Hochdruckhomogenisatoren dienen der Herstellung von stabilen Dispersionen durch die Anwendung von hohen Drücken an engen Geometrien wie z. B. Homogenisierventilen. Diese Technologie wurde um 1900 von Auguste Gaulin für die Homogenisierung von Milch entwickeltPatent AT17457B, Verfahren und Vorrichtung zur Erzielung einer möglichst homogenen Beschaffenheit der Milch, Priorität: 19.08.1902, Veröffentlichung 10.09.1904, Anmelder und Erfinder August Gaulin . alternativtext=Hochdruckhomogenisator|mini|Hochdruckhomogenisator von A. Gaulin um 1900|ohne
Wirkungsprinzip (Quelle: https://www.axflow.com/globalassets/catalog/sb/verkaufsbroschure-apv-homogenisatoren.pdfhttp://gaulinhomogenizer.com/) Hochdruckhomogenisator mit Homogenisierventil Eine Rohemulsion / Vormischung wird mit einer Pumpe (meist eine Kolbenpumpe) auf z. B. 50-300MPa komprimiert und durch ein Homogenisierventil gepumpt. Der Druck auf der Seite der Rohemulsion wird durch den Gegendruck des Homogenisierventils eingestellt. Dabei kommt es zu Dehnströmungen und Kavitation was zur Tropfenzerkleinerung führt. Beim Homogenisieren kann auch eine Inaktivierung von Mikroben erreicht werden. alternativtext=Homogenisierventil|ohne|mini|Prinzipskizze eines Homogenisierventils: Feed= Rohemulsion, Seat = Ventilsitz, Impact ring = Prallring, Valve= Ventil, Homogenized product = homogenisiertes Produkt Beim Ventilblock wird zwischen Gaulin und Rannie Bauweise unterschieden. Der Gaulin Monoblock hat weniger Dichtungen und ist für hygienisches Arbeiten vorteilhaft. Die Rannie-Bauweise ermöglicht dagegen höhere Homogenisierdrücke. Beispiele für Hochdruckhomogenisatoren ohne Homogenisierventil Einfache Düsen mit einem Durchmesser von weniger als 1 mm stellen eine Alternative zu Homogenisierventilen dar. Ein damit konstruierte Strahldispergator kann aus mehreren Düsen bestehen, wobei das Produkt auf eine Prallwand auftrifft oder aus gegenüber liegenden Düsen aufeinanderpralltPatentanmeldung EP0101007A2, Herstellung von pharmazeutischen oder kosmetischen Dispersionen, Prioritätsanmeldung 14.08.82, Veröffentlichung 22.02.84, Anmelder: Bayer AG, Erfinder: M. Bücheler, H. Gehringer, B. Klinksiek, B. Koglin Patentanmeldung WO2008/113519A1, Strahldispergator, Prioritätsanmeldung 22.03.2007, Veröffentlichung 25.09.2008, Anmelder Bayer Technology Services GmbH, Erfinder: F. Herbstritt, O. Behrend.
Beim Microfluidizer wird die Rohemulsion mit hohem Druck durch enge Kanäle in eine Interaktionskammer mit hohen Scherraten gepumpt. Die Stabilität der so hergestellten Siliconemulsionen ist deutlich besser gegenüber Emulsionen, die mit Gaulin Homogenisatoren hergestellt wurdenPatent US6245852B1, Preparation of polyorganosiloxane emulsion, Prioritätsanmeldung 12.08.1998, Veröffentlichung 12.6.2001, Anmelder: Shinetsu Chemical Co, Erfinder: K. Hasegawa, S. Kuwata.
Anwendungen (Quelle: )
Nahrungsmittel
Milch Fruchtsaft
Kosmetik
ReinigungsmittelPatent EP0939616B1, Kosmetisches Reinigungsmittel und seine Anwendung, Prioritätsanmeldung 15.11.1996, Veröffentlichung 15.01.2003, Anmelder: L’Oreal, Erfinder: D. Cauwet-Martin HaarpflegePatentanmeldung WO9800092A1, Verwendung von Hydrogelbildnern und Mittel zur Behandlung keratinischer Fasern, Prioritätsanmeldung 01.07.1996, Veröffentlichung 08.01.1998, Anmelder: Schwarzkopf GmbH, Erfinder: R. H. Müller, J. Herbort, E. Höffgen, M. Krüger HautschutzpräparatePatentanmeldung DE19857492A1, Wasserhaltige Hautschutzpräparate zur Prävention von Hautschäden, Anmeldung 14.12.1998, Veröffentlichung 15.06.2000, Anmelder Kuhs GmbH&Co, Erfinder: H. Lautenschläger, M. Albrecht, M. Bohn, M. Weisser
Chemie
SchmierfettePatent DE1111757B Verfahren zur Herstellung von Schmierfett, Anmeldung 27.11.1954 Veröffentlichung 27.07.1961, Anmelder: Socony Mobil Oil Co, Inc, Erfinder: E. L. Armstrong jun SiliconemulsionenPatent DE4421500C1, Wäßrige, siliciumorganische Verbindungen enthaltende Zusammensetzungen, Anmeldung 20.06.1994, Veröffentlichung der Patenterteilung 07.12.1995, Anmelder; Chemiewerk Nünchritz GmbH, Erfinder: H. Rautschek, R. OttoPatent EP2065431B1, Wässrige Dispersionen von Organosiliziumverbindungen, Prioriät 30.11.2007, Veröffentlichung der Patenterteilung 19.01.2011, Anmelder: Wacker Chemie AG, Erfinder: H. Rautschek, H. Ackermann Wachsemulsionen
Pharmazie
Salben Intravenöse Emulsionen Tabletten Augenemulsionen Hautemulsionen und - gels
Biotechnologie
ZellaufschlussPatentanmeldung DE3818237A1, Hochdruckhomogenisator, Anmeldung 28.05.1988, Veröffentlichung 30.11.1989, Anmelder Bran+Luebbe GmbH, Erfinder H.-G. Büschelberger, H. Kaphengst, R. Klopp
Einzelnachweise
Kategorie:Ingenieurwissenschaft