О тонкостях диспергирования. Часть 1
О тонкостях диспергирования. Часть 1
- Диссольвер и диспергирование
Диссольвер (или промышленный миксер) – это оборудование, применяемое для интенсивного перемешивания жидких и пастообразных смесей. 
Чаще всего используются при производстве таких продуктов как: краски, лаки и различные другие покрытия; клеи и строительная химия; ПВХ пасты; косметика и кондитерские массы.
Основное применение высокоскоростного диспергирования заключается во введении чрезвычайно мелких твердых частиц в жидкости для дальнейшего получения коллоидных суспензий.
Особенность коллоидных суспензий состоит в том, что мелкодисперсные частицы не оседают под действием силы тяжести, а остаются в смеси во взвешенном состоянии.
Процесс диспергирования можно разделить на следующие этапы:
1) смачивание поверхности твердых частиц растворителем (жидкой фазой);
2) механическое разрушение и разделение связанных частиц (агломератов и агрегатов) с последующим образованием более мелких частиц;
3) стабилизация полученных в процессе диспергирования более мелких частиц, что предотвращает их дальнейшую повторную ассоциацию (флоккуляцию).
Схема диспергирования агломератов
2. Эффект пончика (Эффект Doughnut)
Наивысшая эффективность диспергирования достигается при согласованности между собой основных параметров процесса: формы и размера рабочей емкости, диаметра размольного диска (фрезы) и глубины его погружения в смесь, окружной скорости вращения диска и реологических свойств продукта.
Вследствие плавного увеличения частоты оборотов вала после введения в смесь твердых и жидких компонентов, она должна пребывать в равномерном вращательном движении. Важно полное отсутствие «мертвых» неподвижных зон. Если все параметры подобраны правильно, то в результате продукт образует воронку, внутри которой пустота, и мы можем видеть верхнюю часть фрезы. Форма такого потока жидкости похожа на пончик, что и дает немного смешное название данному эффекту.
Образование потоком «пончика», является сигналом того, что смеси передается максимально возможная механическая мощность. Как следствие, отсутствуют «мертвые зоны» и все агломераты частичек активно циркулируют и, в конечном итоге, разрушаются, попадая на зубья фрезы.
Эффект Doughnut возникает при ламинарном течении, когда поток с довольно высокой скоростью направляется от краев диспергирующего диска к стенкам емкости и там разбивается на две части.
Нижний поток смеси движется вдоль по стенке к центру дна емкости под вращающийся вал, а затем снова поднимается наверх к зубчатой фрезе. Верхняя часть потока образует воронку, которую хорошо видно со стороны.
На характер потока большое влияние оказывает количество пигмента и других твердых наполнителей в диспергируемом продукте. Если содержание твердых веществ недостаточно высоко, вязкость смеси может оказаться слишком низкой. Это приводит к разбрызгиванию и образованию пены. Также уменьшается потребляемая механическая энергия, что обуславливает ухудшение деагломерирующей способности фрезы.
Однако, если содержание твердых веществ слишком велико, высокая вязкость будет препятствовать достижению необходимой текучести и формированию потока в виде пончика. В этом случае, достигается так называемый предел текучести, когда смесь становится практически неподвижной и диспергирующий диск просто проскальзывает в объеме продукта.
- Механизм разрушения агломератов фрезой диссольвера
При высоких скоростях вращения диспергирующего диска, перед его зубцами образуется область с повышенным давлением, а позади них, соответственно, область пониженного давления. Действие высокого перепада давлений на границе областей оказывает разрывающее действие на попавшие в эту зону агломераты. В это же время и сами зубцы фрезы соударяясь с крупными частички смеси активно их разбивают.
Однако значительная часть диспергирования происходит возле поверхностей диска диссольвера. Благодаря быстрому вращению на поверхностях образуется градиент сдвига и мощные вихревые потоки, интенсивно разрушающие агломераты.
Напряжение сдвига, образующееся, в особенности, между нижней поверхностью диска и дном емкости, в значительной степени зависит от расстояния между ними. Эффективность градиента сдвига может повышаться за счет уменьшения этого расстояния. При этом скорость потока в зазоре увеличивается, и появляется возможность увеличить скорость вращения фрезы, поскольку дальнейший переход от ламинарного к турбулентному течению происходит при более высоких скоростях.
Использование более высоких скоростей перемешивания способствует увеличению механической энергии смеси. Наилучшие же результаты диспергирования достигаются при максимально возможной подводимой механической энергии при условии, что сохраняется структура потока в форме пончика (ламинарный поток).
