Эмульсия өндірісінде сапаны бақылау өнімнің өнімділігін, сақтау мерзімін және тұтынушылардың қанағаттанушылығын тікелей анықтайды. Бұл процестегі ең маңызды параметрлердің бірі -эмульсия тұтқырлығытұтқырлықтың тіпті аздаған ауытқулары фазалардың бөлінуі, құрылымның сәйкес келмеуі немесе соңғы пайдалану талаптарының бұзылуы сияқты мәселелерге әкелуі мүмкін.
Бұл шешім қалай жұмыс істейтініне бағытталғансызықты эмульсиялық вискозиметрлерпроцесті басқару кезіндегі қиындықтарды шешу, бірізділікті қамтамасыз етуэмульсия тұтқырлығыүздіксіз өндірісте және реактивті сапаны бақылауды проактивті процесті басқаруға айналдыруда.
Эмульсиялар дегеніміз не?
Эмульсия - екі араласпайтын сұйықтықтың (мысалы, май және су) гетерогенді қоспасы, мұнда бір сұйықтық (дисперсті фаза) ұсақ тамшыларға бөлініп, екіншісінде (үздіксіз фазада) ілініп тұрады. Бұл қоспаның бұл тұрақтылығы эмульгаторларға - екі фаза арасындағы беттік керілуді азайтатын және тамшылардың бірігуіне жол бермейтін заттарға негізделген.
Эмульсиялардың тікелей байланысты негізгі сипаттамаларыэмульсия тұтқырлығымыналарды қамтиды:
- Фазалық құрамДисперсті фазаның үздіксіз фазаға қатынасы тұтқырлыққа тікелей әсер етеді (мысалы, май-су эмульсиясындағы май мөлшерінің жоғарылауы артады)мұнай су эмульсиясының тұтқырлығы).
- Тамшы мөлшеріКішігірім тамшылар фазалар арасында көбірек үйкеліс тудырады, бұл тұтқырлықтың жоғарылауына әкеледі; үлкенірек, агрегацияланған тамшылар тұтқырлықты төмендетеді және сигнал тұрақсыздығын тудырады.
- Эмульгатордың түрі және концентрациясыӘртүрлі эмульгаторлар (мысалы, беттік белсенді заттар, полимерлер) тамшылардың айналасындағы беттік қабатты өзгертеді, бұл өз кезегінде эмульсияның ағындық қасиеттерін (және осылайша оның тұтқырлығын) өзгертеді.
Эмульсиялардың түрлері
Түсінуэмульсия түрлерідұрыс таңдау үшін өте маңыздыэмульсиялық вискозиметр, себебі әрбір түрдің өзіндік тұтқырлық мінез-құлқы мен өндіріс талаптары бар. Ең көп таралған жіктеулерге мыналар жатады:
Фазалық құрамы бойынша
- Судағы май (O/W) эмульсияларыҮздіксіз фаза - су, ал дисперсті фаза - май (мысалы, сүт, бет ылғалдандырғыштары). Бұл эмульсиялар әдетте төменірек боладымұнай су эмульсиясының тұтқырлығымайсыз түрлерімен салыстырғанда, су көптеген майларға қарағанда аз тұтқыр болғандықтан.
- Майдағы су (Сусыз) эмульсияларыҮздіксіз фаза - май, ал дисперсті фаза - су (мысалы, сары май, мотор майы). Олардыңэмульсия тұтқырлығықою үздіксіз май фазасына байланысты көбінесе жоғарырақ болады.
- Бірнеше эмульсиялар: Май-су-май-май (O/W/O) немесе май-су-май-су (W/O/W) сияқты күрделі қоспалар (мысалы, бақыланатын босатылатын фармацевтикалық препараттар). Бұлардың фазалардың бұзылуын болдырмау үшін дәл, нақты уақыт режимінде бақылауды қажет ететін қабатты тұтқырлық профильдері бар.
