Bomba Higiénica de Doble Tornillo para Tensioactivos y Detergentes: Eliminando la Formación de Espuma y la Separación de Fases

Las formulaciones de tensioactivos y detergentes pueden cambiar significativamente durante el bombeo. Un líquido que parece uniforme dentro de un recipiente de mezcla puede desarrollar espuma excesiva, incorporar aire o mostrar cambios en la consistencia aparente después de la transferencia. Para los fabricantes, estos cambios no son simplemente problemas de bombeo. Pueden influir en la apariencia, el comportamiento de llenado, la consistencia de la concentración y la calidad final del producto químico.

Esto convierte a la etapa de transferencia en una parte importante del procesamiento de tensioactivos y detergentes. La bomba debe mover la formulación a la velocidad requerida, limitando la incorporación innecesaria de aire y evitando condiciones operativas que alteren el producto.

Una bomba sanitaria de doble tornillo proporciona un método de desplazamiento positivo para estas aplicaciones. Su movimiento continuo del tornillo, su funcionamiento sin contacto, su velocidad ajustable y su capacidad para manejar un amplio rango de viscosidad la hacen adecuada para la transferencia controlada de formulaciones seleccionadas de tensioactivos y detergentes.

Por qué los tensioactivos se comportan de manera diferente durante el bombeo

La característica definitoria de un tensioactivo es su capacidad para reducir la tensión superficial e interactuar fuertemente con las interfaces. Esta propiedad es esencial para detergentes, limpiadores, emulsionantes, agentes humectantes y muchas otras formulaciones químicas, pero también hace que el producto sea más susceptible a la formación de espuma cuando el aire se dispersa en el líquido.

El aire puede introducirse cuando el producto pasa a través de regiones turbulentas, cuando el nivel de líquido es bajo o cuando las condiciones de bombeo crean una agitación excesiva. Una vez que el aire entra en un líquido rico en tensioactivos, las burbujas pueden permanecer estables en lugar de separarse rápidamente.

El resultado puede ser un producto que parece mucho más voluminoso de lo que realmente es su contenido líquido. La espuma persistente también puede hacer que el llenado posterior sea menos consistente y complicar la inspección visual de la formulación terminada.

Por esta razón, controlar la forma en que se transporta el producto puede ser tan importante como controlar la formulación misma.

El transporte continuo ayuda a evitar fluctuaciones innecesarias del flujo

La bomba de doble tornillo SLGP transporta el producto a través de cavidades en movimiento continuo creadas por dos tornillos giratorios. A diferencia de las bombas reciprocantes, la acción de transporte no se basa en carreras repetidas de succión y descarga.

Esto produce un patrón de transferencia de baja pulsación, que puede ser beneficioso cuando una formulación de detergente o tensioactivo necesita moverse a una velocidad relativamente estable.

Los tornillos también funcionan sin contacto directo entre sí ni con la carcasa de la bomba. El producto se transporta a través del espacio formado por la geometría del tornillo giratorio, en lugar de transferirse mediante un impacto mecánico repetido.

Para formulaciones en las que el tratamiento mecánico excesivo no es deseable, esto proporciona un punto de partida útil para controlar el proceso de transferencia.

Es importante distinguir esto de afirmar que el bombeo de doble tornillo elimina automáticamente la espuma. La formación de espuma depende de la química de la formulación y de las condiciones operativas. La bomba contribuye proporcionando un mecanismo de transporte controlable que puede operarse sin condiciones innecesariamente agresivas.

La velocidad de la bomba es una variable de calidad del producto

Para tensioactivos y detergentes, la velocidad de la bomba no debe tratarse puramente como un ajuste de capacidad.

El aumento de la velocidad de rotación puede incrementar el caudal, pero también cambia la forma en que la formulación experimenta el proceso de bombeo. La velocidad adecuada depende, por lo tanto, de la viscosidad del producto, la temperatura, el caudal requerido, el diferencial de presión y la sensibilidad a la incorporación de aire.

