除了加入适宜的乳化剂和采用一定的工艺方法外,乳液的制备还需要特殊的设备来实现。常用的有搅拌混合器、乳化机、均质器、胶体磨及超声设备等。

1、简单搅拌混合器

有各种类型,前面已作了介绍。此类混合器的结构简单,制造,维修方便,只适用于生产均匀程度差、乳化强度低、稳定性较差的乳液,且生产时易带入空气、灰尘及微生物,主要用于生产地板蜡及部分化妆品。若再联用剪切力很大的胶体磨处理也可得到优良的乳化体。

2、胶体磨

胶体管是一种剪切力很大的乳化机,主要由两个磨体做研磨构件。磨体一般固定,下磨体随主轴高速旋转,两磨体间的空隙宽窄最小可调整至0.025mm。转子和定子的磨面可以是平滑的,也可以是横竖斜纹,还可以是类似锉刀的细齿。物料在高速旋转的转子带动下,由于惯性力而由转子与定子形成的狭小空隙通过,受到强烈的剪切力、摩擦力、离心力和冲击力而达到粉碎、研磨、乳化、均质、分散的目的。胶体磨与物料接触的零件可由高硬度耐腐材料制成,对医药、食品及化工原料无污染;适于乳状、膏状和较硬物料;胶体磨生产的乳液颗粒大小均匀,产量高,操作方便;广泛适用于化妆品、食品、医药、涂料、农药等的乳化。缺点在于设备要求精度较高,安装要求严格,且对粘度大于或等于10Pa。s的物料不太适用。

3、均质机

是将欲乳化的物料,在3MPa的压力下自一小孔或狭缝挤出,从而达到乳化分散的目的。均质机的优点主要是:可以提高产品的均匀度和稳定性,延长保质期;减少反应时间从而节省大量催化剂或添加剂;改变产品的稠度,改善产品的口味和色泽等等。均质机生产的乳液平均粒度比胶体磨细,目前的设备生产的乳液均匀性也比较高。

高压均质机,有立式整体和卧式组合型均质机之分,前者适于中小型设备,后者适大型设备。目前国内使用较多的是立式整体型均质机。高压均质机以高压往复泵作动力。物料进入之前,一级均质阀和二级乳化阀的阀芯和阀座在国F1和F2的作用下紧密地压合在一起;当物料通过工作阀时,阀芯和阀座被物料强制挤开一条狭缝,同时分别产生压力P1和P2以平衡力F1和F2;物料通过一级均质阀时压力能被突然释放,压力从P1突降到P2在阀芯、阀座和撞击环组成的狭小区域仙就产生了强烈的爆炸式空穴作用,物料通过阀芯和阀座间的狭缝产生的剪切作用以及与撞击环产生的高速撞击作用,从而使物料颗粒得到超微的细化,颗粒直径达3μm左右,超高压的均质机其物料直径可达0.1-2μm,平均小于或等于1μm。

绝大多数情况下,一级均质阀的乳化效果已很好,二级乳化阀的作用主要是进一步提高颗粒的均匀性。高压均质机的优点是狭缝间隙很小、细化作用强烈;均质压力高、细化效果好;因利用了物料间的相互作用而细化,故物料的发热量较小,可保持物料的性能基本不变。缺点是由于工作压力很高而耗能较大、易损件较多、维护工作量较大;不适合于分散粘度很高的乳液。高压均质机广泛应用于食品饮料、化妆品、洗涤剂、涂料、农药、橡胶、胶粘剂、增稠剂等精细化工以及生物工程技术行业。

4、新型专用乳设备是目前最新设计的乳化机

刮板式搅拌机适用于高粘度的物料;

低粘度用均质搅拌机可获得用普通均质机乳化低粘度产品很难得到的理想乳液;

分散搅拌机适用于需将固体粉末分散于液体中的乳化操作;

管道式搅拌器适用于液体洗涤剂的连续乳化生产。

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