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Pour les fabricants de peintures, d’encres, d’adhésifs et de pigments, l’étape de dispersion détermine souvent si un lot atteint efficacement la consistance requise ou devient un goulot d’étranglement. Les agitateurs conventionnels peuvent déplacer le matériau efficacement, mais ont du mal à mouiller et à décomposer rapidement les poudres. Une mauvaise incorporation de la poudre peut laisser des agglomérats, prolonger le temps de traitement et créer des différences entre les lots. Dans le même temps, un fonctionnement prolongé à grande vitesse génère de la chaleur, ce qui peut affecter la viscosité, le comportement de la résine, l'évaporation du solvant ou les performances du revêtement final.
Une machine industrielle de dispersion de peinture résout ces problèmes en combinant un cisaillement à grande vitesse contrôlé avec une configuration de cuve appropriée. Pour le disperseur à grande vitesse de Rumi , la plage de fonctionnement est conçue pour le traitement de lots moyens à grands de matériaux liquides et de boues avec une viscosité inférieure à 20 000 cps et une teneur en solides inférieure à 60 %. La configuration peut également inclure un refroidissement ou un chauffage à enveloppe, une protection contre le vide ou un gaz inerte, des pièces en contact avec le fluide en acier inoxydable et une construction antidéflagrante.
L'élément central est le disque de dispersion en dents de scie à grande vitesse. Contrairement à un agitateur conventionnel à basse vitesse qui fait principalement circuler le matériau, le disque de dispersion crée une zone de cisaillement élevé autour de la pale tout en générant un flux radial à travers le récipient.
Lorsque le disque tourne, les liquides et les solides en suspension sont accélérés vers l'extérieur. Ce mouvement radial amène continuellement du matériau frais dans la région à fort cisaillement. La poudre entrant dans le liquide est soumise à un mouillage rapide, à des forces hydrauliques et à un cisaillement, ce qui contribue à briser les agglomérats et à répartir les particules plus uniformément dans le lot.
Le disperseur de Rumi peut atteindre 1 440 tr/min, avec une vitesse linéaire d'environ 20 m/s. Ces chiffres sont importants car les performances de dispersion ne sont pas déterminées uniquement par la vitesse du moteur. La relation entre le diamètre du disque, la vitesse de rotation et la vitesse périphérique détermine la quantité d'énergie mécanique transférée au matériau.
Une vitesse de disque plus élevée peut augmenter la circulation et l’intensité du cisaillement, permettant ainsi aux poudres d’être incorporées plus rapidement. Cependant, la vitesse maximale ne constitue pas automatiquement le point de fonctionnement correct pour chaque formulation. Un cisaillement excessif peut augmenter la température ou affecter les matériaux sensibles. C'est pourquoi la régulation continue de la vitesse via un convertisseur de fréquence est précieuse : l'opérateur peut ajuster l'intensité de dispersion en fonction de la viscosité, de la charge solide, des caractéristiques des particules et des exigences de formulation.
La température est une autre partie du processus. La dispersion à grande vitesse peut générer une chaleur de friction considérable, en particulier avec les formulations à viscosité plus élevée. Un réservoir à double enveloppe permet aux fluides de chauffage ou de refroidissement tels que l'eau ou l'huile thermique de circuler autour du navire. Cela donne aux opérateurs une méthode pratique pour maintenir le processus dans la plage de température requise plutôt que de se fier uniquement aux conditions ambiantes.
Une sélection d'équipement pratique commence par la formulation plutôt que par le nom de la machine. Le disperseur à grande vitesse de Rumi est destiné aux matériaux dont la viscosité est inférieure à 20 000 cps et la teneur en matières solides inférieure à 60 %, couvrant une large gamme de formulations industrielles.
Pour la peinture au latex, un mouillage et une dispersion efficaces de la poudre aident à réduire les agglomérats visibles et à améliorer l’uniformité du lot. Dans les revêtements industriels, le cisaillement contrôlé est important lorsque les pigments, charges et autres solides doivent être distribués de manière cohérente à travers une résine ou un support liquide.
Pour l'encre à base d'eau et l'encre à base de solvant, les conditions de dispersion influencent la distribution des pigments et peuvent donc affecter la cohérence des couleurs et les performances d'impression en aval. Les adhésifs peuvent nécessiter un équilibre différent entre cisaillement et température, car une chaleur excessive peut modifier la viscosité ou accélérer des réactions indésirables. Les colorants et autres suspensions chimiques peuvent également bénéficier d’une circulation contrôlée à grande vitesse lorsque l’incorporation solide-liquide est l’étape limitante.
Alors, comment fonctionne une machine à disperser la peinture ? En termes simples, le disque de dispersion crée une zone localisée à fort cisaillement tandis que le flux radial fait recirculer continuellement le matériau à travers cette zone. Le résultat est une incorporation plus rapide de la poudre et une dispersion plus homogène qu’un mélangeur à circulation basique ne peut normalement fournir.
La question de la viscosité nécessite plus de prudence. Une machine conçue pour des matériaux inférieurs à 20 000 cps ne doit pas être sélectionnée uniquement parce qu'un lot particulier se situe juste en dessous de ce chiffre. La viscosité réelle change en fonction de la température, de la concentration en solides, de l'étape de formulation et du taux de cisaillement. Les acheteurs doivent donc évaluer la viscosité de fonctionnement la plus élevée, et pas seulement la viscosité moyenne indiquée dans une fiche de formulation.
La vitesse de dispersion a un effet direct sur les conditions mécaniques subies par les particules. Jusqu'à 1 440 tr/min et une vitesse linéaire d'environ 20 m/s, le disque à grande vitesse peut déplacer rapidement le liquide vers les parois du récipient et maintenir une forte circulation. Cela peut réduire le temps nécessaire pour décomposer les agglomérats de poudre et obtenir un lot plus uniforme.