La serie SLGP tiene un amplio rango de velocidad ajustable, con un diseño general capaz de alcanzar hasta 3600 rpm. Esto no significa que la alta velocidad sea apropiada para todas las formulaciones. En cambio, el rango disponible permite a los fabricantes identificar un punto de funcionamiento adecuado para el producto químico en particular.

Puede ser preferible una velocidad de funcionamiento baja o moderada cuando el objetivo es una transferencia controlada en lugar de un caudal máximo, mientras que diferentes condiciones pueden ser apropiadas para formulaciones más fluidas.

El punto importante es hacer coincidir la velocidad de la bomba con el comportamiento del producto, no simplemente con la capacidad máxima de la bomba.

Los cambios de viscosidad pueden alterar el comportamiento de transferencia

Los productos tensioactivos y detergentes están disponibles en muchas formulaciones, desde soluciones de limpieza relativamente finas hasta productos concentrados y altamente viscosos.

La viscosidad también puede cambiar durante el procesamiento. La concentración, la temperatura, los ingredientes disueltos y la estructura de la formulación pueden influir en la resistencia al flujo.

La bomba SLGP está diseñada para un amplio rango de viscosidad, y la información del producto suministrada especifica una capacidad de hasta 500.000 cSt en condiciones aplicables.

Este amplio rango es útil cuando se procesan diferentes formulaciones químicas utilizando la misma tecnología de bombeo. Sin embargo, el modelo de bomba y el punto de funcionamiento adecuados aún dependen de la viscosidad real y las condiciones del proceso.

Para un detergente concentrado, por ejemplo, simplemente aumentar la velocidad de la bomba puede no ser la respuesta más efectiva a una mayor viscosidad. La temperatura del producto, la configuración del tornillo, el requisito de presión y las condiciones de succión deben considerarse en conjunto.

La temperatura puede cambiar tanto la viscosidad como el comportamiento del producto

La temperatura es otra variable importante en el procesamiento de tensioactivos y detergentes.

Una formulación puede volverse más fácil de transferir a medida que la viscosidad disminuye con el aumento de la temperatura, pero los cambios de temperatura también pueden influir en la solubilidad, el comportamiento de fase, la compatibilidad de los ingredientes y la apariencia física del producto final.

La bomba SLGP puede manejar temperaturas del medio de hasta 130°C en las condiciones establecidas, mientras que la temperatura de limpieza especificada puede alcanzar los 140°C.

Estas son capacidades del equipo, no temperaturas de procesamiento del producto recomendadas. La temperatura de funcionamiento real debe ser determinada por la formulación química y sus requisitos de procesamiento.

Para formulaciones sensibles a la temperatura, el objetivo es mantener una condición del producto suficientemente estable durante todo el bombeo, de modo que los cambios en la viscosidad no creen un comportamiento de transferencia inconsistente.

La separación de fases es principalmente un problema de formulación

La separación de fases requiere un cuidado particular porque no se puede resolver simplemente cambiando la bomba.

Los detergentes y los productos a base de tensioactivos pueden contener múltiples ingredientes que deben permanecer uniformemente distribuidos. La separación puede resultar de una incompatibilidad de la formulación, cambios de concentración, variación de temperatura, mezcla insuficiente, condiciones de almacenamiento u otros factores químicos y físicos.

El papel de la bomba es transferir la formulación sin alterar innecesariamente su estado establecido.

Una bomba de doble tornillo proporciona desplazamiento continuo y condiciones de transporte ajustables, lo que permite controlar la velocidad de transferencia según las características del producto.

Si una formulación ya ha alcanzado la uniformidad requerida en la etapa de preparación, mantener condiciones de transferencia adecuadas puede ayudar a evitar la introducción de una fuente adicional de inestabilidad.

Esta es una consideración fundamentalmente diferente al uso de una bomba para homogeneizar una formulación. La bomba de doble tornillo debe verse como un dispositivo de transferencia controlada, no como un sustituto del equipo de formulación o mezcla.

Manejo de concentrados de detergente de alta viscosidad

Algunos productos detergentes se fabrican como formulaciones concentradas que son significativamente más viscosas que sus productos diluidos finales.

Esto crea un requisito de bombeo diferente durante la producción. La bomba necesita generar suficiente fuerza de transporte mientras mantiene un movimiento estable del producto a través de la bomba y el proceso posterior.