Механическая энергия P (W) является произведением частоты вращения n (1/с) и импульса (крутящего момента) вала M (Nm):
P = 2 π n M
- Стадии процесса диспергирования
Ниже представлена простая и эффективная технологическая последовательность диспергирования:
- Первыми в рабочую емкость вводят жидкие компоненты. Далее при невысоких скоростях вращения вала порциями добавляют сыпучие добавки и наполнители, после чего постепенно увеличивают количество оборотов до достижения окружной скорости 18-25 м/с, о чем сигнализирует образование воронки в форме пончика.
- После первичного перемешивания рекомендуется очистить стенки рабочей емкости и вал диссольвера от налипшей массы.
- Далее проводится непосредственно сам процесс диспергирования предварительно перемешанной массы, при котором важно все время следить за формой воронки, которую образует смесь, чтобы поддерживать оптимальную окружную скорость вращения фрезы.
- Окончательный результат диспергирования обычно достигается уже через 10-15 минут. Более длительный период перемешивание, как правило, не целесообразен, поскольку анализ образцов показывает, что после указанного временного интервала последующая деагломерация частичек больше не происходит.
- Если необходимо достигнуть большей гомогенности и меньшего размера частиц, чем удается получить после диспергирования на диссольвере, рекомендуется использование бисерной мельницы.
На этапе основного диспергирования не нужно бояться использовать высокие скорости вращения. Например, если используется диск диаметром 25 мм, для достижения идеальной периферийной скоростей 20 м/с, вал диссольвера должен вращаться около 15 000 об/мин.
В следующей части мы рассмотрим более детально методы повышения эффективности диспергирования и некоторые аспекты масштабирования данного процесса от лабораторных проб к производственным партиям.
По вопросам приобретения лабораторных и промышленных диссольверов – обращайтесь к официальному представителю Оливер+Батли и АТР Engineering в Украине – компании Текса!
Источник
Диспергируемые таблетки
Обратившись к врачу с жалобой на здоровье, после обследования, доктор назначает прием таблеток, имеющих разную форму выпуска. Распространенными являются диспергируемые таблетки, упрощающие процесс приема.
Диспергируемые таблетки – что это понимает не каждый пациент, предлагаемый материал поможет ближе познакомиться с новой формой выпуска медпрепаратов, а специалисты GlobalPharma сделают все, чтобы на рынок попадал качественный продукт.
Что такое диспергируемые таблетки?
«Диспергируемые» означают измельченные. Привычный способ принятия таблеток оральный, их глотают с помощью воды. Диспергируемые таблетки запивать не нужно, они предназначены для рассасывания. Препарат помещается в рот, под язык и при воздействии слюны растворяются самостоятельно. Впервые такая форма появилась в 1996 году, разработчиками стали ученные из США. Таблетки растворяются за 30 секунд – такое правило установило Управление по санитарному надзору за медпрепаратами США (временные рамки сейчас пересматриваются).
Средство состоит из молекул, к примеру, антибиотика, и наполнителя. Два компонента образуют свою микросферу. При взаимодействии с водой медпрепарат распадается на составляющие микросреду. Одна таблетка может содержать множество таких образований, удерживающих активное вещество до момента проникновения в подходящую среду.
Попав в желудок, микросреда защищает медпрепарат от воздействия соляной кислоты, а в 12-перстной кишке антибиотик, связь с наполнителем теряется, активное вещество попадает в кровь.
Многие фармакологические фирмы разрабатывают известные лекарственные препараты в такой форме, к примеру, Золпидем, Циталопрам и другие.
Кому подходят?
Таблетки диспергируемые в полости рта подходят тем пациентам, которые не могут по состоянию здоровья и физиологическим отклонениям либо по другим причинам осуществить другой способ приема лекарств.
Препарат помогает пройти курс терапии, он назначается людям, имеющим дефект глотания, маленьким детям. Медпрепараты не нужно запивать водой, их прописывают парализованным пациентам, тем, кто прикован к постели. Такие лекарства хорошо подходят путешественникам, тем, кто постоянно в дороге и не имеет под рукой воду.
Прием: растворить в воде, положить под язык, растворить во рту. Если медпрепарат прописывают грудничкам, его дают во время грудного вскармливания.
Преимущества
Диспергируемая таблетка – это препарат, наделенный рядом преимуществ, среди которых выделяют:
- Быстрая растворимость. Обычная таблетка медленно всасывается в кровь, она может повредить слизистую оболочку, желудочно-кишечный тракт. Диспергируемые исключают нанесение вреда организму.
