Molti utenti di agitatori industriali osservano che i materiali raggiungono un aspetto uniforme dopo l'agitazione completa, ma le frazioni superiore, media e inferiore differiscono l'una dall'altra dopo lo stoccaggio statico. Questo fenomeno è noto come ri-separazione. Gli operatori talvolta attribuiscono tali risultati alle scarse prestazioni dell'agitatore. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, la ri-separazione dopo l'agitazione è dovuta a proprietà fisiche intrinseche piuttosto che a un malfunzionamento dell'apparecchiatura. Comprendere i meccanismi rilevanti aiuta a valutare i comportamenti materiali nella produzione del mondo reale.
Un principio fondamentale dovrebbe essere chiarito: l’agitatore industriale si basa sul movimento dei fluidi per rompere gli stati stratificati esistenti, disperdere vari componenti e raggiungere un’omogeneità temporanea. Quando l'agitazione cessa, il movimento del fluido indotto artificialmente scompare completamente. Tutti i componenti materiali sono nuovamente soggetti alla forza gravitazionale. Se esistono discrepanze di densità tra le frazioni, la gravità guida il movimento relativo tra le diverse sostanze. I componenti a densità più elevata affondano verso il basso, mentre le frazioni a densità più bassa fluttuano verso l’alto. La ri-separazione avviene gradualmente man mano che il tempo statico si estende.
Il divario di densità tra i diversi componenti funge da fattore dominante che determina la velocità di ri-separazione. Quando le densità delle varie frazioni sono vicine, la forza motrice gravitazionale per affondare o galleggiare rimane debole. I materiali mantengono un'omogeneità favorevole anche dopo uno stoccaggio statico a lungo termine e raramente si verifica una nuova separazione evidente. Divari di densità significativi generano una forte forza di affondamento per i componenti pesanti. La risedimentazione inizia subito dopo lo spegnimento dell'apparecchiatura, anche se è stata completata la miscelazione completa. Differenze di densità maggiori accelerano la ri-separazione; dopo un breve periodo di riposo possono emergere chiarimenti visibili sullo strato superiore e accumuli di sedimenti sul fondo.
La viscosità del materiale modula notevolmente la velocità di riseparazione. I materiali ad alta viscosità presentano una forte resistenza intermolecolare che ostacola lo spostamento delle particelle. La velocità di affondamento delle particelle con disparità di densità diminuisce notevolmente e i processi di ri-separazione si estendono. Tuttavia, l'elevata viscosità ritarda anziché eliminare la ri-separazione. Dato un tempo statico sufficiente, le frazioni ad alta densità si raccolgono ancora lentamente verso il fondo del contenitore e alla fine formano strati stratificati. Nei materiali a bassa viscosità, la resistenza interna minima consente un rapido movimento delle particelle e una stratificazione distinta appare subito dopo lo spegnimento.
Anche le dimensioni delle particelle solide sono importanti. Le particelle più grandi si depositano più velocemente e innescano una nuova separazione più rapida dopo l'agitazione. Le microparticelle fini restano sospese all'interno dei sistemi materiali per periodi molto più lunghi. Anche sostanze solide di identica composizione mostrano prestazioni di stratificazione statica divergenti a seconda delle dimensioni delle particelle.
Occorre distinguere due scenari. La prima riguarda i sistemi materiali fisicamente inclini a separarsi durante lo stoccaggio statico. L'agitazione può realizzare solo un'omogeneità temporanea. Il secondo caso si riferisce alla miscelazione incompleta prima dell'arresto dell'agitazione. La stratificazione osservata successivamente è dovuta a una miscelazione insufficiente piuttosto che a una nuova separazione dopo l'agitazione.
Gli operatori devono riconoscere i limiti delle capacità degli agitatori industriali nella produzione pratica. Gli agitatori forniscono la miscelazione in condizioni dinamiche e non possono preservare l'omogeneità indefinitamente. Per i materiali soggetti a ri-separazione, i flussi di lavoro di produzione dovrebbero essere organizzati correttamente. Ridurre al minimo la durata della conservazione statica al termine dell'agitazione e procedere ai processi successivi il prima possibile. Se lo stoccaggio statico diventa inevitabile, prevedere una potenziale ri-separazione e riavviare l'agitazione prima dell'uso del materiale per ripristinare condizioni uniformi. Non aspettatevi soluzioni permanenti per la stratificazione del materiale solo dagli agitatori. L'ottimizzazione dei flussi di lavoro di produzione in base alle caratteristiche del materiale aiuta a stabilizzare la qualità del materiale.
