homogenizator

Jednak w branżach zajmujących się przetwarzaniem substancji płynnych, takich jak przetwórstwo mleczne, przemysł kosmetyczny lub przemysł lakierniczy i farbiarski, pojęcie „homogenizacja, homogenizator” ma szczególne znaczenie, wykraczające poza zwykły proces mieszania. Przykładem może być mleko nieprzetworzone. Śmietanka unosi się na powierzchni, a faza wodna znajduje się na dnie. Homogenizator ma za zadanie homogenizować składniki niemieszalne, takie jak woda i tłuszcz. Jest to jednak możliwe tylko wtedy, gdy uda się zmniejszyć krople tłuszczu do rozmiarów pozwalających na ich emulgację w wodzie. Wiele z wykorzystywanych do tego celu

Maszyny mają swoje źródło w technologii rozdrabniania materiałów stałych. Są to szybkoobrotowe systemy wirnikowo-stojanowe lub młyny koloidalne. - Czyli homogenizatory, które przekształcają zbiorowości cząstek w stan o jednorodnym rozkładzie wielkości cząstek.

Jednak również za pomocą pomp wysokociśnieniowych można wytworzyć w cieczy ekstremalnie wysokie naprężenia ścinające, aby uzyskać tak zwane „emulsje typu woda w tłuszczu” lub „emulsje typu tłuszcz w wodzie”. Tak wytworzone emulsje mogą później ulec rozdzieleniu, gdy faza tłuszczowa oddzieli się od fazy wodnej. Emulgatory mogą być stosowane do stabilizacji emulsji. Na przykład krem przeciwsłoneczny jest emulsją typu woda w tłuszczu, która pozostaje stabilna przez długi czas. Jako emulgatory można stosować między innymi lecytyny, środki powierzchniowo czynne lub mydła.

Metody homogenizacji: dezagregacja / emulgowanie

Można spróbować stworzyć analogię między mieszaniem substancji stałych a mieszaniem cieczy:

Jeśli proszek występuje w postaci bardzo małych cząstek, cząstki te mają tendencję do aglomeracji. Siły międzycząsteczkowe, w szczególności siły Van der Waalsa, działają tym silniej, im mniejsze są cząstki. Jeśli taki materiał sypki ma być mieszany w sposób jednorodny z innymi proszkami, jego aglomeraty muszą najpierw zostać rozdzielone na cząstki pierwotne. Takie rozdzielenie aglomeratów można przeprowadzić w odpowiednich mieszalnikach proszków, jeśli mieszalnik jest wyposażony w narzędzia ścinające o dużej prędkości obrotowej i dysponuje wystarczającą mocą napędową. Ponownej aglomeracji wcześniej rozdzielonych cząstek pierwotnych można zapobiec poprzez zastosowanie tak zwanych środków wspomagających przepływ lub sypanie. Są to lekkie proszki o wielkości cząstek rzędu nanometrów i wyjątkowo dużej powierzchni właściwej. Substancje te dobrze rozprowadzają się w mieszance. Poprawiają one właściwości płynięcia proszków, otaczając niemal wszystkie cząstki. W ten sposób utrudniają niepożądaną aglomerację.

Emulgator w mieszaninie płynnej działa w sposób analogiczny do środka poprawiającego płynność w mieszaninie materiałów sypkich.

Uwaga:

Urządzenia do przetwarzania cieczy są zazwyczaj przeznaczone wyłącznie do cieczy. Nie można w nich przetwarzać proszków. Inaczej jest w przypadku maszyn, które przetwarzają i homogenizują proszkowe substancje stałe:

W mieszalnikach materiałów stałych/homogenizatorach często można również przetwarzać substancje płynne. Dzieje się tak nawet w przypadku, gdy konsystencja mieszanki zmienia się podczas mieszania. Weźmy na przykład próżniowe mieszanie i suszenie zawiesiny.

W tym przypadku do mieszalnika-suszarki wprowadza się stały materiał o konsystencji szlamu (zawiesina z komorowej prasy filtracyjnej). W wyniku procesu mieszania wilgotne proszki ulegają ponownej zawieszeniu i stają się mało lepkie. Podczas suszenia próżniowego uchodzi coraz więcej cieczy. Mieszanka staje się bardzo lepka i plastyczna. Tworzą się grudki i bryły, które są rozdrabniane za pomocą młynów nożowych i rotorów tnących. Im bardziej mieszanka jest sucha, tym mniejsze są grudki. W końcu powstałe aglomeraty ulegają rozbiciu. W stanie suchym otrzymujemy jednorodny, zdeaglomerowany proszek. Podczas suszenia mieszanka ulega homogenizacji. Ten proces ma zastosowanie w przemyśle spożywczym, chemicznym, ceramicznym i farmaceutycznym. W tym sensie próżniowe suszarki mieszające są również homogenizatorami.