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Misturador de pós para laboratório e indústria

Misturador de pó para laboratório

O misturador de pó para laboratório ideal é aquele que promove uma homogeneidade perfeita.

Muitos clientes utilizam misturadores em V ou misturadores em Y, ou até os misturadores tipo Ribbon Blender

Entretanto, a homogeneidade final sempre fica a desejar e os tempos de mistura são muito altos.

Diante deste desafio, a Bioengineering na Suiça, desenvolveu o misturador tridimensional Inversina, ou seja, um misturador de pó para laboratório onde o frasco de amostra é agitado nos 3 eixos (X, Y e Z), simultaneamente.

Portanto, a melhor homogeneidade possível é obtida em uma mistura de pós em diversos laboratórios no mundo com o misturador de pós Inversina.

Ao longo do tempo, outras aplicações foram desenvolvidas e mais adiante listaremos as mesmas.

Misturador Tridimensional BioComponents Inversina
Misturador de pós Inversina motorizado de 2L

Como foi desenvolvido o melhor misturador de pó para laboratório?

O início do misturador de pó para laboratório Inversina está no escultor, inventor e matemático Alemão  Paul Schartz.

Em 1929 ele desenvolveu e patenteou um objeto geométrico tridimensional curvo chamado Olóide.

Oloide de Paul Schartz
Figura do Oloide

Esta patente descrevia o objeto como gerador do movimento acrobático (Tumbler mixer).

Quando um olóide rola em uma superfície;icie levemente inclinada, percebe-se um movimento típico, pulsado e rítmico de uma forma inovadora.

O desafio de fabricar um misturador baseado no princípio de Paul-Schatz ganhou a atenção da Bioengineering AG, uma empresa Suíça de tecnologia.

A ideia era intrigante, mas a tarefa não era fácil.

Portanto, um time de engenheiros e matemáticos levaram mais de um ano para desenvolver as fórmulas e parâmetros exatos que permitiram ao misturador de pós Inversina funcionar.

Finalmente, após algumas noites sem dormir, nasceu o misturador de pó para laboratório Inversina, com 2 litros de capacidade.

Como funciona o misturador de pó para laboratório?

O funcionamento do misturador de pós para laboratório Inversina é baseado no movimento do Olóide.

Na prática, seu uso é bastante simples: basta colocar o frasco de amostra no seu suporte e ajustar a velocidade de mistura.

Lembramos é claro que a amostra deve estar em um frasco fechado, evitando assim a projeção do material no laboratório.

Além disso, o suporte de fixação da amostra do misturador Inversina é altamente flexível: permite a utilização de pequenos frascos e tubos, até uma amostra de 2 L de volume.

Suporte misturador de po Inversina

Imagem 2: Suporte de fixação do frasco (Inversina de 2L motorizado)

A exatidão da técnica de mistura de pós com o Inversina depende de alguns fatores, como por exemplo:

  1. Dos materiais que serão misturados
  2. Da velocidade máxima da rotação
  3. Do volume de preenchimento
  4. Do tempo de mistura

Técnica de mistura de pó em laboratório com o misturador Inversina

Conforme falado anteriormente,  as 4 variáveis descritas influenciam no resultado final da mistura. Entretanto, independente do material que será misturado, recomendamos que  3 destas variáveis (velocidade, volume e tempo) sejam mapeadas e testadas para a definição dos melhores parâmetros para sua aplicação.

Portanto, como um passo inicial, fazemos a recomendação dos seguintes parâmetros de trabalho:

  • Velocidade: Aproximadamente 30 rpm
  • Volume de Preenchimento do frasco: Aproximadamente 75%
  • Tempo de Mistura: Início com 05 minutos, e avalie a cada 10 minutos.

Recomendamos mudar uma variável de cada vez e organizar em tabelas os resultados obtidos, até que se chegue às configurações ideias para sua mistura.

Para a maioria das aplicações, uma vez encontrada a configuração das variáveis, raramente haverá mudança.

Influência de cada uma das variáveis em uma mistura de pós !

Iremos listar um resumo da influência de cada uma das 3 variáveis da mistura de pó em laboratórios, assim como faremos referências a outros tipos de misturas que não sejam apenas de pós.

1 – Velocidade Máxima da Rotação

Como uma regra geral, pós normalmente são misturados em uma velocidade mais baixa, enquanto que líquidos são misturados em velocidades mais altas.

Se o objetivo é o aumento da escala para um modelo maior de Inversina (20, 50, 10 ou 350 Litros), então é melhor executar os testes em velocidades mais baixas, já que esses refletem exatamente o que é possível em tamanhos maiores destes misturadores.

2 – Volume de preenchimento do frasco de mistura

Para a maioria dos pós e granulados, o volume de preenchimento geralmente fica entre 60% e 80%.

Entretanto, as seguintes variações também foram encontradas na prática:

  • Produtos Farmacêuticos: 80% – 90%
  • Pós Metálicos: 50% – 75%. Entretanto, alguns casos excepcionais podendo chegar a 40% (durante testes, mantenha a atenção nas propriedades de fluxo e altere o volume de preenchimento de acordo).
  • Alimento para Animais: 60% – 80%, mas acima de 90% se o material fluir livremente.
  • Explosivos: 60% – 80%, dependendo do comportamento do fluxo.
  • Teflon: 60% – 80%
  • Líquidos: 90% – 95%, mas acima de 99% em alguns casos.

