5 Kongres Św. Przemysłu Kosmetycznego Homogenizatory Wysokociśnieniowe w zastosowaniach do produktów kosmetycznych 5 Kongres Św. Przemysłu Kosmetycznego 18-20.11.2014r Niro-Soavi PL Polska

GEA Niro-Soavi Polska

GEA Mechanical Equipment. GEA Tuchenhagen Polska Sp. zo.o. GEA Niro-Soavi Polska Olsztyn Koszalin GEA Westfalia Separator Polska Sp. zo.o.

Homogenizator lab. – NL 2000L PANDA+ GEA Niro-Soavi Polska Homogenizator lab. – NL 2000L PANDA+ Ciśnienie pracy do 2000bar, dwa stopnie homogenizacji, moc 1.85kW

Technologia – homogenizacji wysokich ciśnień GEA Niro-Soavi Polska Technologia – homogenizacji wysokich ciśnień Celem wielu podstawowych procesów technologicznych jest dokładne wymieszanie dwóch substancji, z których jedna najczęściej jest w postaci płynnej. Drugą substancją może być również ciecz, ewentualnie ciało stałe, lub jak wykazują ostatnie badania, nawet gaz. Główną zasadą Homogenizacji Wysokociśnieniowej (co jest też jej zaletą) jest mieszanie różnych substancji, połączone z redukcją rozmiarów cząstek fazy rozproszonej.

Homogenizator wysokociśnieniowy GEA Niro-Soavi Polska Homogenizator wysokociśnieniowy HOMOGENIZATOR Zawór homogenizujący + Pompa wysokociśnieniowa …

1.1 Zawór homogenizujący - zasada GEA Niro-Soavi Polska 1.1 Zawór homogenizujący - zasada Siła „F”

1.2 Zawór homogenizujący - zasada GEA Niro-Soavi Polska 1.2 Zawór homogenizujący - zasada Strefa homogenizacji Produkt po homogenizacji Produkt przed homogenizacją Głowica homogenizująca (impact head) Pierścień przelotowy (valve seat) Pierścień przeciwuderzeniowy (impact ring)

2.1 Technologia – zawór homogenizujący GEA Niro-Soavi Polska 2.1 Technologia – zawór homogenizujący Podstawą technologii i procesu homogenizacji jest zawór homogenizujący. Z uwagi na to iż dzięki układowi głowic zawór jest w stanie wytworzyć wysokie ciśnienie, produkt jest transformowany w chwili przepływu przez szczelinę, na co składają się dynamiczne procesy z użyciem wysokiej energii: Turbulencji Lokalnej Kawitacji Efektu ścinania Wysokiej energii uderzeń Podczas wysoko-dynamicznego procesu przepływu, generowany jest efekt zjawiska „homogenizacji” i „mikronizacji” cząstek, aż do finalnego -oczekiwanego rozmiaru w procesie technologicznej obróbki.

2.2 Zasada pracy – 1 stopień homogenizacji GEA Niro-Soavi Polska 2.2 Zasada pracy – 1 stopień homogenizacji Do wytworzenia ciśnienia homogenizacji, niezbędne jest przyłożenie odpowiedniej siły „F” aby domknąć elementy głowicy i spowodować „przeciskanie się” produktu przez powstałą szczelinę – zawór homogenizujący. Przyłożenie siły “F” Zawór (głowice dolna i górna) nigdy nie są całkowicie zamknięte, zawsze pozostaje szczelina, która umożliwia przepływ produktu: na zasadzie im wyższe ma być ciśnienie homogenizacji tym mniejsza szczelina na głowicy. Wylot produktu Szczelina mikronizująca Wlot produktu

2.3 Zasada pracy - 2 stopnie homogenizacji GEA Niro-Soavi Polska 2.3 Zasada pracy - 2 stopnie homogenizacji Wylot produktu IIst Ist Szczelina mikronizująca I i II stopnia Wlot produktu

3.1 Skuteczność homogenizacji GEA Niro-Soavi Polska 3.1 Skuteczność homogenizacji Zależy od : Dobranego ciśnienia pracy Konstrukcji elementów głowicy Liczby stopni homogenizacji Ustawień pomiędzy I i II stopniem Wielkości przepływu produktu Temperatury homogenizacji Założeń jakości (głównie dla emulsji), składu produktu i wstępnego przygotowania do procesu homogenizacji Liczby powtórzeń homogenizacji