- МакроэмульсияларТамшылардың өлшемдері 0,1-10 мкм аралығында болады; олар мөлдір емес және дұрыс тұжырымдалған жағдайда салыстырмалы түрде тұрақты тұтқырлыққа ие.
- МикроэмульсияларТамшылардың өлшемдері < 0,1 мкм; олар мөлдір және төменіректұтқырлық эмульсиясытамшылардың минималды өзара әрекеттесуіне байланысты.
- НаноэмульсияларТамшы өлшемдері 10–100 нм; олар тұрақтылық пен тұтқырлықты теңестіреді, бұл оларды жоғары өнімді косметика мен фармацевтикада кең таралған етеді.
Тамшы мөлшері бойынша
Эмульсияны өңдеу әдістері – Эмульсиялар қалай жасалады?
Эмульсия өндірісі - бұл көп сатылы процесс, мұнда әрбір кезең соңғы нәтижеге әсер етедіэмульсия тұтқырлығы; тұрақты өңдеу тек нақты уақыт режиміндегі тұтқырлық кері байланысы арқылы мүмкін болады. Әдеттегі жұмыс процесіне мыналар кіреді:
Алдын ала өңдеу
- Шикізатты дайындауТұтқырлықты азайту және араласуды жақсарту үшін майды, суды және эмульгаторларды мақсатты температураға дейін (әдетте 50–80°C) өлшеп, қыздырыңыз. Мұндағы температураның өзгеруі тұтқырлықтың ерте өзгеруіне әкелуі мүмкін, сондықтан жұптастырутұтқырлық эмульсиясыТемпература сенсоры бар монитор өте маңызды.
- ДеаэрацияШикізаттан ауа көпіршіктерін алып тастаңыз, себебі тұншыққан ауа өлшенген тұтқырлықты төмендетеді және дәл емес көрсеткіштерге (және осылайша сапаны нашар бақылауға) әкеледі.
Эмульсиялану (негізгі кезең)
Бұл қадам дисперсті фазаны ұсақ тамшыларға бөліп, оны үздіксіз фазамен – соңғы фазаның негізгі қозғаушы күшімен араластырады.мұнай су эмульсиясының тұтқырлығы:
- Жоғары жылдамдықты ығысу араластыруҚарқынды ығысуды тудыру үшін ротор-статор араластырғыштарын пайдаланады; жоғары ығысу жылдамдықтары тамшының өлшемін азайтады және тұтқырлықты арттырады (белгілі бір нүктеге дейін, содан кейін одан әрі ығысу минималды әсер етеді).
- ГомогенизацияБіркелкі тамшылар жасау үшін жоғары қысымды гомогенизаторларды (10–100 МПа) пайдаланады; бұл қадам сүт өнімдері мен фармацевтика саласында кең таралған, мұнда тұрақтыэмульсия тұтқырлығыкеліссөздер жүргізуге болмайды.
- Ультрадыбыстық эмульсияТамшыларды жару үшін дыбыс толқындарын пайдаланады; наноэмульсиялар үшін өте қолайлы, мұнда тұтқырлықты дәл бақылау тамшылардың агрегациясына жол бермейді.
- СалқындатуЭмульсия температурасын бөлме немесе сақтау температурасына дейін төмендетіңіз; эмульсия салқындаған сайын тұтқырлық жиі артады, сондықтан ішкі бақылау оның спецификация шегінде болуын қамтамасыз етеді.
- Қосымша енгізуКонсерванттарды, хош иістерді немесе белсенді ингредиенттерді қосыңыз; бұлар тұтқырлықты өзгертуі мүмкін (мысалы, қоюландырғыштар көбейтеді)тұтқырлық эмульсиясы), дереу түзетулерді қажет етеді.
