SEGREGACION Y MEZCLADO

La segregación ocurre cuando las partículas se separan debido a diferencias en su tamaño, forma, o densidad. El mezclado por otra parte, es lo opuesto a la segregación. El proceso de mezclado ocurre cuando una colección de partículas es homogenizada o múltiples ingredientes son mezclados para obtener un producto uniforme. Muchos procesos industriales dependen del mezclado de polvos o ingredientes granulares, unos pocos ejemplos incluyen:

• Fórmula farmacéutica de compresión directa
• Preparación de componentes de plásticos
• Mezcla de alimento seco

Equipos como los mezcladores de cinta, de volteo y de tubo son usados en la industria, y en muchos casos, se alcanza normalmente una mezcla uniforme.

Desafortunadamente, la segregación puede ocurrir fácilmente durante la descarga del mezclador. Adicionalmente, el fenómeno de segregación (también llamado desmezclado) puede resultar en el manejo rutinario de un producto mezclado o incluso de un sólido a granel con un solo componente. La segregación es un problema común que puede ser observado cada día en la naturaleza. Por ejemplo, se puede observar que grandes rocas se concentran en la periferia de una pila de rocas, mientras las rocas más finas se localizan bajo el punto de llenado de la pila. Con los procesos industriales que manejan mezclas, la segregación puede ocurrir en la transferencia de material, y los efectos negativos resultantes pueden incluir:

SEGREGACION

El alto costo de la segregación es claro en la industria farmacéutica, en donde la formulación de polvos que no alcanzan los requerimientos de uniformidad, estipulados por la Administración de Alimentos y Drogas de EE. UU. puede llevar a la eliminación de un lote que puede valer millones de dólares.

Las mezclas granulares pueden segregarse por una variedad de mecanismos. Tres mecanismos comunes de segregación incluyen, por tamizado, fluidización y formación de polvo. Con la segregación por tamizado, las partículas finas se concentran bajo el punto de impacto en la pila, mientras las partículas más gruesas y grandes ruedan fuera de la pila y se ubican en la periferia, alcanzado una segregación lateral.

La segregación por fluidización puede formarse cuando las partículas finas en un polvo aireado se ubican en la parte superior del contenedor, mientras las partículas gruesas se de-airean y decantan hacia el fondo del contenedor. Este fenómeno deriva en una segregación desde la cima hacia el fondo, y es muy común en las mezclas de polvos finos (promedio de tamaño de partícula de 100 mallas US o 150 µm) manejadas en las industrias farmacéutica y alimenticia.

La segregación por formación de polvo también es común mezclas de polvos finos. El componente fino, pulverulento de la mezcla se concentra en ubicaciones particulares dentro de un silo o contenedor, tales como las paredes. En muchos casos el polvo no se descarga del equipo en la forma que lo hace el resto del material, pudiendo resultar en consecuencia una variabilidad química.

Las tendencias a la segregación por tamizado o por fluidización pueden ser estimadas mediante los ensayos de laboratorio descritos en los protocolos ASTM D-6940 y D-6941. Jenike & Johanson tiene equipos para medir estas características. Las muestras recolectadas en estos equipos pueden ser analizadas para la distribución de tamaño de partícula por Jenike & Johanson o devueltas a su laboratorio para análisis de propiedades físicas ó químicas.

MEZCLADO

El mezclado de polvos también puede presentar desafíos. Algunos materiales requieren una mezcla suave en forma controlada del lote, mientras otros requieren de un alto esfuerzo de corte para mezclar en forma continua ingredientes altamente cohesivos y difíciles de mezclar.

Para evaluar apropiadamente la eficiencia de mezclado, se requiere un muestreo. Este se puede realizar mediante una recolección ubicada en un punto (como cuando se utiliza un “pillo”) o mediante múltiples muestras tomadas durante la descarga de un mezclador. Los ingenieros de Jenike & Johanson tienen la capacidad técnica para diagnosticar las complejas diferencias entre un problema de mezclado, de muestreo o de segregación. Nuestros laboratorios tienen la capacidad para operar modelos a escala de mezcladores de lotes y continuos. El muestreo correcto también es parte del protocolo de estudio para asegurar que la homogeneidad de la mezcla sea alcanzada y para ayudar a establecer qué factores (como velocidad del mezclador, porcentaje de llenado, número de rotaciones) afectan el proceso de mezclado.

Jenike & Johanson está preparado para ayudarle, solucionando o previniendo los problemas de segregación y mezclado. Nuestro equipo de experimentados ingenieros consultores y técnicos de laboratorio tienen el conocimiento, las habilidades necesarias, y las herramientas de vanguardia para ser utilizadas en sus aplicaciones únicas.

Ya sea que su producto deba cumplir requerimientos basados en composición química, tamaño de partícula, reactividad, color o incluso sabor, Jenike & Johanson puede aplicar una tecnología práctica y comprobada para asegurar el éxito en su sistema de manejo y formulación de polvos. Actúe ahora para prevenir la segregación y/o errores costosos de mezcla que pudieran ocurrir más adelante.

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