الحصول على أحدث الأسعار؟ سوف نقوم بالرد في أقرب وقت ممكن (خلال 12 ساعة)

تقنية خلط المساحيق السريعة لصناعة معالجة مواد البناء

2025-08-15

يُعدّ خلط المساحيق أمرًا شائعًا في الشركات في مختلف القطاعات، بما في ذلك الصناعات الدوائية، والمواد المتقدمة، والهندسة الكيميائية. تُعدّ خطوة الخلط في آلة خلط المساحيق أساسيةً للعديد من العمليات، حيث يتمثل هدفها الرئيسي في تحقيق توزيع موحد لجميع المكونات. قد يبدو خلط المساحيق بسيطًا، إلا أنه عادةً ما يكون معقدًا.


التحديات في المسحوق

تتمثل التحديات الرئيسية في آلات خلط المساحيق في الفصل والتكتل، وهما مرتبطان ارتباطًا مباشرًا بخصائص تدفق المساحيق وحجم جسيماتها في الخليط. قبل الخوض في هذه المسائل، من المفيد فهم خصائص تدفق المساحيق بشكل أساسي.


خصائص خلط المسحوق

مرتكز على من حيث خصائص التدفق، يمكن تقسيم المساحيق إلى فئتين رئيسيتين:

(1) فمساحيق متدفقة: مساحيق لا تلتصق ببعضها البعض.

(2) المساحيق المتماسكة: هي مساحيق تلتصق ببعضها البعض وتشكل تكتلات، والتي لا يمكن توزيعها بشكل جيد أثناء عملية الخلط.

يمكن أن تؤثر العديد من العوامل على تكوين التكتلات، مثل الرطوبة والشحنة الساكنة والقوى بين الجسيمات.

علاوة على ذلك، مع انخفاض حجم الجسيمات، يزداد ميل المساحيق إلى الترابط؛ بمعنى آخر، تميل الجسيمات الأصغر إلى أن تكون أكثر تماسكًا، بينما تتدفق الجسيمات الأكبر بحرية أكبر.


كيف يحدث فصل مسحوق الجرعة؟


يُعد فصل المساحيق (أو إزالة الخلط) أحد أكبر التحديات في آلات خلط المساحيق. المساحيق ذات التدفق الحر أكثر عرضة للفصل مقارنةً بالخلائط المتماسكة. يحدث الفصل عادةً من خلال إحدى ثلاث آليات: التسرب، أو الاهتزاز، أو النقل.


يحدث التسرب عندما تجذب الجاذبية الجسيمات الأصغر حجمًا إلى الفراغات. ويحدث هذا النوع من الفصل عادةً عندما يكون لمزيج المسحوق نطاق واسع من أحجام الجسيمات.


يحدث الاهتزاز بمرور الوقت عندما تهتز الجسيمات الصغيرة وتتحرك تحت الجسيمات الأكبر. وكما هو الحال في التسرب، يحدث الاهتزاز أساسًا عند تشغيل آلة خلط المسحوق، حيث يحتوي المسحوق المخلوط على جسيمات كبيرة وصغيرة.


تنشأ عملية النقل من اصطدام جزيئات المسحوق ببعضها أثناء النقل. في كثير من الحالات، تميل الجزيئات الأكبر إلى الهجرة نحو خارج الحاوية، بينما تقترب الجزيئات الأصغر من المركز.


يمكن أن تحدث هذه السيناريوهات في أي وقت أثناء خطوة الخلط، وكذلك أثناء نقل وتخزين المواد المسحوقة.


ولمنع الفصل، تهدف الشركات عادة إلى تقليل الوقت بين خطوة خلط آلة خلط المسحوق والعملية التالية، وتنفيذ إجراءات خاصة للتعامل مع المواد. 


كيف يحدث تكتل المسحوق الجرعات؟


التكتل مشكلة أخرى شائعة عند خلط المساحيق في خلائط متماسكة. في المساحيق المتماسكة، تكون التكتلات عبارة عن كتل من خليط المسحوق، والتي، إذا لم تُوزّع بشكل صحيح، قد تؤدي إلى خلط غير متساوٍ داخل العبوة. في كثير من الحالات، تتطلب خلائط المساحيق المتماسكة الطحن أو الغربلة لتفتيت هذه التكتلات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن طلاء جزيئات المسحوق الأكبر حجمًا بجزيئات أصغر حجمًا لتقليل قوى التجاذب بين الجزيئات وتقليل احتمالية تشكل التكتل.   


