最終更新日 2020年2月26日

揺動式遠心粉体液体ミキサー SANMIX サンミックス 粉体の分散混合 コンタミ対策 低速混合 短時間均一混合 強い「せん断力」

2019年11月6・7・8日「中小企業 新モノづくり・新サービス展」に出展いたしました。




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SANMIXの特長

 

概要

「SANMIX」は、粉体の分散・混合に特化し開発いたしました。
粉体混合は、攪拌中に発生する摩擦熱によって粉体の性質を変化させるなど熱影響による様々な問題が懸念されています。
弊社では独自の自公転方式による公転運動と遥動運動の組合せによって、せん断力や流動など混合に必要な要素が得られ粉体の短時間かつ低温域での分散・混合を可能としました。
また、容器の傾斜と自転の組合せによる遥動運動は容器内で粉体に上下にせん断力を加え流動します。これによって比重や粒子径の異なった粉体を短時間で効率よく分散・混合することが出来ます。
さらに本装置はコンタミネーション(異物混入)対策および作業効率の向上に有効です。一つの装置で多種類の混合を行う場合、混合物が容器内に残留しコンタミネーションが起こります。このような異物混入を防止するため、本装置では各種任意容器がアダプターによって装着が可能となり、保管容器での混合も可能なため洗浄の必要が無くなりコンタミネーションが皆無となりました。
従って研究開発から少量混合の生産に至るまで様々な分野で効率向上に繋がります。



  1.混合メカニズム


撹拌運動傾斜した容器が回転プレート上で公転し、遠心力により容器内壁に混合粉体が押し付けられ、水平方向にせん断力および流動が発生します。さらに傾斜した容器は回転プレート上で公転しながら、反対方向に同じ回転速度で自転しています。これにより傾斜した容器を外から見ると一方向に傾きを保ったまま公転しているように見えます。この遥動運動によって、容器の傾斜と遠心力が容器内の粉体を上下方向に流動させます。これら上下および水平方向のせん断力と流動が組み合わさり分散・混合していきます。また、上下方向の分散は、比重や粒子径の異なった粉体でも分離することなく分散混合が進行します。
撹拌運動2



  2.御社が今お使いの保管容器で撹拌作業ができます


治具従来、撹拌作業終了後に作業容器から保管容器へ撹拌した粉体を移し替えておりました。すると物性によってはせっかく混ざり合った粉体が分離してしまうことがあります。
この問題はSANMIXに専用治具を装着することにより御社でお使いの保管容器を作業容器として使用することで解決できます。



  3.悩ましいコンタミ問題が解消されます


容器一般的に作業後の撹拌物を作業容器から保管容器へ移し替えておりました。
すると空になった作業容器には残留物が付着しています、これがコンタミとなり次の撹拌物に悪影響を及ぼします。
これを防止するため作業終了後、作業容器の洗浄に苦労していました。
SANMIXでは常に新しい作業容器兼保管容器で撹拌物を作りますのでコンタミは発生いたしません。
MX-10Tでは直径140mm高さ160mm以内の容器であればアダプターによって各種任意の容器が装着可能です。
従って、常に新しい容器が使用できるためコンタミが皆無となり容器洗浄が不要ととなります。

 
 




  4.明度測定によるSANMIXの混合特性評価


表1 実験条件

表2 混合時間における色合い(明度)の変化
日本粉体工業技術協会(APPIE)提唱の評価方法(明度測定による粉体混合装置の混合特性評価方法)でSANMIXの評価を行いました。この評価方法は、炭酸カルシウム(白)と酸化鉄(赤)を重量比95:5の割合で容器に入れて混合させ、色合い(明度)を測定し評価する方法です。
表1の実験条件で混合すると、混合時間の増加に伴い色合いの違う混合粉体が表2に示すように得られました。そして、得られた各々の粉体をサンプリングし、色差計を用いて明度の測定を行い評価しました。
図1には明度の測定値および、評価指標として完全混合時の値を1とする混合到達度の計算結果を示しています。また、図2では混合到達度を用いてSANMIXと各種混合装置との比較を示しています。

下の写真は混合時間10minのSEMによる観察では分散されているのが確認できます。

 



  5.低速回転により温度の上昇を大きく抑えます


アルミナ5μグラフ粉体混合は、撹拌中に発生する摩擦熱の影響で物性によっては、粉体の性質を変化させるなど熱影響が懸念されております。SANMIXは、最大回転数を240rpmと低速に設定され、独自の自公転方式による、公転運動と揺動運動の組合せによって、せん断力や流動など混合に必要な要素が得られ短時間かつ低温域での分散混合を可能としました。





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