เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ใช้ทำอะไร ต่างจากเครื่องกวนแม่เหล็กและเครื่องปั่นทั่วไปอย่างไร เหมาะกับงานแบบไหน และคำถามที่พบบ่อย

คำว่า “เครื่องโฮโมจีไนเซอร์” อาจฟังดูเป็นเครื่องมือเฉพาะทาง แต่จริง ๆ แล้วเป็นเครื่องที่อยู่เบื้องหลังเนื้อครีมที่ไม่แยกชั้น น้ำสลัดที่ผสมเข้ากันดี สีหรือหมึกที่ผงไม่ตกตะกอน และงานสกัดสารจากเซลล์ในห้องแล็บชีวภาพ หลายคนที่เพิ่งเริ่มตั้งห้องแล็บหรือเริ่มพัฒนาสูตรเองมักสงสัยว่า เครื่องนี้ใช้ทำอะไรได้บ้าง ต่างจากเครื่องกวนแม่เหล็กที่มีอยู่แล้วอย่างไร และทำไมใช้เครื่องปั่นในครัวแทนไม่ได้ บทความนี้ตอบคำถามเหล่านั้นแบบเข้าใจง่าย โดยยกตัวอย่างจากเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ความเร็วสูงรุ่น YJ-6 พร้อมรวบรวมคำถามที่พบบ่อยไว้ท้ายบทความ

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์คืออะไร

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ (Homogenizer) หรือที่บางคนเรียกว่า เครื่องโฮโมจีไนซ์ เครื่องตีอิมัลชัน เครื่องปั่นกระจายตัว หรือ disperser คือเครื่องที่ทำให้ส่วนผสมซึ่งปกติไม่รวมกันกลายเป็นเนื้อเดียวกันและคงตัว คำว่า homogenize มีความหมายว่าทำให้เป็นเนื้อเดียวกันทั่วทั้งหมด เป้าหมายจึงไม่ใช่แค่ “คนให้เข้ากัน” แต่คือทำให้หยดน้ำมันหรืออนุภาคเล็กลงและกระจายตัวสม่ำเสมอ

เครื่องประเภทที่ใช้กันแพร่หลายในห้องแล็บคือแบบโรเตอร์-สเตเตอร์ (rotor-stator) แบบจุ่ม ซึ่ง YJ-6 ก็เป็นแบบนี้ ตัวเครื่องติดตั้งบนขาตั้ง แล้วจุ่มหัวปั่นลงในภาชนะเปิด เช่น บีกเกอร์หรือถัง ความเร็วรอบของ YJ-6 อยู่ที่ 10,000–30,000 รอบ/นาที กำลังไฟ 1300W

หลักการทำงานของหัวปั่นแบบโรเตอร์-สเตเตอร์

หัวปั่นประกอบด้วยสองชิ้นหลัก คือ โรเตอร์ ที่หมุนเร็วอยู่ด้านใน และ สเตเตอร์ ที่อยู่กับที่และมีช่องฟันรอบตัว ระยะห่างระหว่างสองชิ้นนี้แคบมาก เมื่อโรเตอร์หมุนด้วยความเร็วสูง จะเกิดขั้นตอนต่อเนื่องดังนี้

1. ของเหลวถูกดูดเข้าทางปลายหัว (หัวปั่นของ YJ-6 เป็นโครงสร้างแบบดูดเข้า หรือ inner suction)
2. ของเหลวถูกเหวี่ยงผ่านช่องแคบระหว่างโรเตอร์กับสเตเตอร์ ซึ่งเป็นจุดที่เกิดแรงเฉือนสูง
3. ของเหลวพุ่งออกทางช่องของสเตเตอร์ แล้ววนกลับเข้าสู่หัวปั่นอีกครั้ง เกิดการหมุนเวียนในภาชนะ

เมื่อส่วนผสมผ่านวงจรนี้ซ้ำไปเรื่อย ๆ หยดน้ำมันจะแตกเล็กลง ผงที่จับตัวกันจะแยกกระจาย และส่วนผสมจะค่อย ๆ กลายเป็นเนื้อเดียวกัน นี่คือเหตุผลที่เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ทำงานที่เครื่องกวนทั่วไปทำได้ยาก

