العلم وراء خلاطات الاستحلاب الفراغي: كيف تعمل

دور خلاط الاستحلاب الفراغي في العملية الصناعية لا غنى عن المستحلبات الفراغية للعملية الصناعية الحالية حيث تقدم دعمًا لا يقدر بثمن لتصنيع المنتجات بدءًا من الكريمات والمستحضرات والصلصات إلى المستحضرات الصيدلانية. تم تصميم هذه الخلاطات خصيصًا لإنتاج خلطات متجانسة تمامًا مثل المستحلبات والمواد الخافضة للتوتر السطحي ومجموعة متنوعة من المكونات الأخرى التي غالبًا ما تشكل مجموعات. سيتم التركيز هنا على العلم الكامن وراء خلاطات الاستحلاب الفراغي وكيفية عملها.

ماذا يفعل الدوار عالي السرعة في حالة المستحلب الفراغي؟

يتم إنشاء قوة القص الدورانية عالية التردد حول المحور المركزي لقطع المواد وخلطها وتشتيتها بسرعة. إنه يكسر جزيئات كل مكون ويحدد أيضًا مدى جودة الملمس الناعم النهائي. في المشاركة الأخيرة تناولت تآكل طاحونة التصادم الخاصة بك، ولكن كيف يمكن للمرء اختيار الدوار للتطبيق؟

من أجل تحقيق أفضل النتائج، قد يكون من الضروري أن تكون سرعات طرف الدوار سريعة بما يكفي لتوليد قوة قص قوية كافية لتكسير المكون بشكل جيد. كما أن تصميم الدوار مهم للحصول على مزيج نهائي متساوٍ أيضًا. إذا لم تتم موازنة الدوار بشكل صحيح، فإن اهتزازات الماكينة يمكن أن تقلل من فعالية أي خلاط وتؤثر على جودة مخرجاته.

يمتزج بسلاسة من خلاط الاستحلاب الفراغي

تعمل خلاطات الاستحلاب الفراغي نتيجة للتفاعل والتنسيق بين ثلاثة عناصر رئيسية: الضغط ودرجة الحرارة والعمل الميكانيكي. يحتوي على مكونات ذات ميزة ميكانيكية تعمل بشكل جماعي لطحن المكونات وتقسيمها إلى جزيئات أصغر، واستحلابها بحيث تكون مرتبطة تمامًا ببعضها البعض عبر اتساعها.

أحد هذه الشروط الحيوية هو الضغط في غرفة الخلط. ويرجع ذلك إلى الفراغ الذي يوفره خلاط الاستحلاب الفراغي الذي يسمح بامتصاص جميع فقاعات الهواء والغاز منه. وإلا فإن الجيوب الهوائية أو الفقاعات تصاحب ما سيكون نسيجًا/تناسقًا غير متجانس.

أظهرت درجة الحرارة أيضًا تأثيرًا كبيرًا فيما يتعلق بلزوجة الخلط وتوافق المكونات. مثل اللزوجة المنخفضة، تكون درجات الحرارة الأكثر دفئًا مسؤولة جزئيًا على الأقل عن مدى سهولة الجمع. والأهم من ذلك، أن بعض المنتجات مثل مستحضرات التجميل أو المواد الغذائية يمكن أن تعاني من فقدان الجودة عندما تتعرض لدرجات حرارة أعلى.

كيف يؤثر الضغط ودرجة الحرارة على خلاط الاستحلاب الفراغي؟

في أي نوع من السرعة العالية، فإن وحدة الضغط أو درجة الحرارة لنفسها في خلاط المستحلب الفراغي سيكون لها تأثير اقتصادي متراكم. يقوم الدوار عالي السرعة بعملية طحن لطحن المكونات بحيث يمكن طحنها بسهولة إلى جزيئات أصغر. يضمن الضغط داخل الحجرة مزج المكونات بشكل متساوٍ كما أن التحكم في درجة الحرارة يقلل أيضًا من اللزوجة للمساعدة في الخلط.

