目前国内常用的剪切式均质机线速度多为10～25 m/s。实践证明其均质效果并不理想。高速乳化均质机指线速度达到40～66 m/s的剪切式均质机,其主要工作部件为1级或多级相互啮合的定转子,每级定转子又有数层齿圈.
工作原理:转子带有叶片高速旋转产生强大的离心力场,在转子中心形成很强的负压区,料液(液液、或液固相混合物)从定转子中心被吸入,在离心力的作用下,物料由中心向四周扩散,在向四周扩散过程中,物料首先受到叶片的搅拌,并在叶片端面与定子齿圈内侧窄小间隙内受到剪切,然后进入内圈转齿与定齿的窄小间隙内,在机械力和流体力学效应的作用下,产生很大的剪切、摩擦、撞击以及物料间的相互碰撞和摩擦作用而使分散相颗粒或液滴破碎。随着转齿的线速度由内圈向外圈逐渐zeng高,粉碎环境不断改善,物料在向外圈运动过程中受到越来越强烈地剪切、摩擦、冲击和碰撞等作用而被粉碎得越来越细从而达到均质乳化目的。
同时,在转子中心负压区,当压力液体的饱和蒸汽压(或空气分离压)时,产生大量气泡,气泡随液体流向定转子齿圈中被剪碎或随压力升高而溃灭。溃灭瞬间,在汽泡的中心形成一股微射流,射流速度高，强大的压力波可使软性、半软性颗粒被粉碎,或硬性团聚的细小颗粒被分散。
由分析可知,物料在定转子腔内被均质的机理较复杂,笔者认为剪切起主导作用,其次是空穴作用。
通过以上分析可知,高速乳化均质机主要是由于定转子之间相对的高速运动产生的高剪切作用,同时伴随着较强的空穴作用对物料颗粒进行分散、细化、均质的;而高压均质机主要是靠高压流体产生的强烈、充分的空穴效应和湍流作用使流体分散相中的颗粒破碎达到均质目的。不难理解,由于极强烈的空穴作用,高压均质机对处理软性、半软性的颗粒状物料比较合适;研究发现对于纤维的粉碎zui有效的力场是剪切力和研磨力,常温下冲击力对纤维是无能为力的,而高速乳化均质机能对物料产生强烈的剪切与研磨作用,因此高速乳化均质机比较适合处理含纤维较多或者理,容易出现稀奶油层,较硬的颗粒物料。
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