Procestechnisch advies

Homogeniseertechniek en rotor-statorsystemen

Een veelvoorkomende vorm van homogeniseertechniek is het rotor-statorsysteem volgens professor P. Willems. Door verschillende typen rotors en statoren wordt – afhankelijk van het toerental – het dispergeerresultaat bepaald. Het rotor-statorsysteem is het hart van elke meng- en homogeniseerinstallatie voor emulsies en suspensies.

Zo werkt een rotor-statorsysteem

  1. 1AanzuigenHet product wordt centraal in het rotor-statorsysteem aangezogen.
  2. 2VersnellenDe snel draaiende rotor versnelt het centrifugaal naar buiten.
  3. 3AfschuivenBij de tandkransen wordt het sterk versneld en bij de afschuifspleet bijna tot 0 afgeremd.
  4. 4VerkleinenDe hoogfrequente afschuifkrachten zorgen voor een optimale dispergeer- en emulgeerwerking.

Voor een stabiele emulsie is een zo groot mogelijk totaal druppeloppervlak nodig – dat lukt alleen met zeer kleine druppeltjes en een geschikte emulgator, bijv. bij olie-in-water- of water-in-olie-emulsies.

Toepassingsgebieden van de homogeniseertechniek

Emulgeren

Mengen van twee niet stabiel mengbare vloeistoffen: een hydrofobe (bijv. olie) en een hydrofiele fase (bijv. water) worden duurzaam met elkaar vermengd.

Zonder emulgatoren neigen emulsies tot fasescheiding – hun belangrijkste eigenschap is de stabiliteit.

Suspenderen

Verdelen van een niet-oplosbare vaste stof in een vloeistof – vaak met sterke turbulentie en speciale rotorgeometrieën, bijv. voor werkzame stoffen of kleurdeeltjes.

In de farmacie worden zo suspensies gelijkmatig in gels en vette zalven gemengd om sedimentatie te voorkomen.

Oplossen

Bij het oplossen van stoffen in een vloeistof is doorgaans sterke turbulentie nodig om efficiënte productietijden te bereiken.

Desagglomereren

Inwerken en verkleinen van droge deeltjes (bijv. poeders) in vloeistoffen. Droge poeders neigen tot klonteren.

De agglomeraten worden bij het dispergeren mechanisch gebroken – voor een zo groot mogelijk oppervlak bij het bevochtigen.

Bepalend voor de fijnheid: geometrie, afschuifspleet en omtreksnelheid

Of het nu gaat om een emulsie, suspensie, oplossing of desagglomeratie – drie factoren bepalen hoe fijn het resultaat met een homogenisator wordt:

De juiste geometrieAfhankelijk van de viscositeit en de gevoeligheid van het product. Belangrijk zijn het aanzuiggedrag, het aantal tanden en tandrijen en de grootte van de tandopeningen.
De afschuifspleetDe afstand tussen rotor en stator bepaalt hoe sterk het product wordt afgeschoven.
De omtreksnelheidHoe hoger de omtreksnelheid (m/s), des te groter het dispergeereffect – in samenspel met geometrie en afschuifspleet.

De vormgeving van het rotor-statorsysteem is doorslaggevend voor een optimale dispergeerwerking. Met jarenlange ervaring ontwerpt SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH het passende dispergeersysteem voor uw toepassing.

Uitvindersexpertise in de rotor-statortechniek

Onze kennis van rotor-statorsystemen heeft een familiegeschiedenis: Erwin Seefried, de vader van onze oprichter André Seefried, staat sinds 1978 vermeld als uitvinder in octrooien voor homogenisatoren – onder meer voor rotor-statortandingen, een dispergeerrotor met labyrinttanding, een beveiliging op de rotor en de toevoer rechtstreeks in het rotoroog. Die ervaring benutten wij vandaag bij het ontwerp, de optimalisatie en het herstel van homogenisatoren. Naar het octrooioverzicht →

Veelgestelde vragen over homogeniseertechniek

Hoe werkt een rotor-statorhomogenisator?

De rotor draait met hoge snelheid langs de getande stator. Het product wordt centraal aangezogen, naar buiten versneld en in de afschuifspleet tussen de tandingen sterk afgeremd. De daarbij ontstane afschuifkrachten verkleinen druppeltjes en deeltjes en zorgen voor een optimale dispergeer- en emulgeerwerking.

Wat bepaalt de fijnheid van een emulsie of suspensie?

Bepalend zijn de geometrie van het rotor-statorsysteem (aantal tanden en tandrijen, grootte van de tandopeningen), de afmeting van de afschuifspleet en de omtreksnelheid – telkens afgestemd op de viscositeit en de gevoeligheid van het product.

Wat is het verschil tussen emulgeren en suspenderen?

Bij emulgeren worden twee niet stabiel mengbare vloeistoffen, bijv. olie en water, duurzaam met elkaar vermengd – meestal met behulp van een emulgator. Bij suspenderen wordt een niet-oplosbare vaste stof gelijkmatig in een vloeistof verdeeld.

Ondersteunt u bij de keuze van de juiste homogenisator?

Ja. Op basis van onze jarenlange ervaring ontwerpen wij het geschikte rotor-statorsysteem voor uw product en uw procesvereisten.

Een homogeniseerproces plannen of optimaliseren?

Wij ondersteunen u bij het ontwerp en de keuze van het juiste rotor-statorsysteem – telefonisch op +49 4203 789492 of per e-mail via info@s-vt.net.