تعریف و توابع اصلی
همگن
هموژنیزر عمدتاً برای شکستن ذرات بزرگ در مواد به ذرات ریز مورد استفاده قرار می گیرد تا سیستم پراکندگی پایدار (مانند امولسیون یا تعلیق) تشکیل شود. عملکرد اصلی آن تصفیه و توزیع یکنواخت از طریق فشار زیاد یا برشی با سرعت بالا است که معمولاً در زمینه های زیست پزشکی و پردازش مواد غذایی استفاده می شود (به عنوان مثال محصولات لبنی ، نوشیدنی ها).
امولسیون کننده
امولسیفایر بر مخلوط کردن مایعات غیرقابل نفوذ (به عنوان مثال روغن و آب) در امولسیون پایدار تمرکز دارد. از طریق برشی پر سرعت ، ضربه و پراکندگی ، ذرات مادی تصفیه شده و به طور مساوی پراکنده می شوند که به طور گسترده در مواد آرایشی ، پوشش ها ، چسب ها و سایر صنایع با نیازهای امولسیون دقیق استفاده می شود.
مقایسه اصل کار
همگن
- هموژنیزر فشار بالا: فشار بالا (حداکثر 1500 بار یا بیشتر) توسط پمپ پمپ ایجاد می کند ، مواد را مجبور می کند تا از شیر یا شکاف باریک یا شکاف عبور کند و با استفاده از برش ، ضربه و اثر حفره ذرات را بشکند (نیروی ضربه ای که توسط پارگی فوری حباب ها در داخل مایع ایجاد می شود).
- هموژنیزر برشی بالا: اتخاذ همکاری دقیق روتور و استاتور ، روتور با سرعت بالا می چرخد تا بتواند نیروی برشی قوی تولید کند ، همراه با اکستروژن گریز از مرکز و اثر تلاطم برای اصلاح مواد.
امولسیون کننده
- از طریق چرخش با سرعت زیاد سر هموژنیک (ترکیبی از روتور و استاتور) ، مواد بریده می شوند ، پراکنده می شوند و تحت تأثیر قرار می گیرند. شکاف بین استاتور و روتور امولسیون کننده قابل تنظیم است و ذرات به تدریج از طریق برش چند مرحله ای (به عنوان مثال پردازش سه مرحله ای درشت ، متوسط و ریز) تصفیه می شوند تا یک سیستم امولسیون پایدار تشکیل شود.
تفاوت در مناطق کاربردی
| تجهیزات | سناریوی برنامه معمولی |
| همگن | بیوتکنولوژی (پراکندگی بافت) ، داروسازی (تهیه نمونه) ، صنایع غذایی (همگن سازی لبنیات ، درمان آنزیم) ، تهیه نانومواد. |
| امولسیون کننده | لوازم آرایشی (کرم ها ، امولسیون ها) ، رنگ و روکش ، چسب ، مواد غذایی (مربا ، شکلات) ، کرم های دارویی و سایر مناطق که نیاز به امولسیون پایداری بالا دارند. |
خصوصیات عملکرد و مزایا و مضرات
| موارد مقایسه | همگن | امولسیون کننده |
| برشی | بستگی به فشار بالا یا برشی بالا ، مناسب برای ذرات نرم دارد. برای مواد ویسکوزیته بالا کمتر موثر است. | ذرات را از طریق برشی چند مرحله ای اصلاح می کند ، اما توانایی محدودی در اداره ذرات سخت یا مواد با ویسکوزیته بالا دارد. |
| ظرفیت پردازش | مناسب برای تولید در مقیاس بزرگ ، ظرفیت پردازش بزرگ. | معمولاً برای تولید دسته ای کوچک ، ظرفیت حمل و نقل کوچکتر استفاده می شود. |
| مصرف و نگهداری انرژی | هموژنیزر فشار قوی دارای مصرف انرژی بالایی است ، به راحتی باعث خرابی تجهیزات به دلیل سایش ذرات و هزینه نگهداری بالا می شود. | مصرف انرژی کمتری ، اما روتور استاتور با دقت بالا به نگهداری منظم نیاز دارد ، ذرات سخت ممکن است باعث سایش شوند. |
| اثر اختلاط | اثر همگن سازی کامل تر است ، توزیع ذرات یکنواخت تر است (تا مقیاس نانومتر). | پایداری امولسیون بالا ، مناسب برای تشکیل امولسیون های ریز ، اما کنترل دقیق کمتر از اندازه ذرات نسبت به همگن کننده ها. |
تفاوت ساختاری
- هموژنیزر: اجزای اصلی شامل پمپ فشار قوی ، شیر هموژنیزه یا مونتاژ روتور-ستاره ، برخی از مدل ها برای جلوگیری از آلودگی به کیسه هموژنیک آسپتیک مجهز شده اند.
- امولسیفایر: معمولاً از مخزن امولسیون کننده ، سیستم خلاء ، سیستم کنترل دما ، از پراکندگی آنلاین و طراحی مدولار برای تمیز کردن و نگهداری آسان پشتیبانی می کند.
برنامه هم افزایی
در تولید واقعی ، این دو اغلب در رابطه استفاده می شوند. به عنوان مثال ، از امولسیفایر ابتدا برای مخلوط کردن اولیه استفاده می شود ، و سپس ذرات توسط هموژنایزر برای بهبود ثبات محصول بیشتر تصفیه می شوند.
خلاصه کردن
تفاوت اصلی بین هموژنیزر و امولسیفایر در این است که: هموژنیزر بیشتر روی پالایش ذرات و توزیع یکنواخت ، مناسب برای نیازهای پراکندگی با دقت بالا تمرکز دارد. امولسیفایر بر شکل گیری سیستم امولسیون پایدار ، مناسب برای اختلاط مایع چند فاز متمرکز است. انتخاب تجهیزات باید با خصوصیات مواد (مانند ویسکوزیته ، سختی ذرات) ، مقیاس تولید و الزامات فرآیند ترکیب شود.