Технологии  получения и волновой обработки эмульсий, суспензий и пен.

Действие известных современных аппаратов для   получения эмульсий, суспензий и пен основано на молекулярной диффузии и дополнительной передаче энергии рабочей среде  механическим, барботажным, газлифтным, циркуляционным, струйным, пульсационно-струйным, электромагнитным или магнитно-вихревым методами .
Большинство указанных методов хорошо изучены и эффективность их использования достигла своего максимального предела. 

Применение нелинейных волновых режимов движений  открывает новые возможности в получении высококачественных  однородных, обладающих высокой стабильностью и заданной дисперсностью эмульсий, суспензий и пен.
Действие этих машин основано на дополнительной передаче энергии рабочей среде за счет нелинейного внутреннего волнового резонанса, что является принципиально новым подходом и может быть реализовано, как в качестве самостоятельного метода, а так же совместно с известными методами  получения эмульсий, суспензий и пен. При этом, например, исключается необходимость в огромных скоростях вращения лопастных мешалок для создания необходимых градиентов скоростей – перемешивание выполняют силы волновой природы.

Проточные стенды являют собой мощный исследовательский инструмент в изучении волновых процессов,  эффектов и явлений, протекающих в “сердцах” данных стендов – в гидродинамических генераторах волн, а также изучения возможных путей приложений волновых технологий к конкретным  проблемам. Они являются в ряде случаев типовыми проточными волновыми машинами или волновыми узлами для реализации технологических процессов.

Рабочий узел этих стендов имеет в своем составе волновые гидродинамические движители различных типов, создающие вихри, волны и кавитационные области. В зависимости от параметров системы (геометрии, характеристик жидкости: вязкости, плотности, количества фаз среды, параметров давления: малое, среднее, высокое давление - 10÷50-350 атм.) могут создаваться различные режимы: волновое усиление фильтрационных процессов; режим смешения и гомогенизации; режим диспергирования и активации; режим коагуляции; режимы разделения и сепарации смесей жидкости (разной плотности) и газов.

 На практике эти машины предлагается, в частности, использовать в новом способе непрерывного получения пористых строительных материалов.

Волновые технологии смешивания позволяют получать высококачественные композиционные материалы. В этом направлении коллективом НЦ  НВМТ создана смесительная установка для высоковязких (10^-2 ÷200 Па•с) сред. Полученная на одной из волновых установок полимерная армированная композиция показала прирост прочностных характеристик по сравнению с промышленным замешиванием.

Наряду с увеличением прочностных характеристик, меняется структура материала (композиция уплотняется, минимизируются   усадочные деформации). Перспективным направлением внедрения волновых технологий является косметология и бытовая химия:

• Получение высокостабильных (композиционных) высокооднородных наноструктурных гелей, пен, эмульсий, паст, суспензий.
• Получение новых наноструктурированных материалов для косметологии на основе натуральных и синтетических слоистых минералов (суспензии на основе бетонитовых глин, гигиенические пластыри и салфетки на основе природных полимеров и др.).
• Получение пастообразных сорбентов.
• Получение соков и экстрактов из растительного сырья для нужд косметологии и бытовой химии.
• Получение биоцидных экологически чистых дезинфицирующих препаратов.

Пример эффективности волновой технологии в получении косметического крема.

Волновой принцип смешивания хорошо подходит для пищевой промышленности.

Смешивание, обогащение воздухом оптимально подходит для получения бисквитного теста, получения кондитерских кремов и других вспененных продуктов. Волновые смесители-активаторы позволяют отказаться от крупногабаритных  и неудобных порционных смесителей применяемых в хлебопечении. Также они обеспечивают равномерное перемешивание различных сортов муки в линиях непрерывного  замешивания теста. Проточные волновые смесители-активаторы  легко встраиваются в технологию и позволяют решить эти проблемы намного изящнее и эффективнее.