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ใช้ทำอะไรได้บ้าง

ตามภาพแสดงการใช้งานของผู้ผลิต งานของเครื่องโฮโมจีไนเซอร์แบ่งได้เป็นกลุ่มหลักดังนี้

ตีอิมัลชัน (Emulsifying) — งานอาหารและเครื่องสำอาง

ผสมน้ำกับน้ำมันซึ่งปกติไม่รวมกันให้เป็นอิมัลชันที่คงตัว ตัวอย่างที่เห็นในชีวิตประจำวันคือ ครีม โลชั่น ซอส และน้ำสลัด ห้องแล็บ R&D เครื่องสำอางและอาหารใช้เครื่องนี้พัฒนาสูตรและทำล็อตทดลอง

กระจายตัว (Dispersing) — งานเคมี พลังงาน และวัสดุ

กระจายอนุภาคของแข็งในของเหลวให้ทั่ว ป้องกันการตกตะกอน เหมาะกับงานอย่างสี หมึก เรซิน หรือสูตรที่มีผงเป็นส่วนผสม

ทำสารแขวนลอย (Suspension)

ทำให้อนุภาคของแข็งแขวนลอยอยู่ในของเหลวได้นานและคงตัว ใช้กับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการให้ผงไม่นอนก้นเร็ว

ลดขนาดอนุภาค — งานวัสดุนาโน

ลดขนาดอนุภาคให้ละเอียดมาก เพื่อให้วัสดุมีคุณสมบัติเฉพาะตามที่งานวิจัยต้องการ ขนาดอนุภาคที่ได้จริงขึ้นกับวัสดุ สูตร และสภาวะการปั่น จึงควรทดสอบกับตัวอย่างของคุณเอง

ย่อยผนังเซลล์ — งานเทคโนโลยีชีวภาพ

ย่อยผนังเซลล์ของพืช สัตว์ จุลินทรีย์ และยีสต์ เพื่อสกัดสารที่อยู่ภายในเซลล์ออกมาใช้ในงานวิจัยต่อ

ใครบ้างที่ใช้เครื่องโฮโมจีไนเซอร์

• ห้องแล็บ R&D ด้านเครื่องสำอาง อาหาร เคมีภัณฑ์ และยา ที่พัฒนาสูตรใหม่อยู่เสมอ
• ห้อง QC ที่ต้องเตรียมตัวอย่างให้เป็นเนื้อเดียวกันก่อนวิเคราะห์ หรือทำซ้ำสูตรเพื่อตรวจสอบ
• มหาวิทยาลัยและศูนย์วิจัย ทั้งงานเคมี วัสดุ และชีววิทยา
• งานเทคโนโลยีชีวภาพ ที่ต้องย่อยเซลล์เพื่อสกัดสาร
• งานวัสดุ เช่น สี หมึก เรซิน และวัสดุนาโน
• โรงงานขนาดเล็ก ที่ต้องทำล็อตทดลองก่อนขยายการผลิต

ต่างจากเครื่องกวนแม่เหล็กและเครื่องกวนใบพัดอย่างไร

เครื่องกวนแม่เหล็ก (magnetic stirrer) ใช้แท่งแม่เหล็กหมุนอยู่ที่ก้นภาชนะ ส่วนเครื่องกวนใบพัด (overhead stirrer) ใช้ใบพัดจุ่มลงในของเหลว ทั้งสองแบบทำให้ของเหลวหมุนเวียนและผสมกัน เหมาะกับงานอย่างการละลายสารที่ละลายง่าย การผสมของเหลวที่เข้ากันได้อยู่แล้ว หรือการคนต่อเนื่องเป็นเวลานาน