فائدة خلاطات الاستحلاب الفراغي هي أيضًا جيدة جدًا للمنتجات الحساسة لدرجة الحرارة، مثل البروتينات والمكونات الطبيعية التي تشعر بالقلق بشأن مشاكل الضرر الناتج عن الحرارة لأن الجمع بين درجات الحرارة المنخفضة والضغط العالي يمكن أن يساعد في تقليل تلك المخاوف، وهذا هو السبب على وجه التحديد في خلاطات الاستحلاب الفراغي نتطلع إلى أن تصبح مفيدة جدًا في هذه الحالة

مقالة في Adeep: الغوص في ديناميكيات الموائع

يعد هذا أحد المعالم البارزة التي تلعب فيها ديناميكيات الموائع دورًا في إنشاء قاعدة علمية لخلاطات الاستحلاب الفراغي. وهذا أمر مهم نظراً لمستوى التفاصيل في ديناميكيات السوائل في هذه المرحلة والتي تغذي خلطاً لطيفاً ومتجانساً. يولد الدوار عالي السرعة قوى القص التي تطلق مجموعة من ظواهر ديناميكيات الموائع مثل الاضطراب أو التجويف أو إجهاد القص.

الاضطراب: عندما تكون حركة السائل شديدة للغاية بحيث تكون حركاته عشوائية وفوضوية. أما التجويف فهو تكوين جيوب هوائية صغيرة أو فقاعات في السائل بسبب الضغط المنخفض. يمكن أن يتسبب الدوار عالي السرعة أيضًا في حدوث تجويف مما يخلق قوى قص تساعد على سحق أي جزيئات متبقية في المزيج.

إجهاد القص:قوى الاحتكاك بين أجزاء المادة التي تعاني من حركة تفاضلية؛ على سبيل المثال، عندما تنزلق الطبقات بالنسبة لبعضها البعض في السوائل، فإن قوة الاحتكاك تتناسب مع مدى سرعة انتشار هذه الخطوط أو الأشرطة (المقاومة ضد التدفق) وتسبب خطوطًا على طول المستويات حيث يتحرك السائل بشكل أسرع/أبطأ..." أيضًا، في وفقًا لإجهاد القص، يتيح الفهم الإضافي تحسين سرعة الدوار واللزوجة من أجل الحصول على مستوى المواد الناتجة بشكل متساوٍ.

تعرف على العلم وراء تجانس خلاط الاستحلاب الفراغي

في النهاية يتم التجانس، وهو جوهر وحدود في كل عملية بواسطة خلاط الاستحلاب الفراغي. هذا هو تحويل جزيئات السائل والصلب في المحلول إلى الحجم الأمثل ويتكون من كسرها إلى قطع أصغر. يجب تحقيق خطوة التجانس هذه ليس فقط لإنتاج الكريمات أو المستحضرات الصيدلانية ولكن حتى لإعداد الطعام.

التجانس هو تشغيل دوار عالي السرعة في خلاط استحلاب فراغي يتسبب في تحطم الجزيئات. إن النوع الذي يدور بسرعة أكبر مع عناصر القص والطحن التي تمنحك قوى القص والخلط لتحطيم الجزيئات الأصغر حجمًا هو ملف من نوع القص/الطحن عالي السرعة. يمكن فعل شيء ما فيما يتعلق بهذه العملية عن طريق زيادة سرعة الدوار تدريجيًا أو عكس اتجاه دوران الخلاط.

باختصار، استنادًا إلى المبدأ العلمي لخلاط الاستحلاب الفراغي، يمكننا صنع منتجات كريمية ومتجانسة ذات نوعية جيدة. يعتمد أداء خلاطات الاستحلاب الفراغي على عوامل مثل الضغط ودرجة الحرارة والعمل الميكانيكي وما إلى ذلك أثناء العمل في مرحلة التجانس التي يمر من خلالها المنتج بسرعة. يوفر ذلك لمشغلي الخلاطات إحساسًا جيدًا بكيفية التوسع من أجل تحقيق الملمس واللزوجة ومستوى الجودة المطلوب في منتجهم النهائي.