Emulsificante de Alta Cisalhamento: Especificações, Aplicações e Guia de Compra
Introdução
A emulsificadora de alta cisalhamento é uma máquina de processamento em lote que mistura, dispersa e emulsifica materiais muito espessos ou muito duros para serem misturados com um agitador simples. Ela utiliza um rotor que gira em alta velocidade contra um estator fixo. O pequeno espaço entre os dois puxa o material, o cisalha e o empurra de volta em alta velocidade. É isso que permite que uma fábrica transforme fases separadas em um produto estável sem precisar operar o lote por horas.
Este guia aborda o que é a máquina, o que ela faz em uma linha de produção, como funcionam o rotor e o estator, a gama de especificações do modelo L80 ao L290 e como escolher o modelo certo para o seu produto.
Para que serve um emulsificante de alta taxa de cisalhamento?
A unidade processa cinco tipos de trabalho, e a maioria das fábricas de alimentos, cosméticos e produtos químicos utiliza mais de uma:
- Misturandoxarope, xampu, detergente, suco concentrado, iogurte, sobremesa, mistura de laticínios, tinta, esmalte cerâmico
- Dispersão: metilcelulose, dissolução de coloides e carbetos, pré-emulsificação de óleo e água, bases para temperos, estabilizantes, alumina, pesticidas
- Dispersão de sólidos finos: suspensões, revestimento de comprimidos, despolimerização de medicamentos, tinta, batom, sopa de legumes, mostarda, catalisador, pigmento, asfalto modificado, preparação de nanomateriais
- Emulsificantepomada, creme hidratante, máscara facial, creme, emulsão aromatizante, emulsão de asfalto e resina, emulsão de cera, poliuretano à base de água, pesticida
- homogeneizaçãopomada, creme, pasta de tecido, laticínios, suco, tinta de impressão, geleia
Se o seu produto se separar na embalagem ou liberar sedimentos após um dia, um emulsificador de alta cisalhamento costuma ser a primeira máquina a ser utilizada.
Por que escolher um emulsificante de alta taxa de cisalhamento?
- Lotes mais rápidosO forte cisalhamento reduz o tempo necessário para se obter uma mistura estável em comparação com um agitador de pás.
- Menos pontos mortosO aspirador tipo garra, com sucção bidirecional, puxa todo o lote, não apenas o centro.
- Lida com ração espessa e granulosa.É necessário usar pastas e suspensões que uma válvula de homogeneizador entupiria.
- Uma máquina, muitos trabalhosMisturar, dispersar, emulsionar e homogeneizar com a mesma cabeça, alterando a velocidade e a distância entre os eletrodos.
- Fácil de adicionar a uma linha: Coloque uma unidade de elevação em um tanque que você já possui ou utilize um tanque de emulsificação cheio.
Componentes essenciais de um emulsificante de alta taxa de cisalhamento
Uma unidade padrão possui as seguintes partes:
- Cabeçote do rotor e do estatorO núcleo de trabalho. O rotor gira dentro do estator; a folga define a finura do corte. Oferecemos diversos formatos de dentes para corte grosso, médio e fino.
- Motor de acionamento e eixo: um motor de alta velocidade (ver tabela de especificações) em um eixo rígido com vedação mecânica.
- Suporte fixo ou de elevaçãoAs unidades pequenas são suspensas por uma coluna, permitindo sua movimentação entre tanques; as unidades grandes são parafusadas na parte superior do tanque.
- Flange de montagem ou tanque: seja seu próprio recipiente ou um tanque emulsificador construído especificamente para esse fim.
- Caixa de controleControle de velocidade, temporizador e parada de emergência. O controle do inversor permite ajustar o cisalhamento ao lote.
- Entradas e saídas: Portas de alimentação superior e inferior, além de uma válvula de descarga nas versões montadas no tanque.
A cabeça de usinagem e todas as partes em contato com o produto são feitas de aço inoxidável 304 ou 316L. Para linhas de produção em regiões costeiras, salinas ou ácidas, utilizamos chapas de aço inoxidável 316L de nossa fábrica parceira; para a maioria das indústrias alimentícias e de laticínios, a bobina de aço inoxidável 304 é suficiente.
Como funciona um emulsificante de alta taxa de cisalhamento
A dispersão por alto cisalhamento consiste em pegar uma ou mais fases e espalhá-las uniformemente em uma fase contínua, mesmo quando as fases não se misturam naturalmente. O rotor gira rápido o suficiente para criar uma alta velocidade tangencial e forte energia cinética. O material no espaço estreito é cortado, comprimido, friccionado e rasgado simultaneamente. Com o processo correto e uma pequena quantidade de aditivo, fases sólidas, líquidas e gasosas imiscíveis se unem em um produto estável.
