Kaasunpoistossa nesteestä, esimerkiksi geelistä, poistetaan kaasukuplat – yleensä ilmaa. Kaasunpoistoa tarvitaan myös liuenneiden kaasujen poistamiseen nestemäisistä raaka-aineista. Muuten ne vapautuisivat myöhemmin valmiissa tuotteessa ja muodostaisivat siihen kuplia.
Miksi ilma vahingoittaa tuotetta
Sekoitusprosessien jälkeen tarvitaan usein kaasunpoistoa, sillä juoksevien ja erittäin viskoosien aineiden käsittelyssä syntyy usein ilma- ja kaasusulkeumia. Ne voivat:
- Saada rasvat ja öljyt eltaantumaan
- Aiheuttaa hapettumista ja värimuutoksia
- Muuttaa hajua ja makua
- Tehdä pinnoitetuista pinnoista huokoisia ja reikäisiä
Ilmattomat tuotteet sen sijaan ovat kemiallisesti stabiilimpia ja säilyvät pidempään. Teollisuudessa esimerkiksi veden kaasunpoisto on tärkeää kaikkialla, missä tarvitaan mahdollisimman alhaisia happipitoisuuksia, kuten kemian-, lääke- ja juomateollisuudessa. Arkinen esimerkki on hiilihapotetun kivennäisvesipullon avaaminen.
Miten kaasut vapautuvat
Nesteistä vapautuu eniten kaasua, kun niitä lämmitetään ja paine samalla laskee. Tämä riippuu kaasujen liukoisuudesta, jota kuvaa Henryn laki – sen mukaan liukoisuus pienenee osapaineen laskiessa ja lämpötilan noustessa. Kaasuja voi vapautua myös luonnollisesti, esimerkiksi vaahtomuoveista.
Käyttökohteet
Kaasunpoisto on tärkeää etenkin hapelle herkissä tuotteissa ja silloin, kun kuplat heikentävät tuotteen ominaisuuksia. Kumpikin pätee kosmetiikkaan: happi lyhentää säilyvyyttä, ja kaasukuplat nopeuttavat dispergoituneen faasin koalesenssia. Muita esimerkkejä:
- Akkumassat: happi tekisi valmiista tuotteesta käyttökelvottoman
- Öljyt ja voiteluaineet: kaasunpoisto ennen pumppausta vähentää kavitaation aiheuttamaa kulumista
- Lakat: kaasunpoisto ennen kovettamista tai käyttöä
- Juomat ja kastikkeet: kaasunpoisto estää aerobisten mikrobien kasvua ja pidentää säilyvyyttä
- Shampoo: sen omat tensidit saavat sen vaahtoamaan, joten ilman kaasunpoistoa täyttö pakkauksiin ei olisi mahdollista
Mikä kaasunpoistossa on ratkaisevaa
Tyhjiö suurentaa ilmakuplia hallitusti, jotta ne nousevat tuotteessa ylöspäin. Tällöin sekoitus liittyy tiiviisti prosessin tehokkuuteen.
- Säiliön on oltava riittävän suuri vaahtoutuneelle massalle niin, ettei massa kastele kantta tai pääse tyhjiöpumppuun
- Sekoitin ei saa pilkkoa ilmakuplia
- Sen on kuitenkin sekoitettava hyvin, jotta kuplat nousevat nopeammin pintaan ja puhkeavat siellä
- Ilman sekoitinta kaikki riippuisi kuplien nousunopeudesta ja kestäisi hyvin kauan
Tilanne vaikeutuu, kun pinta-aktiiviset aineet stabiloivat kaasukuplia. Näiden apuaineiden on tarkoitus stabiloida emulsio tai dispersio, mutta ne ympäröivät myös kuplat ja tekevät niistä hyvin kestäviä. Ratkaisuna ovat virtausoptimoidut sekoittimet: suuret rengaspinnat kuljettavat tuotteen pintaan ja auttavat siellä puhkaisemaan kuplat myös vaahdossa. Näin kaasunpoisto lyhenee huomattavasti. Päinvastainen prosessi on kaasutus.
Muut prosessit
Usein kysyttyä kaasunpoistosta
Miksi tuotteista on poistettava kaasu?
Ilma- ja kaasusulkeumat voivat aiheuttaa hapettumista, rasvojen ja öljyjen eltaantumista, värimuutoksia sekä hajun ja maun muutoksia. Tuotteet, joista kaasu on poistettu, ovat kemiallisesti stabiilimpia ja säilyvät pidempään.
Miten kaasunpoisto tyhjiössä toimii?
Tyhjiössä ilmakuplat suurenevat hallitusti ja nousevat nopeammin pintaan. Säiliön on oltava riittävän suuri laajenevalle tuotemassalle, ja sekoitin huolehtii sekoittumisesta pilkkomatta kuplia.
Miksi kaasunpoisto on vaikeaa shampoissa ja suihkugeeleissä?
Tensidit stabiloivat kaasukuplia ja vaahtoavat helposti. Virtausoptimoidut sekoittimet, joissa on suuret rengaspinnat, tuovat tuotteen pintaan ja lyhentävät kaasunpoistoa huomattavasti.
Mitä fysikaalisia ilmiöitä kaasunpoistossa hyödynnetään?
Kaasujen liukoisuus pienenee osapaineen laskiessa ja lämpötilan noustessa (Henryn laki). Siksi käytetään yleensä paineen alentamista ja tarvittaessa lämmitystä.