Pompa a Doppia Vite Sanitaria per Tensioattivi e Detergenti: Eliminazione della Formazione di Schiuma e della Separazione di Fase

Le formulazioni di tensioattivi e detergenti possono subire variazioni significative durante il pompaggio. Un liquido che appare uniforme all'interno del serbatoio di miscelazione potrebbe sviluppare schiuma eccessiva, incorporare aria o mostrare alterazioni nella consistenza apparente dopo il trasferimento. Per i produttori, questi cambiamenti non sono semplici problemi di pompaggio. Possono influenzare l'aspetto, il comportamento di riempimento, la costanza della concentrazione e la qualità finale del prodotto chimico.

Ciò rende la fase di trasferimento una parte importante della lavorazione di tensioattivi e detergenti. La pompa deve muovere la formulazione alla portata richiesta, limitando al contempo l'incorporazione di aria non necessaria ed evitando condizioni operative che disturbino il prodotto.

Una pompa sanitaria a doppia vite fornisce un metodo di convogliamento volumetrico per queste applicazioni. Il movimento continuo delle viti, il funzionamento senza contatto, la velocità regolabile e la capacità di gestire un'ampia gamma di viscosità la rendono adatta per il trasferimento controllato di selezionate formulazioni di tensioattivi e detergenti.

Perché i Tensioattivi si Comportano Diversamente Durante il Pompaggio

La caratteristica distintiva di un tensioattivo è la sua capacità di ridurre la tensione superficiale e interagire fortemente con le interfasi. Questa proprietà è essenziale per detergenti, prodotti per la pulizia, emulsionanti, bagnanti e molte altre formulazioni chimiche, ma rende anche il prodotto più suscettibile alla formazione di schiuma quando l'aria viene dispersa nel liquido.

L'aria può essere introdotta quando il prodotto attraversa regioni turbolente, quando il livello del liquido è basso o quando le condizioni di pompaggio creano un'agitazione eccessiva. Una volta che l'aria entra in un liquido ricco di tensioattivi, le bolle possono rimanere stabili invece di separarsi rapidamente.

Il risultato può essere un prodotto che appare molto più voluminoso del suo effettivo contenuto liquido. La schiuma persistente può anche rendere il riempimento a valle meno costante e complicare l'ispezione visiva della formulazione finita.

Per questo motivo, controllare il modo in cui il prodotto viene convogliato può essere importante quanto controllare la formulazione stessa.

Il Convogliamento Continuo Aiuta a Evitare Fluttuazioni di Flusso Non Necessarie

La pompa a doppia vite SLGP trasporta il prodotto attraverso cavità a movimento continuo create da due viti rotanti. A differenza delle pompe alternative, l'azione di convogliamento non si basa su cicli ripetuti di aspirazione e mandata.

Ciò produce un modello di trasferimento a bassa pulsazione, che può essere vantaggioso quando una formulazione di detergente o tensioattivo deve muoversi a una velocità relativamente stabile.

Le viti operano anche senza contatto diretto tra loro o con la carcassa della pompa. Il prodotto viene convogliato attraverso lo spazio formato dalla geometria della vite rotante, piuttosto che essere trasferito tramite impatto meccanico ripetuto.

Per le formulazioni in cui un trattamento meccanico eccessivo è indesiderabile, ciò fornisce un utile punto di partenza per controllare il processo di trasferimento.

È importante distinguere questo dall'affermare che il pompaggio a doppia vite elimina automaticamente la schiuma. La formazione di schiuma dipende dalla chimica della formulazione e dalle condizioni operative. La pompa contribuisce fornendo un meccanismo di convogliamento controllabile che può essere azionato senza condizioni inutilmente aggressive.

La Velocità della Pompa è una Variabile della Qualità del Prodotto

Per tensioattivi e detergenti, la velocità della pompa non dovrebbe essere trattata puramente come un'impostazione di capacità.

Aumentare la velocità di rotazione può incrementare la portata, ma modifica anche il modo in cui la formulazione sperimenta il processo di pompaggio. La velocità appropriata dipende quindi dalla viscosità del prodotto, dalla temperatura, dalla portata richiesta, dal differenziale di pressione e dalla sensibilità all'incorporazione d'aria.

La serie SLGP ha un'ampia gamma di velocità regolabile, con un design complessivo in grado di raggiungere fino a 3.600 giri/min. Ciò non significa che l'alta velocità sia appropriata per ogni formulazione. Piuttosto, la gamma disponibile consente ai produttori di identificare un punto operativo appropriato per il particolare prodotto chimico.

