影響高壓均質機的關鍵參數是什么
瀏覽次數:1004 發布日期:2024-6-25
來源:蘇州阿爾法生物實驗器材有限公司
高壓均質機是一種使用高壓來乳化、分散和粉碎流體的設備,適用于流體,但不適用于固體和氣體。它通過在高壓下迫使流體通過均質閥來工作,產生可以分散或粉碎流體中的顆;蛞旱蔚母吣軟_擊。高壓均質機是多功能且高效的機器,可用于提高各行各業各種產品的質量和穩定性,在生物制藥、納米材料、食品及化妝品中均有廣泛的應用。
一、高壓均質機的工作原理
1. 剪切力:流體在高壓作用下高速流動,通過均質機的均質閥縫隙處,由于產生極大的速度梯度,在剪切力作用下使液滴破碎,達到均質的目的。當液滴在高壓下通過很小縫隙的入口時,液滴的速度和壓力會發生較為顯明的變化,導致液滴破裂。
2. 撞擊力:在高壓作用下,流體中的液滴與均質閥發生高速撞擊現象,從而使液滴破裂達到均質的目的。
3. 空穴效應:在高壓作用下使料液高速流過縫隙,從而產生了高頻振動,引起了迅速交替的壓縮與膨脹作用,在瞬間引起空穴現象,使液滴破裂,達到均質目的。
高壓均質機的主要部件包括傳動系統、柱塞泵、均質腔、均質閥和調壓裝置。其中,柱塞泵利用柱塞往復運動產生高壓流體,將物料輸送到均質腔;均質腔則是物料進行均質處理的部位,通過高壓流體對物料產生剪切、空化、撞擊等作用,將物料分散成均勻的狀態;均質閥則是進行均質處理的關鍵部件,由閥座、閥芯和撞擊環等組成,通常采用耐高壓、耐腐蝕的材料制成。
二、影響高壓均質機的關鍵參數有哪些
高壓均質機的關鍵參數,如壓力、均質次數、均質閥組結構和溫度,都會對均質效果產生影響。
壓力:高壓均質機的工作壓力一般在20-80MPa(兆帕)之間,有些設備甚至能達到100MPa以上。壓力越高,流體在通過均質閥時受到的剪切力、撞擊力和空穴效應就越強,從而使得液滴或顆粒更容易破裂和分散,達到更好的均質效果。但是,過高的壓力也會導致設備磨損加劇,增加能耗,甚至可能對某些物料造成破壞從而產生過細的顆粒,這可能會影響產品的穩定性。例如,在食品加工中,如果牛乳被均質到過低的粘度,可能會導致其儲存過程中出現凝固或分層現象。
- 過低壓力:如果壓力設定過低,物料的均質效果可能會不理想,顆粒大小分布不均,影響產品的最終質量和穩定性。例如,在化妝品制造中,如果油脂和水的混合物沒有充分均質,可能會導致產品在使用過程中出現分離現象。
因此,在實際操作中需要根據物料的特性和均質要求來調整壓力。
均質次數:均質次數是指物料在高壓均質機中通過均質閥的次數。一般來說,均質次數越多,物料的均質效果越好,但同時也會增加生產成本和能耗。
- 過多均質次數:過多的均質次數可能會導致物料過度破碎,產生過細的顆粒,從而影響產品的穩定性和功能性。例如,在生物制藥中,如果細胞被過度破碎,可能會影響其活性。
- 過少均質次數:過少的均質次數可能會導致物料的顆粒大小分布不均,影響產品的最終質量和穩定性。例如,在食品加工中,如果牛乳沒有達到足夠的均質次數,可能會影響其口感和營養價值。
均質閥組結構:
均質閥是高壓均質機的核心部件,其結構直接影響到均質效果。常見的均質閥結構有孔板式、狹縫式、組合式等。不同的結構適用于不同的物料和均質要求。在選擇均質閥時,需要考慮物料的粘度、粒徑、溫度等因素,以確定合適的均質閥。
如果選擇的均質閥結構不適用于物料的特性,可能會導致均質效果不佳。例如,在化妝品制造中,如果使用的均質閥不適合油脂和水的混合物,可能會導致產品在使用過程中出現分離現象。在生物制藥中,根據細胞的特性和均質要求選擇合適的均質閥結構,可以有效地破碎細胞,釋放細胞內的產物。
溫度:
溫度對高壓均質機的工作效果也有一定的影響。一般來說,溫度越高,物料的粘度越低,流動性越好,均質效果也越好。但是,過高的溫度可能會導致物料的穩定性降低,甚至發生化學反應。例如,在食品加工中,如果牛乳在均質過程中溫度過高,可能會影響其營養價值和口感。但是,過低的溫度可能會導致物料的粘度增加,流動性變差,均質效果不佳。例如,在化妝品制造中,如果油脂和水的混合物在均質過程中溫度過低,可能會導致產品在使用過程中出現分離現象。
由此可見,高壓均質機的關鍵參數對均質效果有著直接的影響。在實際操作中,需要根據物料的特性和均質要求來調整這些參數,以達到良好的均質效果。