El principio de funcionamiento de desplazamiento positivo de la SLGP la hace adecuada para formulaciones seleccionadas de alta viscosidad. Su rango de funcionamiento se puede ajustar según la condición real del producto, en lugar de requerir que el proceso opere a una velocidad fija.

La bomba también puede manejar medios que contengan partículas de hasta 40 mm de diámetro en condiciones adecuadas. Para productos químicos, las características reales de las partículas siguen siendo importantes, particularmente cuando las partículas son duras, abrasivas, irregulares o están presentes en altas concentraciones.

Transporte reversible para el manejo de productos

La producción de tensioactivos y detergentes puede implicar productos con diferentes viscosidades o formulaciones que deben recuperarse después de la transferencia.

La bomba SLGP soporta el funcionamiento reversible cambiando la dirección de rotación del eje. Esto cambia la dirección del transporte del producto sin requerir modificación mecánica de la bomba.

Para productos químicos, esto puede ser útil cuando una formulación necesita ser devuelta a una etapa de proceso anterior o cuando el producto residual necesita ser recuperado de una sección de transferencia.

El beneficio aquí es principalmente la flexibilidad del proceso a nivel de transferencia de producto, más que la integración completa del sistema.

Selección del sello para formulaciones químicas

El sello del eje es otra consideración importante al bombear productos químicos.

La SLGP se puede configurar con sellos mecánicos simples, sellos mecánicos dobles, sellos de eje de caucho o sellos de empaquetadura. La opción apropiada depende de la composición química, la temperatura, la presión, las condiciones de limpieza y los requisitos de compatibilidad de la formulación.

Para concentrados de tensioactivos agresivos o productos químicos detergentes, la compatibilidad del sello debe evaluarse junto con todos los materiales en contacto con el producto. La resistencia química no puede determinarse solo a partir del cuerpo de la bomba.

Esto es especialmente importante cuando un fabricante procesa múltiples formulaciones con diferentes composiciones químicas en el mismo equipo.

Desde el concentrado de tensioactivo hasta el detergente terminado

El comportamiento de un detergente durante el bombeo puede cambiar a medida que se desarrolla su formulación.

Las materias primas pueden primero dispersarse o disolverse, seguidas de la adición de tensioactivos, builders, solventes, fragancias, ingredientes activos u otros componentes. A medida que cambian la concentración y la composición, también pueden hacerlo la viscosidad y la sensibilidad al aire.

En cada etapa, la bomba debe operarse según la condición real del producto.

Una formulación que es fácil de transferir en una etapa temprana puede volverse sustancialmente más viscosa después de que aumenta la concentración. Por el contrario, un detergente terminado diluido puede requerir un punto de funcionamiento completamente diferente.

Esta es la razón por la cual un amplio rango de funcionamiento de la bomba puede ser valioso: el proceso de bombeo se puede ajustar a medida que cambia el producto químico, en lugar de tratar cada etapa de formulación como la misma tarea de manejo de fluidos.

Un enfoque de bombeo controlado para productos a base de tensioactivos

La formación de espuma y la inestabilidad de fase en la producción de tensioactivos y detergentes están estrechamente relacionadas con la química de la formulación y las condiciones de procesamiento. La selección de la bomba no puede eliminar estos fenómenos de forma independiente, pero puede influir en cómo el producto experimenta la etapa de transferencia.

La bomba sanitaria de doble tornillo proporciona transporte continuo de desplazamiento positivo, flujo de baja pulsación, funcionamiento del tornillo sin contacto, transferencia reversible y un amplio rango de funcionamiento. Estas características permiten a los fabricantes ajustar las condiciones de bombeo según la viscosidad, la temperatura, la etapa de formulación y la tasa de producción requerida.

Para tensioactivos y detergentes, el objetivo no es, por lo tanto, simplemente bombear más rápido. Se trata de establecer una condición de transferencia controlada que respete el comportamiento físico del producto químico, desde la formulación concentrada hasta el producto terminado, minimizando la incorporación innecesaria de aire y la alteración mecánica.