Homogénéisation avec des mélangeurs à cisaillement élevé

Garantir un produit final homogène est un aspect essentiel de la fabrication d'une large gamme de produits dans de nombreux secteurs.

L'homogénéité est importante pour diverses raisons - pour améliorer l'apparence et la texture d'un produit tel que les crèmes et onguents cosmétiques ou pharmaceutiques ; pour activer et maximiser le rendement des ingrédients fonctionnels ; et pour assurer la stabilité de conservation - en particulier avec les suspensions pharmaceutiques telles que les vaccins, ou pour aider à augmenter la durée de conservation de produits tels que les sauces et les émulsions aromatiques.

Lorsque la plupart des gens pensent à l'homogénéisation, ce qui vient à l'esprit, ce sont les homogénéisateurs à haute pression, qui sont des appareils puissants qui utilisent une pompe à piston pour forcer le produit à travers une très petite ouverture réglable à haute pression. Bien que ces dispositifs puissent garantir des produits homogènes, ils nécessitent une grande quantité d'énergie et de dépenses en capital.

Cependant, ce que beaucoup de gens ne réalisent pas, c'est que pour la grande majorité des produits, un homogénéisateur haute pression n'est pas réellement nécessaire. La réduction de la taille des globules ou des particules à environ 2 à 5 microns est un degré d'homogénéisation suffisant pour des produits tels que des crèmes et des onguents, des suspensions, etc. Un mélangeur/homogénéisateur à cisaillement élevé Silverson peut atteindre une taille de globules ou de gouttelettes dans cette gamme de dans certains cas, selon la formulation, des résultats plus fins jusqu'à 0,5 micron peuvent également être obtenus avec un mélangeur Silverson, éliminant ainsi le besoin d'un équipement d'homogénéisation coûteux dans le processus de fabrication.

C'est ce qui s'est produit récemment lorsqu'un fabricant d'arômes a acheté un mélangeur Silverson Batch après des résultats d'essais réussis à l'échelle du laboratoire. Avant de contacter Silverson, la société utilisait un processus qui reposait sur le mélange d'ingrédients pendant une longue période à l'aide d'un agitateur conventionnel pour former un prémélange. Ce prémélange a ensuite été introduit plusieurs fois dans un homogénéisateur haute pression pour obtenir une taille de particules uniforme de 5 microns.

Après avoir vu l'animation « Qu'est-ce que l'homogénéisation » de Silverson Mixing Science sur le site Web de Silverson, l'entreprise a pris contact pour savoir quelle taille de particules elle pouvait obtenir en utilisant un mélangeur Silverson à cisaillement élevé. Un essai a été organisé pour tester l'application de l'entreprise à l'échelle du laboratoire.

Pour l'essai, un mélangeur Silverson Laboratory équipé d'une tête de désintégration à usage général a été utilisé. En gardant les ingrédients et la formulation identiques à leur processus actuel, lors de l'utilisation du mélangeur Silverson Laboratory, la société a pu obtenir une taille de particule uniforme d'environ 1,5 microns après seulement cinq minutes de mélange. Il s'agissait d'une énorme réduction du temps de traitement par rapport à leur mélangeur précédent et la taille des particules avait été réduite suffisamment finement et uniformément pour qu'ils puissent éliminer complètement l'étape d'homogénéisation à haute pression.

L'entreprise s'est immédiatement agrandie et a acheté un mélangeur par lots qui a été ajouté à la chaîne de traitement et a été en mesure de produire des arômes de haute qualité pour eux en un temps beaucoup plus rapide. Dans la plupart des cas, l'entreprise contourne désormais l'étape d'homogénéisation à haute pression, mais lorsqu'il est utilisé, le prémélange créé avec le mélangeur Batch signifie qu'il passe à un rythme beaucoup plus rapide et en un seul passage.

Les mélangeurs Silverson sont capables d'atteindre ces résultats grâce à la tête de travail rotor/stator conçue avec précision qui génère des taux de cisaillement exceptionnellement élevés dans un processus de mélange/homogénéisation en trois étapes ; Premièrement, le rotor à grande vitesse aspire les matériaux dans la tête de travail où ils sont intensément mélangés. La force centrifuge entraîne ensuite les matériaux vers la périphérie de la poupée porte-pièce et les soumet à un cisaillement mécanique dans l'espace de précision entre le rotor et le stator. Ceci est suivi d'un cisaillement hydraulique intense, car le produit est forcé à travers le tamis du stator à grande vitesse et recirculé dans le mélange. Le matériau frais est continuellement aspiré dans la tête de travail, ce qui réduit progressivement la taille des particules et donne rapidement un produit homogène et uniforme.

Le fabricant d'arômes a immédiatement été en mesure d'étendre son application sans avoir besoin d'essais ou de reformulation supplémentaires, car tous les mélangeurs à cisaillement élevé Silverson sont construits selon les mêmes tolérances fines, démontrant que les résultats obtenus à l'échelle du laboratoire peuvent facilement être reproduits à plus grande échelle. Et avec la plus grande gamme de capacité d'un seul fabricant, quelle que soit la taille de votre lot, Silverson peut vous aider à trouver le mélangeur adapté à vos besoins.

Avec plus de 70 ans d'expérience en matière de mélange, Silverson possède un niveau d'expertise inégalé et a aidé des milliers d'entreprises à répondre à leurs exigences uniques en matière de mélange.