Verdünnung hochaktiver Tenside
Tenside wie Natriumlaurethsulfat (SLES) werden häufig in Shampoos, Schaumbädern, Flüssigwaschmitteln und anderen Reinigungsprodukten verwendet. Sie werden traditionell in einer Konzentration von 25 bis 28% geliefert und verwendet.
“Hochaktive” Tenside mit einer Konzentration von 65-70% sind ebenfalls erhältlich und bieten Einsparungen bei Transport- und Lagerkosten.
Sie sind auch resistenter gegen mikrobiologische Angriffe und enthalten weniger Verunreinigungen.
Der Prozess
Die Verdünnung von 70% Tensiden kann chargenweise oder kontinuierlich erfolgen, sofern zwei Regeln eingehalten werden:
- Das Konzentrat wird dem Wasser - NIEMALS umgekehrt zugesetzt.
- Die Verdünnungskonzentration überschreitet niemals 27%.
Hochaktive Tenside haben eine hohe Viskosität, obwohl sie bei Anwendung einer geeigneten Scherung relativ leicht gepumpt werden können. Konzentration (wie in der folgenden Grafik dargestellt), Temperatur und Belüftung beeinflussen auch die Viskosität. Zusätzliche Prozessanforderungen umfassen:
- Hochaktive Tenside sollten verdünnt werden, bevor andere Inhaltsstoffe hinzugefügt werden, insbesondere solche, die die Viskosität erhöhen, wie Natriumchlorid (Salz).
- Minimale Rohrlänge.
- Edelstahl 316 für benetzte Teile von Mischgeräten erforderlich.
- Der Prozesstemperaturbereich sollte 25-35ºC (75-95ºF) betragen.
Die folgende Grafik zeigt, wie hochaktive Tenside zu dramatischen Viskositätsänderungen neigen. Die “M” - und “V” -Phasen sind nicht verarbeitbar, und die 70% -Konzentration kann bestimmte Schwierigkeiten bei der Verdünnung aufweisen.
Das Problem
- Hochaktive Tenside und Wasser haben sehr unterschiedliche Viskositäten. Wenn Tenside in das Wasser im Gefäß gepumpt werden, können sie von herkömmlichen Rührwerken nicht leicht gemischt werden. Dies kann dazu führen, dass Tensidkügelchen unverdünnt bleiben oder nur teilweise verdünnt werden.
- Oft sind lange Prozesszeiten erforderlich, um eine gleichmäßige Dispersion zu gewährleisten.
- Einige Formulierungen sind für herkömmliche Mischer und Kreiselpumpen zu viskos.
- Wenn die Verdünnungskonzentration 27% überschreitet, bildet SLES ein hochviskoses Gel.
- Das Einbringen von Luft erhöht die Viskosität erheblich, daher muss eine Lufteintrag vermieden werden.
Die Lösung
Chargensysteme
Die Verdünnung erfolgt am besten mit einem Inline-Mischer mit hoher Scherung. Ein Silverson In-Line-Mischer kann wie in Abbildung 1 unten dargestellt verwendet werden. Wasser wird in das Gefäß gefüllt und vom selbstpumpenden Silverson In-Line-Mischer zurückgeführt. Das hochaktive Tensid wird unmittelbar vor dem Inline-Mischer in den Wasserstrom gepumpt. Der Rotor/Stator-Arbeitskopf des Mischers sorgt für eine gleichmäßige Mischung, die dann in den Behälter zurückgeführt wird.
Kontinuierliche Systeme
Alle Zutaten werden in einen mehrstufigen Silverson In-Line-Mischer für eine kontinuierliche Verdünnung in einem Durchgang dosiert.
Die Vorteile
- Ein Silverson In-Line-Mischer kann Wasser und Tensid trotz der stark unterschiedlichen Viskositäten schnell mischen.
- Stark reduzierte Mischzeit.
- Durch die Selbstpumpwirkung eines Silverson In-Line-Mischers können Formulierungen mit höherer Viskosität verarbeitet und das Produkt ohne zusätzliche Pumpausrüstung in den Behälter zurückgeführt werden.
- Mischvorgänge können in einem geschlossenen System durchgeführt werden, wodurch es nicht zu Lufteinträgen kommen kann.
- Bei großen Chargen kann der Verdünnungszyklus während der Wasserfüllung begonnen werden, wodurch die Prozesszeit weiter verkürzt wird.
- Systeme können so konfiguriert werden, dass Materialien in mehr als einem Gefäß gemischt werden.
- Maschinen für hochviskose Produkte verfügbar.