طراحی و ساخت میکسر هموژنایزر (High Shear Mixer) | تحت خلاء و صنعتی
میکسر هموژنایزر؛ تکنولوژی «برش بالا» برای خلق امولسیون پایدار
میکسر هموژنایزر (Homogenizer) یک همزن معمولی نیست؛ بلکه یک ماشین فرآیندی دقیق مبتنی بر تکنولوژی های شییر (High Shear) است. برخلاف میکسرهای ساده که تنها مواد را جابجا میکنند، هموژنایزرهای آساک تانک وظیفه «شکستن ذرات»، «ریز کردن دانهها تا ابعاد میکرون» و «ایجاد پیوند پایدار بین آب و روغن» را بر عهده دارند.
قلب تپنده این دستگاه، مجموعه «روتور و استاتور» است. چرخش روتور با سرعت بسیار بالا (معمولاً ۳۰۰۰ دور در دقیقه) در داخل استاتور ثابت، نیروی برشی فوقالعادهای ایجاد میکند که باعث میشود ذرات جامد یا مایع در اثر تنش مکانیکی و هیدرولیکی متلاشی شوند. نتیجه این فرآیند، تولید محصولی با بافت کاملاً یکنواخت، بدون دانه و با پایداری طولانیمدت است.
چرا خط تولید شما به هموژنایزر نیاز دارد؟
اگر در صنعت داروسازی، تولید لوازم آرایشی یا صنایع غذایی فعالیت میکنید، احتمالاً با چالش «دوفاز شدن محصول» (جدا شدن روغن از آب) یا «تهنشینی ذرات» روبرو هستید. میکسر هموژنایزر دقیقاً برای رفع این مشکلات طراحی شده است:
• تولید امولسیون (Emulsion): ترکیب پایدار دو مایع غیرقابل حل (مثل آب و روغن) برای تولید کرم، لوسیون و سس مایونز.
• تولید سوسپانسیون (Suspension): پخش کردن ذرات جامد در مایع بدون تهنشینی، جهت تولید شربتهای دارویی و رنگها.
• افزایش جذب و کیفیت: هرچه ذرات ریزتر باشند (میکرونیزه شدن)، جذب کرم روی پوست یا طعمدهی سس در دهان بهتر خواهد بود.
::: 
نکته فنی برای خریداران: میکسر هموژنایزر معمولاً روی مخزن پروسس یا مخزن استیل نصب میشود. اگر هنوز مخزن اصلی خود را انتخاب نکردهاید، پیشنهاد میکنیم ابتدا ظرفیت و نوع جداره مخزن را مشخص کنید، زیرا توان موتور هموژنایزر رابطه مستقیمی با حجم مخزن شما دارد. :::
کدام مدل برای خط تولید شما مناسب است؟
در آساک تانک، ما تکنولوژی «هایشییر» (High Shear) را در سه ساختار متفاوت طراحی کردهایم تا نیازهای مختلف از تولید کارگاهی تا کارخانجات عظیم را پوشش دهیم:
۱. میکسر هموژنایزر تحت خلاء (Vacuum Mixer Homogenizer)
شاهکار مهندسی برای صنایع دارویی و آرایشی اگر محصول نهایی شما کرم، پماد، ژل مو یا خمیر دندان است، بزرگترین دشمن شما «حباب هوا» است. وجود هوا در بافت محصول باعث اکسیداسیون، فساد زودرس و ظاهر مات و غیرحرفهای میشود.
دستگاه میکسر هموژنایزر تحت خلاء یک پکیج کامل شامل مخزن پروسس سه جداره، همزن اسکراپر (بغلتراش) و پمپ وکیوم است. • مزیت کلیدی (حذف حباب): این دستگاه کل فرآیند میکس را در محیط خلاء انجام میدهد. در نتیجه، تمام حبابهای ریز هوا از بافت کرم بیرون کشیده میشوند و محصولی با سطح صیقلی، براق و چگالی بالا تولید میشود.
