Częstą formą techniki homogenizacji jest system rotor-stator według prof. P. Willemsa. Różne rodzaje rotorów i statorów – w zależności od prędkości obrotowej – decydują o wyniku dyspergowania. System rotor-stator jest sercem każdej instalacji do mieszania i homogenizacji emulsji i zawiesin.
Jak działa system rotor-stator
- 1ZasysanieProdukt jest zasysany centralnie do systemu rotor-stator.
- 2PrzyspieszanieSzybko obracający się rotor przyspiesza go odśrodkowo na zewnątrz.
- 3ŚcinanieNa wieńcach zębatych produkt jest silnie przyspieszany, a w szczelinie ścinającej hamowany niemal do 0.
- 4RozdrabnianieSiły ścinające o wysokiej częstotliwości zapewniają optymalny efekt dyspergowaniai emulgowania.
Stabilna emulsja wymaga możliwie największej całkowitej powierzchni kropelek – udaje się to tylko przy bardzo małych kropelkach i odpowiednim emulgatorze, np. w emulsjach typu olej w wodzie lub woda w oleju.
Obszary zastosowania techniki homogenizacji
Emulgowanie
Mieszanie dwóch cieczy, które nie mieszają się ze sobą w sposób trwały: faza hydrofobowa (np. olej) i faza hydrofilowa (np. woda) zostają ze sobą trwale połączone.
Sporządzanie zawiesin
Rozprowadzanie nierozpuszczalnego ciała stałego w cieczy – często przy dużych turbulencjach i ze specjalną geometrią rotora, np. w przypadku takich składników jak substancje czynne lub cząstki barwnika.
Rozpuszczanie
Przy rozpuszczaniu substancji w cieczy potrzebne są zazwyczaj duże turbulencje, aby uzyskać efektywne czasy produkcji.
Deaglomeracja
Wprowadzanie i rozdrabnianie suchych cząstek (np. proszków) w cieczach. Suche proszki mają skłonność do zbrylania się.
Decydujące o rozdrobnieniu: geometria, szczelina ścinająca i prędkość obwodowa
Niezależnie od tego, czy chodzi o emulsję, zawiesinę, roztwór czy deaglomerację – trzy czynniki decydują o tym, jak drobny wynik daje homogenizator:
Kształt systemu rotor-stator ma decydujące znaczenie dla optymalnego efektu dyspergowania. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH projektuje odpowiedni system dyspergujący do Państwa zadania.
Know-how wynalazców w technice rotor-stator
Nasza wiedza o systemach rotor-stator ma rodzinną historię: Erwin Seefried, ojciec naszego założyciela André Seefrieda, od 1978 roku figuruje jako wynalazca w patentach dotyczących homogenizatorów – m.in. uzębień rotor-stator, rotora dyspergującego z uzębieniem labiryntowym, osłony ochronnej na rotorze oraz doprowadzenia bezpośrednio do oka rotora. Z tego doświadczenia korzystamy dziś przy projektowaniu, optymalizacji i naprawie homogenizatorów. Przegląd patentów →
Najczęstsze pytania dotyczące techniki homogenizacji
Jak działa homogenizator rotor-stator?
Rotor obraca się z dużą prędkością wzdłuż uzębionego statora. Produkt jest zasysany centralnie, przyspieszany na zewnątrz i silnie hamowany w szczelinie ścinającej między uzębieniami. Powstające przy tym siły ścinające rozdrabniają kropelki i cząstki oraz zapewniają optymalny efekt dyspergowania i emulgowania.
Co decyduje o stopniu rozdrobnienia emulsji lub zawiesiny?
Decydujące są geometria systemu rotor-stator (liczba zębów i rzędów zębów, wielkość przestrzeni międzyzębnych), wielkość szczeliny ścinającej oraz prędkość obwodowa – każdorazowo dopasowane do lepkości i wrażliwości produktu.
Czym różni się emulgowanie od sporządzania zawiesin?
Podczas emulgowania dwie ciecze, które nie mieszają się ze sobą w sposób trwały, np. olej i woda, zostają trwale połączone – zwykle przy użyciu emulgatora. Podczas sporządzania zawiesiny nierozpuszczalne ciało stałe zostaje równomiernie rozprowadzone w cieczy.
Czy wspierają Państwo przy wyborze odpowiedniego homogenizatora?
Tak. Na podstawie wieloletniego doświadczenia projektujemy odpowiedni system rotor-stator dla Państwa produktu i wymagań procesowych.