界面活性剤および洗剤用サニタリー二軸スクリューポンプ：泡立ちと相分離の解消

界面活性剤および洗剤の配合物は、ポンプ輸送中に大きく変化しうる。混合槽内では均一に見える液体でも、移送後に過剰な泡立ち、空気の混入、または見かけ上の粘度変化を生じることがある。製造業者にとって、これらの変化は単なるポンプの問題ではない。化学製品の外観、充填挙動、濃度の一貫性、そして最終品質に影響を及ぼす可能性がある。

そのため、移送工程は界面活性剤および洗剤の処理における重要な部分となる。ポンプは、不要な空気の混入を制限し、製品を乱す運転条件を回避しつつ、配合物を要求される速度で移送しなければならない。

サニタリーツインスクリューポンプは、これらの用途に対して容積式の搬送方法を提供する。連続的なスクリューの動き、非接触運転、調整可能な速度、そして広い粘度範囲への対応能力により、特定の界面活性剤および洗剤配合物の制御された移送に適している。

ポンプ輸送中に界面活性剤の挙動が異なる理由

界面活性剤の決定的な特性は、表面張力を低下させ、界面と強く相互作用する能力である。この特性は、洗剤、洗浄剤、乳化剤、湿潤剤、および他の多くの化学配合物に不可欠であるが、同時に、空気が液体中に分散されると製品が泡立ちやすくなる。

空気は、製品が乱流領域を通過する際、液面が低い際、またはポンプ条件が過度の攪拌を生み出す際に導入される可能性がある。一旦空気が界面活性剤に富む液体に入ると、気泡は急速に分離せずに安定したままになることがある。

結果として、実際の液体含有量よりもはるかに嵩高いように見える製品が生じる可能性がある。持続的な泡は、下流の充填の一貫性を低下させ、最終配合物の目視検査を複雑にする。

このため、製品の搬送方法を制御することは、配合物自体を制御することと同様に重要になりうる。

連続搬送による不要な流量変動の回避

SLGP二軸スクリューポンプは、2本の回転スクリューによって生成される連続的に移動するキャビティを通して製品を輸送する。往復ポンプとは異なり、搬送動作は吸入および吐出ストロークの繰り返しに依存しない。

これにより、低脈動の移送パターンが生まれ、洗剤または界面活性剤配合物を比較的安定した速度で移動させる必要がある場合に有益である。

また、スクリューは互いに、またはポンプケーシングと直接接触することなく動作する。製品は、繰り返される機械的衝撃によって移送されるのではなく、回転するスクリュー形状によって形成される空間を通して搬送される。

過度の機械的処理が望ましくない配合物にとって、これは移送プロセスを制御するための有用な出発点を提供する。

これは、二軸スクリューポンプが自動的に泡を除去すると主張することとは区別することが重要である。泡の形成は、配合物の化学的性質と運転条件に依存する。ポンプは、不必要に過酷な条件で運転することなく操作できる制御可能な搬送機構を提供することに貢献する。

ポンプ速度は製品品質の変数である

界面活性剤および洗剤の場合、ポンプ速度は単なる容量設定として扱うべきではない。

回転速度を上げると処理量は増加するが、配合物がポンププロセスを受ける方法も変化する。したがって、適切な速度は、製品の粘度、温度、要求流量、圧力差、および空気混入に対する感受性に依存する。

SLGPシリーズは広い調整可能な速度範囲を有し、全体の設計は最大3,600 rpmに達することができる。これは、高速がすべての配合物に適していることを意味するものではない。むしろ、利用可能な範囲により、製造業者は特定の化学製品に適した運転ポイントを特定することができる。

目的が最大処理量ではなく制御された移送である場合、低めまたは中程度の運転速度が好ましい場合があり、より流動性の高い配合物には異なる条件が適切な場合がある。

重要な点は、ポンプ速度をポンプの最大能力ではなく、製品の挙動に合わせることである。

粘度変化による移送挙動の変化

界面活性剤および洗剤製品は、比較的薄い洗浄液から濃縮された高粘度製品まで、多くの配合形態で入手可能である。

粘度はまた、処理中に変化する可能性がある。濃度、温度、溶解成分、および配合物構造はすべて、流動抵抗に影響を与える可能性がある。

SLGPポンプは広い粘度範囲向けに設計されており、提供される製品情報では、該当する条件下で最大500,000 cStまでの対応能力が指定されている。

この広い範囲は、異なる化学配合物が同じポンプ技術で処理される場合に有用である。ただし、適切なポンプモデルと運転ポイントは、実際の粘度とプロセス条件に依然として依存する。

例えば、濃縮洗剤の場合、高い粘度に対する最も効果的な対応は、単にポンプ速度を上げることではない場合がある。製品温度、スクリュー構成、圧力要件、および吸込条件を総合的に考慮する必要がある。

温度は粘度と製品挙動の両方を変化させる

温度は、界面活性剤および洗剤処理におけるもう一つの重要な変数である。

温度上昇に伴い粘度が低下すると、配合物は移送しやすくなる可能性があるが、温度変化は溶解性、相挙動、成分適合性、および最終製品の物理的外観にも影響を与える可能性がある。

