Homogenisatoren mit Rotor-Stator-Systemen werden bevorzugt bei der Produktion von pharmazeutischen, chemischen und kosmetischen Produkten eingesetzt. Nachteilig ist dabei häufig eine Eigenschaft dieser Anlagen – die vollkommene Abhängigkeit von Scherwirkung und Umpumpleistung. Diese Abhängigkeit aufzuheben, war Ziel der Entwicklung des Co-Twister-Homogenisators von Symex – Schröder und Boos.
Der konventionelle Homogenisator findet seinen Einsatz unter anderem bei der Herstellung von Emulsionen, beispielsweise Öl-Wasser-Gemischen oder Fluiden mit extrem unterschiedlichen Eigenschaften, die sich ansonsten ohne Zugabe von Emulgatoren nur schwer oder überhaupt nicht miteinander vermischen lassen. Durch die Einwirkung der hohen Scherkräfte mit einem Rotor-Stator-System werden die Tröpfchen während des Dispergiervorgangs sehr stark verkleinert. Die entstandene Oberfläche kann sofort von Emulgatormolekülen belegt werden und es bildet sich eine stabile Emulsion. Weist allerdings ein herzustellendes Produkt spezifische Eigenschaften, wie eine besondere Empfindlichkeit gegenüber einer hohen Scherwirkung auf, würden bei zu hoher Scherkraft die neu gebildeten Molekülketten gleich wieder zerstört werden. Zwar sind mittlerweile sämtliche Homogenisatoren mit Frequenzumrichtern ausgerüstet, bei denen sich die Drehzahlen des Rotors regulieren lassen. Allerdings beeinflusst bei konventionellen Homogenisatoren die Höhe der Drehzahlen sowohl die Scherwirkung als auch die Umpumpleistung. Einen der beiden Parameter unabhängig vom anderen zu regeln, ist damit nicht möglich.
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Technik des Co-Twister-Homogenisators
Der Co-Twister-Homogenisator ist ein Koaxial-Homogenisator mit einem dynamischen Stator als Kernstück, d. h. Rotor und Stator können einzeln angetrieben werden. Damit sind bei diesem System Scherwirkung und Umpumpleistung vollkommen unabhängig voneinander zu regeln. Überdies lässt sich der dynamische Stator auch im Gegenlauf betreiben. Aufgrund dieser technischen Merkmale können Hersteller kosmetischer, pharmazeutischer und chemischer Produkte ganz individuell auf die Eigenschaften der eingesetzten Rohstoffe reagieren. Besonders empfehlenswert ist der Einsatz des Co-Twister-Homogenisators bei Gemischen, die auf einem hohen Anteil von pulverartigen Substanzen basieren, oder generell bei Öl-Wasser-Verbindungen. Auch bei hochsensiblen Stoffen sorgt der dynamische Stator durch die flexible Abstimmung der Homogenisierwirkung für eine effiziente Produktherstellung. Ein anderes Einsatzgebiet ist die Herstellung von Mikro- und PIT-Emulsionen mit Tröpfchengrößen von 80 bis 100 nm.
Weitere Vorteile
Durch die Optimierung der Homogenisierwirkung reduziert sich auch die Herstellungszeit erheblich. Die Einstellung der Schergeschwindigkeit bei unterschiedlichen Umpumpvolumenströmen erfolgt extrem punktgenau. Die Umstellung von High-shear- auf Low-shear-Verhalten ist sogar während der Produktion möglich. Wird das herkömmliche Rotor-Stator-Homogenisiersystem benötigt, kann es durch die vielseitigen variablen Einstellungsmöglichkeiten von Scherwirkung und Umpumpleistung auch verwendet werden. Die völlige Unabhängigkeit der beiden Parameter ermöglicht darüber hinaus den effizienten Einsatz eines Automatikmodus: Wird in die Umpumpleitung ein Durchflussmesser integriert, kann die Steuerung mit den sich daraus ergebenden Messdaten arbeiten. Sie übernimmt die vollautomatische Regelung der Drehzahlen von Rotor und Stator.
Eine wesentliche Verbesserung im Maschinenmanagement und beim schnellen Produktwechsel bietet das Reinigungsverfahren des Co-Twisters. Der in der Anlage erzeugte, extrem hohe Pumpdruck ermöglicht besonders gute Reinigungsergebnisse bei verkürzten Reinigungszeiten. Die Anlage kann ohne zusätzliche Pumpaggregate mit einem Druck von bis zu 8 bar gesäubert werden.
Varianten
Der Co-Twister-Homogenisator ist in verschiedenen Ausführungen erhältlich:
• als Bodenflansch-Homogenisator mit Umpumpleitung
• als Inline-Homogenisator
• als Nachrüstsatz für vorhandene Mischkessel
• mit spaltfreier aseptischer Dichtungstechnik
• in explosionsgeschützter Ausführung
Halle 12, Stand 311
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