Zhang Wei reggel 6:30-kor hívott, és hallottam a pánikot a hangjában. 'Katasztrófa van itt' - mondta. 'Negyven tonna darabos zabkásaszerű termék, legnagyobb vásárlónk ma délutánra várja a kézbesítést.'
Amikor két órával később megérkeztem a Jiangsu-i üzemébe, a jelenet rosszabb volt, mint képzeltem. Három masszív keverőtartály, mindegyikben több mint 13 tonna sima, egyenletes sűrítő oldatnak kellett volna lennie. Ehelyett úgy tűnt, mintha valaki túrót öntött volna a barna vízbe. Gélcsomók ezrei lebegnek, nem hajlandók feloldódni, függetlenül attól, hogy mennyi ideig működtek a keverők.
'Három éve ugyanazt az eljárást használjuk' - mondta Zhang, miközben néztük, ahogy a keverők haszontalanul kavarnak. 'Ugyanaz a recept, ugyanaz a berendezés, ugyanaz minden. De ez a tétel egyszerűen nem működik együtt.'
Vettem egy mintát, és azonnal tudtam, mi történt. A szállítójuk 80 mesh-es xantánporról 200 mesh-es xantánporra váltott anélkül, hogy bárkinek is szólt volna. Valószínűleg azt hitték, szívességet tesznek Zhangnak – a finomabb por jobban feloldódik, igaz?
Rossz. Halálosan rossz.
A finomabb részecskék olyan gyorsan hidratáltak, hogy gélhéjat képeztek maguk körül, mielőtt a víz a központba hatolhatott volna. Mindegyik részecske apró gélgolyóvá vált, benne száraz por rekedt. Minél többet kevertek, annál kisebbek lettek a csomók, de valójában soha nem oldódtak fel.
Tizennégy éve javítom az ipari keverési katasztrófákat, és ez gyakrabban történik, mint gondolná. Valaki megváltoztatja a szembőséget, ha azt gondolja, hogy ez előrelépés, vagy beszállítót vált, hogy pénzt takarítson meg anélkül, hogy megértené, mit is vásárol. Az ipari keverés nem olyan, mintha cukrot kevernénk a kávéba – ha rengeteg anyaggal és speciális berendezéssel van dolgunk, a szemcseméret rendkívül kritikussá válik.
Végül ki kellett dobnunk a teljes tételt, és elölről kezdtük a megfelelő 60 mesh-es anyaggal. Zhangnak körülbelül 200 000 jenbe került, és majdnem elveszítette a legnagyobb ügyfelét. De ez az üzemben mindenkit megtanított egy fontos leckére: a hálóméret nem csak egy szám a specifikációs lapon.
Miért számít valójában a részecskeméret?
A legtöbb ember azt hiszi A xantánpor xantánpor. Finom, durva, bármi – végül minden feloldódik, igaz? Ez olyan, mintha azt mondanánk, hogy minden homok egyforma, akár betonozunk, akár homokórát töltünk.
Amikor egyszerre több száz vagy több ezer kilogrammot dolgoz fel, a részecskék viselkedésében mutatkozó apró különbségek hatalmas problémákká nőnek.
A sebességmérő csapda
Itt van a xantán hidratálása – kívülről befelé történik. A víznek át kell hatolnia a részecske felületén, és a központba kell jutnia. A kisebb részecskék nagyobb felülettel rendelkeznek, így gyorsabban kezdenek hidratálni. Eddig jól hangzik.
De ha túl gyorsan hidratálnak, akkor kívülről gélréteget képeznek, mielőtt a víz elérné a belsejét. A végén az úgynevezett 'halszemek' - gélcsomók száraz pormaggal, amelyek lebomlása órákig is eltarthat, ha valaha is előfordul.
Volt egy italgyártó cég Kantonban, amely 40 mesh-ről 100 mesh-esre váltott, és azt gondolta, hogy ez felgyorsítja a keverést. Ehelyett a keverési idejük 45 percről több mint 3 órára ment, mert több ezer gélcsomót kellett lebontaniuk.
'Nincs értelme' - mondta nekem a gyártásvezetőjük. 'A finomabb pornak gyorsabban fel kell oldódnia.'
Meg kell, de csak akkor, ha a keverőberendezése bírja. Keverőiket nem a gélrétegek lebontásához szükséges intenzív nyírásra tervezték. Visszaállítottuk őket 60 mesh-esre, és a keverési idejük 30 percre csökkent, minden alkalommal tökéletes eredménnyel.
Berendezésének van véleménye
A különböző keverőberendezések különböző szemcseméretekkel működnek a legjobban. Egy nagy nyíróerővel rendelkező keverő, amely gyönyörűen kezeli a 200 mesh-t, megküzdhet a 40-es hálóval. A durva részecskékkel kiválóan működő szalagkeverő csomós szennyeződést okozhat a finom porral.
