Poeder toevoeging. Toevoeging van poeder is beladen met een verscheidenheid aan problemen die een functie zijn van het feit of het poeder oplosbaar, onoplosbaar of hydraterend is.
Problemen met de toevoeging van oplosbaar poeder zijn vaak zelfcorrigerend als het poeder oplost, hoewel langere mengtijden nodig kunnen zijn. Alle ontbinding vereist wat extra tijd; langzaam oplossende deeltjes kunnen mengtijden nodig hebben van minuten tot, in het uiterste, uren. De tijd die nodig is om poeders op te lossen hangt voornamelijk af van de oplosbaarheid en deeltjesgrootte, en minder van de mengintensiteit, zolang de deeltjes maar gesuspendeerd zijn. Onoplosbare poeders en hydraterende poeders kunnen agglomeraten of klonten vormen die intensieve verwerking vereisen om te breken en te dispergeren.
Een moeilijkheid bij het toevoegen van poeder is om het poeder grondig nat te maken. Bevochtiging omvat zowel de oppervlakte-eigenschappen van de deeltjes als de oppervlaktespanning van de vloeistof. De oppervlakte-elektrische eigenschappen van sommige poeders maken ze hydrofoob, zodat ze niet goed nat worden met water. Dat kan het nodig maken het materiaal te veranderen, indien mogelijk, of het materiaal voor te behandelen om de bevochtigende eigenschappen te veranderen. Het veranderen van de oppervlaktespanning van de vloeistof, misschien door toevoeging van een oppervlakteactieve stof, kan de bevochtigingseigenschappen van de vloeistof verbeteren en het toevoegen van poeder vergemakkelijken. De deeltjesgrootte heeft ook invloed op de bevochtiging.
Grotere deeltjes dringen sneller door het oppervlak dan fijne deeltjes. Fijne deeltjes en deeltjes met een lage dichtheid hebben de neiging om op het vloeistofoppervlak te drijven, wat het toevoegen van poeder extreem moeilijk maakt.
De snelheid van toevoeging en oppervlaktebeweging kunnen de poedertoevoeging verslechteren of verbeteren. Veel poeders moeten langzaam genoeg worden toegevoegd zodat ze de tijd hebben om te worden bevochtigd en in de vloeistof te worden opgenomen. Sommige hydraterende verdikkingsmiddelen, zoals cellulosepolymeren, moeten snel worden toegevoegd, terwijl de vloeistof nog steeds een lage viscositeit en turbulentie heeft om het toevoegen en dispergeren van het poeder te vergemakkelijken. Er moet dus een evenwicht worden gevonden tussen snelle en langzame toevoeging om de beste en meest volledige menging te bereiken. Voor het regelen van de toevoegingssnelheid is mogelijk meer nodig dan alleen een instructie met de tekst 'langzaam toevoegen'. Alleen omdat er een specificatie voor de toevoegingssnelheid bestaat, betekent niet dat het proces altijd dienovereenkomstig wordt uitgevoerd. Om de toevoegingssnelheid te regelen, kan een deel van het poeder worden toegevoegd, gevolgd door langdurig mengen, voordat meer poeder wordt toegevoegd.
Oppervlaktebeweging moet voldoende zijn om de deeltjes afzonderlijk aan het oppervlak te bevochtigen of ze snel van het oppervlak naar het gebied van intense menging nabij de waaier te brengen. Een bescheiden draaikolk op het oppervlak kan helpen om vloeistof over het oppervlak te verplaatsen. Een diepe vortex zal lucht in de vloeistof trekken. Een sterke draaikolk is waarschijnlijk een teken van slecht mengen (zoals later besproken).
De ruimtes tussen poederdeeltjes zijn gevuld met lucht. Het toevoegen van poeder aan een vloeistof heeft de potentie om luchtbellen toe te voegen. Als luchtbellen zich eenmaal in een vloeistof bevinden, vooral een stroperige vloeistof, kunnen ze moeilijk te verwijderen zijn.
De beste manier om een probleem van bellen in een vloeistof op te lossen, is door de vorming ervan te beperken of om te voorkomen dat ze in de vloeistof terechtkomen. Om luchtinsluiting en bellenvorming te verminderen, vermijdt u opspattend oppervlak door een gedeeltelijk ondergedompelde waaier en zorgt u ervoor dat een diepe vortex de waaier niet bereikt. Sommige poedertoevoegingen vereisen speciale inline-mengapparatuur om poeders snel te combineren en te dispergeren in een vloeistofstroom. Het toevoegen van poeders onder vacuüm is moeilijk, maar kan de enige manier zijn om luchtbellen in een stroperig product te verminderen.
emulgering. Emulgeren is bijna een kunst, omdat het zowel de mengintensiteit als het gebruik van stabilisatiemiddelen omvat.
De meeste emulsies zijn een combinatie van een oliefase en een waterige fase, de ene gedispergeerd in de andere. Sommige emulsies hebben echter meer dan twee vloeibare fasen of de aanwezigheid van gedispergeerde poeders. Als de druppeltjes in de gedispergeerde fase klein genoeg zijn, zal de dispersie niet scheiden, vooral als er een oppervlakteactieve stof aanwezig is om als stabilisator te werken. Gebruikelijke producten zoals mayonaise, latexverf en huidlotion zijn emulsies.
In het algemeen kan intensiever mengen de benodigde hoeveelheid stabilisator verminderen, of meer stabilisator kan de mengintensiteit verminderen die nodig is om een emulsie te vormen. Emulsievorming vereist bijna altijd mengen met hoge afschuiving, vaak geleverd door speciale waaierbladen. In sommige gevallen is een op hoge snelheid werkend zaagblad voldoende om een emulsie te vormen. In andere gevallen is een rotor-statormenger noodzakelijk.
Om een stabiele emulsie te vormen, moet worden voorkomen dat de gedispergeerde fase samenvloeit, wat het creëren van voldoende oppervlakte en oppervlaktespanning tussen de niet-mengbare druppeltjes en de continue vloeibare fase vereist. Verschillen tussen de viscositeiten van de twee fasen kunnen het proces veranderen en de vorming van een emulsie verder bemoeilijken. Omdat viscositeit een functie is van temperatuur en al het vermogen dat door een mixer wordt toegevoegd uiteindelijk warmte wordt, kunnen de temperatuur en viscositeit veranderen tijdens het emulgeringsproces.
Zorgvuldige observatie en begrip van de factoren die een emulsie beïnvloeden zijn noodzakelijk om een emulgeringsproces te verbeteren. De uiteindelijke emulsie zal vaak een viscositeit hebben die hoger is dan een van de twee niet-mengbare vloeistoffen. De emulsie-eigenschappen en stabiliteit kunnen het gewenste procesresultaat zijn.