高剪切膠體磨是一種在多個行業中廣泛應用的設備,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齒(或稱為轉子)與相配的定齒(或稱為定子)作相對的高速旋轉。被加工物料通過本身的重量或外部壓力(可由泵產生)加壓產生向下的螺旋沖擊力,透過定、轉齒之間的間隙(間隙可調)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)與轉子(動磨盤)之間的高速相對運動(轉速通常達數千至數萬轉/分鐘),產生強烈的剪切力、沖擊力和湍流效應,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,延長產品保質期。
3、實現均質化處理
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:提升產品品質的一致性,如制藥行業中的藥膏、注射液的均質化,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構,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,便于后續造紙或復合材料制備。
5、提升溶解性與反應效率
作用原理:細化后的顆粒表面積顯著增大,與溶劑或反應介質的接觸面積增加,從而加速溶解或化學反應速率。
效果:在化工、制藥等領域,可縮短反應時間,提高產率。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,通過調節轉子與定子的間隙(可調范圍通常為0.1-1mm),控制剪切強度,適應不同物料的處理需求。
效果:廣泛應用于食品(如果醬、花生醬)、化工(如涂料、油墨)、制藥(如懸浮液、乳膏)等行業,實現多相物料的精細化加工。
7、節能與高效
作用原理:相比傳統研磨設備,膠體磨采用濕法加工,無需預先干燥物料,減少能耗;同時,高速剪切力使處理時間大幅縮短,提高生產效率。
效果:降低生產成本,適合大規模工業化生產。