4.1 Użyteczność homogenizacji GEA Niro-Soavi Polska 4.1 Użyteczność homogenizacji Żeby dać obraz szerokiego zastosowania homogenizacji wysokociśnieniowej w produkcji i obróbce kosmetyków, należy wymienić najważniejsze efekty towarzyszce temu procesowi: Mikronizacja zawieszonych cząstek (0,1 do 2 mikrometrów w zależności od produktu i użytego ciśnienia) przy bardzo równomiernym rozkładzie wielkości cząsteczek. 2. Równomierne rozproszenie cząstek, a w rezultacie jednorodny produkt. 3. Wysoka stabilność otrzymanych emulsji i dyspersji. 4. Zwiększenie lepkości, która pociąga za sobą żądaną stabilność. (Jeśli wzrost Iepkości nie jest pożądany, można zmodyfikować konstrukcję urządzenia i dołączyć dodatkowo drugi stopnień homogenizacji, lub zastosować zawór homogenizujący specjalnie dobranej konstrukcji, który pozwala na utrzymanie płynności produktu). 5. Szybkie żelowanie bez konieczności zmian temperatury produktu.

4.2 Użyteczność homogenizacji GEA Niro-Soavi Polska 4.2 Użyteczność homogenizacji Najważniejsze cechy wymagane dla produktów kosmetycznych, które mogą być osiągnięte przez odpowiednie zastosowanie homogenizacji wysokociśnieniowej: Stabilność emulsji zawierających różnego rodzaju oleje - podstawowa cecha produktu wysokiej jakości. Mikronizacja i równomiernie rozprowadzenie cząstek - powstrzymują one koalescencję, która praktycznie dyskwalifikuje dowolny kosmetyk wpływając znacząco na jego zdolności absorpcyjne. Wygląd produktu, jego konsystencja i przede wszystkim efektywność - znaną rzeczą jest, że czynnikiem limitującym działanie niektórych produktów kosmetycznych jest ich zdolność do wchłaniania przez skórę. Znaczna redukcja rozmiarów cząsteczek silnie wspomaga ten proces. Jednoczenie zjawisko wzrostu powierzchni zmikronizowanych cząstek substancji czynnej przyspiesza znacząco jej działanie. Suspensje lipozomowe ostatnio bardzo popularne wśród wiodących producentów kosmetyków jako nośniki odżywczych i farmakologicznych substancji mogą być z powodzeniem produkowane przy użyciu homogenizatorów wysokociśnieniowych.

5.1 Przykłady zastosowań - homogenizacji GEA Niro-Soavi Polska 5.1 Przykłady zastosowań - homogenizacji Emulgacja jednym z podstawowych zastosowań homogenizacji jest produkcja stabilnych emulsji (jest to również pierwsze zastosowanie homogenizacji z historycznego punktu widzenia). Reakcje chemiczne pomiędzy dwiema substancjami mogą być przyspieszone na wiele sposobów, najczęściej są to: * Termiczny - przez utrzymywanie odpowiedniej dla danej reakcji temperatury. * Chemiczny - przez wprowadzenie katalizatorów i powiększenie stężeń reagujących substancji. * Fizyczny - przez powiększenie powierzchni międzyfazowej (na przykład homogenizacja wysokociśnieniowa). Zawiesiny bardzo często wymaganą formą w wielu procesach przemysłowych jest zawiesina, czyli dyspersja, w której cząstki rozdrobnione występują w fazie stałej. Homogenizacja wysokociśnieniowa prowadzi do otrzymania cząstek o mniejszych rozmiarach, a ponadto daje o wiele lepsze wymieszanie komponentów.

5.2 Przykłady zastosowań - homogenizacji GEA Niro-Soavi Polska 5.2 Przykłady zastosowań - homogenizacji Obróbka wstępna - Surowców poddawanych suszeniu w przypadku suszenia jednorodność surowca ma znaczenie nie tylko dla jakości produktu, ale również ma znaczenie dla samego procesu suszenia. Istotne jest to przede wszystkim w przypadku stosowania dyszowych urządzeń rozpyłowych gdzie homogenizacja jest praktycznie jedynym sposobem na zabezpieczenie przed blokowaniem mechanizmu suszarni. Przyspieszenie niektórych procesów niektóre istotne procesy, takie jak żelatynizacja czy zmydlanie zostają przyspieszone bardzo silnie, podczas gdy inne, na przykład estryfikacja, zachodzą praktycznie natychmiast. Wytwarzanie roztworów do iniekcji substancje używane do iniekcji muszą charakteryzować się wymiarami cząstek nie przekraczającymi rozmiarów naczyń, przez które muszą być transportowane lub błon, przez które są absorbowane. W tym przypadku powyższy wymóg jest istotny raczej z punktu widzenia jakości produktu niż ze względów ekonomicznych, chociaż homogenizacja wysokociśnieniowa poprawia oba aspekty jednoczenie.

Przygotowano w oparciu o materiały własne Dziękuję za uwagę Przygotowano w oparciu o materiały własne NSPL Polska