High-Shear-Mischer für Suspensionen
Die Herstellung von Suspensionen ist in vielen verfahrenstechnischen Industrien ein zentraler Prozessschritt – unter anderem bei Pigmenten, Tonern, Polymeren und pharmazeutischen Produkten. Konventionelle Dissolver- oder Exzentermischer stoßen dabei häufig an ihre Grenzen: lange Chargenzeiten, ungleichmäßige Dispergierung und aufwendige Reinigungsprozesse beeinträchtigen Effizienz und Reproduzierbarkeit.
Ein High-Shear-Mischer wie der Cyclomix von Hosokawa Micron B.V. kombiniert intensive Mischtechnik, effiziente Pulverdispergierung und integrierte Reinigung in einem System.
Mischprinzip
Der Cyclomix verfügt über einen konischen Mischbehälter und einen zentral angeordneten Paddelrotor mit Umfangsgeschwindigkeiten bis zu 30 m/s. Der Rotor erzeugt starke Zentrifugalkräfte, die das Produkt zur Behälterwand bewegen. Durch die konische Geometrie wird das Material entlang der Wand nach oben geführt. Im oberen Bereich lenkt die Deckelkonstruktion das Produkt zurück in die Mitte, wo es erneut in die untere Mischzone eintritt.
Dieses dreidimensionale Strömungsmuster sorgt dafür, dass das gesamte Produktvolumen permanent in intensiver Bewegung ist. Totzonen entstehen nicht, Feststoffe lagern sich nicht in ruhenden Bereichen ab, und Agglomerate werden kontinuierlich aufgebrochen und redispergiert. Das Ergebnis ist eine homogene Suspension bei kurzen und reproduzierbaren Chargenzeiten.
Leistungsfähigkeit bei der Suspensionsmischung
Der High-Shear-Mischer eignet sich für:
- Niedrig- und hochviskose Suspensionen
- Polymer- und wasserbasierte Systeme mit Füllstoffen
- Rezepturen mit Wirkstoffen oder feinen Additiven
Das Pulver-Flüssigkeits-Verhältnis kann je nach Anwendung zwischen 20:80 und 99:1 variieren.
Insbesondere bei hochviskosen Flüssigkeiten mit geringen Pulveranteilen zeigen konventionelle Dissolversysteme oft lange Mischzeiten und eingeschränkte Reproduzierbarkeit. Durch die intensive Scherwirkung und das kontrollierte Strömungsbild ermöglicht der Cyclomix eine schnelle Einarbeitung und gleichmäßige Dispergierung von Feststoffen – unabhängig von der Viskosität.
Als Beispiel kann ein 250-Liter-Mischer eine Gesamtprozesszeit von etwa 3 Minuten pro Charge erreichen. Diese umfasst Befüllen, Mischen, Entleeren sowie einen integrierten Reinigungsschritt. Unter diesen Bedingungen kann eine Produktionskapazität von etwa 5.000 Litern pro Stunde erzielt werden. In der beschriebenen Anwendung entsprach dies der fünffachen Leistung eines Dissolversystems.
Integrierte Reinigung und Prozesssicherheit
Die Reinigung zwischen Chargen ist häufig ein Engpass in der Suspensionsproduktion. In Dissolversystemen müssen Produktreste an der Behälterwand regelmäßig manuell entfernt werden. Dies erfordert oftmals das Demontieren von Bauteilen sowie Unterbrechungen im Lösungsmittelkreislauf.
Im Cyclomix-Prozess kann zunächst eine der flüssigen Komponenten in den Mischer eingebracht werden. Der Mischer läuft anschließend etwa fünf Sekunden mit 20–30 m/s. Die Prozessflüssigkeit reinigt dabei die inneren Oberflächen. Dieser Selbstreinigungsschritt ist integraler Bestandteil des Chargenzyklus.
Die wichtigsten verfahrenstechnischen Vorteile sind:
- sehr kurze Chargenzeiten
- integrierte Selbstreinigung
- reduzierte manuelle Eingriffe
- hohe Durchsatzleistung bei kompakter Bauweise
- flexibler Betrieb bei Füllgraden zwischen 25 % und 100 %
Prozessflexibilität für variable Produktionsanforderungen
Moderne Märkte verlangen hohe Flexibilität hinsichtlich Rezepturen und Chargengrößen. Der High-Shear-Mischer gewährleistet eine konstante Mischqualität über einen breiten Füllgradbereich hinweg. Dadurch lassen sich unterschiedliche Produktionsanforderungen realisieren, ohne Kompromisse bei Homogenität oder Reproduzierbarkeit einzugehen.
Für die industrielle Suspensionsherstellung bietet die High-Shear-Mischtechnologie eine leistungsfähige Alternative zu konventionellen Dissolver-Systemen. Sie vereint Prozessintensivierung, Effizienzsteigerung und integrierte Reinigung in einem einzigen Aggregat.
Wir beraten Sie gerne
Sprechen Sie mit unseren Verfahrensexperten und lassen Sie sich bei der Realisierung der perfekten Lösung für Ihre Pulver- und Schüttgutverarbeitung helfen, um maximale Effizienz und Leistung zu gewährleisten.
Nachhaltige Verfahrenstechnik
Hosokawa Micron entwickelt Systeme für die Pulver- und Schüttgutverarbeitung mit Fokus auf Energieeffizienz, Prozessoptimierung und langfristige Anlagenperformance. Als ISO 14001-zertifiziertes Unternehmen mit einer EcoVadis-Silbermedaille unterstützen wir eine nachhaltigere und energieeffizientere Pulververarbeitung.
