Emulsio on kahden toisiinsa sekoittumattoman nesteen hienojakoinen seos, kuten esimerkiksi voide. Emulgoinnissa nämä faasit yhdistetään stabiilisti toisiinsa. Tavoitteena on hajottaa sisäfaasi pieniksi pisaroiksi ja kasvattaa näin kahden nesteen välistä rajapintaa.
Näin emulsiot pysyvät stabiileina
Emulsiot ovat yleensä sameita ja maitomaisia. Niiden säilyvyys riippuu muun muassa lämpötilasta ja pH-arvosta. Emulgoinnissa on voitettava öljyn ja veden välinen rajapintajännitys. Siihen on kaksi tapaa:
Energian tuominen
Leikkausvoimat pienentävät pisaroita ja kasvattavat näin aineiden välistä rajapintaa.
Tensidit ja emulgointiaineet
Niissä on lipofiilinen ja hydrofiilinen osa, joten ne toimivat välittäjinä faasien välillä. Lisäksi ne estävät pisaroita yhdistymästä uudelleen.
Emulsiot ovat silti epästabiileja järjestelmiä. Ajan myötä pienet pisarat yhdistyvät suuremmiksi, kunnes emulsio rikkoutuu. Näin syntyy esimerkiksi voita, kun kerma – öljy vedessä -emulsio – rikkoutuu. Pienemmillä pisaroilla on vähemmän nostetta, ja ne hidastavat kermoittumista. Lisäksi apuna voivat olla aineet, jotka nostavat viskositeettia, saavat pisarat hylkimään toisiaan sähköisesti tai ovat muulla tavoin pinta-aktiivisia.
Käyttökohteet
Klassinen esimerkki ovat kosmeettiset emulsiot, jotka vahvistavat ihon happosuojavaippaa ja suojamuuria. Muita tyypillisiä käyttökohteita:
Mikä emulgoinnissa on tärkeää
Lämpötilan ja paineen kaltaisten prosessiparametrien lisäksi homogenisaattorin tekniikka ratkaisee laadun, tuotantonopeuden ja jopa toteutettavuuden. Tärkeitä ovat:
- Geometria ja pyörimisnopeudesta riippuvat leikkausnopeudet
- Roottori-staattori-hammastuksen välys
- Muiden raaka-aineiden syöttöjen mitoitus
- Runko ja käyttölaite
- Puhdistettavuus ja kuolleiden tilojen puuttuminen nykyisten hygieniastandardien mukaisesti
- Karkaistu hammastus hankaavia raaka-aineita varten, esimerkiksi: hammastahna
- Vähän huoltoa vaativa tiiviste, yleensä kaksitoiminen liukurengastiiviste sopivasta materiaalista
Liittyviä prosesseja ovat homogenointi ja dispergointi. Neuvomme ja myymme myös: käytetyt homogenointisekoittimet ja prosessilaitokset.
Uusin innovaatiomme on annosteluasema nestemäisten raaka-aineiden rationaaliseen punnitukseen ja annosteluun.
Muut prosessit
Usein kysyttyä emulgoinnista
Mikä on emulsio?
Kahden toisiinsa sekoittumattoman nesteen, esim. öljyn ja veden, hienojakoinen seos, joka yhdistetään stabiilisti emulgoimalla – kuten voiteissa ja emulsiovoiteissa.
Miten emulsiosta saadaan stabiili?
Pisaroita pienentävällä energian tuonnilla sekä emulgointiaineilla tai tensideillä, jotka toimivat välittäjinä öljy- ja vesifaasin välillä. Sakeuttimet voivat lisäksi hidastaa kermoittumista. Myös lämpötilalla ja pH-arvolla on merkitystä.
Miksi emulsio rikkoutuu?
Pienet pisarat yhdistyvät ajan myötä suuremmiksi pisaroiksi (koalesenssi). Tällöin rajapinta pienenee ja faasit erottuvat – näin kermasta syntyy esimerkiksi voita.
Mikä on tärkeää emulsioiden homogenisaattorissa?
Roottori-staattori-hammastuksen geometria, leikkausnopeudet ja välys, muiden raaka-aineiden syöttö, käyttölaitteen mitoitus, puhdistettavuus ja kuolleiden tilojen puuttuminen – hankaavissa tuotteissa, kuten hammastahnassa, myös karkaistu hammastus ja sopivat liukurengastiivisteet.