O ciclo de lote funciona da seguinte forma:
- O rotor giratório puxa o material das zonas de alimentação superior e inferior simultaneamente, direcionando-o diretamente para a câmara de trabalho.
- A força centrífuga o impulsiona para o espaço estreito entre o estator e o rotor, onde é comprimido, impactado e parcialmente emulsionado.
- Na borda do rotor, a velocidade linear atinge pelo menos 15 m/s e pode chegar a 40 m/s. Essa é a verdadeira zona de cisalhamento: o material é disperso, emulsionado, homogeneizado e quebrado, sendo então expelido através das ranhuras do estator.
- O fluxo atinge a parede do tanque, muda de direção e a sucção superior e inferior do rotor o puxa de volta. Após várias voltas, a mistura fica homogênea.
Para materiais muito espessos ou pegajosos, combine a unidade de lote com um homogeneizador de alta cisalhamento em linha para que o circuito continue se movendo em vez de parar no topo.
Emulsificador de alta cisalhamento versus outras máquinas de mistura
Os compradores costumam comparar esta unidade com duas unidades vizinhas:
- Emulsificante de alta taxa de cisalhamento vs. homogeneizador de alta pressãoO homogeneizador força um líquido fino através de uma válvula sob alta pressão, produzindo gotículas muito finas e uniformes, mas entope com partículas e pastas espessas. O emulsificador de alta cisalhamento, por sua vez, processa líquidos de maior viscosidade e alguns sólidos. Em fábricas que possuem ambos os equipamentos, o emulsificador é utilizado primeiro, seguido pelo homogeneizador.
- Emulsificante de alta taxa de cisalhamento vs. moinho coloidal: Para moinho coloidal vertical A moagem contínua através de uma abertura mais estreita é ideal para manteiga de amendoim, pasta de pimenta e tahine. O emulsificador de alta cisalhamento funciona dentro de um tanque de lote e é adequado para emulsões e dispersões que você deseja manter no recipiente.
Escolha de acordo com a matéria-prima e o objetivo: para pastas finas que necessitam de textura fina, utilize um homogeneizador; para pastas espessas com sólidos, utilize um moinho coloidal; para emulsões ou dispersões em lote em tanque, utilize um emulsificador de alta cisalhamento.
Especificações técnicas
Projetamos a linha em duas faixas de velocidade. Os modelos menores operam entre 2800 e 2900 rpm; os modelos maiores operam entre 1400 e 1500 rpm para manter a estabilidade em potências mais elevadas.
| Modelo | Potência (kW) | Speed (rpm) | Volume do lote (L) |
|---|---|---|---|
| L80 | 1.1 | 2800 a 2900 | 5 a 40 |
| L90 | 1.5 | 2800 a 2900 | 20 a 70 |
| L100 | 2.2 | 2800 a 2900 | 50 a 100 |
| L120 | 4 | 2800 a 2900 | 100 a 300 |
| L140 | 7.5 | 2800 a 2900 | 200 a 800 |
| L160 | 11 | 2800 a 2900 | 300 a 1000 |
| L180 | 18.5 | 2800 a 2900 | 500 a 1500 |
| Modelo | Potência (kW) | Speed (rpm) | Volume do lote (L) |
|---|---|---|---|
| L200 | 22 | 1400 a 1500 | 800 a 2000 |
| L220 | 30 | 1400 a 1500 | 1000 a 3000 |
| L240 | 37 | 1400 a 1500 | 1500 a 5000 |
| L270 | 55 | 1400 a 1500 | 2000 a 8000 |
| L290 | 75 | 1400 a 1500 | 3000 a 10000 |
Todas as classificações são para alimentação com baixa viscosidade, semelhante à água, à temperatura ambiente. Materiais espessos ou pegajosos exigem um modelo maior ou uma unidade em linha no circuito.
Duas observações importantes da oficina: se o meio for muito viscoso, utilize o emulsificador em lote com uma unidade de alta cisalhamento em linha; e para aplicações que envolvam alta temperatura, pressão, materiais inflamáveis, explosivos ou corrosivos, envie-nos as condições exatas para que possamos dimensionar e construir o equipamento de acordo. Os dados desta tabela são apenas para referência; os parâmetros corretos dependem do produto específico fornecido.
Como escolher um emulsificante de alta taxa de cisalhamento
- Ajuste o volume ao tamanho do lote.Escolha o modelo cuja capacidade de produção cubra o seu volume de enchimento, não o seu pico de produção. Um lote de 500 L é ideal para um L160 ou L180, mas não para um L80.
- Verifique primeiro a viscosidadeLíquidos finos mantêm a rotação entre 2800 e 2900 rpm; pastas espessas caem para a faixa de 1400 a 1500 rpm, oferecendo mais potência.
