्रण बलांची आवश्यकता असते.

उपकरणे जसे कीरिबन मिक्सर किंवा प्लो मिक्सरसक्तीचे संवहन आणि कर्तन क्रिया प्रदान करते, ज्यामुळे विखुरण्याची कार्यक्षमता सुधारते आणि मिश्रणाचा वेळ कमी होतो.

कणांच्या आकारात किंवा घनतेत टोकाचे फरक

ज्या पावडरमध्ये विलग होण्याची गंभीर समस्या असते, त्यांच्यासाठी पारंपरिक मिश्रण पद्धती पुरेशा ठरू शकत नाहीत. मिश्रणाची स्थिरता टिकवून ठेवण्यासाठी, विशेष मिश्रण तंत्रज्ञान, अनुकूलित भरण पद्धती किंवा प्रक्रियेतील बदल यांसारख्या अतिरिक्त उपाययोजनांची आवश्यकता भासू शकते.