Principais Fatores que Influenciam o Efeito de Emulsificação dos Emulsificadores de Vácuo

Quais fatores afetam o desempenho da emulsificação dos emulsificadores a vácuo? As principais considerações estão descritos abaixo:

Emulsificadores de Mistura de Alto Cisalhamento

Capaz de produzir emulsões e suspensões com tamanhos de partículas relativamente grandes, porém distribuídas estreitamente. Com altas taxas de cisalhamento, garantem a estabilidade dos líquidos mistos. Diferentes cabeças de trabalho (estator + rotor) são adaptadas aos requisitos específicos do processo e à dinâmica dos fluidos.

Emulsificantes de Alta Dispersão de Cisalhamento

Projetado principalmente para processar grandes volumes de emulsões e gerar suspensões ultrafinas. Equipados com três cabeças de trabalho, eles entregam uma distribuição de partículas extremamente estreita e gotículas/partículas menores, resultando em estabilidade superior do líquido misto. As cabeças de dispersão facilmente substituíveis acomodam diversas aplicações.

Emulsificadores de Homogeneização por Cisalhamento de Alta Velocidade

Com taxas de cisalhamento superiores a 10.000 rpm (nota: corrigidas de "100,00 rpm" para precisão técnica) e velocidades nas pontas do rotor de até 40 m/s, esses emulsificantes aproveitam a turbulência induzida por cisalhamento combinada com motores especialmente projetados para alcançar tamanhos de partículas em nanoescala. Elas oferecem força de cisalhamento aprimorada e distribuição de tamanho de partículas mais estreita.

Emulsificantes de dispersão em escala laboratorial

Adaptadas para fins de P&D, essas unidades espelham a configuração de modelos industriais de produção em linha em grande escala — incluindo tipos de cabeças de trabalho e velocidades lineares correspondentes. Parâmetros de processo validados durante os testes piloto não requerem reajuste para escalabilidade industrial, minimizando os riscos associados à atualização do equipamento.

Emulsificadores de Dispersão de Alta Cisalhamento em Linha

Ideal para aplicações que exigem moagem de ultra alta precisão, capaz de alcançar tamanhos de partículas em nanoescala com força de cisalhamento aprimorada e distribuição estreita de tamanhos. Especialmente adequado para vacinas, alteração celular, soluções coloidais, tintas, revestimentos para impressão, mistura de pigmentos, etc.

Temperatura de emulsificação

A temperatura impacta significativamente os resultados da emulsificação, embora não se apliquem limitações rigorosas. Para sistemas líquido-óleo-água, a emulsificação pode ser alcançada em temperatura ambiente por meio de agitação. Normalmente, a temperatura de emulsificação é determinada pelo ponto de fusão dos componentes de alta fusão em qualquer fase, bem como pelo tipo emulsificante e pela solubilidade óleo-água. De forma crítica, as duas fases devem ser mantidas em temperaturas semelhantes — especialmente ao emulsionar fases oleosas contendo ceras ou gorduras com pontos de fusão acima de 70°C. Adicionar fases aquosas de baixa temperatura a esses sistemas pode causar cristalização de cera/gordura, resultando em emulsões irregulares ou irregulares. Geralmente, recomenda-se uma faixa de temperatura de 75°C–85°C para ambas as fases; Temperaturas mais altas podem ser necessárias se a fase oleosa contiver ceras de alta fusão. Além disso, se a viscosidade aumentar excessivamente durante a emulsificação (impedindo a agitação), elevação moderada da temperatura pode ajudar. Para emulsificantes com uma temperatura específica de inversão de fase, a emulsificação é melhor realizada próxima a essa temperatura. A temperatura também afeta o tamanho das gotículas: por exemplo, ao usar emulsificantes aniônicos de sabão de ácidos graxos pelo método do sabão nascente, a emulsificação a 80°C gera gotículas de ~1,8–2,0μm, enquanto a emulsificação a 60°C resulta em gotículas maiores (~6μm). Emulsificantes não iônicos apresentam sensibilidade menor à temperatura em termos de tamanho de gotícula.

Tempo de Emulsificação

O tempo de emulsificação influencia diretamente a qualidade da emulsão e é determinado pela razão volume óleo-água, viscosidades de fase, viscosidade da emulsão-alvo, tipo e dosagem do emulsificante, e temperatura de emulsificação. O objetivo principal é garantir uma emulsificação completa, que está intimamente ligada à eficiência dos equipamentos. O tempo ótimo de emulsificação pode ser estabelecido por meio da experiência e experimentação — por exemplo, homogeneizadores operando a 3.000 rpm normalmente requerem apenas 3 a 10 minutos.

Velocidade de Agitação

A velocidade de agitação é um fator crítico na emulsificação. Velocidades moderadas garantem mistura suficiente entre óleo e água: velocidades excessivamente baixas não alcançam uma mistura uniforme, enquanto velocidades excessivamente altas introduzem ar, criando um sistema trifásico instável. O arrastamento de ar deve ser evitado durante a agitação.

Fatores Adicionais de Influência

Outras considerações importantes incluem: tipo de cabeça de trabalho, taxa de cisalhamento, perfil do dente, tempo de residência do material na câmara de dispersão, duração de emulsificação/dispersão e ciclos de circulação. Para maximizar o desempenho dos emulsíveis a vácuo, esses fatores devem ser cuidadosamente otimizados durante a operação.