Homogeneización de materiales líquidos con alto cizallamiento

A la izquierda, una imagen de la empresa Ystral. En la homogeneización de sustancias líquidas por alto cizallamiento se llevan a cabo procesos de mezcla y dispersión en líquidos. Para ello se generan gradientes de cizallamiento muy elevados con el fin de lograr una distribución fina y lo más estable posible de gotitas, partículas sólidas o burbujas de gas en una fase líquida continua. Las áreas de aplicación típicas son la producción de emulsiones y suspensiones finamente dispersas, así como la disolución y desaglomeración de polvos difíciles de humedecer en líquidos.

Para ello se utilizan rotores de alta velocidad, por ejemplo, sistemas rotor-estator, herramientas de dispersión o cavitación. Estos hacen que el líquido y la(s) fase(s) dispersa(s) se enfrenten entre sí a altas velocidades relativas. Esto genera fuertes fuerzas de cizallamiento y turbulencias que descomponen las gotas o aglomerados más grandes y crean nuevas interfaces. La homogeneización de alto cizallamiento se utiliza en todos aquellos casos en los que la agitación convencional no es suficiente para alcanzar la finura o estabilidad deseadas. Algunos ejemplos son cremas, salsas, dispersiones, barnices, suspensiones o formulaciones farmacéuticas.

A diferencia de los agitadores simples, que principalmente producen una mezcla macroscópica, la tecnología de alto cizallamiento tiene como objetivo una reducción específica del tamaño de las partículas o gotas, así como una distribución estrecha del tamaño. En la práctica, estos agregados se diseñan como sistemas por lotes o en línea y, a menudo, se combinan con otros pasos del proceso (calentamiento/enfriamiento, reacción, vacío, adición de gas). A la hora de diseñarlos, son fundamentales la viscosidad, el contenido de sólidos, la sensibilidad del producto al cizallamiento y el espectro de partículas finales deseado.