Le malaxage de produits présentant une viscosité très élevée (plusieurs milliers de Pa.s) est une opération industrielle fréquemment rencontrée. Les principaux secteurs industriels concernés sont la chimie, la pharmacie, la pétrochimie, l’agroalimentaire.
Ces acteurs élaborent des formulations complexes qui se traduisent par de nombreuses problématiques quand il s’agit de définir les solutions de production. Nous faisons face à une double contrainte de réaliser des produits très complexes et de la mise en oeuvre de solutions de productions efficaces. Les effets de la viscosité ainsi que la multiplication de sous étapes de procédé rendent cette opération délicate à mettre oeuvre. Effectuer de façon efficace et économique une réaction en milieu visqueux est donc un véritable enjeu industriel.
Les clefs du succès :
A / Accélérer les transferts de matière
L’obtention d’un produit final homogène et de bonne qualité est difficile à contrôler lorsque des hautes viscosités ainsi que des réactions chimiques interviennent simultanément. En effet, les transferts de masses sont de plus en plus difficiles à obtenir plus la viscosité augmente. Ces transferts de masse limitent la mise en contact des réactifs et donc la vitesse de la réaction chimique. Une technologie adaptée facilite les échanges de matières en
générant un écoulement homogène de produits à rhéologie complexe. Ainsi les réactions chimiques mises en jeu et requises par le processus d’élaboration du produit final sont accélérées par rapport à un équipement conventionnel.
B / Maîtriser les gradients de température
La maîtrise de température est aussi un élément clé dans l’obtention d’un produit de qualité. Cette grandeur physique impacte de façon importante l’évolution de la viscosité. L’équipement permet de contrôler la température sur tout le volume évitant les écarts de températures et garantissant l’atteinte de la température imposée par le process. Au-delà d’une simple présence de zones thermorégulées, un équipement en mesure de contrôler la température dans la masse réactionnelle permet de répondre à cette contrainte critique.
C / Contrôler l’équilibre de la réaction
Certaines réactions chimiques produisent des sous-composants (gazeux, liquides ou solides) qu’il faut éliminer en continu pour augmenter le rendement. Dans le cas de la polycondensation, nous rencontrons régulièrement le besoin d’écarter de l’eau ou autre. Une technologie adéquate offre cette possibilité ce qui assure la performance globale de la solution.
Un signe de performance :
L’amélioration et l’optimisation des transferts de matière et de chaleur dans tout le volume permettent de réduire la quantité d’additifs nécessaire (solvant, diluant, surfactant) pour atteindre
les propriétés physiques du produit fini. La réduction de la part d’additifs améliore la pureté du produit fini tout en simplifiant significativement les étapes de purification.
Dossier thématique : Le malaxage face aux nouveaux enjeux industriels
En quoi le malaxage, qui se définit simplement comme le travail de produits visqueux, peut-il être relié aux enjeux industriels d’aujourd’hui et de demain ?
Les pages de cet ouvrage donnent des pistes qui éclairent ce propos.