1. Définition

Pourquoi la séquence de chargement du mélangeur est-elle importante ?

Charger un mélangeur devrait être l'opération la plus triviale de tout le cycle de mélange pourrait-on penser... mais comme souvent dans le traitement des solides en vrac, ce n’est pas le cas. En effet, la manière dont les composants seront chargés dans un mélangeur aura un impact sur les performances de celui-ci.

2. Séquence de chargement

Dans quel ordre faut-il charger les ingrédients dans un mélangeur ?

La règle importante à appliquer est de JAMAIS charger en 1^er dans le mélangeur les petits ingrédients, comme les arômes, principes actifs, pigments... En effet, ces petits ingrédients peuvent s’accumuler dans des zones mortes du mélangeur et être difficiles à agiter et à disperser, comme le petit espace entre l’agitateur et la cuve du mélangeur. Si un bon mélange peut être obtenu, ce sera après un temps de mélange plus long que nécessaire.

L’idéal est de charger les petits ingrédients « en sandwich » entre 2 couches de composants principaux. La distance vers chaque zone du mélangeur sera ainsi optimisée. Pour les mélangeurs efficaces, il est également généralement acceptable de charger les petits ingrédients par le haut, ce qui peut présenter un intérêt pour optimiser le temps de cycle du mélangeur de poudres/solides en vrac.

Le chargement en couches avec une répartition symétrique dans le mélangeur est également recommandé, en particulier pour les mélangeurs à tambour , pour lesquels le temps de mélange peut être considérablement augmenté si les matériaux sont chargés par sections verticales [1].

3. Vitesse de mélange lors du chargement

Faut-il faire tourner le mélangeur pendant le chargement ?

Pour les mélangeurs équipés d’un agitateur (à ruban, à pales, à socs...) il est recommandé de faire fonctionner le mélangeur à basse vitesse ("vitesse ATEX") lors du chargement. Cela permet de répartir uniformément le produit dans le mélangeur, d’optimiser la charge, de réaliser une sorte de prémélange et d’éviter le blocage de l’agitateur s’il devait démarrer alors que le mélangeur est déjà plein de produit.

Le mélangeur doit être équipé d’un filtre pour permettre l’échange d’air nécessaire lors de l’introduction d’une grande quantité de solides dans le mélangeur pendant le chargement. Celui-ci doit en effet être effectué le plus rapidement possible pour optimiser le cycle, et le débit de produit ne doit pas être entravé par une légère surpression dans le mélangeur, en cas d’absence, de sous-dimensionnement ou de colmatage du filtre.

4. Optimisation du chargement d’un mélangeur à sec

Comment optimiser le chargement du mélangeur pour un meilleur temps de cycle ?

À partir des observations ci-dessus, certaines recommandations peuvent être formulées afin d’améliorer le temps de cycle d’une opération de mélange en chargeant plus rapidement et en favorisant un temps de mélange réduit :

Sources et autres références

[1] "Dealing with powder blending problems", Muzzio, *Powder Bulk Engineering*, 2018