• کاربرد: تولید محصولات لوکس آرایشی، پمادهای استریل چشمی و سوسپانسیونهای دارویی حساس.
۲. هموژنایزر اینلاین یا خطی (In-Line Homogenizer)
پمپاژ و میکس همزمان برای خطوط پیوسته این مدل دقیقاً مانند یک پمپ سانتریفیوژ قدرتمند در مسیر لولهکشی خط تولید نصب میشود. بر خلاف مدلهای مخزنی، در اینجا مواد داخل مخزن نمیمانند؛ بلکه از یک طرف وارد هدِ هموژنایزر شده، با عبور از روتور-استاتور شدیداً میکس میشوند و از طرف دیگر با فشار خارج میشوند.
• مزیت کلیدی (سرعت و تداوم): هموژنایزر اینلاین بهترین گزینه برای خطوط تولید پیوسته (Continuous) با تناژ بالاست، زیرا فرآیند تولید را متوقف نمیکند.
• کاربرد: صنایع غذایی سنگین مثل تولید رب گوجهفرنگی، سس مایونز، کچاپ و پاستوریزاسیون شیر و لبنیات.
۳. هموژنایزر غوطهور یا بچ (Batch / Immersion Mixer)
راهکاری اقتصادی و منعطف برای مخازن باز اگر بودجه محدودی دارید یا میخواهید یک هموژنایزر را برای چند مخزن مختلف استفاده کنید، مدل غوطهور (بچ) بهترین گزینه است. این دستگاه به صورت عمودی (ایستاده) روی درب مخزن نصب میشود یا توسط جرثقیل داخل مخازن باز (Open Top) فرو میرود.
• مزیت کلیدی (هزینه کم): این مدل نیازی به آببندی پیچیده مکانیکال سیل (در مدلهای ساده) و سیستم وکیوم ندارد، بنابراین قیمت آن به مراتب ارزانتر از مدل تحت خلاء است.
• کاربرد: تولید رنگ و رزین، مخلوط کردن مواد شوینده در مخزن استیل معمولی و کاربردهای عمومی که حساسیت دارویی ندارند.
کالبدشکافی فنی: چه قطعاتی کیفیت هموژنایزر آساک تانک را تضمین میکنند؟
یک دستگاه میکسر هموژنایزر صنعتی، مجموعهای هماهنگ از قطعات دقیق مهندسی است. در اینجا سه بخش حیاتی دستگاه را که تاثیر مستقیم بر کیفیت محصول نهایی شما دارند، بررسی میکنیم:
۱. قلب تپنده دستگاه: موتور زیمنس و اینورتر کنترل دور
قدرت برش (Shear Force) در هموژنایزر مستقیماً به سرعت چرخش روتور بستگی دارد. ما در ساخت این دستگاهها از الکتروموتورهای صنعتی قدرتمند (برندهای اروپایی یا موتوژن تبریز بسته به سفارش) استفاده میکنیم که توانایی چرخش مداوم تا ۳۰۰۰ دور در دقیقه (RPM) را دارند.
اما سرعت بالا به تنهایی کافی نیست؛ کنترل دقیق آن ضروریتر است. به همین دلیل تمامی دستگاههای ما مجهز به اینورتر (VFD) هستند. این قطعه به شما اجازه میدهد:
• سرعت چرخش را دقیقاً متناسب با ویسکوزیته مواد تنظیم کنید.
• استارت دستگاه را نرم (Soft Start) انجام دهید تا به شافت و گیربکس شوک وارد نشود.
• مصرف انرژی را در زمانهایی که نیاز به حداکثر توان نیست، کاهش دهید.
۲. میکسر اسکراپر (Scraper)؛ خداحافظی با تهدیگ و ضایعات!
در تولید مواد غلیظ مثل کرمهای آرایشی، ژل مو یا سس مایونز، مواد تمایل دارند به دیوارههای سرد مخزن بچسبند و در فرآیند میکس شرکت نکنند. این یعنی بخشی از محصول شما همگن نمیشود و بخشی دیگر میسوزد.
