هموژنایزر را برای تولید محصولات شیمیایی مایع، و هنگام مخلوط کردن چند ماده اولیه با حلال، بکار می بریم. برای همگن شدن و افزایش کیفیت محلول، کلوئید و امولسیون، homogenizer صنعتی بهترین گزینه است. دستگاه میکسر هموژن از نظر دسته بندی هم جزو پمپ ها و هم به عنوان نوعی میکسر در نظر گرفته می شود. در این مقاله می خواهیم در مورد روش کار هموژنایزر، انواع آن و کاربردهای این دستگاه صحبت کنیم.
هموژنیزه(همگن) کردن یعنی چه؟
فرآیند هموژنیزاسیون به معنای یکنواخت کردن یک مخلوط یا محلول است. وقتی محصولی هموژن باشد، اندازه و پراکندگی ذرات در آن یکنواخت خواهد بود. علاوه بر یکنواخت کردن محلول یا مخلوط(کلوئید و امولسیون)، در فرآیند همگن کردن، میکسر هموژنایزر ذرات را هم معمولا کوچکتر می کند. این فرآیند ها باعث می شود محصول نهایی لطیف تر بوده و خواص آن همسان شود.
توضیح : سوسپانسون به مخلوط جامد در مایع و امولسیون به مخلوط دو مایع غیر قابل انحلال گفته می شود.
کلوئید سوسپانسیونی است که ذرات آن بسیار کوچک شده باشد و دیگر ذرات در آن ته نشین نشوند.
طبقه بندی هموژنایزرها
میکسر هموژن با توجه به مکانیزم عملکرد، به مدلهای زیر تقسیم می شود. هر یک از این دستگاهها، برای حجم تولید خاص، اندازه ذرات و نوعی مشخص از محصولات بکار می رود. می توانیم بگوییم هر کدام از مدلهای homogenizer در صنعت خاصی کاربرد دارد.
- هموژنایزر روتور استاتور
- میکسر تیغه ای
- دستگاه هموژنایزر اولتراسونیک
- میکسر فشار بالا
- آسیاب ساچمه ای(بید میل یا پرل میل)
- هموژنایزر آزمایشگاهی
آشنایی با هموژنایزر روتور استاتور و روش کار آن
در این نوع میکسر، اصلی ترین و مهمترین بخش ها، روتور و استاتور هستند. تیغه های روتور، بین پره های ثابت استاتور، با سرعت بسیار زیاد(1500 تا 3000 دور در دقیقه) می چرخند. فرآیند شکستن و ریز شدن ذرات، بخاطر سرعت بالای برخورد مواد با پره های ثابت و همچنین حرکت بسیار سریع مخلوط در بین لایه ثابت و متحرک استاتور و روتور، اتفاق می افتد. این سرعت چرخش بسیار زیاد و فاصله کم(گپ) استاتور و روتور، تنش برشی شدیدی(Shear stress) بوجود می آورد. از آنجایی که سیال تنش برشی تحمل نمی کند، سرعت حرکت مایع یا مخلوط و خمیر، افزایش خواهد یافت. نهایتا بالا رفتن سرعت سیال به میکرونیزه شدن(ریز شدن) و همگن شدن ذره ها درون محلول و مخلوط می انجامد.
عواملی که باعث خرد شدن(میکرونیزاسیون) و پخش یکنواخت مواد در هموژنایزر روتور استاتور می شود:
1- کاویتاسیون(Cavitaion) و ایجاد میکرو حباب بر اثر تغییر ناگهانی حجم محفظه
2- تنش برشی که بر اثر حرکت سریع پره های متحرک از بین پره های ثابت بوجود می آید
3- برخورد و ضربان ناشی از حرکت سیال در مسیرها
هموژنایزر inline چیست؟
میکسر این-لاین یا پیوسته، نام دیگر هوموژنایزر روتور استاتور بوده و بخاطر توانایی تولید محصول به صورت مداوم و پیوسته، به این نام معروف است. البته امکان تولید محصول پیوسته با این دستگاه، به این معنی نیست که با آن نمیشود محصول بچ تولید کرد. بلکه بخاطر اینکه محلول سوسپانسیون یا امولسیون، بصورت مداوم از هموژنایزر اینلاین می گذرد، می توان در خطوط تولید continuous آن را نصب کرد. به میکسر مکانیکی روتور استاتور، پمپ هموژنایزر و میکسر تنش برشی بالا(high shear mixer) هم گفته می شود.
هموژنایزر التراسونیک
میکسر التراسونیک با ایجاد امواج شدید فراصوتی در مایع کار می کند. امواج فشاری مکانیکی سبب ایجاد جریان در مایع شده و تحت شرایط مناسب، موجب تشکیل سریع میکروحباب می گردد. رشد و یکی شدن این حباب ها تا رسیدن به اندازه بیشینه و در نهایت ترکیدن آنها، حرارت شدیدی بوجود می آورد. به پدیده ایجاد حباب در مایع در میکسر اولتراسونیک، کاویتاسیون گفته می شود. انفجار حباب، به تولید امواج ضربه ای با انرژی کافی برای شکستن پیوند بین ذرات می انجامد. نیروی برشی حاصل از انفجار حباب و همچنین جریانهای اغتشاشی، برای هموژنیزاسیون و میکرونیزه کردن ذره ها کافی است.
فرآیند ترکیدن حباب های تولید شده توسط دستگاه هموژن التراسونیک می‌تواند به ایجاد جریانهای موضعی با سرعتی در حدود 400 کیلومتر در ساعت!، ایجاد فشاری معادل 200 بار و افزایش دمای نقطه ای به حدود 4500 درجه سانتیگراد، در ابعاد میکروسکوپی بیانجامد. طرز کار هوموژنایزر اولتراسونیک در شکل زیر توضیح داده شده است.
