18 campuran. Pada shear mixing, sekelompok partikel tercampur akibat
perubahan momentum partikel-partikel bubuk yang memiliki perbedaan kecepatan.
Pencapaian tingkat ketercampuran degree of mixedness merupakan fungsi waktu dari operasi proses mixing. Menurut Barbosa-Cánovas et al.
2005, convective mixing dominan terjadi pada awal proses mixing. Kemudian convective dan shear mixing pada tahap pertengahan terjadi cukup
stabil. Pada tahap terakhir mekanisme diffusion mixing mulai terjadi dan tercapai kesetimbangan antara proses pencampuran dan pemisahan
segregasi. Tingkat ketercampuran M
∞
pada tahap akhir tersebut adalah nilai tertinggi yang dapat diperoleh. Kondisi operasi dan karakteristik bubuk
mempengaruh nilai M
∞
secara signifikan. Walaupun demikian mekanisme pencampuran sebenarnya jauh lebih kompleks dari yang telah dijelaskan.
Menurut Manjunath et al. 2004, pencampuran fase solid-solid adalah unit operasi yang selalu terdapat di dalam proses-proses partikulat dimana
konsistensi dan homogenitas dari produk adalah kebutuhan utama. Kualitas dari proses pencampuran sering menjadi kunci dari mutu produk. Mixing juga
dapat dilakukan bersama dengan kombinasi unit operasi lainnya seperti aglomerasi, reduksi ukuran, pelapisan partikel, dan reaksi kimiawi. Seringkali
pemilihan unit operasi yang tepat dapat mengurangi biaya dari proses dengan penggabungan dua unit operasi. Pemilihan mixer yang tepat dimulai dengan
pemahaman kebutuhan proses seperti kapasitas, tingkat ketercampuran yang diharapkan, kebutuhan integritas batch dan karakteristik material seperti
distribusi ukuran partikel, kelengketan, ukuran partikel, abrasiveness
E. MESIN PENCAMPUR MIXER
Manjunath et al. 2004 mengklasifikasikan sebagian besar mixer industri secara umum dalam kategori sebagai berikut:
1. Tumbling mixers V-cone, Double cone, dll.
2. Agitated mixers
a. Paddle mixers dan plow mixers b. Ribbon mixers vertikal dan horizontal
c. Screw mixers vertikal, horizontal, dan orbiting types
19 d. Sigma-blade dan Z-blade mixer
e. Forberg mixer 3.
Gravity silo blenders 4.
Pneumatic blenders 5.
High intensity mixers a. Henschel mixer
b. Paddle mixer 6.
High-intimacy atau high-shear mixer a. Muller mixer
b. Compaction rollers Jenis agitating mixer umumnya terdiri dari tabung yang tidak bergerak
horizontal atau vertikal dengan shaft tunggal atau ganda yang terdapat perangkat pengaduk paddles, plows, atau ribbon. Selama pencampuran
partikel terhempas secara acak dan mengalami shearing atau terfluidisasi secara mekanis, bergantung pada kecepatan putaran paddles atau plows dan
karakteristik bubuk yang ditangani. Di dalam agitating mixer, mixing sebagian besar disebabkan oleh pergerakan partikel secara acak dari satu titik
ke titik yang lain. Terdapat kombinasi shear mixing dan convective mixing yang terjadi di dalam mixer. Mixer jenis ini dapat menangani bahan dengan
kisaran karakteristik yang luas mulai dari free-flowing, kohesif, atau bahkan pasta. Bergantung dari kebutuhan, saat mixing berlangsung dapat dilakukan
injeksi cairan untuk proses aglomerasi lebih lanjut atau aplikasi kerja choppers atau delumpers untuk memecahkan aglomerat yang terbentuk.
Gambar 7. Agitator Plow Mixer dan Arah Aliran Bahan
Sumber : Manjunath et al. 2004
20 Plows membantu untuk mengangkat padatan menciptakan chaotic
motion sehingga terjadi pencampuran. Pada kecepatan relatif rendah yang disebut cascading, bubuk tercampur seperti mekanisme yang terjadi di dalam
tumbling mixers. Pada kecepatan menengah yang disebut cataracting, bubuk terangkat oleh plows dan jatuh dengan cara sliding, rolling, atau cascading.
Pada kecepatan yang lebih tinggi yang disebut equilibrium regime, bubuk sebagian besar terangkat oleh plows dan akhirnya terhempaskan. Oleh karena
itu, waktu yang sesuai untuk pengoperasian plow mixers bergantung pada karakteristik fisik produk dan kecepatan rotasi dari mixer.
Gambar 8. Forberg Mixer
Sumber : Manjunath et al. 2004
Waktu mixing bergantung pada tingkat kohesi bubuk yang ditangani. Semakin tinggi kohesi, durasi waktu mixing yang dibutuhkan
semakin meningkat. Walaupun demikian, peluang terjadinya segregasi setelah bahan dikeluarkan dari mixer menjadi berkurang akibat gaya kohesi bahan.
Menurut Manjunath et al. 2004, paddle mixers lebih efisien dibandingkan
plow mixer dalam hal kualitas pencampuran dan durasi waktu mixing. Jenis Forberg mixer pada prinsipnya adalah paddle mixer dengan shaft ganda.
Forberg mixer mampu mencapai derajat ketercampuran yang dapat diterima coefficient of variation di bawah 10 hanya dalam ± 20 waktu yang
dibutuhkan oleh jenis plow mixer untuk mencapainya
21
F. KLASIFIKASI CAMPURAN
