تجانس خليط المساحيق يعني أن تجد التركيب نفسه أينما أخذت العينة من الدفعة. وهذا ضروري لجودة المنتج واتساق الوصفة، وكذلك لضمان أن تحتوي كل عبوة على المحتوى نفسه عند التعبئة. ولا يحدد نوع الخلاط وحده التجانس؛ إذ تؤثر نسبة الامتلاء وزمن الخلط وترتيب التحميل والنقل بعد الخلط تأثيرًا مباشرًا في النتيجة أيضًا. في هذا المقال نتناول هذه العوامل واحدًا تلو الآخر للحصول على أفضل نتيجة من آلة خلط المساحيق.
كيف يُقاس التجانس؟
تؤخذ عينات من نقاط مختلفة في الخليط، مثل المناطق العليا والوسطى والسفلى من الوعاء، أو من بداية التفريغ ونهايته. ثم تُقاس نسبة أحد مكونات الوصفة في هذه العينات وتُقارن النتائج. وكلما صغر الفرق بين النتائج كان الخليط أكثر تجانسًا. وفي قطاع الأعلاف يُستخدم معامل الاختلاف (CV) على نطاق واسع للتعبير عن هذا الفرق.
وعادةً ما يُختار للقياس مكوّن يوجد في الوصفة بكمية قليلة ويسهل تحليله. فإذا كان هذا المكوّن القليل موزعًا بالتساوي في كل مكان، فمن المتوقع أن تكون المكونات الأخرى موزعة كذلك.
1. نسبة الامتلاء
إذا مُلئ الخلاط أكثر من اللازم لم يبقَ للمنتج حيز يتحرك فيه، وإذا مُلئ أقل من اللازم أصبحت حركة الخلط غير فعالة. ولكل نوع نطاق امتلاء مناسب:
- الأفقي الشريطي: نحو 40 إلى 70% من الحجم الكلي
- النوع V والمكعب: نحو 40 إلى 60%
- المخروطي: نحو 50 إلى 60%
في الخلاطات ذات الجسم الدوّار يجب أن يسقط المنتج بحرية ويتبادل مواضعه، ولذلك فإن تجاوز حد الامتلاء هو الخطأ الذي يُضعف جودة الخليط بأسرع ما يكون.
2. زمن الخلط
الخلط لمدة أطول لا يعطي دائمًا نتيجة أفضل، فبعد مدة معينة يصل الخليط إلى حالة توازن. وفي بعض الخلائط قد تبدأ الجسيمات في الانفصال مجددًا مع إطالة المدة، أو قد تتضرر الحبيبات الهشة، أو قد يسخن المنتج. في الخلاطات الأفقية الشريطية يتحقق الخليط المتجانس عادةً خلال 5 إلى 20 دقيقة. أما الزمن الصحيح فيختلف من منتج إلى آخر، وأكثر الطرق موثوقية لتحديده هي مقارنة عينات مأخوذة في أزمنة مختلفة.
3. ترتيب التحميل
- يُحمَّل جزء من المكوّن الرئيسي أولًا، حتى لا تتراكم المكونات ذات النسب الصغيرة في قاع الوعاء أو في زواياه.
- المكونات الموجودة في الوصفة بكميات ضئيلة جدًا تُحوَّل أولًا إلى خليط أولي مع كمية صغيرة من المسحوق الرئيسي، ثم تُضاف.
- تُضاف الإضافات السائلة بالرش بدلًا من سكبها في نقطة واحدة. ويمكن لهذا الغرض استخدام نظام رش اختياري في الخلاطات الأفقية الشريطية.
- يُطبَّق ترتيب التحميل نفسه في كل دفعة، لتكون النتائج قابلة للمقارنة.
4. الانفصال (segregation)
قد ينفصل المسحوق المخلوط جيدًا مجددًا بعد خروجه من الخلاط. وأبرز أسباب الانفصال ما يلي:
- الفرق في حجم الحبيبات: مع الحركة والاهتزاز تتسرب الحبيبات الناعمة إلى الأسفل من بين الحبيبات الخشنة.
- الفرق في الكثافة: تنزل الحبيبات الثقيلة نحو الأسفل مع مرور الوقت.
- تكوّن الأكوام: عندما يُسكب المنتج على شكل كومة، تتدحرج الحبيبات الخشنة نحو أطراف الكومة.
لذلك يجب الحفاظ على التجانس لا في الخلاط فحسب، بل أيضًا في الطريق إلى آلة التعبئة. ومما يقلل الانفصال خفضُ ارتفاع السقوط، وتجنب النقل والاهتزاز غير الضروريين، وتعبئة الخليط دون انتظار قدر الإمكان.
5. عند خلط الحبيبات والمساحيق معًا
عندما تجتمع الحبيبات والمساحيق الناعمة في وصفة واحدة، يوجد في الوقت نفسه خطر الانفصال الناتج عن فرق الحجم وخطر تكسّر الحبيبات. ومع الحبيبات الهشة توفر الخلاطات ذات الجسم الدوّار من النوع V أو المكعبة خلطًا ألطف لأنها لا تضغط على المنتج بالشفرات. وإذا استُخدم خلاط أفقي شريطي، فيجب ضبط سرعة الشفرات وفق المنتج.
حدّد الزمن ونسبة الامتلاء على نطاق صغير
إن تحديد زمن الخلط الصحيح لمنتج جديد بالتجربة والخطأ على آلة الإنتاج مكلف. تتمتع خلاطاتنا المخبرية بالهندسة نفسها التي تتمتع بها الطرازات الصناعية، وتتيح لك بفضل التحكم الرقمي في السرعة والمؤقت تجربة أزمنة مختلفة بسهولة.
يمكنك الاطلاع على جميع الطرازات في صفحة خلاطات المساحيق، وإرسال أسئلتك حول خليطك إلينا.