แต่หลักการของเครื่องกวนคือการเคลื่อนของเหลวทั้งภาชนะแรงเฉือนจึงต่ำ ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อทำให้หยดน้ำมันหรืออนุภาคเล็กลงได้มาก เมื่อใช้เครื่องกวนผสมน้ำกับน้ำมัน ส่วนผสมอาจดูเข้ากันขณะคน แต่หยดน้ำมันยังใหญ่ พอหยุดคนก็มีโอกาสแยกชั้น ขณะที่เครื่องโฮโมจีไนเซอร์แบบโรเตอร์-สเตเตอร์บังคับให้ของเหลวผ่านช่องแคบที่แรงเฉือนสูง จึงลดขนาดหยดและอนุภาคได้ ทำให้ส่วนผสมมีโอกาสคงตัวมากขึ้น

ในห้องแล็บจริง สองเครื่องนี้ไม่ได้แทนกัน แต่ทำงานเสริมกัน หลายสูตรใช้เครื่องกวนละลายหรือผสมแต่ละเฟสก่อน แล้วจึงใช้เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ในขั้นตอนตีอิมัลชันหรือกระจายผง

ต่างจากเครื่องปั่นในครัวอย่างไร ใช้แทนกันได้ไหม

เครื่องปั่นครัวเรือนใช้ใบมีดหมุนอยู่ในโถ ออกแบบมาเพื่อบดและปั่นอาหาร ไม่ได้ออกแบบเพื่อแรงเฉือนที่สม่ำเสมอ ไม่ได้ปรับรอบได้ละเอียด และใช้ได้เฉพาะกับโถของตัวเอง ในงานห้องแล็บที่ต้องการผลซ้ำได้ ต้องบันทึกสภาวะการปั่น และต้องเปลี่ยนขนาดภาชนะตามปริมาณงาน ข้อจำกัดเหล่านี้ทำให้เครื่องปั่นครัวเรือนไม่เหมาะ

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์แบบจุ่มอย่าง YJ-6 จุ่มลงในบีกเกอร์หรือถังขนาดต่าง ๆ ได้ ปรับรอบแบบต่อเนื่องด้วยวงล้อ แบ่ง 6 ระดับ ติดตั้งบนขาตั้งที่ตำแหน่งคงที่ จึงทำซ้ำสภาวะเดิมได้ง่ายกว่า

ตารางเปรียบเทียบเชิงหลักการ

หัวข้อ	เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ (โรเตอร์-สเตเตอร์)	เครื่องกวนแม่เหล็ก / ใบพัด	เครื่องปั่นครัวเรือน
หลักการ	ดูดของเหลวผ่านช่องแคบระหว่างโรเตอร์กับสเตเตอร์	หมุนให้ของเหลวไหลวนทั้งภาชนะ	ใบมีดหมุนในโถ
แรงเฉือน	สูง	ต่ำ	ไม่ได้ออกแบบให้สม่ำเสมอ
ลดขนาดหยดน้ำมัน / อนุภาค	ได้	ได้น้อย	ไม่เหมาะกับงานที่ต้องการผลซ้ำ
ภาชนะ	ภาชนะเปิดหลายขนาด (แบบจุ่ม)	ภาชนะเปิดหลายขนาด	โถของเครื่องเท่านั้น
งานที่เหมาะ	อิมัลชัน กระจายตัว แขวนลอย ลดขนาดอนุภาค ย่อยเซลล์	ละลาย ผสมของเหลวที่เข้ากันง่าย คนต่อเนื่อง	งานครัว

รู้จักเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ YJ-6 ในมุมการใช้งานจริง

เมื่อเข้าใจแล้วว่าเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ต่างจากเครื่องอื่นอย่างไร มาดูรายละเอียดของ YJ-6 ที่เกี่ยวกับการใช้งานประจำวัน