- Сүзу: Ірі бөлшектерді немесе эмульсияланбаған тамшыларды алып тастаңыз; мұндағы тұтқырлықтың кенеттен төмендеуі сүзгінің бітелуін немесе фазаның бөлінуін көрсетуі мүмкін.
Өңдеуден кейінгі
Эмульсия тұрақтылығының негіздері
*
Үздіксіз эмульсиялардың тұтқырлығын анықтаудағы қиындықтар
Процесс инженерлері мен техникалық мамандар үшін үздіксізэмульсия тұтқырлығыМониторинг дәстүрлі құралдар (мысалы, оффлайн вискозиметрлер, шыны капиллярлық түтіктер) жеңе алмайтын ерекше кедергілерге тап болады. Бұл қиындықтарға мыналар жатады:
- Офлайн тестілеу кезіндегі кешігу уақытыОфлайн әдістер үлгілерді іріктеуді, тасымалдауды және талдауды талап етеді — бұл процесс 15-60 минутты алады. Үздіксіз өндірісте бұл кешігу тұтқырлық мәселелері тұтас партияларды үнемдеу үшін тым кеш анықталатынын білдіреді, бұл қымбат қалдықтарға әкеледі.
- Үлгінің бұрмалануыӨндіріс желісінен сынама алу кезінде,мұнай су эмульсиясының тұтқырлығытемператураның жоғалуына, ығысу жылдамдығының төмендеуіне немесе тамшылардың бірігуіне байланысты өзгерістер. Осылайша, зертханалық көрсеткіш нақты сызық ішіндегі тұтқырлықты көрсетпейді, бұл процестің дұрыс емес реттелуіне әкеледі.
- Қатал өндірістік жағдайларЭмульсия өндірісі көбінесе жоғары температураны (<450°C, салалық сипаттамаларға сәйкес), жоғары қысымды (кейбір жағдайларда >10 МПа) және коррозиялық ингредиенттерді (мысалы, қышқыл су фазаларын) қамтиды. Дәстүрлі сенсорлар мұнда тез істен шығады, себебі оларда берік қорғаныс немесе материалдық үйлесімділік жоқ.
- Ньютондық емес сұйықтықтың мінез-құлқыКөптеген эмульсиялар Ньютондық емес — олардыңтұтқырлық эмульсиясыығысу жылдамдығымен өзгерістер (мысалы, ығысу кезінде жұқаратын эмульсиялар ығысу артқан сайын жұқарады). Офлайн вискозиметрлер бекітілген ығысу жылдамдықтарында сынақтан өткізеді, сондықтан олар сорғыларда, араластырғыштарда немесе құбырларда болатын динамикалық тұтқырлық өзгерістерін тіркей алмайды.
- Сенсорға техникалық қызмет көрсету және ластануЭмульсиялар сенсор беттерінде қалдық қалдыруы мүмкін, әсіресе олардың құрамында қатты заттар болса (мысалы, бөлшектермен толтырылған косметика). Бұл ластану уақыт өте келе көрсеткіштерді бұрмалайды, ал тазалау үшін жиі бөлшектеуді қажет ететін сенсорлар өндірісті бұзады.
Лоннметрлік вибрациялық вискозиметр – эмульсия тұтқырлығына арналған желілік шешім
Жоғарыда аталған қиындықтарды шешу үшін,Лоннметрлік желілік процесс вискозиметріүздіксіз жұмыс істеу үшін арнайы жасалғанэмульсия тұтқырлығымониторинг. Бұл эмульсия өндірушілері үшін жетекші таңдау болып табылады, себебі ол сенімді өнімділікті, эмульсияға бейімделуді және нақты уақыт режиміндегі басқару мүмкіндіктерін біріктіреді — бұл сандық жақсартуларға бағытталған өндірісті басқару топтары үшін өте маңызды.
