Misturador interno de laboratório
Misturador interno de laboratório - ToronMix™ 300
O misturador interno de laboratório ToronMix™ 300 mistura borracha, plásticos e matérias-primas químicas dentro de uma câmara fechada e pressurizada. Dois rotores contrarrotativos movimentam a mistura contra a parede da câmara, enquanto um pistão a mantém pressionada na zona de alta tensão de cisalhamento. As câmaras, com capacidades de 1, 3 e 5 litros, permitem a realização de formulações com quantidades que variam de algumas centenas de gramas a vários quilogramas. Tanto matérias-primas de alta viscosidade quanto de baixa viscosidade podem ser processadas na mesma plataforma, o que é ideal para laboratórios que trabalham com elastômeros e termoplásticos com carga.
Os rotores são usinados em liga de cromo-molibdênio SKD com superfície cromada a HRC60, mantendo o perfil e o acabamento mesmo após o uso de material abrasivo. O aquecimento elétrico eleva a temperatura da câmara de ambiente até 300 °C, e o resfriamento a água remove o calor gerado pelo próprio cisalhamento durante o processo. Um inversor de frequência controla a velocidade do rotor de 0 a 50 rpm, de modo que a força de cisalhamento seja ajustada de acordo com o composto, em vez de uma configuração fixa. O pistão superior opera com ar comprimido de 0.5 a 0.8 MPa, com travamento hidráulico disponível como alternativa.
Um CLP (Controlador Lógico Programável) e uma interface com tela sensível ao toque executam o ciclo de mistura automaticamente e exibem curvas em tempo real de temperatura, tempo e torque. Esse registro de torque é o que transforma uma mistura em dados, pois mostra quando o material de enchimento se incorpora e quando a dispersão se estabiliza. Uma porta USB no painel conecta o misturador a um computador para controle do ciclo e exportação de dados. A descarga ocorre inclinando o corpo ou abrindo a câmara como uma concha, dependendo da configuração.
Misturador interno de laboratório - ToronMix™ 300 Aplicações
O ToronMix™ 300 realiza a etapa de mistura que precede a moldagem, extrusão ou testes de propriedades em um laboratório de desenvolvimento.
- Desenvolvimento de Compostos de Borracha: tritura elastômeros naturais e sintéticos, e então incorpora cargas, óleos, aceleradores e agentes de cura para criar fórmulas de teste.
- Dispersão de negro de fumo e sílica: incorpora carga de reforço em alta concentração sob pressão de pistão, onde um moinho aberto teria dificuldades.
- Composição de Termoplásticos: mistura resinas com aditivos, modificadores de impacto e compatibilizantes em um lote homogêneo de material.
- Preparação do Masterbatch: produz lotes concentrados de pigmentos e aditivos para posterior diluição e avaliação.
- Trabalho com elastômeros termoplásticos e TPV: mistura componentes e realiza testes dinâmicos de vulcanização sob temperatura controlada.
- Sistemas com Alta Carga Mineral: ideais para lidar com carbonato de cálcio, talco e retardantes de chama que necessitam de mistura em ambiente fechado de alta cisalhamento.
- Sistemas de silicone e reativos: mistura o material reativo sob controle de temperatura para evitar a cura prematura.
- Estudos sobre borracha reciclada e desvulcanização: reprocessa borracha moída com matéria-prima virgem e aditivos para avaliar a recuperação de propriedades.
- Mistura de matérias-primas químicas e especiais: combina matérias-primas químicas de alta e baixa viscosidade, em situações onde a mistura aberta resultaria em perda de material.
- Caracterização do comportamento de mistura: registra curvas de torque e temperatura para comparar a processabilidade entre formulações candidatas.
- University Programas de Ensino e Pesquisa: oferece aos alunos e grupos de pesquisa um método de mistura representativo da produção em escala laboratorial.
Misturador interno de laboratório - ToronMix™ 300 Principais características
A seleção de recursos no ToronMix™ 300 visa o cisalhamento controlado, um ponto final de mistura objetivo e condições de lote repetíveis.
- Câmara de mistura pressurizada fechada: contém os aditivos em lote e em pó, reduzindo a perda de poeira e melhorando a incorporação em comparação com a mistura em ambiente aberto.
- Câmaras com capacidades de 1, 3 e 5 litros: adequadas à quantidade de material disponível, desde os estágios iniciais de formulação até lotes de validação maiores.
- Curvas de torque, temperatura e tempo em tempo real: mostram a incorporação do material de enchimento e o ponto em que a dispersão se estabiliza, fornecendo um ponto final baseado em dados.
- Controle automático de ciclo por CLP: executa um programa de mistura armazenado para que diferentes operadores reproduzam as mesmas condições.
