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1. Présentation des mélangeurs industriels
Les mélangeurs industriels pour poudres, granulés et produits vrac sont utilisés dans de nombreuses industries : chimique, agroalimentaire, pharmaceutique, cosmétique, nutrition animale, etc lors des processus de fabrication comme, par exemple, la fabrication d’arômes, de colorants alimentaires, de peintures, d’encres ou encore le traitement de polymères, silicones, lubrifiants, adhésifs...
Les opérations de mélange sont requises à de très nombreuses étapes des procédés industriels.
Le choix et le dimensionnement d’un agitateur sont complexes. Sa conception prend en compte trois critères :
- La nature des produits vrac à mélanger
- L’objectif du mélange
- Le type de process (environnement).
Le choix vers un mélangeur dépendra également du nombre de phases en présence.
Les mélangeurs industriels peuvent être de plusieurs types : mécaniques, statiques, à cuve tournante, avec injection de liquide…
Ils sont équipés d’une motorisation (avec réducteur de vitesse), d’un mécanisme de guidage de l’arbre, d’un arbre et d’un outil de mélange.
Selon la viscosité du produit et le type de phase (liquide, solide ou gazeux), on parle de mélangeur, de malaxeur ou de pétrin.
Les conditions environnementales sont très importantes et indiquent les contraintes subies par le mélangeur et imposeront à l’équipement des caractéristiques spécifiques : pression (étanchéité), température (moyens de refroidissement), types de fluides et atmosphère (type de protection particulière).
2. Mélangeurs pour les poudres
Mélangeur pour cuve tournante.
Ils sont équipés d’un système d’agitation installé dans une cuve statique. Ce mobile d'agitation déplace les particules par groupes d’un endroit à un autre dans la cuve de mélange.
Les mobiles d'agitation utilisés peuvent être des rubans ou des pales. Le mélangeur à pales génère une action mécanique beaucoup plus soutenue que le mélangeur à ruban et offre un temps de mélange plus court par rapport aux mélangeurs à ruban.
- Mélangeur à pales
Les pales incorporent une quantité d’air importante dans le mélange, ce qui tend à fluidiser la couche de particules dans la cuve et à favoriser le mouvement des particules. Les mélangeurs à pales sont utilisés pour de nombreuses applications industrielles, comme, par exemple, le mélange de poudres minérales et d'additifs chimiques pour la réalisation d'enduits de façade ou de colle à carrelage, mais également pour le traitement de terre ou de minerai ou le mélange de poudres explosives.
- Mélangeurs à ruban
Ils sont utilisés pour des applications de mélange de produits plus fragiles, comme en agroalimentaire ou en nutrition animale.
- Mélangeurs à palettes sécantes
Ils sont adaptés pour des applications où un mélange précis n'est pas recherché. Ceci concerne par exemple du traitement de terre polluée.
Il s’agit d’un mélangeur haute précision pour tous les types de poudres avec des caractéristiques physiques peu différentes. Le mélangeur conique à vis se compose d’une cuve avec un système de mélange vertical à vis sans fin qui traverse tout le volume du cône et fait remonter le produit dans un flux ascendant.
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Loïc, expert poudre
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3. Mélangeurs pour les produits secs, humides et visqueux
- Mélangeur vertical à ruban :
Le ruban hélicoïdal permet le brassage tridimensionnel des différents ingrédients ; un flux tournant et ascendant sur les côtés, ainsi qu’un flux descendant au centre.
Le principe de mélange du mélangeur vertical à ruban fonctionne dès un niveau de remplissage de 10 %.
- Mélangeur bras Z
Ce type de mélangeur permet un mélange doux et efficace pour des produits épais et lourd.
4. Mélangeurs de poudres et liquides
Le mélange de solides dans des liquides est un procédé utilisé dans certains domaines comme par exemple : peinture, polymère, cosmétique, lubrifiants, agroalimentaire, secteur du bâtiment…
Le mélange de liquides et de solides est adapté à de nombreuses applications industrielles telles que des opérations de dissolution, de cristallisation, de dispersion ou de transfert thermique.
Dans le secteur de la chimie, nous retrouvons ce type d'application pour la dispersion de charges lors de la fabrication de colles, peintures et certains polymères, mais également en cosmétique (fabrication de dentifrice) ou en chimie des matériaux (enduits prêts à l'emploi, revêtement imperméabilisant…).
Les disperseurs sont l’outil idéal pour réaliser des mélanges liquides/solides. Les mobiles d’agitation sont conçus pour créer différentes actions de circulation (écoulement radial, axial et tangentiel), de turbulence et cisaillement.
- Mélangeur bi-cônes rotatif
Le mélangeur est composé de deux cônes symétriques reliés par une pièce centrale cylindrique. Le déplacement du produit est réalisé dans diverses directions pour assurer un mélange très uniforme et un déchargement complet de la chambre du mélangeur.
- Mélangeur rotatif
Le mélange homogène et rapide est obtenu en utilisant la gravité ce qui permet un mélange doux sans dégradation des produits traités. Ces mélangeurs permettent l’adjonction uniforme de liquide à un mélange homogène de matières premières
Les mélangeurs industriels, couplés à une large gamme d’outils, sont adaptés à tous types de process. Ils garantissent ergonomie pour les opérateurs, haut niveau de sécurité et bonne qualité des mélanges.