• ความเร็วรอบ 10,000–30,000 รอบ/นาที ปรับรอบแบบต่อเนื่องด้วยวงล้อ แบ่ง 6 ระดับเท่ากัน ระดับ 1–2 ประมาณ 10,000–14,000 ระดับ 3–4 ประมาณ 18,000–22,000 และระดับ 5–6 ประมาณ 26,000–30,000 รอบ/นาที
• มอเตอร์ไร้แปรงถ่านกระแสสลับ กำลังไฟ 1300W ข้อมูลผู้ผลิตระบุว่าประสิทธิภาพดี รอบเร็ว ร้อนน้อย อายุการใช้งานยาว
• หัวปั่นสแตนเลส 316 ทนการกัดกร่อน ทนร้อน ทำความสะอาดง่าย มี 3 ขนาด คือ Ø20 / Ø25 / Ø35 มม. โดย Ø25 มม. เป็นหัวมาตรฐาน
• ความร่วมศูนย์ของหัวปั่น ±0.05 มม. แกนเสริมหนาทั้งใน-นอก Ø10 มม. ข้อมูลผู้ผลิตระบุว่าอนุภาคกระจายตัวแคบ สม่ำเสมอ ผลซ้ำได้ดี เสียงเบา สั่นน้อย
• หัวล็อกอัตโนมัติ มีร่องนำและลูกบิดล็อก เสียบแล้วล็อก ป้องกันการคลายตัว ถอดเปลี่ยนหัวสะดวก
• ขาตั้งแบบชิ้นเดียว สแตนเลส 304 ข้อมูลผู้ผลิตระบุว่าช่วยเรื่องความร่วมศูนย์ ความนิ่ง ความปลอดภัย และการทำซ้ำ
• ฝาครอบกันฝุ่นถอดได้ กันเศษผงสะสมที่ช่องลมเข้า ซึ่งทำให้มอเตอร์ระบายความร้อนไม่ดี และช่องระบายความร้อนรอบคอเครื่อง ออกแบบทางลมให้ระบายความร้อน

เรื่องความร่วมศูนย์อาจดูเป็นรายละเอียดเล็ก แต่มีผลกับงานโดยตรง ภาพเปรียบเทียบของผู้ผลิตอธิบายหลักการทั่วไปว่า หัวปั่นที่ความร่วมศูนย์ต่ำมีแนวโน้มทำให้อนุภาคกระจายตัวกว้าง แยกชั้นและตกตะกอนง่าย เครื่องสั่นและเสียงดัง ชิ้นส่วนสึกหรอผิดปกติ รั่วง่าย และเมื่อเจอวัสดุหนืดสูงก็โอเวอร์โหลดและร้อนขึ้นเร็ว

ตัวเลือกที่มีให้ ได้แก่ ชุดเครื่องพร้อมขาตั้งและหัวปั่น YJ-6-20 (33397) YJ-6-25 (33398) YJ-6-35 (33399) และอะไหล่หัวปั่นแยก YJ-6-H20 (33400) YJ-6-H25 (33401) YJ-6-H35 (33402) ดูรายละเอียดทุกตัวเลือกได้ที่ หน้าสินค้าเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ YJ-6

งานแบบไหนเหมาะ และแบบไหนควรปรึกษาก่อน

งานที่เหมาะกับ YJ-6

• ตีอิมัลชันครีม โลชั่น ซอส น้ำสลัด ในบีกเกอร์หรือถังเปิด
• กระจายผงในของเหลว ทำสารแขวนลอย ป้องกันการตกตะกอน
• ลดขนาดอนุภาคในงานวัสดุ และย่อยผนังเซลล์ในงานชีวภาพ
• ปริมาณต่อครั้ง (วัดกับน้ำ) 0.5–20 ลิตร สำหรับหัว Ø20 มม. 0.5–30 ลิตร สำหรับหัว Ø25 มม. และ 0.5–50 ลิตร สำหรับหัว Ø35 มม.

งานที่ควรปรึกษาฝ่ายขายก่อน

• สารไวไฟหรืองานที่มีไอระเหยไวไฟ เครื่องใช้มอเตอร์ไฟฟ้า ไม่ควรใช้ในบรรยากาศที่มีไอระเหยไวไฟ
• เนื้อสารหนืดมาก ความหนืดที่เหมาะสมตามข้อมูลผู้ผลิตคือ 6,000 / 9,000 / 11,000 mPa·s สำหรับหัว Ø20 / Ø25 / Ø35 มม. ถ้าเนื้อสารข้นกว่านี้ควรปรึกษาก่อน
• งานในภาชนะปิดหรือภาชนะลึกมาก YJ-6 เป็นแบบจุ่มสำหรับภาชนะเปิด และจุ่มลงในวัสดุได้ลึก 180 มม.