Негізгі параметрлер (эмульсия өндірісіне арналған)
Лоннметрдің техникалық сипаттамалары эмульсия тұтқырлығын бақылау мәселелерін тікелей шешеді, қатал немесе динамикалық жағдайларда дәлдік пен сенімділікті қамтамасыз етеді:
| Параметр | Техникалық сипаттама | Неліктен эмульсиялар үшін маңызды |
| Тұтқырлық диапазоны | 1 – 1 000 000 cP | Барлығын қамтидыэмульсия түрлері(тұтқырлығы төмен микроэмульсиялардан бастап, жоғары тұтқырлығы бар W/O кремдеріне дейін). |
| Дәлдік | ±3,0% | Кепілдейдіэмульсия тұтқырлығықатаң сапа сипаттамалары шеңберінде қалады (мысалы, фармацевтикалық эмульсиялар үшін ±5%). |
| Қайталанымдылық | ±1% | Эмульсия тамшыларының ауытқуынан туындаған сәйкессіз көрсеткіштерді жояды. |
| Температураға төзімділік | < 450°C | Жоғары температуралы эмульсия сатыларына (мысалы, өнеркәсіптік майлау материалдарын өндіру) төзімді. |
| Сенсор қысымының диапазоны | < 6,4 МПа (>10 МПа үшін теңшелген) | Жоғары қысымды гомогендеу желілеріне бейімделеді, мұндамұнай су эмульсиясының тұтқырлығыөте маңызды. |
| Материал | 316 тот баспайтын болат (стандартты) | Қышқылдық немесе сілтілі эмульсиялық фазалардың коррозиясына төзімді, сенсордың тозуына жол бермейді. |
| Қорғаныс деңгейі | IP68 (сенсор) / IP67 (электроника) | Лас өндірістік ортада судың, шаңның және эмульсияның шашырауынан қорғайды. |
| Жарылысқа төзімді стандарт | ExdIIBT4 | Мұнай-химия немесе еріткіш негізіндегі эмульсия желілерінде (мысалы, мұнай кен орнының эмульгаторларында) пайдалану қауіпсіз. |
| Сигналға жауап беру уақыты | 5s | Тұтқырлықтың тез өзгеруін анықтайды (мысалы, эмульгаторды қосқан кезде) және лезде реттеуді іске қосады. |
| Шығыс | 4 – 20 мАДС (тұтқырлық/температура) + Modbus | Автоматтандырылған процестерді басқару және деректерді тіркеу үшін PLC немесе SCADA жүйелерімен біріктірілген. |
Жұмыс принципі – Эмульсия ағынының мінез-құлқына арналған
Лоннметрдің жұмыс принципі эмульсиялардың Ньютондық емес және динамикалық сипатын ескере отырып, дәлдікті қамтамасыз етедітұтқырлық эмульсиясыөндірісті үзбей көрсеткіштер:
- Вискозиметрдің конустық сенсоры бекітілген жиілікте осьтік тербеліс жасайды. Эмульсия сенсордың үстінен ағып жатқанда, сұйықтық ығысады – бұл нақты өндіріс желілерінде (мысалы, сорғыларда, араластырғыштарда) кездесетін ығысу жылдамдықтарын имитациялайды.
- Өзгерістерэмульсия тұтқырлығытербеліс кезінде жоғалған энергияны өзгертеді: жоғары тұтқырлық көбірек кедергі тудырады, бұл энергия шығынын арттырады; төмен тұтқырлық кедергіні азайтады.
- Сенсордың электрондық тізбегі бұл энергия шығынын анықтайды, оны тұтқырлық мәніне түрлендіреді және деректерді нақты уақыт режимінде (4–20 мАДС немесе Modbus арқылы) жібереді.
- Дәстүрлі вискозиметрлерден айырмашылығы, оның қозғалмалы бөліктері, тығыздағыштары немесе мойынтіректері жоқ. Бұл дизайн эмульсия қалдықтарынан ластануды жояды (жиналу үшін жарықтар жоқ) және техникалық қызмет көрсетуді азайтады, бұл тәулік бойы үздіксіз өндіріс үшін өте маңызды.