- Decida entre fixo ou elevatórioUm tanque e várias fórmulas, utilize uma unidade de elevação; um produto por dia, fixe uma cabeça de sucção ao tanque.
- Escolha o aço304 para a maioria dos alimentos e laticínios; 316L para linhas de sal, ácido, costeiras ou farmacêuticas.
- Planeje o percurso circularSe o lote parar, adicione a unidade de cisalhamento de alta potência em linha e um tanque de mistura encamisado Assim, você aquece ou resfria enquanto tosquia.
- Deixe espaço para a limpeza.: Para tanque de limpeza CIP Na mesma linha, mantém-se a cabeça e o tanque higienizados entre as utilizações.
Acessórios que você pode adicionar
- Controle de velocidade do inversorAjuste a tensão de cisalhamento para cada fórmula em vez de operar em velocidade máxima.
- Coluna de elevação e carrinho: mover uma cabeça por vários tanques.
- Tanque emulsificador com camisa de aquecimentoAquecer ou resfriar a massa durante o processo de cisalhamento.
- Capuz de vácuoRetirar o ar para que a emulsão fique sem bolhas, útil para cremes e pomadas.
- bola de spray CIPLimpar a cabeça e o tanque sem desmontar.
- Motor à prova de explosão: para uso com solventes ou substâncias inflamáveis.
Montando a fila
Uma linha de emulsificação típica combina o emulsificador de alta cisalhamento com um tanque de mistura encamisado para controle térmico, seguido por um homogeneizador de alta pressão para a obtenção da granulometria final, um tanque de esterilização UHT ( caso o produto seja estável em temperatura ambiente) e um tanque de limpeza CIP entre as produções. Construímos esses equipamentos como máquinas separadas ou como uma única estrutura, dimensionando cada etapa para o mesmo lote, de modo que nenhuma etapa fique pendente da seguinte.
Por que escolher Wanzhi
Somos fabricantes, não comerciantes, portanto o emulsificador, o tanque, a camisa e o controle são construídos e testados internamente antes do envio. Isso significa um único desenho, um único contato e uma única garantia para toda a linha de produção. Personalizamos a folga da cabeça, a potência do motor, a qualidade do aço, a montagem fixa ou suspensa e a camisa de acordo com o seu produto, e mantemos o estoque de aço inoxidável 304 e 316L em nossa usina parceira, o que garante prazos de entrega curtos. Se você já utiliza um tanque, envie-nos o desenho e dimensionaremos uma cabeça de substituição que se encaixe perfeitamente.
Perguntas frequentes
Nem sempre. Se a mistura for feita apenas à temperatura ambiente, uma pequena queda na altura da panela é suficiente. Se for necessário aquecer, resfriar ou manter a mistura em repouso durante o cisalhamento, um tanque emulsificador com camisa de aquecimento/resfriamento dispensa a etapa de transferência.
O emulsificador fragmenta uma mistura dentro de um tanque através de um rotor e um estator, processando materiais espessos ou ligeiramente sólidos. Um homogeneizador de alta pressão força um líquido menos denso através de uma válvula, produzindo gotículas menores, mas entope ao lidar com partículas maiores. Frequentemente, as fábricas utilizam ambos os processos, com o emulsificador em primeiro lugar.
A série L abrange capacidades de 5 a 40 litros no modelo pequeno L80, chegando a 3000 a 10000 litros no L290. Escolha o modelo cuja capacidade atenda às suas necessidades de armazenamento de trabalho, e não apenas aos picos de consumo ocasionais.
Sim, mas para materiais espessos é necessário operar em uma faixa de velocidade mais baixa e potência mais alta (L200 a L290 a 1400 a 1500 rpm) ou utilizar uma unidade em linha no circuito. Materiais muito pegajosos não devem depender apenas de um cabeçote de dosagem.
Utilize aço inoxidável 304 para a maioria dos trabalhos nas indústrias alimentícia, de laticínios e cosmética. Opte pelo aço inoxidável 316L quando a tubulação for salina, ácida, costeira ou farmacêutica, visto que o molibdênio adicionado oferece maior resistência à corrosão por cloretos.
Sim. Nosso emulsificador do tipo elevador é instalado em um tanque existente através de uma coluna e um carrinho. Envie-nos o desenho do tanque e dimensionaremos a cabeça, o comprimento do eixo e a montagem para que se encaixem perfeitamente.
Equipamento associado
- Homogeneizador de alta pressão
- Moinho coloidal
- Tanque de mistura em aço inoxidável com camisa de aquecimento
- Tanque de esterilização UHT
- tanque de limpeza CIP
Veja a gama completa de emulsificação homogênea ou entre em contato conosco para um orçamento personalizado.
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