راه حل ما نصب همزن اسکراپر (بغلتراش) در کنار هموژنایزر اصلی است.
• وظیفه: تیغههای تفلونی (PTFE) اسکراپر مماس با بدنه داخلی مخزن پروسس حرکت کرده و مواد چسبیده به دیواره را میتراشند و به مرکز مخزن (جایی که هموژنایزر قرار دارد) هدایت میکنند.
• نتیجه: انتقال حرارت بهتر، جلوگیری از سوختگی مواد و یکنواختی ۱۰۰٪ محصول نهایی.
۳. سیستم سیرکولاسیون (Circulation Loop)
برای اطمینان از اینکه “تمام” ذرات محصول حداقل یک بار از داخل هدِ هموژنایزر عبور کردهاند، صرفاً هم زدن داخل مخزن کافی نیست. در مدلهای پیشرفته، ما یک خط لوله بازگشتی (Recycle Line) طراحی میکنیم. مواد از کف مخزن توسط پمپ (یا خودِ هموژنایزر اینلاین) مکیده شده و پس از عبور از تیغههای برشدهنده، مجدداً از بالای مخزن به داخل آن ریخته میشوند. این چرخه مداوم تضمین میکند که حتی یک قطره از محصول بدون همگن شدن باقی نماند.
کاربردهای تخصصی؛ فراتر از یک همزن ساده
شاید تصور کنید میکسر هموژنایزر فقط برای مخلوط کردن است، اما در صنایع حساس، وظیفه اصلی این دستگاه «تغییر ساختار فیزیکی مواد» است. دو فرآیند پیچیده وجود دارد که تنها با تکنولوژی “هایشییر” (High Shear) قابل انجام است:
۱. تولید امولسیون پایدار (Emulsification)؛ آشتی آب و روغن
بزرگترین چالش در تولید محصولات آرایشی (کرم، لوسیون) و غذایی (سس مایونز)، ترکیب کردن دو مایع است که ذاتاً دوست ندارند با هم ترکیب شوند: فاز آب و فاز روغن. در همزنهای معمولی، این دو فاز پس از مدت کوتاهی از هم جدا میشوند (دوفاز شدن).
میکسر هموژنایزر آساک تانک با نیروی برشی فوقالعاده، قطرات روغن را به ابعاد میکرونی (زیر ۵ میکرون) خرد میکند و آنها را در فاز آب حبس میکند.
• نتیجه: تولید کرمها و لوسیونهایی با بافت مخملی که تا سالها پایدار میمانند و روغن پس نمیدهند.
• نکته فنی: برای بهترین نتیجه در تولید امولسیونهای حساس، پیشنهاد ما استفاده از مدل [میکسر هموژنایزر تحت خلاء] است تا حبابهای ریز هوا باعث اکسیداسیون روغن نشوند.
۲. تولید سوسپانسیون یکنواخت (Suspension)؛ خداحافظی با تهنشینی
در صنایع دارویی (شربتهای آنتیبیوتیک) و شیمیایی (رنگ و رزین)، چالش اصلی “تهنشینی ذرات جامد” در مایع است. اگر ذرات پودری به خوبی باز نشوند (Agglomeration)، دارو اثر خود را از دست میدهد یا رنگ دانه دانه میشود.
روتور و استاتور قدرتمند دستگاه ما، کلوخههای پودری را متلاشی کرده و ذرات جامد را به صورت معلق و همگن در کل مایع پخش میکند.
• اهمیت حیاتی در داروسازی: این یکنواختی تضمین میکند که دوز دارو در اولین قطره شربت با آخرین قطره آن دقیقاً برابر است.
• تجهیزات مرتبط: این فرآیند معمولاً در راکتور استیل یا مخازن فرمولاسیون انجام میشود که نیاز به کنترل دمای دقیق دارند.