Тығыздық өлшегіштері туралы көбірек біліңіз
Қосымша онлайн процестерді өлшегіштер
Эмульсия өндірушілері үшін кірістірілген эмульсиялық вискозиметрдің (Лоннметр) артықшылықтары
Процесті оңтайландыру бөлімдері мен инженерлері үшін Lonnmeter сапаны, тиімділікті және шығындарды тиімді пайдалануды тікелей жақсартатын нақты, сандық түрде анықталатын артықшылықтар береді — мұның бәрі дәлдікке бағытталған.эмульсия тұтқырлығыбасқару:
Эмульсияға тән бейімделу
- Ньютондық емес сұйықтықтарды өңдейдіЭмульсияны сызықтық ығысу жылдамдығымен ығысу арқылы дәлдік қамтамасыз етіледімұнай су эмульсиясының тұтқырлығытек зертханалық жағдайларға ғана емес, нақты өндіріс жағдайларына да сәйкес келетін көрсеткіштер.
- Қатал жағдайларға төтеп береді316 тот баспайтын болат, IP68 қорғанысы және жоғары температура/қысымға төзімділік оның тамақ өңдеуден (орнында тазалық талаптары) мұнай химиясына (жарылғыш атмосфера) дейін барлық эмульсиялық өндіріс орталарында сенімді жұмыс істейтінін білдіреді.
- Топтық қалдықтарды жоядыТұтқырлықты бірден өлшеу операторларға сәйкес келмейтін эмульсия пайда болғанға дейін параметрлерді (мысалы, эмульгатордың мөлшері, ығысу жылдамдығы) бірнеше секунд ішінде реттеуге мүмкіндік береді.
- Тұрақтылықты қамтамасыз етеді±1% қайталанымдылық әрбір партияның бірдей екенін білдіредітұтқырлық эмульсиясы, тұтынушылардың шағымдарын азайту және қайта өңдеу.
- Қол еңбегін азайтадыҚолмен сынама алу немесе зертханалық талдау қажет емес — техниктерді жоғары құнды тапсырмалар үшін босатады.
- Процесті реттеуді автоматтандырады: Параметрлерді автоматты түрде реттеу үшін PLC-мен біріктіріледі (мысалы, тұтқырлық төмендеген жағдайда гомогенизатор қысымын арттыру) — адами қателікті азайтады және тәулік бойы консистенцияны қамтамасыз етеді.
- Журналдардың тұтқырлық деректеріModbus шығыс қоймаларыэмульсия тұтқырлығыжәне температура деректері, бұл нормативтік сәйкестік (мысалы, фармацевтикалық эмульсияларға арналған FDA талаптары) немесе түпкі себептерді талдау (мысалы, тұтқырлықтың соңғы ауысымда неліктен күрт өскенін бақылау) үшін маңызды.
- Дабылдарды іске қосадыЖедел дабылдар операторларға техникалық сипаттамадан тыс тұтқырлық туралы хабарлайды, бұл қымбат тоқтап қалулардың немесе партиялық істен шығулардың алдын алады.
Нақты уақыт режиміндегі сапаны бақылау
Операциялық тиімділік
Деректерді бақылау және сәйкестік
Егер сіздің эмульсия өндірісі бойынша командаңыз реактивті режимнен проактивті режимге көшуге дайын болсаэмульсия тұтқырлығыбақылау — және қалдықтарды азайту, сапаны жақсарту және тиімділікті арттыру — Lonnmeter үшін онлайн баға сұрау уақыты келдіэмульсиялық вискозиметрЭмульсия формуласының сапасын бақылауды оңтайландыруды бастау үшін бүгін баға ұсынысын сұраңыз және тұрақты нәтижеге қол жеткізіңізмұнай су эмульсиясының тұтқырлығытұтынушыларыңыз күтеді.
