Homogenisierung mit High Shear Mixern

Die Gewährleistung eines homogenen Endprodukts ist ein wesentlicher Aspekt der Herstellung einer breiten Palette von Produkten in vielen Branchen.

Homogenität ist aus einer Vielzahl von Gründen wichtig – um das Aussehen und die Textur eines Produkts wie kosmetischer oder pharmazeutischer Cremes und Salben zu verbessern; um die Ausbeute an funktionellen Inhaltsstoffen zu aktivieren und zu maximieren; und um die Lagerstabilität zu gewährleisten – insbesondere bei pharmazeutischen Suspensionen wie Impfstoffen oder um die Haltbarkeit von Produkten wie Saucen und Geschmacksemulsionen zu verlängern.

Wenn die meisten Menschen an Homogenisierung denken, denken sie an Hochdruckhomogenisatoren, bei denen es sich um leistungsstarke Geräte handelt, die eine Kolbenpumpe verwenden, um das Produkt mit hohem Druck durch eine sehr kleine einstellbare Öffnung zu drücken. Diese Geräte können zwar homogene Produkte gewährleisten, erfordern aber einen hohen Energie- und Investitionsaufwand.

Was viele Menschen jedoch nicht wissen, ist, dass für die überwiegende Mehrheit der Produkte kein Hochdruckhomogenisator erforderlich ist. Die Verringerung der Kügelchen- oder Partikelgröße auf etwa 2 – 5 Mikrometer ist ein ausreichender Homogenisierungsgrad für Produkte wie Cremes und Salben, Suspensionen usw. Ein Silverson-Hochschermischer/Homogenisator kann eine Kügelchen- oder Tröpfchengröße in diesem Bereich von und erreichen In einigen Fällen können je nach Rezeptur mit einem Silverson-Mischer auch feinere Ergebnisse bis zu 0,5 Mikron erzielt werden, wodurch die Notwendigkeit teurer Homogenisierungsgeräte im Herstellungsprozess entfällt.

Dies geschah kürzlich, als ein Aromenhersteller nach erfolgreichen Testergebnissen im Labormaßstab einen Silverson Batch-Mischer kaufte. Vor der Kontaktaufnahme mit Silverson verwendete das Unternehmen ein Verfahren, das lange Zeit auf dem Mischen von Zutaten mit einem herkömmlichen Rührwerk beruhte, um eine Vormischung herzustellen. Diese Vormischung wurde dann mehrere Male durch einen Hochdruckhomogenisator geführt, um eine gleichförmige Teilchengröße von 5 Mikron zu erhalten.

Nachdem das Unternehmen die Silverson Mixing Science-Animation „Was ist Homogenisierung“ auf der Silverson-Website gesehen hatte, setzte es sich mit ihm in Verbindung, um herauszufinden, welche Partikelgröße es mit einem Silverson High Shear-Mischer erreichen könnte. Es wurde ein Versuch arrangiert, um die Anwendung des Unternehmens im Labormaßstab zu testen.

Für den Versuch wurde ein Silverson Laboratory-Mischer, der mit einem Allzweck-Auflösekopf ausgestattet war, verwendet. Unter Beibehaltung der Inhaltsstoffe und der Formulierung wie beim aktuellen Verfahren konnte das Unternehmen bei Verwendung des Silverson Laboratory-Mischers nach nur fünf Minuten Mischen eine einheitliche Partikelgröße von etwa 1,5 Mikron erreichen. Dies war eine enorme Reduzierung der Verarbeitungszeit im Vergleich zu ihrem vorherigen Mischer, und die Partikelgröße wurde so fein und gleichmäßig reduziert, dass sie den Hochdruck-Homogenisierungsschritt vollständig eliminieren konnten.

Das Unternehmen expandierte sofort und kaufte einen Chargenmischer, der der Prozesslinie hinzugefügt wurde und in der Lage war, in viel kürzerer Zeit hochwertige Aromen für sie herzustellen. In den meisten Fällen umgeht das Unternehmen jetzt die Hochdruckhomogenisierungsstufe, aber wenn sie verwendet wird, bedeutet die mit dem Batch-Mischer hergestellte Vormischung, dass sie viel schneller und in einem Durchgang durchläuft.

Silverson-Mischer sind in der Lage, diese Ergebnisse aufgrund des präzisionsgefertigten Rotor/Stator-Arbeitskopfes zu erzielen, der außergewöhnlich hohe Schergeschwindigkeiten in einem dreistufigen Misch-/Homogenisierungsprozess erzeugt; Zuerst zieht der Hochgeschwindigkeitsrotor Materialien in den Arbeitskopf, wo sie intensiv gemischt werden. Die Zentrifugalkraft treibt die Materialien dann an die Peripherie des Werkstückkopfs und setzt sie im Präzisionsspalt zwischen Rotor und Stator einer mechanischen Scherung aus. Darauf folgt eine intensive hydraulische Scherung, da das Produkt mit hoher Geschwindigkeit durch das Statorsieb gedrückt und zurück in die Mischung zirkuliert wird. Frisches Material wird kontinuierlich in den Arbeitskopf gezogen, wodurch die Partikelgröße schrittweise reduziert wird und schnell ein homogenes, einheitliches Produkt entsteht.

Der Aromahersteller war sofort in der Lage, seine Anwendung zu erweitern, ohne dass weitere Versuche oder Neuformulierungen erforderlich waren, da alle Hochschermischer von Silverson mit den gleichen feinen Toleranzen gebaut werden, was zeigt, dass die im Labormaßstab erzielten Ergebnisse problemlos in größeren Maßstäben reproduziert werden können. Und mit dem größten Kapazitätsbereich eines einzigen Herstellers kann Silverson unabhängig von Ihrer Chargengröße helfen, den richtigen Mischer für Ihre Anforderungen zu finden.

Mit über 70 Jahren Mischerfahrung verfügt Silverson über ein unübertroffenes Fachwissen und hat Tausenden von Unternehmen geholfen, ihre einzigartigen Mischanforderungen zu erfüllen.