1. Definition
Unter Emulgieren versteht man die Dispersion einer Flüssigkeit in einer anderen, d.h. die Herstellung eines Stoffsystems aus mindestens zwei ineinander nicht löslichen Flüssigkeiten, wobei die eine Flüssigkeit in Form von feinsten Tröpfchen (disperse Phase) in der anderen Flüssigkeit (kontinuierliche Phase) verteilt wird. Die hierzu nötige Zerteilung der dispersen Phase wird bei ausreichend hoher Drehzahl mit Rotor-Stator-Systemen erzeugt. Infolge großer lokaler Geschwindigkeitsunterschiede beim Durchlaufen des Rotor-Stator-Systems, treten entlang der Phasengrenzen der Flüssigkeiten hohe Scherkräfte auf, welche die disperse Flüssigkeit in einzelne Tröpfchen verteilen. Verfahrenstechnisches Ziel des Emulgierens ist die Erzeugung von Tröpfchen mit einer hohen spezifischen Oberfläche. Stabilisiert wird das System durch Emulgatoren und Stabilisatoren.
2. Lödige Emulgier-System
In einem horizontalen Mischer mit modifizierten Pflugscharschaufeln werden die Komponenten der Emulsion zu einer Vormischung vermischt. Die mit speziellen Abstreifern modifizierten Mischelemente sorgen dabei dafür, dass das Produkt mit der gesamten Innenfläche des temperierbaren Doppelmantels in Kontakt kommt und somit ein effizienter Wärmeaustausch stattfinden kann. Die Herstellung des endgültigen Zustandes einer Emulsion erfolgt mit Hilfe eines Rotor-Stator-Systems, welches an den unteren Bereich des Mischers angeflanscht ist. Die flüssigen Komponenten werden hierbei im Kreislaufbetrieb durch das Rotor-Stator-System in den Mischer zurückbefördert bis die gewünschte Tröpfchenverteilung der Emulsion erreicht ist.
Mit dem neuartigen Konzept eines horizontal angeordneten Mischers mit angeflanschtem Homogenisator wurden hierbei zwei bewährte Verfahrensprinzipien erstmals konsequent miteinander verbunden.
Bei niedrigerer Drehzahl wird die Pumpwirkung des Homogenisators für den Austrag der Emulsion genutzt, bzw. beim Reinigungsschritt auch für die CIP-Reinigung.
3. Beispiele
Emulgieren von Pharmazeutika (Salben, Pasten, Formulierungen, Infusionen)
Emulgieren von Kosmetika (Zahnpasta, Gele, Cremes, Lotionen, etc.)
Emulgieren von Lebensmitteln (Mayonnaisen, Saucen, Streichfette, etc.)
Emulgieren von Feinchemikalen / Farben (Schuhcreme, Lacke, Polymere, etc.)
