Целта на хомогенизирането е възможно най-равномерна структура на сместа. Често под това се разбира и еднородното смесване на компоненти, които не се разтварят един в друг. Във фармацията хомогенизирането гарантира, че всяко количество от дадено лекарство съдържа еднакъв дял от всички вещества, преди всичко на активните вещества.
Batch и inline
Batch процес
За ефективно хомогенизиране на твърди вещества най-често едновременно се разбърква и смесва. Така се постига ефективно смесване на твърда и течна фаза.
Inline процес
Специални дозиращи вентили събират фазите в определени точки и ги предварително овлажняват преди хомогенизирането.
Несмесващите се течности се смесват по-трудно поради разликите в плътността. Затова хомогенизирането трябва да намали размера на течните капчици.
Приложения
Известен пример е млякото. Там високоналегателният хомогенизатор раздробява мастните глобули до равномерен размер, така че те да се разпределят равномерно и млякото да не се разслоява. Процесът е важен и в козметиката и химията, например при:
Как се разпадат капчиците при хомогенизиране
За да се разпадне една капка, действащите напрежения трябва да надвишат критична стойност. Освен това времето за деформация трябва да е достатъчно дълго. След това емулгаторите покриват новите повърхности на капките и така предотвратяват коалесценцията. Начинът на въвеждане на енергия в зоната на диспергиране определя какви сили и с каква интензивност действат върху капките. Лошо стабилизираните капки се сливат отново при сблъсък, например когато липсват емулгатори.
Какво влияе на размера на капчиците
- Срязващата енергия (скорост на срязване dv/ds)
- Подходящият емулгатор
- Времето на престой в зоната на зъбите
- Подходящи стабилизатори, като сгъстители или гелообразуватели
Какво нарушава образуването на капчици
- Кавитация в зоната на срязване, т.е. липса на определени състояния в зъбния профил на ротор-статора
- Твърде кратко време на престой в зъбите
Изобретателски опит в хомогенизиращата техника
При нас хомогенизирането е семейна работа: Erwin Seefried, бащата на нашия основател, е посочен като изобретател в патенти за хомогенизатори от 1978 г. насам – от зъбния профил на ротор-статора през системите със скрепери до диспергиращия ротор с лабиринтно зъбене. Тези знания се влагат във всяко проектиране и оптимизиране на процеси. Повече за нашата история →
Изборът на подходящ хомогенизатор
Особеното предизвикателство е да се смесят несмесващи се течности, евентуално заедно с твърди вещества, без бучки. Високата срязваща енергия помага най-вече когато са необходими най-фини капчици на емулсията. В зависимост от изискванията е подходящо следното оборудване:
- Засмукване на различни фази директно в зоната на зъбите, например при процеса „hot-cold“
- Разреждане на етерсулфат при непрекъснат процес
- Вмесване на прахове
- Дозирано подаване на няколко течни фази едновременно
Процесът и желаната степен на автоматизация определят избора и изпълнението на хомогенизиращата система. Проектираме оптималния вариант за вас, включително за нестандартни решения. Освен това ви консултираме относно употребявани хомогенизиращи миксери.
При претеглянето и дозирането на течни суровини нашата иновативна дозираща станция ви спестява много усилия.
Други процеси
Често задавани въпроси за хомогенизирането
Каква е целта на хомогенизирането?
Да придаде на сместа възможно най-равномерна структура – дори при компоненти, които не се разтварят един в друг. Във фармацията гарантира, че всяко частично количество от дадено лекарство съдържа еднакъв дял активно вещество.
От какво се влияе размерът на капчиците?
От срязващата енергия, респективно скоростта на срязване, подходящия емулгатор, времето на престой на капчиците в зоната на зъбите и подходящи стабилизатори, като сгъстители и гелообразуватели.
Какво нарушава равномерното образуване на капчици?
Преди всичко кавитацията в зоната на срязване на зъбния профил на ротор-статора и твърде краткото време на престой в зъбите. Недостатъчно стабилизираните капки освен това имат склонност към коалесценция.
Какво специално оборудване е подходящо за хомогенизатора?
В зависимост от изискванията напр. засмукване на различни фази директно в зоната на зъбите (hot-cold), разреждане на етерсулфат при непрекъснат процес, вмесване на прахове или едновременно дозирано подаване на няколко течни фази.