A Shandong-i vegyi üzem ellentmondásos eredményeket ért el a keverőrendszerükkel. Egyes tételek tökéletesek voltak, másoknak minőségi problémái voltak, amelyek hetekkel később jelentkeztek a végtermékeikben.
Kiderült, hogy a 120 mesh-es xantánjukat intenzívebben kell keverni, mint amennyit a berendezésük biztosítani tudott. Egyes részecskék nem hidratáltak teljesen, és gyenge pontokat hoztak létre a gélszerkezetükben, ami meghibásodást okoz.
60 mesh-esre cseréltük őket, ami megfelel a keverőjük képességeinek. A probléma megoldódott, és valójában 25%-kal csökkentették a keverési időt.
Az energiaegyenlet
A finomabb részecskék gyakran több keverési energiát igényelnek a megfelelő hidratáláshoz. Ha a berendezése nem tudja biztosítani ezt az energiát, akkor hiányos hidratálást és következetlen eredményeket fog kapni.
Néztem, ahogy egy konyhai robotgép 6 órán keresztül járatta a keverőit, és megpróbálta feloldani a 150 mesh-es xantánt 80 mesh-es berendezéssel. Átégették az elektromosságot, és elhasználták a berendezéseiket, hogy rosszabb eredményeket érjenek el, mint amit a megfelelő részecskemérettel kapnának.
Valós felszerelési korlátozások
A laboratóriumi keverés és az ipari keverés teljesen különböző állatok. Ami egy 1 literes főzőpohárban tökéletesen működik, az sokszor látványosan tönkremegy egy 10 000 literes tartályban.
Nagy nyírású keverők
Ezek a xantán feldolgozás igáslovai, de a részecskeméret szempontjából édes foltok vannak.
Túl finomak (több mint 150 mesh), és gyorsabban képződnek gélcsomók, mint ahogy le tudnák őket bontani. Ez olyan, mintha egy turmixgéppel próbálná meg a cementet keverni – az eszköz nem illeszkedik a feladathoz.
Túl durva (30 mesh alatt), és nem tudnak elegendő felületi érintkezést biztosítani a hatékony hidratáláshoz. A végén örökre összekevered anélkül, hogy teljesen feloldódna.
Az édes pont általában 40-100 mesh, az adott keverő kialakításától és teljesítményétől függően.
Az élelmiszer-feldolgozó üzem drága új, nagy nyírású keverőket telepített, de még mindig szörnyű eredményeket értek el. 200 mesh-es xantánjuk elnyomta a keverők azon képességét, hogy lebontsák a gélcsomókat.
'800 000 jent költöttünk új berendezésekre' - mondta az üzem vezetője. 'Bármit el kell bírnia.'
A berendezés képessége nem csak az erőn múlik, hanem a szerszámnak az anyaghoz való igazításán is. Áttértünk 80 mesh-esre, és hirtelen az új keverőik pontosan úgy működtek, ahogy tervezték.
Propeller és lapátos keverők
Ezek a gyengédebb keverőrendszerek közepes szemcseméretű (40-80 mesh) esetén működnek a legjobban. Nem termelnek elegendő nyírást a nagyon finom részecskék hatékony kezeléséhez, de tökéletesek a szokásos ipari alkalmazásokhoz.
A kozmetikai gyártók küszködtek a lapátos keverőrendszerükkel. Hosszú keverési idők, következetlen eredmények és gyakori minőségi panaszok az ügyfelektől.
150 mesh-es xantánjuk intenzívebb keverést igényelt, mint amennyit a lapátos keverők biztosítani tudtak. Áttértünk a 80 mesh-re, és módosítottuk a keverési eljárásukat. Az eredmények azonnal javultak.
Szalagkeverők
Ezek kiválóan alkalmasak száraz keverésre és kíméletes folyadékkeverésre, de durvább részecskékre (20-60 mesh) van szükségük a hatékony működéshez. Az alacsony nyíróhatású környezet nem tudja lebontani a gélcsomókat a finom részecskékből.
Alkalmazás-specifikus követelmények
Nem minden alkalmazáshoz kell azonos hálóméret. Ami fúróiszapnál működik, az teljesen rossz a kozmetikumoknál, és ami tökéletes az élelmiszerekhez, az borzalmas lehet a bevonatoknál.
Étel és Ital
Az élelmiszeripari alkalmazások általában teljes feloldódást kívánnak látható részecskék nélkül, de ésszerű keverési időre és energiafogyasztásra is szükségük van. Ez általában 40-100 mesh-t jelent.