نظرًا لشدة الخلط وآلياته، فإن طرق خلط المساحيق التقليدية المستخدمة في آلات خلط المساحيق، مثل القص والانتشار والحمل الحراري، لا تُجدي نفعًا إلا في خلط أنواع معينة من مخاليط المساحيق. وغالبًا ما تكون هذه الطرق بطيئة وغير فعالة، ولا تحقق تجانسًا تامًا.


علاوة على ذلك، لا تستطيع هذه الطرق التقليدية عادةً خلط خليطي المساحيق المتماسكة والسائلة في آنٍ واحد. لذلك، اعتمد اختيار تقنية الخلط في آلة خلط المساحيق، تاريخيًا، على خصائص المسحوق الخاصة بكل خليط، بما في ذلك خصائص التدفق وحجم الجسيمات.


كيفية تحقيق خلط مسحوق موحد؟


أحدثت أنظمة الخلط الرنانة ثورةً في عالم خلط المساحيق. فهي قادرة على خلط المساحيق بشكل أكثر تجانسًا وسرعةً من أي خلاطات أخرى، مما أكسبها سمعةً مرموقةً كأفضل أنظمة خلط المساحيق حتى الآن.


عادةً، تستطيع تقنية الخلط الرنان (كبش اختصارًا) خلط مساحيق من أي حجم أو خاصية أو شكل تقريبًا، بما في ذلك المساحيق المتدفقة بحرية والمتماسكة، خلطًا دقيقًا في 30 ثانية فقط. تستطيع آلة خلط المساحيق عالية اللزوجة من كبش التعامل بسهولة مع مواد ومعاجين متماسكة تتجاوز قدرة الخلاطات الأخرى. اللزوجة، وهي مقياس لمقاومة السائل للتدفق، تُقاس بالسنتيبواز (سي بي)، وهي إحدى الخصائص التي تؤثر على صعوبة تحقيق التجانس في الخليط.


المواد منخفضة اللزوجة (مثل الماء والسوائل الأخرى) تتمتع بمقاومة أقل وتدفق أسرع. لزوجة الماء تساوي سنتيبواز واحد (سي بي).


المواد عالية اللزوجة (مثل العسل أو القطران) أقل قابلية للتشوه وتتدفق ببطء. تتراوح لزوجة العسل بين ٢٠٠٠ و١٠٠٠٠ سنتي بواز. وقد تصل لزوجة بعض المواد عالية اللزوجة إلى مئات الملايين من السنتي بواز.


تتكون المعاجين والمخاليط عالية اللزوجة من مواد صلبة في مصفوفة سائلة. كلما قلّت نسبة السائل في المصفوفة، زادت اللزوجة - حتى مئات الملايين من السنتيبواز - مما يُعطي مظهرًا وسلوكًا أقرب إلى المواد الصلبة.


كان العثور على آلة خلط مسحوق عالية اللزوجة تعمل بسرعة وتحقق خلطًا موحدًا أمرًا شبه مستحيل... حتى الآن. 


الخلط الرنان

يمكن للخلط الرنيني مزج المواد عالية اللزوجة بسهولة وبسرعة وتجانس لا تضاهيهما آلات خلط المساحيق التقليدية. تستخدم خلاطات كبش عالية اللزوجة الطاقة الصوتية لتحقيق البلل والدمج والخلط الشامل بسرعة وبشكل موحد في جميع أنحاء المصفوفة. تُسرّع كبش هذه العمليات من خلال تحفيز عدم استقرار فاراداي، وهي ظاهرة تتشكل فيها "fingers" الغازية على حدود المواد ذات الكثافات المختلفة، مقترنة بتجويفات دي دي اتش المغلفة. من خلال البلل والدمج والخلط السريع، تستطيع كبش تحقيق نتائج عالية اللزوجة وموحدة للغاية بمعدل أسرع بكثير من التقنيات التقليدية.