ייעוץ בהנדסת תהליכים

טכנולוגיית הומוגניזציה ומערכות רוטור-סטטור

צורה נפוצה של טכנולוגיית הומוגניזציה היא מערכת רוטור-סטטור על פי פרופסור P. Willems. סוגים שונים של רוטורים וסטטורים קובעים – בהתאם למהירות הסיבוב – את תוצאת הפיזור. מערכת הרוטור-סטטור היא לב ליבו של כל מתקן ערבוב והומוגניזציה לאמולסיות ולתרחיפים.

כך פועלת מערכת רוטור-סטטור

  1. 1יניקההמוצר נשאב למרכז מערכת הרוטור-סטטור.
  2. 2האצההרוטור המהיר מאיץ אותו כלפי חוץ בכוח צנטריפוגלי.
  3. 3גזירהבטבעות השיניים הוא מואץ בחוזקה, ובמרווח הגזירה הוא נבלם כמעט עד 0.
  4. 4פירוקכוחות הגזירה בתדירות גבוהה מבטיחים אפקט אופטימלי של פיזור, וכן של אמולסיפיקציה.

אמולסיה יציבה דורשת שטח פנים כולל של טיפות גדול ככל האפשר – דבר שניתן להשיג רק בטיפות קטנות מאוד ובמתחלב מתאים, למשל באמולסיות שמן-במים או מים-בשמן.

תחומי היישום של טכנולוגיית ההומוגניזציה

אמולסיפיקציה

ערבוב של שני נוזלים שאינם מתערבבים באופן יציב: פאזה הידרופובית (למשל שמן) ופאזה הידרופילית (למשל מים) מעורבבות זו בזו באופן קבוע.

ללא מתחלבים, אמולסיות נוטות להיפרדות פאזות – התכונה החשובה ביותר שלהן היא היציבות.

השעיה (סוספנסיה)

פיזור של מוצק בלתי מסיס בנוזל – לעיתים קרובות בטורבולנציה גבוהה ובגאומטריות רוטור מיוחדות, למשל עבור חומרים פעילים או חלקיקי צבע.

בתחום הפרמצבטי משלבים כך תרחיפים באופן אחיד לתוך ג'לים ומשחות שומניות, כדי למנוע שקיעה.

המסה

המסת חומרים בנוזל מחייבת בדרך כלל טורבולנציה גבוהה כדי להשיג זמני ייצור יעילים.

פירוק אגלומרטים

שילוב ופירוק של חלקיקים יבשים (למשל אבקות) בנוזלים. אבקות יבשות נוטות ליצור גושים.

במהלך הפיזור (דיספרסיה) האגלומרטים מתפרקים באופן מכני – לקבלת שטח פנים גדול ככל האפשר בעת ההרטבה.

מה קובע את רמת העדינות: גאומטריה, מרווח גזירה ומהירות היקפית

בין אם מדובר באמולסיה, בתרחיף, בתמיסה או בפירוק אגלומרטים – שלושה גורמים קובעים עד כמה עדינה תהיה התוצאה בהומוגנייזר:

הגאומטריה הנכונהתלויה בצמיגות וברגישות של המוצר. חשובים במיוחד אופן היניקה, מספר השיניים ושורות השיניים וכן גודל המרווחים בין השיניים.
מרווח הגזירההמרחק בין הרוטור לסטטור קובע את עוצמת הגזירה שהמוצר עובר.
המהירות ההיקפיתככל שהמהירות ההיקפית (m/s) גבוהה יותר, כך גדל אפקט הפיזור – בשילוב עם הגאומטריה ומרווח הגזירה.

צורת מערכת הרוטור-סטטור היא גורם מכריע לאפקט פיזור אופטימלי. בזכות ניסיון רב שנים, מתכננת חברת SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH את מערכת הפיזור המתאימה ליישום שלכם.

ידע של ממציאים בטכנולוגיית רוטור-סטטור

לידע שלנו במערכות רוטור-סטטור יש היסטוריה משפחתית: מאז 1978 רשום Erwin Seefried, אביו של מייסד החברה André Seefried, כממציא בפטנטים בתחום ההומוגנייזרים – בין היתר בנושא שיני רוטור-סטטור, רוטור פיזור עם שיני מבוך, התקן הגנה על הרוטור והזנה ישירה לעין הרוטור. כיום אנו מנצלים ניסיון זה בתכנון, באופטימיזציה ובשיקום של הומוגנייזרים. לסקירת הפטנטים ←

שאלות נפוצות על טכנולוגיית הומוגניזציה

כיצד פועל הומוגנייזר רוטור-סטטור?

הרוטור מסתובב במהירות גבוהה בצמוד לסטטור בעל השיניים. המוצר נשאב במרכז, מואץ כלפי חוץ ונבלם בחוזקה במרווח הגזירה שבין השיניים. כוחות הגזירה הנוצרים מפרקים טיפות וחלקיקים ומבטיחים אפקט אופטימלי של פיזור ואמולסיפיקציה.

מה קובע את העדינות של אמולסיה או של תרחיף?

הגורמים המכריעים הם הגאומטריה של מערכת הרוטור-סטטור (מספר השיניים ושורות השיניים, גודל המרווחים בין השיניים), גודל מרווח הגזירה והמהירות ההיקפית – כולם מותאמים לצמיגות ולרגישות של המוצר.

מה ההבדל בין אמולסיפיקציה להשעיה?

באמולסיפיקציה מעורבבים באופן קבוע שני נוזלים שאינם מתערבבים באופן יציב, למשל שמן ומים – בדרך כלל בעזרת מתחלב. בהשעיה מפוזר מוצק בלתי מסיס באופן אחיד בנוזל.

האם אתם מסייעים בבחירת ההומוגנייזר המתאים?

כן. על סמך ניסיוננו רב השנים אנו מתכננים את מערכת הרוטור-סטטור המתאימה למוצר שלכם ולדרישות התהליך שלכם.

מתכננים תהליך הומוגניזציה או רוצים לשפר תהליך קיים?

נסייע לכם בתכנון ובבחירה של מערכת הרוטור-סטטור המתאימה – בטלפון +49 4203 789492 או בדואר אלקטרוני: info@s-vt.net.