A tejfeldolgozónak szerkezeti problémái voltak a joghurttermékeikben. Egyes tételek simaak voltak, mások enyhén homokos érzést keltettek, amit a vásárlók észrevettek.
120 mesh-es xantánjuk mikroszkopikus méretű gélrészecskéket hozott létre, amelyek nem hidratáltak teljesen. Ezek szemcsésségként mutatkoztak meg a végtermékben.
Áttértünk a 60 mesh-re, jobb szemcseméret-eloszlás szabályozással. A textúra problémák teljesen eltűntek.
Ipari bevonatok
A bevonatokhoz gyakran finomabb háló (80-200 mesh) szükséges a sima felvitelhez, de ehhez olyan keverőberendezésre van szükség, amely megfelelően kezeli a finomabb részecskéket.
A festékgyártó narancshéj textúrát kapott a vízbázisú bevonatokban. A felületkezelés nem volt elfogadható a csúcsminőségű alkalmazásokhoz.
40 mesh-es xantánjuk túl durva volt a sima filmképződéshez. Áttértünk 120 mesh-re, és segítettünk nekik módosítani a keverési folyamatukat, hogy kezeljék a finomabb részecskéket. A felület minősége drámaian javult.
Olajmező alkalmazások
A fúrási és befejező folyadékokat gyorsan össze kell keverni terepi körülmények között, hordozható berendezéssel. Ez általában durvább hálót (20-60 mesh) jelent, amely gyorsan hidratál, kifinomult keverés nélkül.
A fúrási vállalkozónak problémái voltak távoli helyeken az iszap előkészítésével. A hordozható keverőik nem bírták az általuk használt 100 mesh-es xantánt.
'Olyasmire van szükségünk, ami alapfelszereltséggel gyorsan oldódik' - mondta nekem az iszapmérnökük. 'Nincs időnk díszes keverési eljárásokra.'
40 mesh-esre cseréltük őket, amelyek gyorsan hidratálnak a terepi keverőikkel. Probléma megoldva.
A tudomány a kiválasztás mögött
A megfelelő hálóméret kiválasztása nem találgatás – valódi tudomány áll a háttérben. Meg kell értenie, hogy a részecskeméret hogyan befolyásolja a hidratációs kinetikát, és ezt össze kell hangolnia a berendezés képességeivel.
Hidratálási sebesség vs. teljesség
A kis részecskék gyorsan hidratálódnak, de a gél gát kialakulását veszélyeztetik. A nagy részecskék lassan, de teljesebben hidratálódnak. A trükk az, hogy megtalálja a megfelelő helyet az adott helyzethez.
A hőmérséklet befolyásolja ezt az egyensúlyt. A magasabb hőmérséklet felgyorsítja a hidratációt, amihez durvább részecskékre lehet szükség, hogy megakadályozzák a gélcsomók kialakulását. Alacsonyabb hőmérséklet lassítja a hidratációt, amihez finomabb részecskékre lehet szükség az ésszerű keverési idők érdekében.
Felületi számítások
A nagyobb felület gyorsabb kezdeti hidratációt jelent, ugyanakkor nagyobb a gélréteg kialakulásának kockázata is. Az optimális felület a keverési intenzitástól és az időkorlátoktól függ.
Felszerelés-illesztés
A különböző keverők eltérő nyírási sebességgel és áramlási mintával rendelkeznek. A részecskeméretnek meg kell egyeznie azzal, amit az adott berendezés hatékonyan képes kezelni.
Gyakori problémák, amiket látok
Tizennégy év segélyhívás után minden lehetséges hálóméretű katasztrófát láttam. A legtöbb teljesen megelőzhető, ha megérti az érintett kapcsolatokat.
A gélcsomó katasztrófa
Ez történt Zhang Wei-vel. Túl finom részecskék a keverőberendezéshez, tartós csomókat képezve, amelyek nem bomlanak le, függetlenül attól, hogy mennyi ideig keverjük.
A szószgyártó 4 órát töltött tételenként, és még mindig csomókat kapott. A gyártási ütemtervük szétesett.
'Továbbra keverjük, mint valaha, de egyre rosszabb eredményeket érünk el' - mondta a gyártásvezetőjük.
200 mesh-es xantánjuk gyorsabban gélréteget hozott létre, mint ahogy a keverőik le tudtak bontani. 80 mesh-re váltottunk, és a keverési idő 45 percre csökkent, tökéletes eredménnyel.
A hiányos hidratálási probléma
Ez akkor fordul elő, ha a részecskék túl durvák az alkalmazáshoz. Gyenge gélerősséget, inkonzisztens viszkozitást és néha látható részecskéket kap a végtermékben.