آسیاب ساچمه ای یا میکسر بیدمیل
آسیاب ساچمه(شیشه ای) که به آنPearl-Mill هم می گویند، در واقع یک دستگاه صنعتی برای خرد کردن اجزای یک مخلوط، مانند رنگدانه است. آسیاب و میکسر پرل-میل که در صنعت رنگ استفاده می شود، جزو خانواده همژنایزرهای بید-میل قرار می گیرد. در آسیاب ساچمه ای، ذرات ریز با توجه به حرکت گوی، بر اثر فشار و اصطکاک، به اندازه های بسیار کوچک تقسیم می شوند. تقریبا تمام مدلهای Bead-mill homogenizer، بر اساس سایش، فشار و اصطکاک بین گوی ها کار می کند. معمولا آسیاب بید-میل یا پر-میل، قیمت بسیار بالایی دارد و البته به خاطر اصطکاک زیاد، گرمای زیادی هم تولید می کند. مزیت استفاده از خرد کن صنعتی پر میل(بید-میل)، ریز شدن کامل ذرات در یک مرحله و امکان آسیاب و هموژن کردن پودرهای خشک است. البته بید-میل، نسبت به هموژنایزر روتور استاتور، خروجی و دبی بسیار کمتری خواهد داشت.
به خاطر قیمت بالا، مصرف برق و تولید دمای زیاد در صنعت رنگ، تعداد زیادی از تولید کننده ها به سمت استفاده از هموژنایزر اینلاین و سیرکوله کردن مواد، حرکت کرده اند. در تصویر زیر روش کار کلی میکسر بید-میل را ملاحظه می نمایید.
روش انتخاب Homogenizer
طراحی پره(تیغه) میکسر هموژنایزر، انتخاب قطعات آب-بندی و کاسه نمد، باید با توجه به الزامات هر صنعت، انجام گردد. به عنوان مثال، ما در هوموژنایزر مخصوص صنایع شیمیایی و غذایی، از اورینگ وایتون و مکانیکال سیل سیلیکون/وایتون استفاده می کنیم. همچنین تمامی قطعات اصلی هوموژنایزر روتور استاتور شیمیایی، که در تماس با مواد و مخلوط هستند را، از جنس AISI Stainless Steel 316L(استنلس استیل 316) می سازیم. با این کار بیشترین مقاومت را نسبت به خوردگی و زنگ زدن بدست می آوریم. استفاده از استیل ضد زنگ 316L در میکسر، بهترین عملکرد و بالاترین استاندارد را برای صنایع غذایی، دارویی، آرایش و بهداشتی، شیمیایی و رنگ، خواهد داشت.
کاربردهای هموژنایزر
دستگاه هموژنایزر در صنایع شیمیایی، رنگ، تولید کرم، پتروشیمی، تولید دارو، صنایع غذایی مانند رب و سس و نانو مواد، بکار می رود. مهمترین صنایعی که میکسر هموژن در آنها استفاده می شود عبارتند از :
- صنایع غذایی : تولید انواع رب، سس، کشک، حلیم، نوشیدنی های طعم دار و انرژی زا
- دارو : انواع شربت های دارویی، سرم و غیره
- محصولات کشاورزی : سم مایع، کود مایع
- روانکار ها : انواع روغن روانکار، روغن هیدرولیک، واسکازین، گریس
- مواد شوینده : شامپو، مایع لباسشویی، مایع ظرفشویی، اسپری های پاک کننده
- محصولات آرایشی و بهداشتی : کرم و لوسیون پوست، ضد آفتاب، کرم آبرسان، بادی اسپلش و غیره
- رنگ : انواع رنگ های پایه آب و پایه حلال، مرکب، جوهر
شکل و هندسه هر ردیف یا استیج روتور یا استاتور پمپ هموژن، در مقدار دبی پمپ و قدرت ریز کردن(همگن کردن) ذره ها تاثیر می گذارد. ما با تسلط بر دانش طراحی پره میکسر، می توانیم پس از در نظر گرفتن نیاز هر صنعت، homogenizer مورد نظر را به صورت تخصصی، طراحی کرده و بسازیم.
نکات مهم در خرید و استعلام قیمت هموژنایزر
کوچکترین دستگاه Rotor stator homogenizer آرامیکس، دبی تقریبی 12 متر مکعب در ساعت(برای آب)، را تامین می کند. در صورت نیاز به دبی بیشتر، بهتر است از میکسرهای بزرگتر ما استفاده کنید. البته معمولا مخلوط و محلول سوسپانسیون و امولسیون به دلیل داشتن ویسکوزیته بالاتر، دبی کمتری خواهند داشت. رابطه دبی با ویسکوزیته برای دستگاه هموژن شیمیایی خطی نیست. علاوه بر این در بسیاری مواقع نیاز به سیرکوله شدن چند باره محلول موجود در یک مخزن وجود دارد.
در جایگاه مقایسه، قیمت دستگاه هموژنایزر ایرانی آرامیکس، از نمونه های اروپایی و آسیایی ارزانتر است. با این وجود به جرات می گوییم از نظر کیفیت هموژنایزر آرامیکس، با محصولات برندهای مطرح رقابت می کند.
برای کسب اطلاعات بیشتر و سفارش تولید میکسر هموژنایزر مواد شیمیایی(امولسیون پمپ) با ما تماس بگیرید :
09122786723
02166561974
02166129745
