Новая эра в гомогенизации эмульсии

Исследования, проводимые в промышленных условиях демонстрируют получение прозрачной эмульсии с использованием клапана GEA NiSo-Valve.

Успешное проведенные испытания GEA на площадке заказчика показывают, что гомогенизация наноэмульсии клапаном GEA NiSo-Valve происходит быстрее и более гибким образом

Рис. 1: Клапан NiSoX-Valve гомогенизирует наноэмульсии для использования в косметической, фармацевтической отрасли и в отрасли биотехнологий быстрее, более равномерно и более гибко

Гомогенизаторы GEA используются в фармацевтических и косметических производствах в течение многих лет и показывают превосходные результаты в процессах при разрушении клеток и эмульгировании. Используя клапан NiSoX-Valve, GEA существенно изменила процесс гомогенизации для обработки микро- и наноэмульсий для химической, фармацевтической и косметической промышленностей, еще более укрепив свою ведущую позицию. В продолжении презентации GEA этой инновации на ACHEMA 2018, результаты первого исследования в естественных условиях, которое было проведено на площадке заказчика, теперь представлены перед POWTECH 2019:

“После проведения испытаний в нашем Технологическом Центре в Парме, мы впервые провели испытание этой технологии на существующем производстве. И мы рады, что даже смогли превзойти наши первоначальные лабораторные результаты, — говорит Кай Беккер, Руководитель подразделения гомогенизация в компании GEA. — Мы добились успеха в изготовлении почти прозрачной эмульсии.”

Новая геометрия клапана NiSoX-Valve оптимизирует распределение энергии в процессе гомогенизации, и таким образом снижает размер частиц и значительно улучшает эффект гомогенизации.

Результаты, полученные во время испытаний на производстве, подтвердили улучшение характеристики продукта

С 2018 г. компания GEA и ее заказчик испытывают новый процесс с интенсивным применением клапана NiSoX-Valve на производстве, для демонстрации уменьшения размера частиц и их равномерного распределения. Во время испытаний на производстве, состав эмульсии был следующий; вода (80%), жировая фазы (15%) и поверхностно-активное вещество (5%). Практические испытания подтверждают, что коэффициент полидисперсности эмульсии с применением клапана NiSoX-Valve ниже, чем коэффициент полидисперсности у обычных клапанов, особенно для применения в процессах высокого давления, в диапазоне от 700 до 1 500 бар.  Это улучшает физические и видимые свойства продукта, такие как вязкость, прозрачность и цвет — все то, что очень приветствуется в процессе производства фармацевтических и косметических наноэмульсий. При использовании клапана NiSoX эмульсия получается почти прозрачная.

Рис. 2: Новая геометрия клапана GEA NiSoX-Valve оптимизирует распределение энергии в процессе гомогенизации, таким образом снижая размер частиц.

Ранее, принцип работы гомогенизирующего клапана состоял в том, чтобы свести к минимуму расстояние между проходной головкой и ударной головкой, для достижения необходимой микронизации частиц. Однако, клапан NiSoX-Valve меняет этот принцип: В противоположность стандартному процессу, эмульгируемая среда не вдавливает в кольцевой зазор, а скорее выдавливает из него. Это приводит к намного лучшему распределению частиц, более высокому растворению и снижению сил сцепления. Среда затем сталкивается в радиальном направлении в камере CCMS (Система модуляции облака кавитации). Таким образом, взрывающиеся пузырьки газа в регулируемой облачной кавитации облегчают процесс микронизации частиц.

Рис. 3: Промышленные испытания показали, насколько эффективно клапан NiSoX-Valve снижает размер частиц и распределяет частицы равномерно.

Контролируемые условия процесса помогают добиться стабильности продукта

Маттео Фолеццани, Инженер подразделения гомогенизации в компании GEA, объясняет инновационную технологию:

“Мы по-новому использовали гидродинамические эффекты, которые возникают в клапане NiSoX-Valve, это означает, что теперь мы в состоянии контролировать эффективность путем перемещения того, что мы называем кавитационным облаком. Его можно отрегулировать в соответствии с обрабатываемым продуктом и особыми условиями на входе.»

Дополнительно имеется второй эффект: Для достижения желаемого результата Производитель проводит гомогенизацию продукта в несколько циклов, поэтому количество циклов при данном давлении может быть уменьшено при использовании клапана NiSoX-Valve.

Рис. 4: NiSoX от GEA помогает более точно воспроизвести рецептуру. Поэтому производителям требуются меньше циклов гомогенизации для достижения желаемого результата.

Дополнительное применение NiSoX в линии

Если говорить о перспективе, господин Беккер видит больше вариантов для применения, помимо производства наноэмульсий:

Благодаря гидродинамическому эффекту NiSoX от GEA, успешные промышленные испытания продемонстрировали, что новая технология продлевает срок службы производственных машин. Это в частности интересно, для производства дисперсий в химических и фармацевтических аппликациях, поскольку сама дисперсия является достаточно очень абразивной. Мы будем далее анализировать данную область применения. Первые результаты были многообещающими и подтвердили высокий потенциал этой новой технологии, которую уже продемонстрировали эмульсии. Мы рады пойти на встречу клиенту, чтобы он мог испытать свою дисперсионную смесь и оценить преимущества, касающиеся снижения давления и регенерации энергии.

Опция бесплатного тестирования перед покупкой для ознакомления клиента

Заказчики могут оценить результаты на своих продуктах в лабораториях в Технологическом Центре GEA в Парме, Италия. GEA также предлагает испытать клапан NiSoX-Valve – с помощью своей опции бесплатного тестирования перед покупкой – непосредственно на установках заказчика.