Une émulsion est un mélange fin de deux liquides non miscibles, comme dans une crème. L’émulsification relie ces phases de manière stable. L’objectif est de fragmenter la phase interne en fines gouttes et d’agrandir ainsi l’interface entre les deux liquides.
Comment les émulsions restent stables
Les émulsions sont le plus souvent troubles et laiteuses. Leur durée de conservation dépend notamment de la température et du pH. Lors de l’émulsification, il s’agit de surmonter la tension interfaciale entre l’huile et l’eau. Deux voies sont possibles :
Apporter de l’énergie
Les forces de cisaillement réduisent la taille des gouttelettes et agrandissent ainsi l’interface entre les substances.
Tensioactifs et émulsifiants
Ils possèdent une partie lipophile et une partie hydrophile et font ainsi le lien entre les phases. Ils empêchent en outre les gouttelettes de fusionner de nouveau.
Les émulsions restent malgré tout des systèmes instables. Avec le temps, les fines gouttelettes fusionnent en gouttes plus grosses, jusqu’à ce que l’émulsion se casse. C’est ainsi par exemple que se forme le beurre lorsque la crème, émulsion de matière grasse dans l’eau, se casse. Des gouttelettes plus fines subissent moins de poussée et ralentissent le crémage. Peuvent aussi aider des substances qui augmentent la viscosité, provoquent une répulsion électrique des gouttes ou agissent autrement à l’interface.
Applications
Un exemple classique : les émulsions cosmétiques qui renforcent le film hydrolipidique et la barrière cutanée. Autres applications typiques :
Ce qui compte lors de l’émulsification
Outre les paramètres de procédé comme la température et la pression, la technique de l’homogénéisateur détermine la qualité, la vitesse de production et même la faisabilité. Points importants :
- Géométrie et taux de cisaillement en fonction de la vitesse
- Entrefer de la denture rotor/stator
- Conception des alimentations pour d’autres matières premières
- Corps et entraînement
- Nettoyabilité et absence de zones mortes selon les normes d’hygiène actuelles
- Denture trempée pour les matières premières abrasives, par exemple pour le dentifrice
- Étanchéité nécessitant peu d’entretien, le plus souvent une garniture mécanique double effet dans le matériau adapté
Procédés apparentés : homogénéisation et dispersion. Nous conseillons et vendons également des mélangeurs-homogénéisateurs et installations de process d’occasion.
Notre dernière innovation est la station de dosage pour la pesée et le dosage rationnels de matières premières liquides.
Autres procédés
Questions fréquentes sur l’émulsification
Qu’est-ce qu’une émulsion ?
Un mélange fin de deux liquides non miscibles, p. ex. de l’huile et de l’eau, reliés de manière stable par émulsification – comme dans les crèmes et les lotions.
Comment une émulsion devient-elle stable ?
Par un apport d’énergie qui fragmente les gouttelettes et par des émulsifiants ou tensioactifs qui font le lien entre la phase huileuse et la phase aqueuse. Des épaississants peuvent en outre ralentir le crémage. La température et le pH jouent également un rôle.
Pourquoi une émulsion se casse-t-elle ?
Avec le temps, les fines gouttelettes fusionnent en gouttes plus grosses (coalescence). L’interface diminue et les phases se séparent – c’est ainsi que la crème donne du beurre.
Qu’est-ce qui compte pour un homogénéisateur destiné aux émulsions ?
La géométrie, les taux de cisaillement et l’entrefer de la denture rotor/stator, l’alimentation d’autres matières premières, le dimensionnement de l’entraînement, la nettoyabilité et l’absence de zones mortes – pour les produits abrasifs comme le dentifrice, aussi une denture trempée et des garnitures mécaniques adaptées.