راهنمای خرید و قیمت میکسر هموژنایزر؛ چرا بازه قیمتی متفاوت است؟
زمانی که برای استعلام قیمت میکسر هموژنایزر تماس میگیرید، با طیف وسیعی از قیمتها مواجه میشوید. این تفاوت قیمت بیدلیل نیست. میکسر هموژنایزر یک دستگاه ترکیبی است و قیمت نهایی آن دقیقاً به «قطعات انتخابی» و «پیچیدگی فرآیند» شما بستگی دارد.
در اینجا ۴ عامل اصلی که قیمت دستگاه شما را در آساک تانک تعیین میکنند، بررسی میکنیم:
۱. نوع دستگاه و سیستم فرآیندی (فاکتور اصلی هزینه)
اولین و مهمترین عامل قیمت، نوع تکنولوژی انتخابی شماست:
• ارزانترین گزینه (میکسر بچ/غوطهور): اگر صرفاً نیاز به همگنسازی در یک [مخزن ذخیره] یا بشکه باز دارید، مدلهای غوطهور به دلیل نداشتن مکانیکال سیلهای پیچیده و سیستم وکیوم، اقتصادیترین گزینه هستند.
• گرانترین گزینه (سیستم تحت خلاء): اگر تولیدکننده دارو یا کرم هستید، مدل [میکسر هموژنایزر تحت خلاء] به دلیل داشتن پمپ وکیوم، مخزن سه جداره فشار قوی و سیستم آببندی پیشرفته، قیمت بالاتری دارد اما تنها راه تولید محصول استاندارد است.
۲. برند موتور و گیربکس (قلب دستگاه)
بخش قابل توجهی از قیمت تمام شده، مربوط به الکتروموتور دستگاه است. ما در آساک تانک دست شما را باز میگذاریم:
• گزینه اقتصادی: استفاده از موتورهای باکیفیت ایرانی (موتوژن) یا چینی درجه یک.
• گزینه پرمیوم: استفاده از موتورهای اروپایی (مانند زیمنس یا ABB) که برای کارکرد ۲۴ ساعته در کارخانجات بزرگ توصیه میشوند. بدیهی است که انتخاب برند اروپایی هزینه اولیه را بالا میبرد اما هزینههای تعمیرات را در ۵ سال آینده حذف میکند.
۳. جنس آلیاژ و کیفیت سطح (Surface Finish)
در صنایع غذایی و دارویی، جنس بدنه فقط یک انتخاب نیست، یک الزام است:
• استیل ۳۰۴: مناسب برای صنایع غذایی عمومی و مواد غیرخورنده (قیمت مناسبتر).
• استیل ۳۱۶L: الزامی برای داروسازی و مواد اسیدی/شیمیایی. این آلیاژ به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و اسید، قیمت بالاتری دارد. همچنین میزان صیقلی بودن سطح (پولیش) در قیمت موثر است؛ پولیش دارویی (الکتروپولیش) فرآیندی زمانبر و هزینهبر است که سطح را میکروبگریز میکند.
۴. سطح اتوماسیون و تابلو برق (PLC)
آیا میخواهید اپراتور به صورت دستی دکمهها را فشار دهد یا همهچیز اتوماتیک باشد؟
• تابلو برق آنالوگ: سیستم ساده دکمهای (ارزان و کارراه انداز).
• سیستم PLC و HMI: نمایشگر لمسی که امکان فرمولنویسی، تنظیم دقیق دور موتور، کنترل دمای مخزن پروسس و تایمرها را به شما میدهد. این سیستم برای کارخانجاتی که نیاز به تکرارپذیری دقیق محصول (Reproducibility) دارند، ضروری است.
چکلیست طلایی قبل از خرید (مشاوره رایگان)
برای اینکه در زمان تماس با کارشناسان فنی ما، دقیقترین پیشفاکتور را دریافت کنید، پاسخ این ۳ سوال را آماده داشته باشید:
1. ویسکوزیته مواد چقدر است؟ (آیا مواد مثل آب روان هستند یا مثل کرم غلیظ؟ اگر غلیظ هستند حتماً نیاز به همزن اسکراپر دارید).