- Exportação de dados via USB e conexão com PC: transfere os dados do ciclo do painel para registros de formulação e comparação entre ensaios.
- Acionamento do rotor por conversão de frequência: o ajuste de 0 a 50 rpm regula a entrada de cisalhamento para elastômeros, compostos com carga ou materiais sensíveis ao cisalhamento.
- Discos de freio cromados com dureza HRC60: a liga de cromo-molibdênio SKD resiste à abrasão de materiais minerais e de reforço.
- Cilindro pneumático superior, 0.5 a 0.8 MPa: pressiona a carga contra a trajetória do rotor para uma incorporação consistente, com travamento hidráulico como alternativa.
- Aquecimento da câmara a 300 °C: abrange desde a mistura de borracha até o trabalho com termoplásticos em altas temperaturas.
- Circuito de resfriamento a água: remove o calor gerado pelo cisalhamento para proteger embalagens curativas e polímeros sensíveis à temperatura.
- Descarga tipo concha ou basculante: opções de inclinação ou câmara dividida para remoção em lotes e limpeza entre materiais.
- Interface com tela sensível ao toque: painel único para temperatura, velocidade, RAM e tempo de ciclo.
- Estrutura Móvel: as rodinhas permitem o reposicionamento dentro do laboratório.
- Capacidade para viscosidades altas e baixas: a mesma câmara processa tanto elastômeros rígidos quanto misturas químicas mais fluidas.
Teoria e Método
A mistura interna concentra o cisalhamento onde ele é mais eficaz. Dois rotores giram um em direção ao outro dentro de uma câmara em forma de oito, e a folga mínima fica entre a ponta de cada rotor e a parede da câmara. O material forçado através dessa folga sofre um pico de tensão suficientemente alto para romper os aglomerados de carga, que é a parte dispersiva do processo. As pás dos rotores também impulsionam o material ao longo do eixo da câmara e através da folga entre os rotores, unindo diferentes regiões da mistura para promover a mistura distributiva.
A pressão do pistão determina se o cisalhamento atinge o material. Sem força descendente, uma carga solta de borracha e pó permanece acima dos rotores e nunca entra na zona de folga. O ar a uma pressão de 0.5 a 0.8 MPa no pistão superior pressiona a mistura contra o caminho do rotor e impulsiona o material de enchimento solto para dentro do polímero. O fator de enchimento funciona da mesma maneira, já que os operadores normalmente carregam de 60% a 75% do volume da câmara.
O torque e a temperatura, em conjunto, descrevem o que aconteceu dentro da câmara fechada. O torque do rotor aumenta à medida que o polímero sólido se compacta, atinge o pico durante a incorporação do material de enchimento e, em seguida, se estabiliza quando o composto se torna homogêneo, fornecendo um ponto final objetivo em vez de um tempo determinado por um relógio. O trabalho de cisalhamento se converte quase inteiramente em calor, portanto, a temperatura da solução aumenta ao longo do ciclo e o resfriamento com água deve remover essa energia antes que os agentes de cura reajam. A leitura de ambas as curvas permite que um operador interrompa um lote com base no torque, na temperatura ou na energia específica.
Misturador interno de laboratório - ToronMix™ 300 - Especificações técnicas
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Capacidade da Câmara | 1L / 3L / 5L |
| Faixa de temperatura | Ambiente a 300 ° C |
| Método de aquecimento | Elétrico |
| Método de refrigeração | Refrigeração a água (fonte de água e ligação fornecidas pelo cliente) |
| Velocidade do rotor | 0 a 50 rpm, regulação por conversão de frequência |
| Material do Rotor | Liga de cromo-molibdênio SKD |
| Dureza da superfície do rotor | HRC60, cromado duro |
| Ramo superior | Travamento pneumático, com pressão de ar de 0.5 a 0.8 MPa, ou travamento hidráulico. |
| Método de descarga | Tipo flip ou tipo concha |
| Responsável pelo Tratamento | Controle programável por PLC com operação por tela sensível ao toque |
| Data Interface | USB, para conexão com PC e extração de dados |
| Dados Registrados | Curvas de temperatura, tempo e torque |
Opções de configuração
| item | Descrição |
|---|---|
| Volume da Câmara | 1 L, 3 L ou 5 L |
| Acionamento do pistão | Travamento pneumático de 0.5 a 0.8 MPa ou travamento hidráulico. |
| Acordo de Alta | Tipo flip (corpo basculante) ou tipo clamshell (câmara articulada) |
| Conexão de resfriamento | Fonte de água fornecida pelo cliente e ligação à rede hidráulica. |