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับเครื่องโฮโมจีไนเซอร์

มีเครื่องกวนแม่เหล็กอยู่แล้ว ยังจำเป็นต้องมีเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ไหม

ขึ้นกับงาน ถ้างานมีแค่การละลายและผสมของเหลวที่เข้ากันง่าย เครื่องกวนอาจเพียงพอ แต่ถ้าต้องตีอิมัลชันน้ำกับน้ำมัน กระจายผงที่จับก้อน หรือทำสารแขวนลอยที่ไม่ตกตะกอนเร็ว เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ช่วยได้เพราะให้แรงเฉือนสูงกว่า สองเครื่องนี้มักใช้ร่วมกันในห้องแล็บ

ปั่นได้ครั้งละกี่ลิตร

ขึ้นกับขนาดหัวปั่น ตามข้อมูลผู้ผลิต (วัดกับน้ำ) หัว Ø20 มม. ปั่นได้ 0.5–20 ลิตร หัว Ø25 มม. 0.5–30 ลิตร และหัว Ø35 มม. 0.5–50 ลิตร ผู้ผลิตระบุว่าค่าสูงสุดเป็นช่วงที่แนะนำเพื่อให้ได้ผลดี ไม่ได้จำกัดว่าใช้ได้เฉพาะในช่วงนี้ ถ้าวัสดุหนืดกว่าน้ำให้ลดปริมาณลง

ควรเลือกหัวปั่นขนาดไหน

ดูจากปริมาณต่อครั้งและความหนืดเป็นหลัก ล็อตเล็กเนื้อบางมองหัว Ø20 มม. งานหลากหลายหรือยังไม่แน่ใจมองหัวมาตรฐาน Ø25 มม. และล็อตใหญ่หรือเนื้อข้นมองหัว Ø35 มม. ชุดเครื่องแต่ละรหัสให้หัวปั่น 1 อันตามรุ่นที่สั่ง

ซื้อหัวปั่นเพิ่มภายหลังได้ไหม

ได้ มีอะไหล่หัวปั่นสแตนเลส 316 แยกขาย ได้แก่ YJ-6-H20 (33400) YJ-6-H25 (33401) และ YJ-6-H35 (33402) ใช้กับเครื่อง YJ-6 และสลับหัวได้สะดวกด้วยระบบหัวล็อกอัตโนมัติ

ปรับความเร็วได้ละเอียดแค่ไหน

ปรับรอบแบบต่อเนื่องด้วยวงล้อ แบ่ง 6 ระดับเท่ากัน ในช่วง 10,000–30,000 รอบ/นาที แนวทางเริ่มต้นจากภาพผู้ผลิตคือ ระดับต่ำสำหรับของเหลวเนื้อบางอย่างโลชั่นหรือน้ำนม ระดับกลางสำหรับครีมข้น และระดับสูงสำหรับงานยาหรืออนุภาคละเอียด แล้วปรับตามผลจริง

ใช้กับไฟฟ้าในห้องแล็บได้เลยไหม

สเปกผู้ผลิตระบุแรงดันไฟฟ้า 250V 50Hz กำลังไฟ 1300W แนะนำให้ตรวจแรงดันให้ตรงป้ายบนตัวเครื่องก่อนเสียบปลั๊กทุกครั้ง หากไม่แน่ใจเรื่องระบบไฟในห้องแล็บ สอบถามฝ่ายขายก่อนสั่งซื้อ

หัวปั่นยาวเท่าไร ใช้กับภาชนะลึกได้แค่ไหน

ค่าที่ใช้วางแผนได้คือความลึกที่จุ่มลงในวัสดุได้ 180 มม. ส่วนความยาวหัวปั่น เอกสารผู้ผลิตระบุไม่ตรงกัน ตารางหนึ่งระบุ Ø×240 มม. อีกตารางระบุ Ø×195 มม. หากต้องการตัวเลขแน่ชัดสำหรับงานของคุณ สอบถามฝ่ายขายได้

