Prosessitekninen neuvonta

Homogenointitekniikka ja roottori-staattori-järjestelmät

Homogenointitekniikan yleinen muoto on professori P. Willemsin mukainen roottori-staattori-järjestelmä. Erilaiset roottori- ja staattorityypit määräävät – pyörimisnopeudesta riippuen – dispergoinnin lopputuloksen. Roottori-staattori-järjestelmä on jokaisen emulsioille ja suspensioille tarkoitetun sekoitus- ja homogenointilaitoksen sydän.

Näin roottori-staattori-järjestelmä toimii

  1. 1ImuTuote imetään keskeltä roottori-staattori-järjestelmään.
  2. 2KiihdytysNopeasti pyörivä roottori kiihdyttää sen keskipakoisvoimalla ulospäin.
  3. 3LeikkausHammaskehillä tuote kiihtyy voimakkaasti ja leikkausraossa se jarrutetaan lähes nollaan.
  4. 4HienontaminenKorkeataajuisten leikkausvoimien ansiosta saavutetaan optimaalinen dispergointi- ja emulgointivaikutus.

Vakaa emulsio edellyttää mahdollisimman suurta pisaroiden kokonaispinta-alaa – se onnistuu vain hyvin pienillä pisaroilla ja sopivalla emulgaattorilla, esim. öljy vedessä- tai vesi öljyssä -emulsioissa.

Homogenointitekniikan käyttökohteet

Emulgointi

Kahden toisiinsa pysyvästi sekoittumattoman nesteen sekoittaminen: hydrofobinen faasi (esim. öljy) ja hydrofiilinen faasi (esim. vesi) sekoitetaan pysyvästi keskenään.

Ilman emulgaattoreita emulsiot pyrkivät erottumaan faaseiksi – niiden tärkein ominaisuus on stabiilius.

Suspendointi

Liukenemattoman kiintoaineen jakaminen nesteeseen – usein voimakkaan turbulenssin ja erityisten roottorigeometrioiden avulla. Esimerkkejä: vaikuttavat aineet tai väripartikkelit.

Lääketeollisuudessa näin sekoitetaan suspensiot tasaisesti valmisteisiin, joita ovat esimerkiksi geelit ja rasvavoiteet. Näin estetään sedimentaatio.

Liuottaminen

Aineiden liuottaminen nesteeseen vaatii yleensä voimakasta turbulenssia, jotta tuotantoajat pysyvät tehokkaina.

Deagglomerointi

Kuivien partikkelien (esim. jauheiden) sekoittaminen ja hienontaminen nesteisiin. Kuivat jauheet paakkuuntuvat helposti.

Agglomeraatit hajotetaan mekaanisesti vaiheessa nimeltä dispergointi – tavoitteena on mahdollisimman suuri pinta-ala kostutuksen aikana.

Hienouden ratkaisevat geometria, leikkausrako ja kehänopeus

Olipa kyse emulsiosta, suspensiosta, liuoksesta tai deagglomeroinnista – kolme tekijää määrää, kuinka hieno lopputulos homogenisaattorilla saavutetaan:

Oikea geometriaRiippuu tuotteen viskositeetista ja herkkyydestä. Tärkeitä ovat imuominaisuudet, hampaiden ja hammasrivien lukumäärä sekä hammasvälien koko.
LeikkausrakoRoottorin ja staattorin välinen etäisyys määrää, kuinka voimakkaasti tuotetta leikataan.
KehänopeusMitä suurempi kehänopeus (m/s), sitä suurempi dispergointivaikutus – yhdessä geometrian ja leikkausraon kanssa.

Roottori-staattori-järjestelmän muotoilu on ratkaiseva optimaalisen dispergointivaikutuksen kannalta. Monivuotisen kokemuksensa ansiosta SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH mitoittaa tehtäväänne sopivan dispergointijärjestelmän.

Keksijän osaamista roottori-staattori-tekniikassa

Roottori-staattori-järjestelmiä koskeva osaamisemme on perheen perintöä: perustajamme André Seefriedin isä Erwin Seefried on vuodesta 1978 lähtien mainittu keksijänä homogenisaattoreita koskevissa patenteissa – muun muassa roottori-staattori-hammastuksia, labyrinttihammastettua dispergointiroottoria, roottorin suojalaitetta sekä suoraan roottorin silmään johtavaa syöttöä koskevissa. Hyödynnämme tätä kokemusta nykyään homogenisaattorien mitoituksessa, optimoinnissa ja kunnostuksessa. Patenttiluetteloon →

Usein kysyttyä homogenointitekniikasta

Miten roottori-staattori-homogenisaattori toimii?

Roottori pyörii suurella nopeudella hammastetun staattorin ohi. Tuote imetään keskeltä, kiihdytetään ulospäin ja jarrutetaan voimakkaasti hammastusten välisessä leikkausraossa. Tällöin syntyvät leikkausvoimat hienontavat pisarat ja partikkelit ja takaavat optimaalisen dispergointi- ja emulgointivaikutuksen.

Mikä määrää emulsion tai suspension hienouden?

Ratkaisevia ovat roottori-staattori-järjestelmän geometria (hampaiden ja hammasrivien lukumäärä, hammasvälien koko), leikkausraon koko ja kehänopeus – kukin sovitettuna tuotteen viskositeettiin ja herkkyyteen.

Mitä eroa on emulgoinnilla ja suspendoinnilla?

Emulgoinnissa kaksi toisiinsa pysyvästi sekoittumatonta nestettä, esim. öljy ja vesi, sekoitetaan pysyvästi keskenään – yleensä emulgaattorin avulla. Suspendoinnissa liukenematon kiintoaine jaetaan tasaisesti nesteeseen.

Autatteko sopivan homogenisaattorin valinnassa?

Kyllä. Pitkän kokemuksemme pohjalta mitoitamme tuotteellenne ja prosessivaatimuksillenne sopivan roottori-staattori-järjestelmän.

Haluatteko suunnitella tai optimoida homogenointiprosessin?

Autamme teitä sopivan roottori-staattori-järjestelmän mitoituksessa ja valinnassa – ottakaa yhteyttä puhelimitse numeroon +49 4203 789492 tai sähköpostitse osoitteeseen info@s-vt.net.