高剪切膠體磨是一種在多個行業(yè)中廣泛應(yīng)用的設(shè)備,主要用于物料的乳化、分散、粉碎和研磨。由電動機通過皮帶傳動帶動轉(zhuǎn)齒(或稱為轉(zhuǎn)子)與相配的定齒(或稱為定子)作相對的高速旋轉(zhuǎn)。被加工物料通過本身的重量或外部壓力(可由泵產(chǎn)生)加壓產(chǎn)生向下的螺旋沖擊力,透過定、轉(zhuǎn)齒之間的間隙(間隙可調(diào))時受到強大的剪切力、摩擦力、高頻振動等物理作用,從而使物料被有效地乳化、分散和粉碎,達到物料超細粉碎及乳化的效果。
1、細化顆粒,提升均勻性
作用原理:膠體磨通過定子(靜磨盤)與轉(zhuǎn)子(動磨盤)之間的高速相對運動(轉(zhuǎn)速通常達數(shù)千至數(shù)萬轉(zhuǎn)/分鐘),產(chǎn)生強烈的剪切力、沖擊力和湍流效應(yīng),將物料中的固體顆粒、液滴或氣泡破碎至微米級甚至納米級。
效果:x著降低物料粒徑,提高顆粒分布的均勻性,避免團聚現(xiàn)象。例如,將巧克力原料中的糖粒和可可粉細化至20-30微米,可改善口感和溶解性。
2、促進乳化與穩(wěn)定
作用原理:在乳液制備中,膠體磨通過高剪切力將油相和水相破碎成極小液滴,并使其均勻分散,形成穩(wěn)定的乳狀液。同時,剪切力還能破壞液滴表面的雙電層,減少液滴間的排斥力,防止分層。
效果:制備出粒徑細小、穩(wěn)定性高的乳液,如化妝品中的乳霜、食品中的沙拉醬等,延長產(chǎn)品保質(zhì)期。
3、實現(xiàn)均質(zhì)化處理
作用原理:膠體磨通過多級剪切和研磨,將物料中的不同組分充分混合,消除局部濃度差異,達到分子級或膠體級的均勻分散。
效果:提升產(chǎn)品品質(zhì)的一致性,如制藥行業(yè)中的藥膏、注射液的均質(zhì)化,確保有效成分均勻分布。
4、破碎與解聚
作用原理:針對纖維狀、片狀或團聚體物料(如纖維素、淀粉、聚合物等),膠體磨通過高速剪切和沖擊力破壞其結(jié)構(gòu),使其解聚為單個顆粒或短纖維。
效果:改善物料的流動性和加工性能,如將長纖維紙張破碎為短纖維漿料,便于后續(xù)造紙或復(fù)合材料制備。
5、提升溶解性與反應(yīng)效率
作用原理:細化后的顆粒表面積顯著增大,與溶劑或反應(yīng)介質(zhì)的接觸面積增加,從而加速溶解或化學(xué)反應(yīng)速率。
效果:在化工、制藥等領(lǐng)域,可縮短反應(yīng)時間,提高產(chǎn)率。例如,將藥物原料細化后,可提升其在溶劑中的溶解度,增強藥效。
6、適應(yīng)多相體系處理
作用原理:膠體磨可處理固-液、液-液、氣-液等多相體系,通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子與定子的間隙(可調(diào)范圍通常為0.1-1mm),控制剪切強度,適應(yīng)不同物料的處理需求。
效果:廣泛應(yīng)用于食品(如果醬、花生醬)、化工(如涂料、油墨)、制藥(如懸浮液、乳膏)等行業(yè),實現(xiàn)多相物料的精細化加工。
7、節(jié)能與高效
作用原理:相比傳統(tǒng)研磨設(shè)備,膠體磨采用濕法加工,無需預(yù)先干燥物料,減少能耗;同時,高速剪切力使處理時間大幅縮短,提高生產(chǎn)效率。
效果:降低生產(chǎn)成本,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
