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Aplicaciones de mezclado

Preparación de recubrimientos para papel

Los recubrimientos para papel imparten una variedad de propiedades, tanto decorativas (blancura, opacidad, etc.) como funcionales (suavidad, tasa de absorción, etc.). Un recubrimiento típico tiene dos constituyentes principales: una dispersión de pigmentos en agua y un adhesivo o aglutinante.

Tradicionalmente, los recubrimientos se basaban en arcillas como la arcilla china (caolín) y la bentonita, sin embargo, en los recubrimientos modernos para papel, el carbonato de calcio es más común. También se utilizan otros materiales para obtener ciertas propiedades. Por ejemplo:

El Proceso

La arcilla u otro pigmento se suministra normalmente en camiones cisterna a granel como una suspensión que contiene un 60% de sólidos. Algunos fabricantes de papel preparan la suspensión ellos mismos, dispersando el polvo en el agua con agitadores convencionales. Este es un trabajo relativamente simple.  Sin embargo, pueden requerirse largos tiempos de mezcla para producir cada lote. La preparación básica del revestimiento se puede resumir de la siguiente manera:

  • La suspensión se diluye a la requerida concentración y se mantiene en un tanque de almacenamiento.
  • El aglutinante se prepara por separado antes de mezclarse con la suspensión.
  • En esta etapa se pueden agregar otros aditivos, como ceras, colorantes, etc.
  • El recubrimiento acabado puede pasar a través de un filtro para eliminar aglomerados o impurezas.
  • Luego, el recubrimiento se aplica al papel o cartón mediante varios métodos.

El Problema

  • Los aglomerados y las impurezas presentes en la suspensión de arcilla no se disgregan por agitación.
  • Estos se transfieren a la máquina de recubrimiento de papel y dan como resultado defectos (por ejemplo, agujeros) en la superficie del recubrimiento.
  • La eliminación de los aglomerados por filtración conduce a una reducción del rendimiento y un aumento de los residuos, y del tiempo y costos del proceso.

La Solución

Se puede añadir un mezclador en línea Silverson a un sistema típico de manejo de suspensiones como se muestra. 

Un solo paso a través del cabezal de trabajo del rotor / estator somete a la suspensión a una cizalla alta intensa, asegurando que el producto alimentado a la planta de recubrimiento no tenga aglomerados. De manera similar, se puede usar un mezclador en línea en un sistema de recirculación para acelerar el proceso de dispersión y producir una suspensión sin aglomerados en una fracción del tiempo que toma la agitación normal.

 

Esto se logra mediante el ciclo de mezcla de 3 etapas del cabezal de trabajo Silverson de rotor/estator. La operación es como sigue:

Etapa 1

La suspension se introduce en el cabezal de trabajo del rotor/estator y la fuerza centrífuga lo conduce a la periferia del cabezal.

Etapa 2

Los aglomerados se someten a la acción de la alta cizalla en el espacio entre las puntas de las palas del rotor y la pared interior del estator.

Etapa 3

A esto le sigue un intenso cizallamiento hidráulico, ya que el producto se expulsa a través del estator y se bombea hacia la siguiente etapa de procesamiento.

  • Etapa 1

    Etapa 1

    La suspension se introduce en el cabezal de trabajo del rotor/estator y la fuerza centrífuga lo conduce a la periferia del cabezal.

  • Etapa 2

    Los aglomerados se someten a la acción de la alta cizalla en el espacio entre las puntas de las palas del rotor y la pared interior del estator.

  • Etapa 3

    A esto le sigue un intenso cizallamiento hidráulico, ya que el producto se expulsa a través del estator y se bombea hacia la siguiente etapa de procesamiento.


Las Ventajas

  • Los aglomerados se disgregan completamente en una sola pasada.
  • Se adapta fácilmente a los procesos existentes.
  • No se requiere filtración.
  • Libre de aireación.
  • Autobombeo.
  • Se puede utilizar para descargar el tanque, dependiendo de la viscosidad del producto.
  • Reducción de residuos.
  • Mayor rendimiento.
  • Puede usarse para mezclar otros aditivos, incluidos los aglutinantes/adhesivos.
  • Pequeñas unidades disponibles para I + D y producción piloto.
  • Modelos para alta viscosidad disponibles.

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