Proces pracy wysokoszybkiego próżniowego emulgatora obejmuje trzy kluczowe etapy, które działają synergistycznie, aby osiągnąć wysokiej jakości emulsyfikację:
Homogenizacja wysokoszybkowa: Kluczowym elementem jest głowica homogenizująca typu rotor-stator pracująca z dużą prędkością (zazwyczaj 5000-20000 obr./min). Gdy wirnik się obraca, generuje silną siłę odśrodkową, która zasysa materiał do szczeliny między wirnikiem a statorem. Materiał jest poddawany intensywnym mechanicznym siłom ścinającym, siłom uderzenia i efektowi kawitacji w tej wąskiej szczelinie. Siła ścinająca rozbija duże cząstki fazy zdyspergowanej na drobne kropelki (zazwyczaj 0,1-5 mikrometrów); siła uderzenia dodatkowo rozbija cząstki poprzez zderzenia; efekt kawitacji tworzy drobne bąbelki, które natychmiast pękają, generując lokalne wysokie ciśnienie w celu wzmocnienia efektu emulsyfikacji.
Odpowietrzanie próżniowe: Podczas procesu emulsyfikacji system próżniowy odsysa powietrze z wnętrza zbiornika mieszającego, utrzymując środowisko podciśnienia (zazwyczaj od -0,06 do -0,095 MPa). Zapobiega to mieszaniu się powietrza z materiałem podczas mieszania i homogenizacji, co w przeciwnym razie tworzyłoby pęcherzyki powietrza. Jednocześnie środowisko próżniowe może usuwać istniejące w materiale pęcherzyki powietrza, zapobiegając defektom, takim jak piana na powierzchni, dziury powietrzne i niska stabilność produktu końcowego.
Kontrola temperatury i mieszanie: Zbiornik mieszający jest zazwyczaj wyposażony w konstrukcję z podwójną płaszczem, a media wymiany ciepła (gorąca woda, para lub woda chłodząca) krążą w płaszczu, aby osiągnąć precyzyjną kontrolę temperatury (dokładność ±1-2°C). Kontrola temperatury zapewnia, że materiał jest przetwarzany w optymalnej temperaturze emulsyfikacji (np. 60-85°C do topienia wosków w kosmetykach) i chroni składniki wrażliwe na ciepło (np. ekstrakty roślinne, witaminy) przed degradacją. Niskoszybkościowy system mieszania (mieszadło kotwicowe lub ramowe) zapewnia równomierne wymieszanie całej objętości materiału w zbiorniku, zapobiegając martwym strefom i zapewniając, że wszystkie materiały są poddawane spójnej homogenizacji.
Proces pracy wysokoszybkiego próżniowego emulgatora obejmuje trzy kluczowe etapy, które działają synergistycznie, aby osiągnąć wysokiej jakości emulsyfikację:
Homogenizacja wysokoszybkowa: Kluczowym elementem jest głowica homogenizująca typu rotor-stator pracująca z dużą prędkością (zazwyczaj 5000-20000 obr./min). Gdy wirnik się obraca, generuje silną siłę odśrodkową, która zasysa materiał do szczeliny między wirnikiem a statorem. Materiał jest poddawany intensywnym mechanicznym siłom ścinającym, siłom uderzenia i efektowi kawitacji w tej wąskiej szczelinie. Siła ścinająca rozbija duże cząstki fazy zdyspergowanej na drobne kropelki (zazwyczaj 0,1-5 mikrometrów); siła uderzenia dodatkowo rozbija cząstki poprzez zderzenia; efekt kawitacji tworzy drobne bąbelki, które natychmiast pękają, generując lokalne wysokie ciśnienie w celu wzmocnienia efektu emulsyfikacji.
Odpowietrzanie próżniowe: Podczas procesu emulsyfikacji system próżniowy odsysa powietrze z wnętrza zbiornika mieszającego, utrzymując środowisko podciśnienia (zazwyczaj od -0,06 do -0,095 MPa). Zapobiega to mieszaniu się powietrza z materiałem podczas mieszania i homogenizacji, co w przeciwnym razie tworzyłoby pęcherzyki powietrza. Jednocześnie środowisko próżniowe może usuwać istniejące w materiale pęcherzyki powietrza, zapobiegając defektom, takim jak piana na powierzchni, dziury powietrzne i niska stabilność produktu końcowego.
Kontrola temperatury i mieszanie: Zbiornik mieszający jest zazwyczaj wyposażony w konstrukcję z podwójną płaszczem, a media wymiany ciepła (gorąca woda, para lub woda chłodząca) krążą w płaszczu, aby osiągnąć precyzyjną kontrolę temperatury (dokładność ±1-2°C). Kontrola temperatury zapewnia, że materiał jest przetwarzany w optymalnej temperaturze emulsyfikacji (np. 60-85°C do topienia wosków w kosmetykach) i chroni składniki wrażliwe na ciepło (np. ekstrakty roślinne, witaminy) przed degradacją. Niskoszybkościowy system mieszania (mieszadło kotwicowe lub ramowe) zapewnia równomierne wymieszanie całej objętości materiału w zbiorniku, zapobiegając martwym strefom i zapewniając, że wszystkie materiały są poddawane spójnej homogenizacji.