Dispersion à haute vitesse de bentonite
La bentonite est une argile silicate d’aluminium naturelle qui peut absorber plusieurs fois son poids d’eau pour former une suspension ou un gel colloïdal hautement thixotrope. La structure du gel est dérivée de liaisons d’hydrogène qui se développent entre les particules d’argile (ou plaquettes). Ces liaisons se rompent facilement avec le cisaillement, se reformant si la force de cisaillement est supprimée.
Le Procédé
L’une des principales applications de la bentonite concerne les boues de forage. Cependant, elle est largement utilisée comme agent de suspension et de stabilisation et comme adsorbant ou agent de clarification dans de nombreux secteurs, dont quelques exemples sont donnés dans le tableau ci-contre:
Indutrie |
Utilisation |
|---|---|
| Agrochimique | Agent antiagglomérant pour engrais granulaires, ingrédient de pesticides, agent de suspension. |
| Génie civil | Fondations, émulsions d'asphalte, coulis. |
| Cosmétique | Antisudorifiques, déodorants, rouges à lèvres, crèmes et lotions. |
| Nourriture/nourriture pour animaux | Liant, support et stabilisant dans les aliments pour animaux domestiques. Clarifiant pour jus, vin et huile alimentaire. |
| Ménage | Agent de charges, détergents, cires. |
| Divers | Revêtements papier, désencrage papier, encres et peintures. |
| Huile | Boue de forage. |
| Pharmaceutique | Agent stabilisant, épaississant et mise en suspension dans les crèmes et les pommades. |
Malgré la diversité des utilisations finales et des divers procédés et équipements de traitement utilisés, il existe un certain nombre d’exigences de traitement communes qui doivent être satisfaites pour obtenir une «fonctionnalité» maximisée:
- L’équipement de mélange doit être capable d’incorporer et de disperser rapidement la poudre dans le liquide de base.
- Les particules de bentonite doivent être réduites à leurs composants les plus fins pour exposer la surface maximale au liquide environnant et activer l’effet gélifiant.
- Un degré de cisaillement est nécessaire pour obtenir une fonctionnalité.
- Un mouvement vigoureux dans la cuve doit être maintenu lorsque la viscosité augmente.
Le Problème
Les problèmes suivants peuvent être rencontrés lors de l’utilisation d’agitateurs traditionnels:
- Les agitateurs classiques ne produisent pas un cisaillement suffisant pour réduire la taille des particules et activer l’effet gélifiant.
- En plus de l’eau, les particules ont tendance à s’agglomérer. L’action de lavage des mélangeurs traditionnels ne peut pas les désintégrer efficacement.
- De longs cycles de mélange sont nécessaires pour obtenir une dispersion uniforme et atteindre une hydratation.
- Des équipements supplémentaires tels que des broyeurs colloïdes peuvent être nécessaires pour obtenir la taille de particules requise.
- Une fois que l’augmentation de la viscosité a commencée, l’agitation de la solution et par conséquent la dispersion de poudre deviennent de plus en plus difficiles.
La Solution
Les problèmes ci-dessus peuvent être résolus à l’aide d’un mélangeur Silverson à haut cisaillement. Le fonctionnement est le suivant:
Etape 1
La cuve est chargée en eau et le mélangeur Silverson est démarré, créant une agitation vigoureuse dans la cuve. La bentonite est ajoutée et rapidement dispersée dans l’eau. La rotation à haute vitesse du rotor crée une aspiration puissante qui aspire l’eau et l’argile de la base de la cuve dans la tête de travail.
Etape 2
La force centrifuge entraîne les particules d’eau et de bentonite vers la périphérie de la tête de travail. Les particules sont désagglomérées dans l’entrefer entre le rotor et le stator avant d’être expulsées du stator et renvoyées dans le mélange à grande vitesse. Du nouveau produit est simultanément attiré dans la tête de travail.
Etape 3
Cela crée un schéma de mélange circulatoire qui garantit que l’ensemble du contenu de la cuve traverse la tête de travail plusieurs fois au cours d’un cycle de mélange court, désintégrant progressivement la poudre et exposant une plus grande surface au liquide environnant, accélérant ainsi le processus d’hydratation.
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Etape 1
Etape 1
La cuve est chargée en eau et le mélangeur Silverson est démarré, créant une agitation vigoureuse dans la cuve. La bentonite est ajoutée et rapidement dispersée dans l’eau. La rotation à haute vitesse du rotor crée une aspiration puissante qui aspire l’eau et l’argile de la base de la cuve dans la tête de travail.
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Etape 2
Etape 2
La force centrifuge entraîne les particules d’eau et de bentonite vers la périphérie de la tête de travail. Les particules sont désagglomérées dans l’entrefer entre le rotor et le stator avant d’être expulsées du stator et renvoyées dans le mélange à grande vitesse. Du nouveau produit est simultanément attiré dans la tête de travail.
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Etape 3
Etape 3
Cela crée un schéma de mélange circulatoire qui garantit que l’ensemble du contenu de la cuve traverse la tête de travail plusieurs fois au cours d’un cycle de mélange court, désintégrant progressivement la poudre et exposant une plus grande surface au liquide environnant, accélérant ainsi le processus d’hydratation.
Les Avantages
Cela offre de nombreux avantages:
- Dispersion rapide de la poudre.
- L’action de cisaillement intense de la tête de travail rotor/stator détruit même les agglomérats durs.
- Il est plus économe en énergie et économique.
- Le temps de traitement plus court nécessaire pour former une suspension stable réduit l’usure et donc les coûts de maintenance et pièces de rechange.
La taille du lot, la formulation, le type d’ingrédients et la viscosité du produit fini déterminent quelle machine de la gamme de produits Silverson convient le mieux aux exigences particulières de traitement:
Mélangeurs haut cisaillement à immersion
- Convient pour des lots allant jusqu’à 1000 litres
- Peut être utilisé sur des supports mobiles
- Peut être facilement déplacé d’une cuve à l’autre
- Unités de laboratoire et pilote disponibles
Mélangeurs haut cisaillement En Ligne
- Idéal pour les grands volumes
- Sans aération
- Facilement adaptable à une installation existante
- Auto-pompant
- Peut être utilisé pour décharger une cuve
- Modèles ultra-hygiéniques disponibles
- Unités multi stators disponibles
- Modèles haute viscosité disponibles
Le Flashmix Silverson
- Idéal pour les grandes capacités
- Capable d’intégrer rapidement de grands volumes de poudres
- Aération minimisée
- Exigences de nettoyage minimisées
- Adaptée aux mélanges de viscosité élevée
- Adaptée au fonctionnement à des températures plus élevées
- Action minimale requise de l’opérateur