3 – Tempo de Mistura

Devido à sua ação de mistura tridimensional mais eficiente do que os demais misturadores de pós para laboratório, o Inversina geralmente mistura duas a quatro vezes mais rápido do que os msituradores em V, misturadores em Y ou outros já conhecidos.

Portanto, além de uma mistura mais homogênea dos pós em função do tipo de movimento, conseguimos uma produtividade muito, muito maior com o nosso misturador.

Os tempos aproximados de mistura para algumas das aplicações mais utilizadas são as seguintes:

  • Produtos Farmacêuticos: 15 a 90 minutos
  • Produtos para Alimento de Animais: 20 a 45 minutos
  • Explosivos: 15 a 45 minutos
  • Teflon: 15 a 45 minutos
  • Líquidos: 10 a 30 minutos
  • Pós Metálicos:
    • Pós de Carbeto de Tungstênio: 4 a 7 horas
    • Lascas de Diamantes para Ferramentas: 15 a 30 minutos
    • Pós de Ímã Permanente: 15 a 30 minutos
    • Pós de Metal Sinterizado: 15 a 45 minutos

E os tipos de recipientes, influenciam na qualidade da mistura de pó?

Até agora, não havíamos falado dos diferentes tipos de recipientes.

Isso por que, após definido, dificilmente o cliente irá mudá-lo.

Entretanto, pode ser interessante utilizar esta variável no desenvolvimento do seu processo de mistura.

Geralmente, recipientes cilíndricos com a parte interna lisa podem ser usados no misturador Inversina, o que proporcionará uma mistura ideal para a maioria dos pós.

A exceção é quando o material a ser misturado contém caroços e aglomerados, ou quando a redução de tamanho é necessária, além da mistura.

Pode ser necessário também usar recipientes com defletores, se o material for particularmente irregular.

Quando for utilizado o suporte de amostra de borracha nos modelos 2L ou 20L (conforme mostrado na imagem 2), segure o recipiente de maneira que, na conclusão do aperto, o eixo longitudinal do recipiente coincida com o suporte do recipiente, mantendo assim uma centralização imaginária entre o frasco e o suporte.

No modelo de 20L, para usar frascos menores que o tamanho permitido, adaptadores apropriados devem ser construídos ou adquiridos para posicionar o frasco menor de forma que seu eixo longitudinal coincida com o suporte do misturador Inversina.

Podemos utilizar o misturador Inversina como uma alternativa ao moinho de bolas?

Sim, o misturador Inversina pode ser utilizado como uma alternativa a um moinho de bolas.

Bolas metálicas ou de vidro, hastes, e outros meios de moagem podem ser adicionados ao recipiente de amostra para promover a redução de tamanho durante a mistura.

Atenção deve ser tomada para evitar a quebra dos frascos  !

Portanto, se você precisa de um misturador flexível, avalie o Inversina.

Aplicações para o misturador de pós para laboratório Inversina

Neste tópico iremos listar as principais aplicações para o misturador de pó para laboratório Inversina. Portanto, podemos citar:

  1. Indústria Farmacêutica
  2. Mineração / Metalurgia
  3. Materiais de Desempenho, como por exemplo próteses dentárias
  4. Produtos Alimentícios e Nutricionais
  5. Medicina Alternativa / Homeopatia
  6. Preparação de Amostra, CQ / CQ e Análises
  7. Química / Petroquímica
  8. Explosivos

Algumas das aplicações acima merecem um post individual e portanto basta clicar no link das mesmas obter maiores detalhes.

De uma forma geral, deixamos registradas algumas dicas sobre materiais a serem misturados com o Inversina:

  • Produtos podem misturados com sucesso independentemente se eles possuem a mesma densidade ou não.
  • A mistura de pó micronizado muito fino com partículas grossas podem não ser tão bem-sucedidas, portanto recomendamos uma avaliação criteriosa
  • Materiais higroscópicos que tenham más propriedades de fluxo devem ser misturados na velocidade mais baixa para prevenir que o produto grude nos cantos do frasco
  • Esteja preparado para encontrar enormes variações no tempo de mistura e preenchimento de volume quando misturar pós metálicos.
  • Produtos farmacêuticos geralmente são misturados em uma única etapa. Entretanto, produtos que contém uma quantidade comparativamente grande de óleo (por exemplo, lubrificantes para comprimidos) são geralmente manuseados em dois passos. Parte dos produtos é pré misturado antes com óleo e posteriormente a pré mistura  é adicionada ao restante do pó para obtenção de uma mistura final de melhor qualidade.
  • É possível misturar materiais secos ou granulados com a uma pequena quantidade de líquido – por exemplo uma pequena quantidade de óleo ou solvente – desde que a mistura permaneça seca, não formará caroços e não grudará.
  • Líquidos também podem ser misturados no Inversina , como por exemplo na criação de emulsões.

Importante: O misturador Inversina não poderá trabalhar com pastas ou materiais pegajosos e resistentes, com alta viscosidade por exemplo. Não poderá misturar materiais em massa.

Vídeos

Acesse portanto nosso canal no Youtube ou clique abaixo para ver os vídeos:

  • Inversina manual de 2L, voltado para pequenos negócios como farmácias de manipulação / homeopatia ou testes iniciais que existem baixo investimento
  • Inversina motorizado de 2L: permite alta produtividade pois não exige operador. Facilita processos onde a padronização é imprescindível, pois reduz a interferência do operador
  • Vídeo explicativo do sistema de fixação de frascos
  • Misturador Inversina Industrial – Vídeo da linha completa

Quer conhecer mais sobre outros equipamentos para laboratório, assim como dicas de utilização, aplicações e manutenção?

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