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応用例

カルボキシメチルセルロース(CMC)溶解の準備工程

カルボキシメチルセルロースナトリウム(E466)は、綿または木材パルプに由来する親水性コロイドです。CMC、セルロースまたはセルロースガムとしても知られています。

水溶性であり、食品産業では、単独、あるいは他の親水性コロイドと組み合わせて使用されています。増粘剤、安定剤として、また遊離水を結合するために用いられています。応用例としては、飲料、チーズ、アイスクリーム、ソース、焼き菓子、冷凍デザートなどが含まれます。また、粉末飲料の口当たりを改善するために使用することもできます。また、製薬、化粧品、化学産業での用途にも使用されています。たとえば、CMCは錠剤のバインダーとして使用され、歯磨き粉や掘削泥水にも応用されています。

プロセス

CMCは、さまざまなグレードのものが利用されており、それらすべてが、任意の温度で水に溶解します。ですが、他の親水性コロイドと同様に、CMCは水と接触すると塊またはフィッシュアイを形成する傾向があります。これを防ぐために取れる予防策がいくつかあります。多くのメーカーが、分散が容易になるよう、さまざまな顆粒サイズの製品を提供しています。

典型的な分散プロセスは次のとおりです:

  • 容器内の水を攪拌し、攪拌渦を形成させます。CMC粉末を、渦の中に投入し分散させます。
  • 投入分散後、粉体が完全に水和するまで攪拌を続けます。
  • CMCは、分散を容易にするために、砂糖などの他の材料と事前に混合することがあります。
  • 粉体はまた、水和を遅らせ、塊の形成を防ぐために、非水性液体の方に事前に分散させる場合があります。

課題

従来型の攪拌機を使用したCMCなどの親水性コロイドの分散は、いくつかの問題を引き起こす可能性があります:

  • CMCの分散と水和は、特に高濃度では、水に加えると塊を形成する傾向があるため、時間がかかり、困難なプロセスになる可能性があります。これは、オペレーターの作業ミスによって悪化する可能性があります。
  • 粉末同士を予め混合することや、CMCの非水性液体への事前混合は、処理時間とコストを増加させます。
  • 攪拌機は、凝集塊をすばやく分解するのに十分な剪断力を生み出すことができないため、長い混合時間と低収率につながります。多くの配合で、これを補うために余分な量のCMCを使ってしまい、それによって原材料コストが増加します。
  • 混合液に残っている凝集物の濾過することは、処理時間を大幅に増加させ、濾過による原材料の損失をもたらします。
  • 粘度の上昇が始まると、溶液の攪拌と粉末の分散がますます困難になります。
  • 分散/水和を完了するには、混合時間が長くかかります。
  • 適切に分散されていない場合、CMCは保管中またはその後の処理中に徐々に水和し、製品の粘度に望ましくない変化をもたらします。

解決方法

シルバーソン高せん断ミキサーは、これらのプロセスを劇的にスピードアップすることができます。操作は次のとおりです:

Stage 1

容器にベース液を入れ、ミキサーを始動します。CMCは、他の粉体と事前に混合することなく、容器に直接投入することができます。

Stage 2

ローターの高速回転は強力な吸引力を生み出し、CMCの粉末と液体をワークヘッド内に引き込みます。ローターとステーターの間のギャップでせん断が与えられ、凝集物が分解分散します。

Stage 3

次に、混合液はステーターの開口部から押し出され、周囲の混合液に押し戻され、液体にさらされる粉末の表面積が増加し、水和プロセスが加速されます。容器内の溶液が再びワークヘッド内に取り込まれ、このサイクルが繰り返されます。ごく短時間の間で、すべての材料がワークヘッドを通過することで、完全に分散した凝集物のない混合溶液が得られます。

  • Stage 1

    Stage 1

    容器にベース液を入れ、ミキサーを始動します。CMCは、他の粉体と事前に混合することなく、容器に直接投入することができます。

  • Stage 2

    ローターの高速回転は強力な吸引力を生み出し、CMCの粉末と液体をワークヘッド内に引き込みます。ローターとステーターの間のギャップでせん断が与えられ、凝集物が分解分散します。

  • Stage 3

    次に、混合液はステーターの開口部から押し出され、周囲の混合液に押し戻され、液体にさらされる粉末の表面積が増加し、水和プロセスが加速されます。容器内の溶液が再びワークヘッド内に取り込まれ、このサイクルが繰り返されます。ごく短時間の間で、すべての材料がワークヘッドを通過することで、完全に分散した凝集物のない混合溶液が得られます。


メリット

シルバーソンミキサーは、このアプリケーションに多くの利点を提供します:

  • 粉ダマや凝集のない混合液。
  • CMCは容器に直接投入することができるため、オペレーターの操作ミスを排除することができます。
  • 他の粉末との予備混合や非水相成分への事前混合は必要ありません。
  • 歩留まり/機能性を最大化することで、粉末含有量を減らして製品配合を見直し、原材料コストを削減することができます。
  • 安定した品質と高い再現性。
  • 混合時間の短縮。
  • 最終的な溶液の粘度が安定します。
  • バッチ間の均一性が向上します。

 

幅広いバッチサイズと配合に対するミキサーモデルを提供しています。モデル全体で一貫した結果が得られるため、スケールアップが容易となります:

試験室用ミキサー

  • 小規模のバッチおよびR&D作業に最適
  • 最大12リットルのバッチサイズに適しています
  • 生産用モデルと同じ公差で設計されており、スケールアップにおける正確な手段を提供します
  • 交換可能なワークヘッドにより、さまざまな用途に適合させることができます

シルバーソン パイロットスケールミキサー

  • 上記の試験室用ミキサーと同様の機能
  • 粘度に応じて、最大50リットルのバッチサイズに適しています
このミキサーの詳細

バッチ型ハイシアーミキサー

  • 1,000リットル程度までのバッチに対応
  • 移動式スタンドが利用可能
  • タンクから別タンクへの移動が容易
このミキサーの詳細

ウルトラミックス

  • 強力な攪拌力
  • 大量の粉体をすばやく投入・混合することが可能
  • 高粘度液の処理に最適
このミキサーの詳細

フラッシュミックス

  • 大きな処理量に対応
  • 大量の粉体をすばやく投入・混合することが可能
  • 空気の混入が少ない
  • 洗浄が容易
  • 安定した粉体吸引工程の実現
  • 操作が簡単
  • 高粘度液の処理に対応
このミキサーの詳細

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