หัวปั่นทำจากวัสดุอะไร ล้างยากไหม

หัวปั่นเป็นสแตนเลส 316 ทนการกัดกร่อน ทนร้อน ทำความสะอาดง่าย วิธีทั่วไปคือถอดปลั๊ก ปั่นหัวในน้ำสะอาดหรือตัวทำละลายที่เหมาะสมที่รอบต่ำสักครู่ แล้วถอดหัวล้างและเช็ดแห้ง ห้ามจุ่มตัวมอเตอร์ในน้ำ และห้ามให้น้ำเข้าช่องระบายความร้อน

ในชุดมีอะไรบ้าง มีบีกเกอร์ให้ไหม

ชุดเครื่องพร้อมขาตั้งประกอบด้วย ตัวเครื่อง หัวปั่น 1 อัน ฐานรอง ก้านขวาง 2 ชิ้น เสาตั้ง 2 ชิ้น ประแจประกอบชุดหัวปั่น ประแจหกเหลี่ยม M5 ที่จับบีกเกอร์ ประแจติดตั้งเสา บล็อกยึดรูเดี่ยว บล็อกยึดรูคู่ และสกรูหัวดาวขันมือ M6 ปลายแหลม 4 ตัว ไม่รวมบีกเกอร์ ภาชนะ และของประกอบฉากในภาพ

เปิดเครื่องทำงานต่อเนื่องนาน ๆ ได้ไหม

ไม่ควรปล่อยให้เครื่องทำงานรอบสูงต่อเนื่องนานเกินจนร้อนผิดปกติ ให้พักเครื่องเป็นระยะ ดูแลให้ฝาครอบกันฝุ่นและช่องระบายความร้อนสะอาด และเลือกหัวให้เหมาะกับความหนืด เพราะของหนืดเกินหรือหัวเล็กเกินเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้มอเตอร์ร้อน

ถ้าเครื่องทำงานผิดปกติต้องทำอย่างไร

ถ้ามีเสียงผิดปกติ ให้หยุดใช้และตรวจหัวปั่น ถ้าเครื่องสั่น ให้ตรวจว่าหัวล็อกแน่น หัวไม่แตะภาชนะ และขาตั้งไม่หลวม หากเครื่องผิดปกติ ให้ติดต่อฝ่ายบริการ ปัญญาเคมีภัณฑ์

มีคู่มือภาษาไทยไหม

มี เปิดอ่าน คู่มือการใช้งานเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ YJ-6 ภาษาไทย 7 หน้า ได้ ครอบคลุมการประกอบ การใช้งาน การทำความสะอาด และข้อควรระวัง

สรุป

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์คือเครื่องมือสำหรับงานที่ต้องการให้ส่วนผสม “เป็นเนื้อเดียวกันและคงตัว” ด้วยแรงเฉือนสูงจากหัวปั่นแบบโรเตอร์-สเตเตอร์ ต่างจากเครื่องกวนที่เน้นให้ของเหลวหมุนเวียน และต่างจากเครื่องปั่นครัวเรือนที่ไม่ได้ออกแบบมาเพื่องานห้องแล็บ ถ้างานของคุณคือการตีอิมัลชัน กระจายผง ทำสารแขวนลอย ลดขนาดอนุภาค หรือย่อยเซลล์ เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ความเร็วสูง YJ-6 พร้อมหัวปั่นสามขนาดเป็นตัวเลือกที่ควรพิจารณา

ดูตัวเลือกทั้งหมดและสอบถามราคาเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ YJ-6 หากยังไม่แน่ใจว่างานของคุณเหมาะกับหัวขนาดไหน เล่าลักษณะงานให้ทีมขายฟังได้ ติดต่อ ปัญญาเคมีภัณฑ์ LINE @PYCM โทร 02-114-7416 ต่อ 2