Nauka stojąca za próżniowymi mikserami emulgującymi: jak działają Polska

Rola próżniowego mieszalnika emulgującego w procesie przemysłowym Emulgatory próżniowe są niezbędne w dzisiejszych procesach przemysłowych, gdzie stanowią nieocenione wsparcie przy wytwarzaniu produktów, od kremów i balsamów, sosów po farmaceutyki. Mieszalniki te są specjalnie zaprojektowane do wytwarzania całkowicie jednorodnych mieszanek, ponieważ emulgatory, środki powierzchniowo czynne i wiele innych składników często tworzą kombinacje. W tym miejscu nacisk zostanie położony na naukę stojącą za próżniowymi mieszalnikami emulgującymi i ich działanie.

Co robi szybki rotor w przypadku emulgatora próżniowego?

Ta obrotowa siła ścinająca o wysokiej częstotliwości wokół osi centralnej jest tworzona w celu szybkiego cięcia, mieszania i rozpraszania materiałów. Rozkłada cząstki każdego składnika, a także określa, jak delikatna będzie ostateczna gładka konsystencja. W ostatnim poście poruszyłem kwestię zużycia młyna udarowego, ale jak wybrać wirnik do konkretnego zastosowania?

Aby osiągnąć najlepsze wyniki, może być konieczne, aby prędkość końcówki rotora była wystarczająco duża, aby wytworzyć dużą siłę ścinającą wystarczającą do dobrego rozbicia składnika. Ponadto konstrukcja rotora ma na celu zapewnienie wyrównanej mieszanki końcowej. Jeśli rotor nie jest prawidłowo wyważony, wibracje maszyny mogą zmniejszyć skuteczność dowolnego miksera i wpłynąć na jego jakość wyjściową.

Gładkie mieszanki z próżniowego miksera emulgującego

Próżniowe mieszalniki emulgujące działają dzięki współdziałaniu i harmonizacji trzech kluczowych elementów: ciśnienia, temperatury i działania mechanicznego. Zawiera składniki o właściwościach mechanicznych, które działają wspólnie, mieląc składniki i rozbijając je na mniejsze cząstki, emulgując je, dzięki czemu są w pełni powiązane ze sobą na całej swojej szerokości.

Jednym z tych istotnych warunków jest ciśnienie w komorze mieszania. Dzieje się tak dzięki podciśnieniu, jakie zapewnia próżniowy mieszalnik emulgujący, dzięki któremu można odessać z niego wszelkie pęcherzyki powietrza i gazu. W przeciwnym razie kieszenie powietrzne lub pęcherzyki będą towarzyszyć niejednorodnej teksturze/konsystencji.

Temperatura również miała duży wpływ na lepkość mieszania i zgodność składników. Podobnie jak niższa lepkość, wyższe temperatury są przynajmniej częściowo odpowiedzialne za to, o ile łatwiej jest łączyć. Co ważniejsze, niektóre produkty, takie jak kosmetyki czy żywność, mogą utracić jakość pod wpływem wyższych temperatur.

Jak ciśnienie i temperatura wpływają na próżniowy mikser emulgujący?

Przy dowolnym rodzaju jednostki dużej prędkości, ciśnienia lub temperatury w próżniowym mieszalniku emulgującym będzie skumulowany efekt ekonomiczny. Wirnik o dużej prędkości powoduje rozdrabnianie sproszkowanych komponentów, dzięki czemu można je łatwo sproszkować na mniejsze cząstki. Ciśnienie wewnątrz komory zapewnia równomierne mieszanie składników, a kontrola temperatury obniża również lepkość, ułatwiając mieszanie.

Zaleta próżniowych mikserów emulgujących Jest również bardzo dobra w przypadku produktów wrażliwych na temperaturę, takich jak białka i naturalne składniki, które obawiają się problemów z uszkodzeniami cieplnymi, ponieważ połączenie niskich temperatur z wysokim ciśnieniem może pomóc zmniejszyć te obawy. Właśnie dlatego próżniowe miksery emulgujące wyglądać, aby stać się bardzo przydatnym w tym przypadku

Artykuł w Adeep Dive In Fluid Dynamics

Jest to jeden z najważniejszych momentów, w których dynamika płynów odgrywa rolę w tworzeniu bazy naukowej dla próżniowych mieszalników emulgujących. Jest to ważne, biorąc pod uwagę poziom szczegółowości dynamiki płynów na tym etapie, który zapewnia delikatne i jednorodne mieszanie. Wirnik o dużej prędkości wytwarza siły ścinające, wyzwalając szereg zjawisk dynamiki płynów, takich jak turbulencja, kawitacja lub naprężenie ścinające.

Turbulencja: gdy ruch płynu jest tak intensywny, że występują w nim chaotyczne i przypadkowe ruchy. Kawitacja polega jednak na tworzeniu się małych kieszeni powietrznych lub pęcherzyków w płynie z powodu niskiego ciśnienia. Wirnik o dużej prędkości może również powodować kawitację, która wytwarza siły ścinające, które pomagają w dalszym miażdżeniu wszelkich cząstek pozostałych w mieszance.

Naprężenie ścinające: Siły tarcia pomiędzy częściami materiału podlegającymi ruchowi różnicowemu; np. gdy warstwy w płynach ślizgają się względem siebie, siła tarcia jest proporcjonalna do szybkości rozprzestrzeniania się tych smug lub pasm (opór przepływu) i powodują powstawanie smug wzdłuż płaszczyzn, w których płyn porusza się szybciej/wolniej…” Również w odpowiednio do naprężenia ścinającego, dalsze zrozumienie umożliwia optymalizację prędkości wirnika i lepkości, aby uzyskać jednakowy poziom materiałów wynikowych.

Poznaj naukę stojącą za homogenizacją próżniowego mieszalnika emulgującego

Na końcu następuje homogonizacja, która jest podstawą i granicami całego procesu za pomocą próżniowego mieszalnika emulgującego. Polega to na przekształceniu cząstek cieczy i ciała stałego w wodzie do optymalnej wielkości i polega na rozbiciu ich na jeszcze mniejsze kawałki. Ten etap homogenizacji należy przeprowadzić nie tylko w przypadku produkcji kremów lub środków farmaceutycznych, ale nawet podczas przygotowywania żywności.

Homogenizacja to działanie wysokoobrotowego rotora w próżniowym mieszalniku emulgującym powodujące rozbicie cząstek. Szybciej obracająca się cewka z elementami ścinającymi i szlifującymi, które zapewniają siły ścinające i mieszające w celu rozbicia mniejszych cząstek, to cewka typu ścinanie/mielenie o dużej prędkości. Można coś zrobić w związku z tym procesem, stopniowo zwiększając prędkość wirnika lub odwracając kierunek obrotu mieszalnika.

Podsumowując, w oparciu o naukową zasadę działania próżniowego miksera emulgującego możemy wytwarzać kremowe i jednorodne produkty dobrej jakości. Wydajność próżniowych mieszalników emulgujących zależy od czynników takich jak ciśnienie, temperatura i działanie mechaniczne, itp., pracujących na etapie homogenizacji, przez który produkt szybko przechodzi. Zapewnia to operatorom blenderów dobre wyczucie skali, aby osiągnąć pożądaną teksturę, lepkość i poziom jakości w produkcie końcowym.