El primer método produce buenos resultados si se utiliza un dispositivo de cizallamiento mecánico como un molino coloidal o un mezclador en línea en el paso de acabado, el primer método de premezcla generalmente produce buenos resultados.
Habiendo asegurado una premezcla estable y bien formulada, el molino coloidal o el mezclador en línea pueden terminar el trabajo de emulsión. La zona de intensas fuerzas de cizallamiento hidráulico dentro del molino coloidal o del cabezal mezclador en línea rompe las gotitas de la fase interna y crea el tamaño de partícula pequeño que generalmente se desea. Si se usa suficiente emulsionante para el enorme aumento en la superficie generada por este proceso, el producto final debería exhibir una estabilidad mejorada.
En algunos casos, se puede producir una buena emulsión con un nivel moderado de energía mecánica aplicada, pero se produce una emulsión pobre si se aumenta el nivel de energía. El aumento de la energía aplicada provoca una reducción adicional del tamaño de las partículas, pero sin un ajuste a la concentración de emulsionante, las partículas más pequeñas no son estables. Esto se conoce como trabajar demasiado la emulsión. El equipo de procesamiento, como los mezcladores en línea que ofrecen gestión de la zona de corte (zonas de acción de corte alto, personalizables múltiples) y control de orden de mezcla (cámaras de mezcla adaptables para introducir material de proceso en diferentes posiciones en la zona de corte), proporciona ventajas críticas para desarrollo y procesamiento de emulsiones comerciales.
La reducción de la viscosidad de la fase dispersa mejora la formación de la emulsión, pero ¿qué efectos se pueden esperar de los cambios en la viscosidad de la fase continua? Una reducción de la viscosidad debería conducir a una formación de emulsión más fácil debido a una tensión interfacial reducida. Si bien esto es cierto, se debe considerar otro factor. Un aumento en la viscosidad de la fase continua mejorará en gran medida la estabilidad de la emulsión al retardar el inevitable aumento de las gotitas de aceite a la superficie. En la mayoría de las circunstancias, este producto acabado más estable es la principal preocupación, y se acepta con gusto la decisión de obtener esta ventaja a expensas de superar una tensión interfacial más alta en la etapa de procesamiento mecánico.
El monitoreo y control de la viscosidad del proceso de emulsificación se vuelve fundamental para lograr un proceso repetible y eficiente.
Control de calidad del procesamiento y aplicación de emulsiones
Con las propiedades físicas de las emulsiones, la información para verificar los resultados con un proceso de control de calidad (QC) confiable es extremadamente esencial para garantizar que los procesos de dispersión y homogeneización produzcan resultados confiables en todos los lotes.
El cremoso es el fenómeno en el que la fase dispersa se separa, formando una capa en la parte superior de la fase continua. Es de destacar que en el cremoso, la fase dispersa permanece en estado de glóbulos para que pueda volver a dispersarse al agitar. La formación de crema se puede minimizar si se aumenta la viscosidad de la fase continua. El método más fácil es poner la emulsión en un estante y observar que se creme con el tiempo. Una vida útil mínima aceptable puede ser una especificación de control de calidad. Desafortunadamente, el precio de esta simplicidad es que es posible que no se descubra un lote deficiente hasta que el producto llegue al cliente. Para superar esto, el proceso de cremoso se puede acelerar calentando la emulsión o centrifugándola. A continuación, estos resultados deben relacionarse con una tasa de cremoso estática correspondiente a temperatura ambiente. Todas estas mediciones de la tasa de cremación son simples, pero no precisas.
Varios factores pueden afectar la estabilidad de la emulsión. Los problemas comunes con las inestabilidades de la emulsión son la coalescencia, la floculación, la formación de crema y la rotura. Por lo tanto, es importante monitorear sus propiedades en tiempo real y realizar ajustes adaptativos:
- Concentración de emulsionante
- Relación aceite / agua
- Intensidad de agitación
- Temperatura de mezcla
- Tiempo de mezcla
Dado que la viscosidad de la emulsión no es un parámetro estático, sino que varía debido a los requisitos del proceso, así como al propio procesamiento, es crucial monitorear y controlar la viscosidad durante todo el ciclo de procesamiento.