隨著均質(zhì)分散技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在的分散均質(zhì)機(jī)設(shè)備已經(jīng)以達(dá)到納米級(jí)水準(zhǔn),然而,分散相中的顆粒粒徑越小越好嗎?先來了解一下靜態(tài)懸浮液的理論,從中或許我們可以尋找到答案。

靜態(tài)懸浮液的理論

非均質(zhì)分散體系主要是膠體系統(tǒng)和粗分散系統(tǒng)。膠體系統(tǒng)指的是分散相顆粒尺寸在0.001~0.1um尺度的分散系統(tǒng),而粗分散系統(tǒng)指的是分散相顆粒尺寸大于0.1um的分散系統(tǒng)。由于一般懸浮液和乳狀液中所含的分散相顆粒粒徑都是在微米級(jí)及亞微米級(jí),故屬于粗分散系統(tǒng)。不穩(wěn)定的非均質(zhì)流體料液在靜止?fàn)顟B(tài)會(huì)發(fā)生絮凝,并由于重力作用而很快分層,當(dāng)把經(jīng)均質(zhì)操作單元處理后的料液作為最終產(chǎn)品時(shí),就是要保證產(chǎn)品在有效期內(nèi)抗絮凝,防止分層,維持分散相顆粒均勻分布,提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

在粗分散系統(tǒng)中,由于分散均質(zhì)機(jī)中分散相顆粒粒徑大于0.1um,所以靜態(tài)下可以忽略布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng),由于分散相顆粒達(dá)不到膠體狀態(tài),并且兩相存在密度差,那么遲早會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,分層是分散相在外力(重力和離心力)作用下在分散介質(zhì)中上浮或下沉的結(jié)果。靜態(tài)下,根據(jù)斯托克斯(Stokes)公式確定重力作用下分散相球形顆粒的沉降速度為:

分散相球形顆粒的沉降速度

式中為公式分散相與連續(xù)相的密度差,g為重力加速度,d為分散相顆粒直徑,u為連續(xù)相的粘度。如果分散相顆粒的密度比連續(xù)密度大,顆粒下沉,速度V正值,反之,顆粒上浮,速度為負(fù)值。沉降速度大,物料易分層。要保持體系穩(wěn)定,必須降低沉降速度,對(duì)于特定物料可以通過減小分散相直徑d,只有當(dāng)粒徑減至接近于連續(xù)相液分子大小時(shí),細(xì)小微粒便穩(wěn)定、均勻地分散在液體中不發(fā)生分離。

從以上分析可以看出,要提高分散系統(tǒng)的穩(wěn)定性,分散相顆料盡量減小,但應(yīng)該指出,隨著顆粒粒徑的減小,雖然由重力引起的分離作用變?yōu)榇我捎陬w粒間距的減小,顆粒間的結(jié)合力(范德華力等)起重要作用。另外,當(dāng)顆粒直徑小于某一細(xì)小尺寸時(shí),由于顆粒的布朗運(yùn)動(dòng),而產(chǎn)生顆粒的碰撞,有可能造成顆粒絮凝而造成顆粒沉降。

所以說,顆粒并非越細(xì)越好。要視物料的特性而定。均質(zhì)就是根據(jù)物料的特點(diǎn),減小分散相顆粒的粒度,使其分布于一個(gè)較窄的尺寸范圍,并達(dá)到吸力與斥力的平衡,保證體系的穩(wěn)定。

這就是YK意凱均質(zhì)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力,意凱所設(shè)計(jì)的新型分散均質(zhì)機(jī)能達(dá)到根據(jù)不同的物料把其均質(zhì)為可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的分散相體系,通過意凱的分散均質(zhì)設(shè)備,能為客戶做出最好的產(chǎn)品。

分散均質(zhì)機(jī)

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