- Высокая биодоступность. Лекарства хорошо усваиваются организмом, быстрее влияют на источник заболевания.
- Распад на микрогранулы. Терапевтический курс эффективней, его приравнивают к применению инъекций.
Диспергируемые медпрепаарты безопасные (меньший риск удушения), приятные на вкус, подходят взрослым, детям, пожилым людям. Их легко глотать, не нужно запивать водой, они распространенные в педиатрии, психологии. Медпрепарат всасывается в слизистую оболочку щек, активные компоненты попадают в организм, минуя пищеварительный тракт. Благодаря этому содержащиеся вещества быстрее попадают в кровь.
Работа с профессионалами
Для реализации лекарственных средств в России производителю нужно иметь разрешение, получить которое помогут специалисты компании GlobalPharma. Компания поможет пройти все этапы, а именно:
- Подать заявку.
- Пройти экспертизу документов.
- Провести лабораторные исследования.
- Зарегистрировать продукт в Едином Реестре.
- Получить документ.
GlobalPharma гарантирует быстрые сроки прохождения регистрации, помощь в сборе нужного пакета документов, сотрудники отработают запросы, возражения, направленные представителями Роспотребнадзора.
Клинические исследования, проводимые компанией, включают: составление письменного соглашения, обсуждение сроков, выбор дизайна КИ и утверждение его с клиентом, работу с документацией, подготовка расчетов, выборки.
Источник
ДИСПЕРГИРОВАНИЕ
Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . Под ред. И. Л. Кнунянца . 1988 .
Полезное
Смотреть что такое «ДИСПЕРГИРОВАНИЕ» в других словарях:
Диспергирование — |лат. dispergere рассеивать, рассыпать] – тонкое измельчение твердых тел в различных средах, приводящее к образованию дисперсных систем. [Ушеров Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы. 2009. – 112 с.]… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ДИСПЕРГИРОВАНИЕ — (от лат. dispergo рассеиваю) тонкое измельчение твердого тела или жидкости, в результате которого образуются дисперсные системы: порошки, суспензии, эмульсии, аэрозоли. Диспергирование одной жидкости в другой (не смешивающейся с первой)… … Большой Энциклопедический словарь
Диспергирование — раздробление крупных частиц на более мелкие; приводит к увеличению поверхности раздела, т. е. дисперсности, и образованию коллоид, и др. дисперсных систем (порошков, суспензий, эмульсий). Наблюдается в природе при процессах выветривания,… … Геологическая энциклопедия
диспергирование — эмульгирование, распыление, измельчение Словарь русских синонимов. диспергирование сущ., кол во синонимов: 5 • измельчение (18) • … Словарь синонимов
диспергирование — Измельчение твердого тела или жидкости, в результате которого образуются дисперсные системы: порошки, суспензии, эмульсии, аэрозоли. [ГОСТ Р 51109 97] Тематики промышленная чистота … Справочник технического переводчика
диспергирование — (от лат. dispergo рассеиваю), тонкое измельчение твердого тела или жидкости, в результате которого образуются дисперсные системы: порошки, суспензии, эмульсии, аэрозоли. Диспергирование одной жидкости в другой (не смешивающейся с первой)… … Энциклопедический словарь
Диспергирование — [dispersion] тонкое измельчение твердых тел или распыление жидкостей, приводящее к образованию дисперсных (коллоидных) систем: порошков, суспензий, эмульсий. Диспергирование жидкостей в газовой среде называется распылением, а в жидкостях… … Энциклопедический словарь по металлургии
диспергирование — Термин диспергирование Термин на английском disintegration Синонимы dispersion, comminution Аббревиатуры Связанные термины наночернила, поверхностно активное вещество, суспензия, эмульсия, размол механический высокоэнергетический,… … Энциклопедический словарь нанотехнологий
Диспергирование — Диспергирование тонкое измельчение твёрдых тел или жидкостей, в результате чего получают порошки, суспензии, эмульсии (эмульгирование, или эмульгация). При диспергировании твердых тел происходит их механическое разрушение. Некоторые термины … Википедия
диспергирование — 3.14 диспергирование: Тонкое измельчение твердого тела или жидкости, в результате которого образуются дисперсные системы аэрозоли или взвеси. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
диспергирование — ▲ преобразование ↑ в направлении, уменьшение, размер, дисперсная частица диспергирование преобразование в сторону уменьшения размера дисперсных частиц, увеличения дисперсности. дезагрегация. дисгрегация. разбить. ▼ распыление жидкостей … Идеографический словарь русского языка
Источник
