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技術コラム

沈殿や沈降に強い撹拌機・撹拌装置の選び方ガイド
2024/07/29 13:00

沈殿や沈降に強い撹拌機・撹拌装置の選び方ガイド

溶解工程や製造工程で起こりやすい問題の一つに、沈殿や沈降の問題があります。
液体に溶けない(溶けにくい)固形物を含む液体を扱うお客さまや、分散しにくい(分離しやすい)内容物を扱うお客さまには、対策が必須の問題ではないでしょうか?

このコラムでは、液-粉撹拌の混合溶解で起こる沈殿や沈降の問題に適した撹拌機と撹拌装置を選ぶポイントをご紹介します。
装置選定時に参考にしていただければ幸いです。

※沈殿は沈んでしまった粉(沈殿物)のことで、沈降は粉が沈んでいく現象のことを表します。
※当社は2024年4月に日東金属工業株式会社からMONOVATE株式会社へ社名変更しました。動画などのコンテンツ内で旧社名が表示されることがありますがご了承ください。

沈殿や沈降に強い撹拌機とは?

沈殿物を吸い上げる液流を生み出す撹拌機

上昇流を生み出す撹拌機は、底部に溜まる沈殿物を吸い上げて分散することができます。


0:36以降に、撹拌の比較部分があります

BEAG液流

製品例:ステンレス電気モーター撹拌機(ベルヌーイ流撹拌体BEAG E型)

沈殿物を下から巻き上げる液流を生み出す撹拌機

タンクの底部に設置する下部型の撹拌機は、沈む粉を強制的に巻き上げることができるため、沈降しやすい内容物の撹拌に効果的です。
下部撹拌イメージ

製品例:MAG-NEO(R) シールミキサー RBnt型

沈殿や沈降に強い撹拌装置とは?

タンク内部に沈殿物が入り込む場所がない

液を排出する配管部分は特に沈殿物が溜まりやすい部分です。タンク底部に排出口があるタンクは、沈殿物が入り込まないかチェックします。例えば下図左は配管部に沈殿しやすいため、下図中央や右のタイプがおすすめです。
タンク底部の比較画像
製品例:ベルヌーイ流撹拌ユニット DTM型

温度調整できる

温度で混ざりにくさが変化する場合は、混ざりやすい温度を維持できる機能が付いている撹拌装置をおすすめします。
例えば、粘度のある液体であれば加温すると粘度が下がるため、ヒーター内蔵の撹拌装置がおすすめです。
ヒーターユニット
製品例:ベルヌーイ流撹拌機付 ヒーターユニット

設置場所に温水や冷水、スチーム配管などがあれば、それらを利用できるジャケット付きのタンクがおすすめです。
ジャケットタンク
製品例:ベルヌーイ流撹拌温調ユニット DTM-J型

少ない液量のときでも撹拌できる

下部撹拌機付きの撹拌装置なら、調合の初期や排出時などの液量が少ないときでも混ぜられるメリットがあります。
マグネットタイプなら、タンク底部に沈殿物が滞留するような凹凸もありません。
下部撹拌ユニット
製品例:下部撹拌ユニット

低せん断タイプや、定置洗浄(CIP)・定置滅菌(SIP)に対応できる下部撹拌機もあります。
医薬品向け下部撹拌ユニット
製品例:医薬品向け下部撹拌ユニット

その他、撹拌タンクをホッパーのような形状にして、液量が少ない時にも撹拌できるようにする方法もあります。当社ではお客さまのご希望に沿えるようにオーダーメイドで対応いたします。
ホッパー形状の撹拌装置の例
ホッパー形状の撹拌装置の例:角窓付混合容器 (内面フッ素樹脂コーティング)【採用事例】

圧力下で作業できる(溶剤などを使用する場合)

溶剤の使用や密閉撹拌が必要な場合は、圧力容器と圧力下で使用できる撹拌機がセットになっているものがおすすめです。
防爆対応が必要であれば、対応可能なものを選びます。溶剤を扱う場合は装置の耐薬品性にも注意が必要です。当社にご相談いただければ、内容物の性質に合わせた最適な仕様の撹拌装置をご提案させていただきます。
ベルヌーイ流撹拌加圧ユニット PCN-O-L型
製品例:ベルヌーイ流撹拌加圧ユニット PCN-O-L型

すでに沈殿している/沈殿が避けられないときは?

投入する材料自体がすでに沈殿しているとき

そのまま投入すると沈殿物が残ってしまい、ロスの発生や品質のムラにつながってしまうため、予混合してからの投入が必要になります。例えば一斗缶に入った材料の場合は、一斗缶回転型の撹拌機もありますが、1缶など少量の場合には一斗缶に撹拌体を差し込むタイプがローコストでおすすめです。
リーフツリーミキサー
製品例:リーフツリーミキサー

液と一緒に沈殿物も残さず取り出したいとき

排出口に向かって底が傾斜している片テーパー型のタンクなど、排出性に優れたタンクがおすすめです。沈殿物の排出がスムーズになり作業負担を減らすことができます。
片テーパー急傾斜型汎用容器
製品例:片テーパー急傾斜型汎用容器 脚付

またタンクの内面には、すべり性を向上させるフッ素樹脂コーティングの施工がおすすめです。
フッ素樹脂コーティング
加工例:【オプション加工】フッ素樹脂コーティング

沈殿物を取り出したいとき

手作業で沈殿物を取り出したいときは、タンクに反転機能があるとスムーズです。
採用事例
事例:撹拌後の原料を回収しやすくする「容器反転機能」をご提案

ろ過で取り出す際はろ過容器の使用をおすすめします。

吸引ろ過容器
製品例:吸引ろ過容器

加圧ろ過容器
製品例:加圧ろ過容器

気になる製品はデモ機や動画で性能確認!

気になる製品のデモ機を使ってみる

デモのイメージ

ベルヌーイ流撹拌機やヒーターユニットなどの当社製品は、デモ機を使って性能をご確認いただけます。デモの結果を踏まえてタンクや撹拌機のカスタマイズをおこない、最適な撹拌装置をご提案いたします。

デモ機を使って沈殿や沈降のお悩みが解消するかを確かめてみませんか?詳細につきましてはデモのご案内ページをご覧ください。

デモのご案内を見る

気になる製品の動画を見てみる

気になる撹拌機や撹拌装置の動画で性能や使いかたを確認してみましょう。当社でも様々な製品動画や実験動画を公開しています。

 
沈む粉体と液体の撹拌に ベルヌーイ流撹拌機


液中に沈んでしまった粉体を分散できる撹拌機の動画です。

デモ事例|湿気で固まった粉体をほぐさず投入・分散できるか

湿気で一部塊になってしまっている粉体を水に溶解させる作業の作業負荷を軽減できるか検証しました。

撹拌位置で液流が変わる?目的別の撹拌位置をベルヌーイ流撹拌機で検証します

01:40ごろに沈降に関する実験部分があります。

 
下部撹拌機3つの特長


ステンレスタンクの底に設置する下部撹拌機の特長をご紹介します。

 
一斗缶を切らずに撹拌!リーフツリーミキサー


一斗缶に入った沈降しやすい材料の予備撹拌におすすめの製品です。

急傾斜の片テーパー型容器を使った水溶き片栗粉排出実験

沈殿しやすい水溶き片栗粉を排出してみました。