分散機(乳化機、均質(zhì)機)在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備攪拌體系和混合中占有重要的作用,特別是在固液混合、液液混合、油水乳化、分散均質(zhì)、剪切研磨方面有著極其重要的應(yīng)用。不同行業(yè)有不同的叫法,例如化妝品通常以液液混合、油水乳化為主要目的,習(xí)慣稱為乳化機或均質(zhì)機;涂料行業(yè)經(jīng)常要用于粉末分散、固液混合比較多,習(xí)慣稱為分散機。醫(yī)藥行業(yè)、精細化工等則根據(jù)用途不一而叫法不一,但最終用途都是通過高速攪拌、研磨、剪切達到均勻混合,形成均一穩(wěn)定體系的目的。
現(xiàn)在分散機的應(yīng)用不單單局限于“分散”,由于其獨特的高剪切作用,在分散的同時粉體顆粒在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強烈的機械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用,從而使固體顆粒進一步細化并充分混合到液體中形成相對穩(wěn)定的懸浮液,即高剪切分散機。
要分析分散機的性能和特點,先需要了解影響物料分散效果的幾個因素:
1分散頭的形式(批次式和連續(xù)式)(連續(xù)式比批次好)
2分散頭的剪切速率(剪切速度越大,效果越好)
3分散頭的齒形結(jié)構(gòu)(分為初齒,中齒,細齒,超細齒,齒越細效果越好)
4物料在分散腔體內(nèi)的停留時間,即分散時間(同等電機,流量越小,時間越長,效果越好)
5循環(huán)次數(shù)(越多,效果越好,直到設(shè)備的極限)
關(guān)于線速度的計算公式:
剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。
剪切速率(s-1)=v速率/g定-轉(zhuǎn)子間距
由上可知,剪切速率取決于以下因素:
轉(zhuǎn)子的線速率
這種請況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子間距。
高剪切分散機定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為0.2~0.3 mm
速率V=3.14 X D(轉(zhuǎn)子直徑)X轉(zhuǎn)速RPM/60
在實驗室中試生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用:
分散機(10000rpm--30000rpm)應(yīng)用于實驗室,分散機應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn);
怎樣有效的將二者有機結(jié)合起來?是許多工藝工程師經(jīng)常遇到的一個問題,往往一個產(chǎn)品在實驗研發(fā)的時候效果很好,配方也沒有問題,但在中試和正式投產(chǎn)的時候需要重新對設(shè)備進行選型,需要不斷調(diào)整工藝參數(shù),甚至有時候需要推倒重來,費時費力,影響產(chǎn)品生產(chǎn)進程,對于時間就是金錢,領(lǐng)先就意味著利潤的市場,經(jīng)常是得不償失。
怎樣解決這個問題?高剪切分散機采用現(xiàn)今國際流行的立式結(jié)構(gòu),實驗設(shè)備和工業(yè)設(shè)備使用同一機型,放大型號,保持剪切速率不變,分散效果一致;這樣一來,在實驗室用高剪切分散機研發(fā)出來的產(chǎn)品,在中試和工業(yè)生產(chǎn)的時候,不再需要為設(shè)備選型,改變工藝條件來適用設(shè)備而煩惱。
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