均质乳化机核心原理是通过高速剪切、撞击和压力变化,将两种或多种互不相溶的液体(如油和水)强行打散、混合,最终形成稳定、均匀的乳浊液或悬浮液。
其关键工作过程可分为3步:
1. 高速剪切:转子高速旋转产生强大离心力,将物料吸入定子与转子的间隙,通过锋利齿槽将大液滴剪切为微小液滴。
2. 剧烈撞击:高速运动的物料粒子在腔体内相互剧烈碰撞、摩擦,进一步细化颗粒并混合。
3. 压力释放:部分机型(如高压均质机)会通过高压迫使物料穿过微小缝隙,瞬间释放压力,让液滴在压力差下彻底分散,最终实现稳定乳化。
选型需综合考虑多个因素:
- 处理量:实验室研发通常选择5-30L处理量的设备,兼顾研发灵活性与小批量生产;中试生产可选择30-100L的机型;大规模工业生产则需根据实际产量选择更大处理量的设备。
- 物料特性:高粘度物料(如膏霜、胶体)需选择大功率电机和强化定转子结构的乳化机;对于温度敏感性物料,若需在低温下处理,需选择带冷却夹套的乳化罐;酸性或腐蚀性物料则需采用耐腐蚀材质,如316L不锈钢、哈氏合金等。
- 均质效果要求:均质压力越高、均质速度越快,乳化效果越好。一般而言,均质压力在10-30兆帕之间较为合适,均质速度在3000-10000转/分钟之间为宜。如果需要纳米级分散的物料,则需选择高转速设备