Una velocità operativa più bassa o moderata può essere preferibile quando l'obiettivo è il trasferimento controllato piuttosto che la massima portata, mentre condizioni diverse possono essere appropriate per formulazioni più fluide.

Il punto importante è abbinare la velocità della pompa al comportamento del prodotto, non semplicemente alla capacità massima della pompa.

Le Variazioni di Viscosità Possono Alterare il Comportamento di Trasferimento

I prodotti a base di tensioattivi e detergenti sono disponibili in molte formulazioni, da soluzioni di pulizia relativamente sottili a prodotti concentrati altamente viscosi.

La viscosità può anche cambiare durante la lavorazione. Concentrazione, temperatura, ingredienti disciolti e struttura della formulazione possono tutti influenzare la resistenza al flusso.

La pompa SLGP è progettata per un'ampia gamma di viscosità, con le informazioni di prodotto fornite che specificano una capacità fino a 500.000 cSt in condizioni applicabili.

Questa ampia gamma è utile quando diverse formulazioni chimiche vengono processate utilizzando la stessa tecnologia di pompaggio. Tuttavia, il modello di pompa appropriato e il punto operativo dipendono ancora dalla viscosità effettiva e dalle condizioni di processo.

Per un detergente concentrato, ad esempio, aumentare semplicemente la velocità della pompa potrebbe non essere la risposta più efficace a una viscosità più elevata. La temperatura del prodotto, la configurazione della vite, il requisito di pressione e le condizioni di aspirazione devono essere considerati insieme.

La Temperatura Può Modificare Sia la Viscosità che il Comportamento del Prodotto

La temperatura è un'altra variabile importante nella lavorazione di tensioattivi e detergenti.

Una formulazione può diventare più facile da trasferire man mano che la viscosità diminuisce con l'aumento della temperatura, ma i cambiamenti di temperatura possono anche influenzare la solubilità, il comportamento di fase, la compatibilità degli ingredienti e l'aspetto fisico del prodotto finale.

La pompa SLGP può gestire temperature del fluido fino a 130°C nelle condizioni dichiarate, mentre la temperatura di pulizia specificata può raggiungere i 140°C.

Queste sono capacità dell'apparecchiatura, non temperature di lavorazione del prodotto raccomandate. La temperatura operativa effettiva dovrebbe essere determinata dalla formulazione chimica e dai suoi requisiti di lavorazione.

Per le formulazioni sensibili alla temperatura, l'obiettivo è mantenere una condizione del prodotto sufficientemente stabile durante tutto il pompaggio, in modo che i cambiamenti di viscosità non creino un comportamento di trasferimento incoerente.

La Separazione di Fase è Principalmente un Problema di Formulazione

La separazione di fase richiede particolare attenzione perché non può essere risolta semplicemente cambiando la pompa.

I detergenti e i prodotti a base di tensioattivi possono contenere più ingredienti che devono rimanere uniformemente distribuiti. La separazione può derivare da incompatibilità di formulazione, cambiamenti di concentrazione, variazioni di temperatura, miscelazione insufficiente, condizioni di stoccaggio o altri fattori chimici e fisici.

Il ruolo della pompa è trasferire la formulazione senza disturbare inutilmente il suo stato stabilito.

Una pompa a doppia vite fornisce spostamento continuo e condizioni di convogliamento regolabili, consentendo di controllare la velocità di trasferimento in base alle caratteristiche del prodotto.

Se una formulazione ha già raggiunto l'uniformità richiesta nella fase di preparazione, mantenere condizioni di trasferimento appropriate può aiutare a evitare di introdurre un'ulteriore fonte di instabilità.

Questa è una considerazione fondamentalmente diversa dall'uso di una pompa per omogeneizzare una formulazione. La pompa a doppia vite dovrebbe essere vista come un dispositivo di trasferimento controllato, non come un sostituto dell'apparecchiatura di formulazione o miscelazione.

Gestione dei Concentrati di Detergenti ad Alta Viscosità

Alcuni prodotti detergenti sono fabbricati come formulazioni concentrate che sono significativamente più viscose dei loro prodotti finali diluiti.

Ciò crea un diverso requisito di pompaggio durante la produzione. La pompa deve generare una forza di convogliamento sufficiente mantenendo un movimento stabile del prodotto attraverso la pompa e il processo a valle.

