超聲乳化是指在超聲能量作用下,使兩種(或兩種以上)不相溶液體混合均勻形成分散物系,其中一種液體均勻分布在另一液體之中而形成乳狀液的工藝過(guò)程。
超聲波乳化與一般乳化工藝和設(shè)備(如螺旋槳、膠體磨及均化器等)相比;
具有如下特點(diǎn):
1.乳化質(zhì)量高
所形成的乳液平均液滴尺寸小,可為0.2~2μm,液滴尺寸分布范圍窄,可為0.1~10μm或更窄,濃度高,純?nèi)橐簼舛瓤蛇_(dá)30%,外加乳化劑可達(dá)70%。
2.乳化穩(wěn)定
可以不用或少用乳化劑就產(chǎn)生穩(wěn)定的乳液,有的可穩(wěn)定幾個(gè)月至半年以上,耗能小,生產(chǎn)效率高,成本低。
3.可以控制乳液的類型
在某些聲場(chǎng)條件下,o/w(水包油)和w/o(油包水)型乳液都可制備;
然而用機(jī)械乳化方法這是不可能的,只有乳化劑的性質(zhì)才能控制乳酸的類型。
例如,甲苯在水中乳化,在低聲強(qiáng)條件下可以形成一種類型的乳液,而在高聲強(qiáng)條件下則可能形成另一種類型的乳液。
4.生產(chǎn)乳液所需功率小
如:制備4.55m3/h、液滴尺寸為1μm的乳液,若采用簧片哨,當(dāng)工作壓力為10.5~14.1kg/cm2時(shí),只需5~7馬力的驅(qū)動(dòng)功率;
而采用高壓均化器,工作壓力為70.3~351.6kg/cm2時(shí),則需40~50馬力的驅(qū)動(dòng)功率。
超聲乳化還可以制備用一般方法根本不能得到的乳濁液,如普通攪拌只能得到5%石蠟在水中的乳濁液,而在聲場(chǎng)中,可以得到20%石蠟乳濁液。
燃油摻水超聲乳化、燃燒。在國(guó)內(nèi)已推廣應(yīng)用多年。
該過(guò)程中不需添加乳化劑,乳化油中水珠粒徑達(dá)1μm左右,取得了節(jié)能6%~25%、減少煙塵40%~90%、降低NOx20%~75%的效果,節(jié)油環(huán)保。
2.高剪切分散乳化機(jī)的特征
高剪切分散乳化機(jī)應(yīng)用范圍廣泛,具有高速混合、分散、快速細(xì)化、溶解、均質(zhì)、乳化六大特征。
高剪切分散乳化機(jī)適用工藝
高線速度更能增強(qiáng)對(duì)物料的處理,使分散、均質(zhì)、乳化、混合的速度更快,效果更好。
高剪切分散乳化機(jī)工作原理
高剪切分散乳化機(jī)具有高速混合、分散、快速細(xì)化、溶解、均質(zhì)、乳化六大特征。
機(jī)械和液壓高速剪切力是高剪切分散乳化機(jī)工作的關(guān)鍵,高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與定子精密配合,所產(chǎn)生的高剪切線速度和高頻機(jī)械效應(yīng)帶來(lái)的機(jī)械剪切及液壓剪切力,確保物料在每分鐘內(nèi)承受幾十萬(wàn)次的剪切,物料在高剪切分散乳化機(jī)的定轉(zhuǎn)子精密間隙中受到強(qiáng)烈的離心擠壓、剪切、噴射、液層摩擦、碰撞、撕裂細(xì)化及湍流、紊流、渦流等復(fù)雜液流綜合作用下,使不相溶的液相、液氣相、液固相在相應(yīng)成熟工藝條件的共同作用下,瞬間均勻細(xì)化地混合、分散、均質(zhì)、乳化,如此地循環(huán)往復(fù),zui終獲得高品質(zhì)的產(chǎn)品。
高剪切分散乳化機(jī)剪切工作過(guò)程:
1.在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的離心力作用下,圖中的物料從工作頭的上下進(jìn)料區(qū)域同時(shí)從軸向吸入工作腔。
2.強(qiáng)勁的離心力將物料從徑向甩入定、轉(zhuǎn)子之間狹窄精密的間隙中。同時(shí)受到離心擠壓、撞擊等作用力,使物料初步分散乳化。
3.在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子外端產(chǎn)生至少15m/s以上的線速度,最高可至40m/s,并形成強(qiáng)烈的機(jī)械及液力剪切、液層摩擦、撞擊撕裂,使物料充分的分散、乳化、均質(zhì)、破碎、同時(shí)通過(guò)定子槽射出。
4.物料不斷高速地從徑向射出,在物料本身和容器壁的阻力
下改變流向,與此同時(shí)在轉(zhuǎn)子區(qū)產(chǎn)生的上、下軸向抽吸力的作用下,又形成上、下兩股強(qiáng)烈的翻動(dòng)湍流。物料經(jīng)過(guò)數(shù)次循環(huán),最終完成分散、乳化、均質(zhì)過(guò)程。
乳化機(jī)就是通過(guò)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的均質(zhì)頭的高速旋轉(zhuǎn),對(duì)物料進(jìn)行剪切,分散,撞擊。 這樣物料就會(huì)變得更加細(xì)膩,促使油水相融。 廣泛應(yīng)用于化妝品,沐浴露,防曬霜,等很多膏霜類的產(chǎn)品都要用到乳化機(jī)。 食品行業(yè)中的醬,果汁等。制藥行業(yè)中的軟膏。 石油化工,油漆涂料油墨等都會(huì)用到乳化機(jī)。 乳化機(jī)主要是指物料在真空狀態(tài)下,利用高剪切乳化器快速均勻地將一個(gè)相或需個(gè)相分布至少另一個(gè)連續(xù)相中; 共利用機(jī)械帶來(lái)的強(qiáng)勁動(dòng)能,使物料在定轉(zhuǎn)子在狹窄的問(wèn)隙中,每分鐘承受幾十萬(wàn)次的液力剪切。 離心橋壓撞擊斷裂等綜合作用,瞬間均勻地分散乳化,經(jīng)過(guò)高順的循環(huán)往復(fù),最終得到無(wú)氣泡細(xì)膩及穩(wěn)定的高質(zhì)量產(chǎn)品。 特點(diǎn): 運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、噪音小、清洗方便、機(jī)動(dòng)靈活,可連續(xù)使用,對(duì)物料可進(jìn)行超細(xì)分散、乳化。 可廣泛適用于工業(yè)生產(chǎn)的乳化、均質(zhì)和分散。
3.乳化機(jī)的原理如何?
乳化機(jī)的原理如何?