Cependant, un système de dispersion utile nécessite une vitesse réglable, et pas simplement une vitesse maximale élevée. Différentes formulations peuvent nécessiter différents niveaux de cisaillement. Le contrôle du convertisseur de fréquence permet à l'opérateur d'augmenter la vitesse lors de l'incorporation de la poudre et de la réduire lorsque l'état de dispersion requis est atteint ou lorsque la température doit être limitée.
La capacité de vide répond à un problème différent : l’air. L'air peut être entraîné lors d'un mélange agressif, en particulier lorsque le matériau a une viscosité élevée ou lorsque la surface est perturbée par une forte circulation. Le traitement sous vide peut réduire l’entrée d’air dans le matériau et aider à produire un produit fini plus lisse. Pour les revêtements dans lesquels des bulles, de l'air entraîné ou des défauts de surface ne sont pas souhaitables, cela peut constituer une configuration importante plutôt qu'une commodité facultative.
La protection contre les gaz inertes peut être utile lorsque la formulation ou l'environnement de production nécessite des conditions atmosphériques contrôlées. La pertinence du vide ou du gaz inerte dépend de la chimie et des spécifications du procédé.
Un récipient à double enveloppe offre un autre niveau de contrôle du processus. Le chauffage peut être utile lorsqu'une formulation nécessite une viscosité plus faible pendant le traitement, tandis que le refroidissement aide à éliminer la chaleur générée par le cisaillement à grande vitesse. Des conditions de température stables peuvent rendre le comportement de viscosité et de dispersion plus prévisible d’un lot à l’autre.
Lorsqu'ils comparent le prix de la machine de dispersion de peinture, les acheteurs doivent éviter de comparer les devis basés uniquement sur la puissance du moteur ou le volume du navire. Deux machines ayant des capacités similaires peuvent avoir des capacités de processus sensiblement différentes.
Le premier facteur est la capacité de travail. Une machine destinée à la production de lots moyens ou importants doit être évaluée en fonction du volume de travail réel, et pas simplement du volume total du réservoir. L'espace libre est également important lorsqu'un traitement sous vide ou une circulation vigoureuse est nécessaire.
Ensuite, comparez la puissance du moteur, la vitesse maximale, le diamètre du disque de dispersion et la méthode de contrôle de la vitesse. Un moteur de plus grande puissance n’est pas automatiquement meilleur si la géométrie du disque et la plage de fonctionnement ne correspondent pas à la formulation. Le contrôle à fréquence variable peut offrir une plus grande flexibilité de processus que le fonctionnement à vitesse fixe.
La construction matérielle affecte également la cotation. Les pièces en contact standard de Rumi utilisent du SS304, tandis que le SS316L est disponible lorsqu'une plus grande résistance à la corrosion ou des exigences de processus spécifiques justifient le coût supplémentaire. Les acheteurs doivent tenir compte des produits chimiques, de la procédure de nettoyage, de la température de fonctionnement et de la durée de vie prévue avant de choisir la qualité du matériau.
Un réservoir à double enveloppe ajoute de la valeur lorsque le contrôle de la température fait partie du processus de formulation. Un système de vide devient plus pertinent lorsque l’entraînement de l’air affecte la qualité du produit. Le contrôle PLC peut être intéressant pour les fabricants qui ont besoin de recettes d'exploitation reproductibles, de séquences automatisées ou d'une gestion de production plus stricte.
Pour les installations manipulant des solvants inflammables ou opérant dans des zones dangereuses, un disperseur de peinture antidéflagrant peut être nécessaire. L'exigence doit être déterminée par les caractéristiques du solvant, la classification des zones dangereuses de l'usine, les normes électriques et les exigences de sécurité locales plutôt que par les préférences commerciales.
La stabilité à long terme ne dépend pas seulement de la plaque signalétique du moteur. Rumi utilise un moteur asynchrone triphasé industriel conçu pour un fonctionnement industriel continu, combiné à des composants en contact avec le fluide en acier inoxydable et à des systèmes de cuves configurables.
L'approche plus large du fournisseur est également importante lorsque l'équipement devient partie intégrante d'une chaîne de production. RUMI Technology développe des équipements de mélange et de dosage de produits chimiques depuis 2018, en se concentrant sur des solutions personnalisées pour les fabricants de peintures et d'encres, les producteurs de résines et de nouveaux matériaux, ainsi que les applications de nouvelles énergies et de composites. Son système qualité comprend des tests en usine de 72 heures et une réponse après-vente de 24 heures, avec les certifications ISO9001 et CE soutenant son équipement et son cadre de contrôle qualité.
Pour un acheteur, ces détails sont importants car un disperseur est rarement acheté seul. Sa plage de vitesse, la taille de sa cuve, son système de contrôle de la température, sa qualité de matériau, sa capacité de vide et sa configuration de sécurité influencent tous la fiabilité des performances de l'équipement dans le cadre d'un processus de formulation réel.
La bonne machine de dispersion de peinture industrielle n'est donc pas nécessairement la machine avec le régime le plus élevé ou le plus gros moteur. Le meilleur choix est la configuration qui correspond à la viscosité et à la teneur en matières solides de la formulation, fournit un cisaillement et une circulation suffisants, contrôle la température du processus, gère l'entraînement de l'air si nécessaire et reste mécaniquement adaptée au calendrier de production prévu. Lors de l'évaluation du prix des machines de dispersion de peinture, la comparaison de ces paramètres de processus et des différences de configuration donne aux fabricants une base d'achat beaucoup plus significative que la simple comparaison des prix généraux.
