A ciência por trás dos misturadores emulsificantes a vácuo: como funcionam

O papel do misturador emulsificante a vácuo no processo industrial Os emulsificantes a vácuo são indispensáveis ​​para o processo industrial atual, onde fornecem um suporte inestimável para a fabricação de produtos que vão desde cremes e loções, molhos até produtos farmacêuticos. Esses misturadores são especialmente projetados para produzir misturas totalmente homogêneas, pois emulsificantes, surfactantes e uma variedade de outros ingredientes geralmente formam combinações. Aqui será dada ênfase à ciência por trás dos Misturadores Emulsificantes a Vácuo e como eles funcionam.

O que um rotor de alta velocidade faz no caso de emulsificador a vácuo?

Esta força de cisalhamento rotacional de alta frequência em torno do eixo central é criada para cortar, misturar e dispersar os materiais rapidamente. Ele divide detalhes de cada ingrediente e também determina quão fina será sua textura lisa final. No último post abordei o desgaste do seu moinho de impacto, mas como escolher um rotor para uma aplicação?

Para obter os melhores resultados pode ser necessário que as velocidades da ponta do rotor sejam suficientemente rápidas para gerar uma forte força de cisalhamento suficiente para uma boa decomposição do ingrediente. Além disso, o design do rotor também importa ter uma mistura final uniforme. Se um rotor não estiver balanceado corretamente, as vibrações da máquina podem reduzir a eficácia de qualquer misturador e influenciar sua qualidade de saída.

Misturas suaves de um misturador emulsificante a vácuo

Os misturadores emulsionantes a vácuo funcionam devido à interação e harmonização de três elementos fundamentais: pressão, temperatura e ação mecânica. Possui componentes de vantagem mecânica que funcionam juntos para moer os ingredientes e combiná-los em partículas menores, emulsionando-os para que fiquem totalmente ligados uns aos outros em toda a sua extensão.

Uma dessas condições vitais é a pressão na câmara de mistura. Isso se deve ao vácuo fornecido por um misturador emulsificante a vácuo que permite que todas as bolhas de ar e gás possam ser sugadas. Caso contrário, bolsas de ar ou bolhas acompanharão o que será uma textura/consistência não homogênea.

A temperatura também demonstrou um efeito importante em relação à viscosidade da mistura e à compatibilidade dos ingredientes. Assim como a viscosidade mais baixa, as temperaturas mais altas são, pelo menos parcialmente, responsáveis ​​pela facilidade de combinação. Mais importante ainda, alguns produtos, como cosméticos ou alimentos, podem sofrer perda de qualidade quando expostos a temperaturas mais elevadas.

Como a pressão e a temperatura afetam o misturador emulsificante a vácuo?

Em qualquer tipo de unidade de alta velocidade, pressão ou temperatura em um misturador de emulsificação a vácuo terá efeito econômico acumulado. O rotor de alta velocidade exerce uma ação de moagem para pulverizar os componentes, de modo que eles possam ser facilmente pulverizados em partículas menores. A pressão dentro da câmara garante uma mistura uniforme dos ingredientes e o controle da temperatura também reduz a viscosidade para auxiliar na mistura.

O benefício dos misturadores emulsificantes a vácuo Também é muito bom para produtos sensíveis à temperatura, como proteínas e ingredientes naturais, que estão preocupados com problemas de danos causados ​​pelo calor, porque a combinação de baixas temperaturas com alta pressão pode ajudar a reduzir essas preocupações. É especificamente por isso que os misturadores emulsificantes a vácuo procure se tornar tão útil neste caso

Artigo no Adeep Dive into Fluid Dynamics

Este é um dos destaques onde a dinâmica de fluidos entra em ação na criação de uma base científica para misturadores emulsionantes a vácuo. Isto é importante dado o nível de detalhes na dinâmica dos fluidos nesta fase que alimentam uma mistura suave e homogênea. Um rotor de alta velocidade gera forças de cisalhamento, liberando um conjunto de fenômenos de dinâmica de fluidos, como turbulência, cavitação ou tensão de cisalhamento.

Turbulência: quando o movimento de um fluido é tão intenso que apresenta movimentos caóticos e aleatórios. A cavitação, entretanto, é a formação de pequenas bolsas de ar ou bolhas em um fluido devido à baixa pressão. O rotor de alta velocidade também pode causar cavitação, o que cria forças de cisalhamento que ajudam a esmagar ainda mais quaisquer partículas remanescentes na mistura.

Tensão de cisalhamento:Forças de atrito entre partes do material que sofrem movimento diferencial; por exemplo, quando as camadas deslizam umas em relação às outras em fluidos, a força de atrito é proporcional à rapidez com que essas listras ou faixas se espalham (resistência contra o fluxo) e causam listras ao longo dos planos onde o fluido se move mais rápido/mais lento..." Além disso, em de acordo com a tensão de cisalhamento, uma compreensão adicional permite otimizar a velocidade e a viscosidade do rotor, a fim de obter o nível dos materiais resultantes igualmente.

Conheça a ciência por trás da homogeneização de misturadores emulsificantes a vácuo

Ao final está a homogonização, seu núcleo e fronteiras em todo o processo pelo misturador emulsificante a vácuo. Esta é a conversão de partículas de líquido e sólido de uma mistura em um tamanho ideal e consiste em quebrá-las em pedaços ainda menores. Esta etapa de homogeneização deve ser realizada não apenas na produção de cremes ou produtos farmacêuticos, mas também no preparo de alimentos.

Homogeneização é a operação do rotor de alta velocidade em um misturador emulsificante a vácuo, causando a quebra das partículas. A bobina de rotação mais rápida com elementos de cisalhamento e retificação que fornecem forças de cisalhamento e mistura para quebrar partículas menores é a bobina do tipo cisalhamento/trituração de alta velocidade. Algo pode ser feito em relação a este processo aumentando progressivamente a velocidade do rotor ou invertendo o sentido de rotação do misturador.

Em resumo, com base no princípio científico de um misturador emulsionante a vácuo, podemos fazer produtos cremosos e homogêneos de boa qualidade. O desempenho dos misturadores emulsionantes a vácuo depende de fatores como pressão, temperatura e ação mecânica e assim por diante atuando na etapa de homogeneização pela qual um produto passa rapidamente. Isso proporciona aos operadores de liquidificadores uma boa noção de como dimensionar para atingir a textura, a viscosidade e o nível de qualidade desejados em seu produto final.