Molienda

Biotecnología

Montse Vila i Coll Marketing & Comunicación LLEAL, SA.

Uno de los inconvenientes más habituales en la preparación de suspensiones y emulsiones es la presencia, al final del proceso, de partículas sin dispersar. La eliminación de estas partículas podría llevarse a cabo manteniendo la agitación del sistema hasta dispersarlas por completo, pero este procedimiento implica tiempo y no siempre éste, está disponible. Para acelerar el refinamiento de dispersiones y emulsiones se introduce el proceso de molienda.

Molienda: ¿Ciencia exacta?

Se podría clasificar la molienda según el modo de reducción de tamaño de las partículas: fricción e impacto. Fricción La suspensión/emulsión es obligada a circular a través de un paso estrecho mientras los elementos de molienda presionan y giran sobre el producto. Dos ejemplos de este tipo de molienda son los Molinos Coloidales Verticales (MCV) u Horizontales (MCH) (muelas de corindón o acero inoxidable) y el Multietapas (tres turbinas multident en serie). En este tipo de molienda la característica principal y primordial es la dureza de los elementos usados para moler. La molienda por fricción no solo permite reducir el tamaño de partícula sino que además homogeniza las dispersiones / emulsiones. Impacto La suspensión/emulsión es obligada a pasar a una presión constante 1 bar por un cilindro relleno de bolas de un determinado tamaño 2

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y material (Rotomill). El giro del cilindro y la presión ejercida sobre el producto provoca el impacto de las bolas entre si atrapando producto en el choque. El sistema de trabajo con recirculación permite llegar hasta un nivel de finura óptimo en un corto periodo de tiempo. El diámetro y material de las bolas usadas depende del tamaño de partícula que se quiera conseguir y de la reactividad química de las dispersión/emulsión. En este tipo de molienda, la característica principal y primordial es la tenacidad de los elementos usados para moler. La molienda por impacto permite, además de reducir el tamaño de partícula, disgregar las dispersiones/emulsiones. El uso de uno u otro tipo de molienda viene marcado única y exclusivamente por la naturaleza de la dispersión/emulsión, pero parece claro que la molienda

por fricción se reservará para emulsiones complejas en su formulación (multi-componente) y la molienda por impacto para mezclas con un único componente a dispersar o mezclas con varios componentes pero donde el grado de emulsión no es un parámetro crítico. Para una y otra molienda el elemento clave es la calidad de la dispersión inicial. Una buena dispersión implicará una eficaz molienda. A continuación se presentan diferentes ejem-

FARMESPAÑA INDUSTRIAL

plos para cada uno de los dos tipos de molienda: MOLIENDA DE UNA EMULSION COMPLEJA (4 COMPONENTES) POR FRICCIÓN El tamaño medio de partícula de la emulsión una vez formada era superior a 300 um. No era posible la completa dispersión de uno de los componentes ya que al intervalo de pH de trabajo era insoluble. Se solucionó este inconveniente utilizando una molienda por fricción con un molino coloidal MCV-2. Las características técnicas de este molino y los parámetros experimentales son los siguientes: 3CV • Potencia: • Velocidad: 3000 rpm • Diámetro de las muelas: 110 • Dimensiones base x altura: 350x490 • Peso: 95 Kg • Producción: 60 Kg/h El producto final presentaba un tamaño medio de partícula de 71.29, es decir, se ha reducido en al menos un 77%.

En este caso se podría plantear incluso una mejora de la producción si se utilizar un sistema de turbinas en línea (multietapas). MOLIENDA DE UNA DISPERSIÓN MONOCOMPONENTE POR IMPACTO El sistema era una dispersión de sulfato de magnesio en agua. El sistema requería una temperatura constante superior a 40ºC y una recirculación continua del producto para evitar la cristalización de éste y la oclusión de los conductos. Al ser una muestra simple y ser el requisito principal la reducción del tamaño de partícula sin importar el grado de dispersión final obtenido se optó por un molino de bolas MLH-1,5. Las características técnicas de este molino y los parámetros experimentales son los siguientes: • Potencia: 5,33 CV • Bolas: óxido de zirconio 2-2,5 mm ocupando el 80% del volumen de la cámara. • Caudal: 360 l/h En 1h 50’ se consigue pasar de un tamaño

medio de 119,54 um a 36 um, es decir, se ha reducido en un 70% el tamaño de partícula. Se intentó pasar esta dispersión por una turbina multietapas y no se consiguió una reducción del tamaño de partícula apreciable. El parámetro crítico en cualquier proceso de molienda es escoger adecuadamente el sistema de molturación. Esta elección viene determinada exclusivamente por la naturaleza de la dispersión/emulsión y la intuición no siempre señala la dirección correcta. La experiencia y pruebas a escala de laboratorio son las que permiten realizar una buena elección.