Гомогенизация жидких материалов с высоким сдвигом

Слева – изображение компании Ystral. При высокоскоростной гомогенизации жидких веществ процессы смешивания и диспергирования осуществляются в жидкостях. При этом создаются очень высокие градиенты сдвига, чтобы добиться тонкого и максимально стабильного распределения капель, твердых частиц или пузырьков газа в непрерывной жидкой фазе. Типичные области применения — производство эмульсий и мелкодисперсных суспензий, а также растворение и деагломерация трудносмачиваемых порошков в жидкостях.

Для этого используются высокоскоростные роторы, например, роторно-статорные системы, диспергирующие или кавитационные инструменты. Они приводят жидкость и дисперсную фазу (фазы) в движение относительно друг друга с высокой относительной скоростью. В результате возникают сильные сдвиговые силы и турбулентность, которые разбивают крупные капли или агломераты и создают новые границы раздела. Высокоскоростная гомогенизация используется везде, где обычное перемешивание недостаточно для достижения желаемой тонкости или стабильности. Примерами могут служить кремы, соусы, дисперсии, лаки, суспензии или фармацевтические препараты.

В отличие от простых мешалок, которые в основном обеспечивают макроскопическое перемешивание, технология высокого сдвига направлена на целенаправленное уменьшение размера частиц или капель, а также на узкий размерный диапазон. На практике такие агрегаты выполняются в виде периодических или поточных систем и часто комбинируются с другими этапами процесса (нагрев/охлаждение, реакция, вакуум, добавление газа). При проектировании решающее значение имеют вязкость, содержание твердых веществ, чувствительность продукта к сдвигу и желаемый конечный спектр частиц.