Was ist eine Knetmaschine?
Eine Knetmaschine ist ein Gerät, das durch gleichzeitiges Mischen, Kneten, Zerkleinern und Verkleben verschiedener Stoffe eine gleichmäßige Mischung erzeugt.
In der chemischen Industrie ist es notwendig, verschiedene Stoffe richtig miteinander zu vermischen. Um sie effizient und gleichmäßig zu mischen, wird eine Knetmaschine verwendet. Bauart und Form einer Knetmaschine hängen von den zu mischenden Stoffen und dem Zweck der Maschine ab.
Anwendungen von Knetmaschinen
Knetmaschinen werden nicht nur in der chemischen Industrie, sondern auch in der Lebensmittelindustrie, in der pharmazeutischen Industrie und in vielen anderen Bereichen eingesetzt. In der Lebensmittelindustrie werden sie zum Mischen von Brotteig oder zum gleichmäßigen Verrühren von Soßen verwendet.
In der pharmazeutischen Industrie sind sie nützlich, um die Bestandteile von Medikamenten gleichmäßig zu mischen. In der Bauindustrie werden sie auch zum Mischen von Zement verwendet.
Funktionsweise der Knetmaschinen
Knetmaschinen mischen Stoffe im Allgemeinen nach drei Prinzipien: Rühren, Dispergieren und Kneten. „Rühren“ ist das Prinzip des Umrührens der Substanz, um sie gleichmäßig zu vermischen. „Dispergieren“ ist das Prinzip des Mischens von Stoffen durch Aufbrechen in kleinere Stücke und wird beim Mischen von Stoffen verwendet, die Partikel enthalten, wie z. B. Farbe. „Kneten“ ist das Prinzip des Mischens von Stoffen durch Zusammenpressen und ist besonders effektiv beim Mischen von zähflüssigen Stoffen.
Es gibt verschiedene Arten von Knetmaschinen, aber beim Kneten wird eine starke Scherkraft auf die zu mischenden Stoffe ausgeübt, sodass die drei vorgenannten Prozesse des Rührens, Dispergierens und Knetens stattfinden. Eine starke Scherkraft wird erreicht, indem das Material in einen sehr engen Spalt geschüttet wird, entweder mit einer sehr schnell rotierenden Klinge, die das Material mit hoher Geschwindigkeit bewegt, oder mit einer langsamen Geschwindigkeit. Aus diesem Grund gibt es eine große Vielfalt an Knetmaschinen.
Während des Knetens ändert sich die Temperatur des Materials je nach Gerät und Umgebung. Temperaturschwankungen können dazu führen, dass das Material hart oder weich wird oder sich verändert. Um solche Veränderungen zu verhindern, verfügt die Knetmaschine über eine Heiz- und Kühlfunktion, und durch die vorherige Einstellung der Temperatur wird während des gesamten Knetvorgangs eine konstante Temperatur aufrechterhalten.
Arten von Knetmaschinen
Es gibt zwei Arten von Knetmaschinen: Chargenknetmaschinen und kontinuierliche Knetmaschinen.
1. Chargen Typ
Beim Chargentyp wird das zu schmelzende Material in einen Behälter gegeben und über einen relativ langen Zeitraum geschmolzen. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie große Mengen eines Produkts von gleichbleibender Qualität auf einmal herstellen können.
2. Kontinuierlicher Typ
Beim kontinuierlichen Typ wird das Material in das Rohr gegossen und in den engen Raum zwischen der Schnecke und der Rohrwand oder, im Falle eines Mehrschneckenmischers, zwischen die Schnecken gepresst, wodurch eine starke Scherung auf das Material ausgeübt und es gemischt wird. Sie zeichnet sich im Vergleich zur Chargenknetung durch eine äußerst kurze Verarbeitungszeit aus, allerdings muss das Material zuvor in einem separaten Mischer bis zu einem gewissen Grad homogenisiert werden.
Für unterschiedliche Anwendungen gibt es auch andere Arten von Knetmaschinen, z. B. zum Kneten gleicher Mengen von Feststoffen und Flüssigkeiten, zum Kneten großer Mengen von Feststoffen mit kleinen Mengen von Flüssigkeiten und zum Kneten von fließfähigen pastösen Materialien. Die Größe und Form der Schaufeln, die Rotationszeit während des Knetens, die vertikale Bewegung der Schaufeln und die Funktion der Erzeugung eines Vakuums im Behälter sind für jede Anwendung unterschiedlich.
Auswahl einer geeigneten Knetmaschine
Bei der Auswahl einer Knetmaschine müssen die Art der zu mischenden Stoffe, der erforderliche Mischgrad und die Größe des Produkts berücksichtigt werden. Wenn Sie zum Beispiel hochviskose Stoffe mischen oder große Mengen an Stoffen mischen müssen, benötigen Sie einen leistungsstarken Mischer.
Wenn pulverförmige Substanzen gemischt werden sollen, ist ein Mischer mit einer Rückhaltefunktion geeignet, die verhindert, dass das Pulver verstreut wird.
Weitere Informationen zu Knetmaschinen
Die Bedeutung von Knetmaschinen
Obwohl Knetmaschinen die einfache Aufgabe haben, Stoffe zu mischen, stehen hinter dem Mischprozess komplexe physikalische und chemische Prinzipien. So haben beispielsweise die Partikelgröße und -verteilung der Stoffe, ihre Viskosität und Temperatur einen erheblichen Einfluss auf das Mischergebnis. Wenn diese Faktoren richtig gesteuert werden, sind Mischer in der Lage, Stoffe effizient und gleichmäßig zu mischen.
Mischer sind auch wichtig, um eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten. Die Lebensmittel- und die pharmazeutische Industrie verlangen zum Beispiel eine gleichbleibende Qualität ihrer Produkte. Durch den Einsatz eines Mischers können Qualitätsschwankungen zwischen den einzelnen Produktchargen verringert werden.