Il principio operativo volumetrico della SLGP lo rende adatto per selezionate formulazioni ad alta viscosità. La sua gamma operativa può essere regolata in base alle condizioni effettive del prodotto, anziché richiedere che il processo operi a una velocità fissa.

La pompa può anche gestire mezzi contenenti particelle fino a 40 mm di diametro in condizioni adatte. Per i prodotti chimici, le caratteristiche effettive delle particelle rimangono importanti, in particolare quando le particelle sono dure, abrasive, irregolari o presenti in alte concentrazioni.

Convogliamento Reversibile per la Gestione del Prodotto

La produzione di tensioattivi e detergenti può coinvolgere prodotti con viscosità diverse o formulazioni che devono essere recuperate dopo il trasferimento.

La pompa SLGP supporta il funzionamento reversibile cambiando la direzione di rotazione dell'albero. Ciò cambia la direzione del convogliamento del prodotto senza richiedere modifiche meccaniche alla pompa.

Per i prodotti chimici, ciò può essere utile quando una formulazione deve essere riportata a una fase di processo precedente o quando il prodotto residuo deve essere recuperato da una sezione di trasferimento.

Il vantaggio qui è principalmente la flessibilità del processo a livello di trasferimento del prodotto, piuttosto che l'integrazione completa del sistema.

Selezione della Tenuta per Formulazioni Chimiche

La tenuta dell'albero è un'altra considerazione importante quando si pompano prodotti chimici.

La SLGP può essere configurata con tenute meccaniche singole, tenute meccaniche doppie, tenute per albero in gomma o tenute a baderna. L'opzione appropriata dipende dalla composizione chimica, dalla temperatura, dalla pressione, dalle condizioni di pulizia e dai requisiti di compatibilità della formulazione.

Per concentrati di tensioattivi aggressivi o prodotti chimici detergenti, la compatibilità della tenuta dovrebbe essere valutata insieme a tutti i materiali a contatto con il prodotto. La resistenza chimica non può essere determinata dal solo corpo pompa.

Ciò è particolarmente importante quando un produttore processa più formulazioni con diverse composizioni chimiche sulla stessa apparecchiatura.

Dal Concentrato di Tensioattivo al Detergente Finito

Il comportamento di un detergente durante il pompaggio può cambiare man mano che la sua formulazione si sviluppa.

Le materie prime possono prima essere disperse o disciolte, seguite dall'aggiunta di tensioattivi, builder, solventi, fragranze, principi attivi o altri componenti. Man mano che la concentrazione e la composizione cambiano, possono cambiare anche la viscosità e la sensibilità all'aria.

In ogni fase, la pompa dovrebbe essere azionata in base alle condizioni effettive del prodotto.

Una formulazione facile da trasferire in una fase iniziale può diventare sostanzialmente più viscosa dopo l'aumento della concentrazione. Al contrario, un detergente finito diluito può richiedere un punto operativo completamente diverso.

Questo è il motivo per cui un'ampia gamma operativa della pompa può essere preziosa: il processo di pompaggio può essere regolato man mano che il prodotto chimico cambia, invece di trattare ogni stadio della formulazione come lo stesso compito di movimentazione dei fluidi.

Un Approccio di Pompaggio Controllato per Prodotti a Base di Tensioattivi

La formazione di schiuma e l'instabilità di fase nella produzione di tensioattivi e detergenti sono strettamente collegate alla chimica della formulazione e alle condizioni di processo. La scelta della pompa non può eliminare indipendentemente questi fenomeni, ma può influenzare il modo in cui il prodotto vive la fase di trasferimento.

La pompa sanitaria a doppia vite fornisce convogliamento volumetrico continuo, flusso a bassa pulsazione, funzionamento a vite senza contatto, trasferimento reversibile e un'ampia gamma operativa. Queste caratteristiche consentono ai produttori di regolare le condizioni di pompaggio in base a viscosità, temperatura, stadio di formulazione e velocità di produzione richiesta.

Per tensioattivi e detergenti, l'obiettivo non è quindi semplicemente pompare più velocemente. È stabilire una condizione di trasferimento controllata che rispetti il comportamento fisico del prodotto chimico – dalla formulazione concentrata al prodotto finito – minimizzando al contempo l'incorporazione d'aria non necessaria e il disturbo meccanico.