乳化機(jī)在工業(yè)設(shè)備攪拌體系中占有重要的作用,特別是在固液混合、液液混合、油水乳化、分散均質(zhì)、剪切研磨方面有著其重要的應(yīng)用。之所以稱其為乳化機(jī)是因?yàn)樗軌驅(qū)崿F(xiàn)乳化的作用。油水兩相介質(zhì)的徹底混合后形成乳液,分為油包水或水包油兩種體系,要實(shí)現(xiàn)乳化,有兩方面的要求:一是強(qiáng)烈的機(jī)械切割分散作用,將水相與油相的流體介質(zhì)同時(shí)切割打散為小顆粒,然后再匯攏合并時(shí)就有互相滲透摻混,形成乳液。二是適合的乳化劑,在油水分子間充當(dāng)媒介橋梁的作用,通過(guò)其電荷及分子間力的作用,使油水混合乳液能夠按照我們所需要的時(shí)間穩(wěn)定存放。
現(xiàn)在乳化機(jī)的應(yīng)用不單單局限于“乳化”,由于其特有的剪切作用,對(duì)粉粒體在液體中的粉碎撞擊終細(xì)化到理想的粒徑,從而使固體質(zhì)充分摻混到液體中并形成相對(duì)穩(wěn)定的懸浮液,這種過(guò)程也就是“分散”。當(dāng)然與乳劑一樣,添加了分散劑后,懸浮液的穩(wěn)定性就能得到增強(qiáng)。當(dāng)某種固體物質(zhì) 通過(guò)一定時(shí)間與液體的接觸能夠被液體徹底溶解,那么,經(jīng)剪切撞擊而 形成的小顆料將更快地被液體所溶解,因?yàn)槠浔缺砻娣e增大了好多倍了。
當(dāng)人們習(xí)慣了通過(guò)高壓均質(zhì)機(jī)(壓縮、高壓瞬間釋放、射流撞擊)來(lái)獲得微細(xì)顆粒后,“細(xì)化”就與“均質(zhì)”劃上了等號(hào),因而乳化機(jī)對(duì)物料的細(xì)化及充分摻混的作用也就是“均質(zhì)”的過(guò)程了。所以,我們也可以把乳化機(jī)稱為均質(zhì)機(jī),為便于區(qū)分,一般可冠于高速或者高剪切均質(zhì)機(jī),以至于對(duì)乳化機(jī)有很多種叫法:高剪切乳化機(jī)、高剪切均質(zhì)機(jī)、高剪切分散乳化機(jī)、高剪切均質(zhì)乳化機(jī)、高剪切均質(zhì)分散乳化機(jī)、……。
乳化機(jī)的剪切作用的強(qiáng)弱直接影響到后面物料的細(xì)度,經(jīng)過(guò)分析,主要與刀刃鋒利程度,硬度,轉(zhuǎn)定子間隙,切割的兩刀口的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度及允許通過(guò)的粒徑等有關(guān),通常情況下,刀刃鋒利程度、硬度、轉(zhuǎn)定子間隙及允許通過(guò)的粒徑基本已定型或不想改變了,那么,刀口的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度就是有影響的因素,表現(xiàn)為轉(zhuǎn)子的圓周線速度(因?yàn)槎ㄗ邮遣粍?dòng)的),該線速度高,則對(duì)徑向流動(dòng)的流體的切割或撞擊的密度就高,因而細(xì)化作用就強(qiáng),反之亦然。但該線速度不是越大越好的,當(dāng)達(dá)到很高值時(shí),有形成阻擋流動(dòng)的趨勢(shì)(就象本領(lǐng)高強(qiáng)的武士能夠轉(zhuǎn)動(dòng)刀劍來(lái)抵擋射來(lái)的箭一樣),因而流量變得很小,而發(fā)熱很高,有些物料反過(guò)來(lái)又會(huì)聚集,使結(jié)果并不理想。
那么平時(shí)我們說(shuō)的攪拌轉(zhuǎn)速是否就是剪切速度呢?學(xué)過(guò)高中物理的都知道,速度分為角速度和線速度,剪切速度當(dāng)然是指線速度,線速度=角速度×直徑×π,所以,為什么工業(yè)生產(chǎn)用的乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速(角速度)一般只有 3000rpm 或者 1500rpm,而實(shí)驗(yàn)室乳化機(jī)轉(zhuǎn)速有6000rpm之高,就是考慮了直徑的因素,從而使兩者剪切線速度接近,后面的效果也就接近了。從另一個(gè)角度來(lái)看,實(shí)驗(yàn)室做試驗(yàn)的特點(diǎn)是量少,因而轉(zhuǎn)定子的物理尺寸要適應(yīng)對(duì)應(yīng)的少量的話,直徑就小,為了彌補(bǔ)因直徑小對(duì)線速度的負(fù)面影響,要提升轉(zhuǎn)子的角速度,由此就形成了實(shí)驗(yàn)儀器的“高轉(zhuǎn)速”了。
從以上可以看出,乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速(角速度)是要與實(shí)際處理量聯(lián)合考慮的。更多關(guān)于乳化機(jī)生產(chǎn)解決方案,歡迎聯(lián)系江科!