امولسیون مخلوطی ریز از دو مایع غیرقابل اختلاط است، مانند کرم. در امولسیون‌سازی، این فازها به‌طور پایدار با هم ترکیب میشوند. هدف این است که فاز درونی به قطرههای ریز تقسیم شود و به این ترتیب سطح مشترک میان دو مایع افزایش یابد.
امولسیونها چگونه پایدار می‌مانند
امولسیونها معمولاً کدر و شیری‌رنگ هستند. ماندگاری آن‌ها از جمله به دما و pH بستگی دارد. در امولسیون‌سازی باید بر کشش بین‌سطحی میان روغن و آب غلبه کرد. برای این کار دو راه وجود دارد:
افزودن انرژی
نیروهای برشی قطرهها را کوچک‌تر میکنند و به این ترتیب سطح مشترک میان مواد را افزایش می‌دهند.
سورفکتانت‌ها و امولسیفایرها
آن‌ها بخشی چربی‌دوست (لیپوفیل) و بخشی آب‌دوست (هیدروفیل) دارند و به این ترتیب میان فازها پیوند برقرار میکنند. افزون بر این، از به‌هم‌پیوستن دوباره قطرهها جلوگیری میکنند.
با این حال، امولسیونها سامانه‌های ناپایدار باقی می‌مانند. با گذشت زمان، قطرههای ریز به قطرههای بزرگتر میپیوندند تا امولسیون «شکسته» شود. برای مثال، کره زمانی پدید میآید که خامه، که امولسیون چربی در آب است، شکسته شود. قطرههای ریزتر شناوری کمتری دارند و کریمینگ را کند میکنند. افزون بر این، موادی که ویسکوزیته را افزایش می‌دهند، قطرهها را از نظر الکتریکی دفع میکنند یا به شکل دیگری فعال سطحی هستند، میتوانند کمک کنند.
کاربردها
نمونه کلاسیک، امولسیون‌های آرایشی هستند که لایه محافظ اسیدی و سد دفاعی پوست را تقویت میکنند. دیگر کاربردهای رایج:
نکات مهم در امولسیون‌سازی
افزون بر پارامترهای فرایند مانند دما و فشار، فناوری هموژنایزر کیفیت، سرعت تولید و حتی امکان‌پذیری را تعیین میکند. موارد مهم عبارت‌اند از:
- هندسه و نرخهای برش وابسته به دور
- فاصله (شکاف) دندانههای روتور-استاتور
- طراحی مسیرهای تغذیه برای مواد اولیه دیگر
- محفظه و محرک
- قابلیت تمیزکاری و نبود فضای مرده مطابق استانداردهای بهداشتی روز
- دندانههای سختکاریشده برای مواد اولیه ساینده، مثلاً در خمیردندان
- آب‌بند کم‌نگهداری، معمولاً آب‌بند مکانیکی دوطرفه از جنس مناسب
فرایندهای مرتبط عبارت‌اند از هموژن‌سازی و پراکنش. در این زمینه مشاوره می‌دهیم و همچنین موارد زیر را می‌فروشیم: میکسرهای هموژنایزر و تأسیسات فرایندی دست دوم.
جدیدترین نوآوری ما: ایستگاه دوزینگ – راهکاری برای توزین و دوزینگ کارآمد مواد اولیه مایع.
فرایندهای دیگر
پرسش‌های متداول درباره امولسیون‌سازی
امولسیون چیست؟
مخلوطی ریز از دو مایع غیرقابل اختلاط، مثلاً روغن و آب، که با امولسیون‌سازی به‌طور پایدار با هم ترکیب میشود – مانند کرم‌ها و لوسیون‌ها.
امولسیون چگونه پایدار میشود؟
با اعمال انرژی که قطرهها را خرد میکند و با امولسیفایرها یا سورفکتانتهایی که میان فاز روغنی و آبی پیوند برقرار میکنند. غلیظکنندهها نیز میتوانند کریمینگ را کند کنند. دما و pH هم نقش دارند.
چرا امولسیون شکسته میشود؟
قطرههای ریز با گذشت زمان به قطرههای بزرگتر میپیوندند (کوالسانس). به این ترتیب سطح مشترک کاهش مییابد و فازها از هم جدا میشوند – مثلاً کره از خامه اینگونه پدید میآید.
در هموژنایزر مخصوص امولسیونها چه نکاتی اهمیت دارد؟
هندسه، نرخهای برش و فاصله دندانههای روتور-استاتور، تغذیه مواد اولیه دیگر، طراحی محرک، قابلیت تمیزکاری و نبود فضای مرده – در محصولات ساینده مانند خمیردندان همچنین دندانههای سختکاریشده و آببندهای مکانیکی مناسب.