2. حجم تولید روزانه چقدر است؟ (برای تناژ بالا، شاید مدل اینلاین به صرفهتر از خرید چند دستگاه بچ باشد).
3. آیا محصول نهایی حساس است؟ (اگر محصول در اثر هوا اکسید میشود یا حباب میزند، هزینه برای سیستم وکیوم، سرمایهگذاری است نه خرج اضافی).
::: هنوز مطمئن نیستید؟ انتخاب اشتباه در میکسر هموژنایزر میتواند باعث “بریدن محصول” یا “سوختن موتور” شود. پیشنهاد میکنیم همین حالا دیتاشیت مواد خود را برای مهندسین ما ارسال کنید تا بهترین مدل (از نظر فنی و بودجه) را به شما پیشنهاد دهیم. :::
سوالات متداول فنی؛ آنچه مهندسان قبل از خرید میپرسند
۱. تفاوت دقیق «میکسر هموژنایزر» با «همزنهای پروانهای معمولی» چیست؟
همزنهای معمولی (پروانهای یا پارویی) صرفاً وظیفه جابجایی و گردش سیال را دارند و نمیتوانند ذرات را خرد کنند. اما میکسر هموژنایزر با تکنولوژی روتور-استاتور، نیروی برشی (Shear Force) ایجاد میکند. اگر هدف شما صرفاً مخلوط کردن شکر در آب است، همزن معمولی کافی است؛ اما اگر میخواهید روغن را در آب حل کنید (امولسیون) یا ذرات جامد را میکرونیزه کنید، قطعاً به هموژنایزر نیاز دارید.
۲. برای تولید کرم و پماد، آیا سیستم تحت خلاء (Vacuum) الزامی است؟
بله، صد در صد. زمانی که مواد غلیظ (ویسکوز) میکس میشوند، حبابهای هوا داخل محصول حبس میشوند. این حبابها باعث فساد زودرس، تغییر رنگ و ظاهر اسفنجی کرم میشوند. دستگاه میکسر هموژنایزر تحت خلاء با تخلیه کامل هوا قبل و حین میکس، محصولی براق، فشرده و با چگالی استاندارد به شما تحویل میدهد.
۳. آیا دستگاه قابلیت شستشو در محل (CIP) را دارد؟
بله. تمام هموژنایزرهای دارویی و غذایی آساک تانک با استاندارد GMP طراحی شدهاند. طراحی هدِ میکسر و اتصالات به گونهای است که هیچ نقطه کوری (Dead Zone) برای تجمع باکتری وجود ندارد. شما میتوانید با اتصال سیستم CIP به مخزن پروسس، بدون نیاز به باز کردن قطعات، کل مسیر را استریل کنید.
۴. برای مواد خیلی غلیظ (مثل خمیر دندان یا چسب)، موتور نمیسوزد؟
این یکی از رایجترین نگرانیهاست. برای مواد با ویسکوزیته بالا، ما دو راهکار داریم:
1. انتخاب توان موتور: محاسبه دقیق گشتاور بر اساس “دیتاشیت مواد” شما.
2. استفاده از سیستم کمکی: نصب یک همزن اسکراپر (بغلتراش) که مواد را به سمت مرکز هل میدهد تا فشار از روی شافت هموژنایزر برداشته شود.
۵. تفاوت مدل «اینلاین» (In-Line) با مدل «مخزنی» (Batch) در چیست؟
مدل مخزنی داخل مخزن غوطهور میشود و مواد را در همان ظرف میکس میکند. اما مدل اینلاین شبیه یک پمپ است که بیرون از مخزن نصب میشود. مواد وارد آن شده، میکس میشوند و خارج میشوند.
• اگر خط تولید پیوسته دارید (مثل رب گوجه): اینلاین بخرید.
• اگر تنوع محصول دارید و در هر پارت یک فرمول میسازید: مدل مخزنی (بچ) بخرید.