SLGPポンプは、規定条件下で最高130°Cの媒体温度を処理でき、指定された洗浄温度は140°Cに達する。

これらは、推奨される製品処理温度ではなく、機器の能力である。実際の運転温度は、化学配合物とその処理要件によって決定されるべきである。

温度に敏感な配合物の場合、目標は、ポンプ輸送中に製品の状態を十分に安定に保ち、粘度の変化が一貫性のない移送挙動を引き起こさないようにすることである。

相分離は主に配合の問題である

相分離は、単にポンプを変更しても解決できないため、特に注意が必要である。

洗剤および界面活性剤ベースの製品は、均一に分布した状態を維持する必要がある複数の成分を含む場合がある。分離は、配合の非互換性、濃度変化、温度変動、混合不十分、保管条件、または他の化学的および物理的要因に起因する可能性がある。

ポンプの役割は、配合物の確立された状態を不必要に乱すことなく移送することである。

二軸スクリューポンプは、連続的な容積移送と調整可能な搬送条件を提供し、製品の特性に応じて移送速度を制御することを可能にする。

配合物が準備段階で既に必要な均一性を達成している場合、適切な移送条件を維持することは、不安定性の追加要因を導入するのを避けるのに役立つ。

これは、配合物を均質化するためにポンプを使用することとは根本的に異なる考慮事項である。二軸スクリューポンプは、制御された移送装置として見なされるべきであり、配合または混合装置の代わりとして見なされるべきではない。

高粘度洗剤濃縮物の取り扱い

一部の洗剤製品は、最終的な希釈製品よりも大幅に粘度が高い濃縮配合物として製造される。

これにより、生産中に異なるポンプ要件が生じる。ポンプは、ポンプおよび下流プロセスを通じて安定した製品移動を維持しながら、十分な搬送力を生成する必要がある。

SLGPの容積式動作原理は、特定の高粘度配合物に適したものにしている。その運転範囲は、プロセスを1つの固定速度で動作させる必要なく、実際の製品状態に応じて調整できる。

ポンプはまた、適切な条件下で最大直径40 mmの粒子を含む媒体を処理できる。化学製品の場合、特に粒子が硬い、研磨性がある、不規則である、または高濃度で存在する場合、実際の粒子特性が重要である。

製品取り扱いのための逆転搬送

界面活性剤および洗剤の生産には、異なる粘度の製品、または移送後に回収する必要がある配合物が含まれる場合がある。

SLGPポンプは、シャフトの回転方向を変えることで逆転運転をサポートする。これにより、ポンプの機械的な変更を必要とせずに、製品の搬送方向が変わる。

化学製品の場合、配合物を以前のプロセス段階に戻す必要がある場合、または移送セクションから残留製品を回収する必要がある場合に、これは有用である。

ここでの利点は、主に完全なシステム統合ではなく、製品移送レベルでのプロセス柔軟性である。

化学配合物用のシール選定

シャフトシールは、化学製品をポンプ輸送する際のもう一つの重要な考慮事項である。

SLGPは、単一メカニカルシール、二重メカニカルシール、ゴムシャフトシール、またはパッキンシールで構成できる。適切なオプションは、配合物の化学組成、温度、圧力、洗浄条件、および適合性要件に依存する。

攻撃的な界面活性剤濃縮物または洗剤化学薬品の場合、シールの適合性は、すべての製品接触材料とともに評価されるべきである。耐薬品性は、ポンプボディのみから決定することはできない。

これは、製造業者が同一の機器上で異なる化学組成を持つ複数の配合物を処理する場合に特に重要である。

界面活性剤濃縮物から最終洗剤まで

ポンプ輸送中の洗剤の挙動は、その配合が開発されるにつれて変化する可能性がある。

原料は最初に分散または溶解され、続いて界面活性剤、ビルダー、溶剤、香料、有効成分、または他の成分が添加される可能性がある。濃度と組成が変化するにつれて、粘度と空気に対する感受性も変化する可能性がある。

各段階で、ポンプは実際の製品状態に応じて操作されるべきである。

初期段階で移送が容易な配合物は、濃度が増加した後には実質的に高粘度になる可能性がある。逆に、希釈された最終洗剤は、完全に異なる運転ポイントを必要とする場合がある。

これが、広いポンプ運転範囲が価値を持つ理由である。つまり、すべての配合段階を同じ流体処理タスクとして扱うのではなく、化学製品が変化するにつれてポンププロセスを調整できる。

界面活性剤ベース製品のための制御されたポンプアプローチ

界面活性剤および洗剤生産における泡立ちと相不安定性は、配合化学および処理条件と密接に関連している。ポンプの選定だけではこれらの現象を独立して排除することはできないが、製品が移送段階をどのように経験するかに影響を与えることはできる。

サニタリーツインスクリューポンプは、連続容積式搬送、低脈動流、非接触スクリュー動作、逆転移送、および広い運転範囲を提供する。これらの特性により、製造業者は粘度、温度、配合段階、および要求生産率に応じてポンプ条件を調整することができる。

したがって、界面活性剤および洗剤の場合、目的は単により速くポンプ輸送することではない。それは、濃縮配合物から最終製品に至るまで、化学製品の物理的挙動を尊重し、不必要な空気混入および機械的撹乱を最小限に抑えつつ、制御された移送条件を確立することである。