アルギン酸塩の分散と水和

プロセス

アルギン酸塩は微粉末や粒状の形態で流通しており、どちらも水に加えると粉だまを形成する傾向が強く、これを克服するために様々な分散方法が求められます。カルシウムはゲル構造の形成を妨げるため、完全なゲル化機能を獲得するためには、アルギン酸塩を脱イオン水に分散させる必要があります。典型的な分散プロセスは次のとおりです。

• プロセス容器を水で満たします。
• 攪拌機を始動させます。
• アルギン酸塩を、しばしば塩や砂糖などの別の粉体と事前に混合乾燥する方法がとられます。そうすることで攪拌時にアルギン酸塩の粒子を分散しやすくなるからです。
• アルギン酸塩は、塊にならないよう、攪拌機によって生み出された渦に向かって、適切な速さで注意深く投入します。混合液の粘度が高くなるにつれて粉末の取り込みがますます困難になるため、できるだけ早く混合を行う必要があります。
• アルギン酸塩が完全に分散して水和するまで攪拌を続けます。
• 凝集物および、水和されていないアルギン酸塩のダマを除去するために、濾過工程が必要となる場合があります。

解決方法

シルバーソンの高せん断混合技術は、従来のミキサーや攪拌機に比べると、ほんのわずかな時間でアルギン酸塩を効果的に分散させます。以下その仕組みです。

Stage 1

容器に脱イオン水を入れ、フラッシュミックスミキサーを始動させ、水の循環を開始します。アルギン酸塩は粉体供給ホッパーに投入します。バルブが開かれると、高速の液体の流れの中に粉体が引き込まれます。

Stage 2

粉体/液体の混合液はすぐにローターステーターワークヘッドに取り込まれ、強力な機械的および流体的せん断を受けます。これにより、粉ダマが完全に分散し、凝集物がなくなります。

Stage 3

溶液は、ミキサーのポンプ力によってタンクに戻されます。粉体の添加が完了した後、短時間、循環運転をすることでプロセスが完了します。

Stage 1 Stage 2 Stage 3

• Stage 1
  

  Stage 1

  容器に脱イオン水を入れ、フラッシュミックスミキサーを始動させ、水の循環を開始します。アルギン酸塩は粉体供給ホッパーに投入します。バルブが開かれると、高速の液体の流れの中に粉体が引き込まれます。

• Stage 2
  

  Stage 2

  粉体/液体の混合液はすぐにローターステーターワークヘッドに取り込まれ、強力な機械的および流体的せん断を受けます。これにより、粉ダマが完全に分散し、凝集物がなくなります。

• Stage 3
  

  Stage 3

  溶液は、ミキサーのポンプ力によってタンクに戻されます。粉体の添加が完了した後、短時間、循環運転をすることでプロセスが完了します。

メリット

このアプリケーションではシンプルな攪拌機やアジテーターの代わりに高せん断ミキサーを使用するとで、次のような利点がうまれます。

• アルギン酸塩の増粘効果が最大化され、原材料の収率が増加します。アルギン酸塩の量を減らして製品の配合比を見直し、原材料コストを下げることができます。
• 処理時間が大幅に短縮されます。長時間の混合による意図しない温度上昇リスクを低減することができます。
• アルギン酸塩はタンクまたは粉体供給ホッパーに直接、添加することができ、他の粉体と事前に混合する必要がありません。
• 粉ダマのない均質な混合液。
• 粉体添加工程中のオペレーターによるエラーが事実上排除されます。
• 粘度が高い場合でも粉体を配合することができます。
• 安定した品質と高い再現性。

この用途にはさまざまなミキサーの選択肢があり、バッチサイズ、最終的な粘度、使用するガムのグレードや配合比によって適切な方法が決まります。