Az italgyártó cég a maximális xantánkoncentráció használata ellenére sem tudta elérni a cél viszkozitást. Termékeik vékonyak és vizesek voltak.
20 mesh-es xantánjuk nem hidratált teljesen a szokásos keverési idő alatt. 60 mesh-re váltottunk, és 25%-kal kevesebb xantánnal érték el a cél viszkozitást.
A berendezés károsodásának kérdése
A nem teljesen hidratált részecskék csiszolópapírként viselkedhetnek a szivattyúkban és a csővezetékekben, és drága berendezések meghibásodását okozhatják.
A gyártó üzem néhány havonta cserélte a szivattyútömítéseket, és küzdött a folyamatos csővezeték-elzáródásokkal. A fenntartási költségek megölték a jövedelmezőségüket.
A xantánban lévő túlméretezett részecskék nem hidratáltak teljesen, így kemény darabok keletkeztek, amelyek károsították a berendezést. A megfelelő hálóméret kiválasztása teljesen kiküszöbölte a problémát.
Mit csinálunk az Unionchemnél
Mivel Qingdaoban vagyunk, Kína ipari övezetének kellős közepébe kerülünk. Első kézből látjuk ezeket a problémákat, és az ügyfelekkel együttműködve olyan megoldásokat találunk, amelyek valóban működnek a valós termelési környezetben.
Hálóméret optimalizálása
Nem csak különböző hálóméreteket árulunk – segítünk kitalálni, hogy melyik a megfelelő az Ön konkrét helyzetéhez. Ez azt jelenti, hogy meg kell vizsgálni a berendezését, a folyamatát, a minőségi követelményeit és a gyártási korlátait.
Valódi műszaki támogatás
Ha keverési problémával hív minket, kap egy mérnököt, aki ipari üzemekben járt, és tudja, mi működik valójában. Nem egy eladó, aki forgatókönyvből olvas.
A múlt hónapban három napot töltöttem egy Jiangsu-i vegyi üzemben a keverőrendszerük hibaelhárításával. Hat különböző hálóméretet és három különböző keverési eljárást teszteltünk, mielőtt megtaláltuk az optimális megoldást. Így néz ki a valódi technikai támogatás.
Minőségi konzisztencia
A xantán minden tételét megvizsgáljuk a részecskeméret-eloszlás szempontjából, nem csak az átlagos hálóméretet. A kötegek közötti összhang ugyanolyan fontos, mint a megfelelő specifikáció.
A helyes válasz megszerzése
Ha keverési problémái vannak, vagy optimalizálni szeretné a folyamatot, általában a következőképpen dolgozunk az ipari ügyfelekkel:
Folyamatelemzés
Kezdjük azzal, hogy megértjük az Ön konkrét helyzetét – milyen felszereléssel rendelkezik, mit próbál elérni, milyen problémákat lát.
Laboratóriumi vizsgálat
Különböző hálóméreteket tesztelünk a tényleges anyagok mintáival olyan körülmények között, amelyek szimulálják az Ön gyártási folyamatát.
Pilotpróbák
Kisléptékű gyártási kísérletek a teljesítmény ellenőrzésére, mielőtt elkötelezik magukat a teljes körű változtatások mellett.
Megvalósítási támogatás
Folyamatos technikai támogatás az átállás során, hogy minden az elvárásoknak megfelelően működjön.
A lényeg
A hálóméret kiválasztása megzavarhatja vagy megszakíthatja a keverési műveletet. A különböző hálóméretek közötti költségkülönbség általában jelentéktelen a keverési problémák, a minőségi problémák és a gyártási késések költségeihez képest.
Keverési problémái vannak? Valószínűleg már láttuk az Ön pontos helyzetét, és tudjuk, hogyan javítsuk ki.
Új berendezéseket vagy folyamatokat tervez? Kezdje elölről a megfelelő hálómérettel. Sokkal egyszerűbb, mint a problémákat a gyártás megkezdése után javítani.
Lépjen kapcsolatba velünk most . Egyenes válaszokat adunk valódi ipari tapasztalatok alapján, nem marketing szöszmötölettel. Mert amikor rengeteg anyagot dolgoz fel, és az ügyfelek a szállításra várnak, olyan megoldásokra van szüksége, amelyek valóban működnek.
Az ipari feldolgozó üzletág elég kemény a saját anyagaival való küzdelem nélkül is. Szerezzen be olyan hálóméreteket, amelyek illeszkednek a berendezéséhez, és az adott alkalmazáshoz optimalizálják.
Ha a gyártási ütemterv és a termékminőség kérdéses, ne találgasson a részecskeméret kiválasztásával. Használja azt a tapasztalatot és műszaki szakértelmet, amely a problémák valódi ipari környezetben való megoldásából származik.
