乳化機(jī)就是通過與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的乳化頭的高速旋轉(zhuǎn)，對物料進(jìn)行剪切，分散，撞擊。這樣物料就會變得更加細(xì)膩，促使油水相融。廣泛應(yīng)用于化妝品，沐浴露，防曬霜，等很多膏霜類的產(chǎn)品都要用到乳化機(jī)。食品行業(yè)中的醬，果汁等。制藥行業(yè)中的軟膏、石油化工、油漆涂料油墨等都會用到乳化機(jī)。

高速乳化機(jī)的分散理論：

分散分層是分散相在外力（重力或離心力）作用下，在連續(xù)相中上浮或下沉的結(jié)果。在忽略布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的靜態(tài)條件下，可用Stokes 定律來描述，即分散相球形顆粒由于重力的沉降速度 V 由下式確定：

ρ_s -ρ為分散相與連續(xù)相的密度差，g 為重力加速度，d 為分散相顆粒直徑，μ為連續(xù)相的粘度。如果分散相顆粒的密度比連續(xù)相密度大，顆粒下沉，速度 V 為正值，反之，顆粒上浮，速度為負(fù)值。沉降速度大，漿料就容易分層。如果要保持體系穩(wěn)定，就必須降低沉降速度，對于特定的漿料可以通過減小分散相固體顆粒直徑 d。因?yàn)橹挥挟?dāng)粒徑減至連續(xù)相液體分子大小時(shí)，顆粒才能穩(wěn)定、均勻地分散在液體中不發(fā)生分離。

通過以上的分析我們可以看出，要提高懸浮液的穩(wěn)定性，分散相顆粒的粒徑應(yīng)盡量細(xì)小。但應(yīng)該指出，根據(jù)前人所做的大量研究發(fā)現(xiàn)，隨著顆粒粒度的減小，雖然顆粒由重力引起的分離作用變?yōu)榇我囊蛩兀怯捎陬w粒之間的間距減小，顆粒之間的結(jié)合力（范德華力等）起到了重要決定性作用。另外，當(dāng)顆粒直徑小于某一細(xì)小尺寸時(shí)，此時(shí)，顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)就不能忽略了，所以由于細(xì)小顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)，而使得顆粒之間產(chǎn)生激烈地碰撞。若不加穩(wěn)定劑，這些情況都會導(dǎo)致顆粒團(tuán)聚，對體系的穩(wěn)定是不利的。所以漿料的分散中，顆粒粒徑并非越細(xì)越好，要視漿料的特性而定。分散就是要根據(jù)物料的特性與特點(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)到吸力與斥力的相互平衡，從而保證漿料體系的穩(wěn)定。

影響高剪切乳化結(jié)果的因素有以下幾點(diǎn)

1 乳化頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次好）

2 乳化頭的剪切速率 （越大，效果越好）

3 乳化頭的齒形結(jié)構(gòu)（分為初齒，中齒，細(xì)齒，超細(xì)齒，約細(xì)齒效果越好）

4  物料在分散墻體的停留時(shí)間，分散分散時(shí)間（可以看作同等的電機(jī)，流量越小，效果越好）

5 循環(huán)次數(shù)（越多，效果越好，到設(shè)備的期限，就不能再好）

線速度的計(jì)算

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 (m/s)   
                    g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m)

由上可知，剪切速率取決于以下因素：

– 轉(zhuǎn)子的線速率

– 在這種請況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。 
SGN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm 

 速率V=  3.14 X  D（轉(zhuǎn)子直徑）X 轉(zhuǎn)速 RPM  /   60

   超高速分散均質(zhì)乳化機(jī)的高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細(xì)微懸浮液是最重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求，思峻公司在GRS2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出GRX2000超高速剪切乳化機(jī)機(jī)。其剪切速率可以超過200.00 rpm，轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到66m/s。在該速度范圍內(nèi)，由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機(jī)可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強(qiáng)，乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度極高,無需其他輔助分散設(shè)備,可以達(dá)到普通的高壓均質(zhì)機(jī)的400BAR壓力下的顆粒大小.所以乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速和剪切速率是影響乳化效果的一個(gè)最重要因素。

目前國內(nèi)市場上大多數(shù)的乳化機(jī)廠家生產(chǎn)出來的乳化機(jī)轉(zhuǎn)速只能達(dá)到3000rpm左右，當(dāng)然我所說的都是指工業(yè)化的乳化機(jī)。對于實(shí)驗(yàn)室小型乳化機(jī)，由于電機(jī)（220V），軸等因素轉(zhuǎn)速可達(dá)3000rpm左右，但是這種實(shí)驗(yàn)室乳化機(jī)無法對應(yīng)放大到生產(chǎn)中，所以在這里不做重點(diǎn)講訴。對于工業(yè)化乳化機(jī)的提速問題一直是乳化機(jī)廠家關(guān)注的問題，但是由于提速會帶來的各種影響，如：提速后，發(fā)熱量大，機(jī)械密封會容易燒壞；提速后，定轉(zhuǎn)子間隙的控制；提速后，整體設(shè)備的穩(wěn)定性考量；所以這些都是困擾乳化機(jī)廠家的一大難題，當(dāng)然最重要的乳化機(jī)提速會所帶來的成本，生產(chǎn)廠家是否能夠承受得了。

在接觸過多家乳化機(jī)生產(chǎn)廠家后，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)居然絕大多數(shù)的廠家生產(chǎn)的都是3000rpm左右的乳化機(jī)，真正生產(chǎn)高轉(zhuǎn)速的寥寥無幾，而高轉(zhuǎn)速乳化機(jī)廠家又都是中外合資的性質(zhì)，核心技術(shù)都是外國的，在接觸到SGN時(shí)，他們的技術(shù)員給我詳細(xì)的講解了高轉(zhuǎn)速乳化機(jī)的知識，在這里和大家分享一下。SGN從事流體設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)以及有100多個(gè)年頭了，自主研發(fā)生產(chǎn)的分體式三級乳化機(jī)GR2000系列，具有高轉(zhuǎn)速、低能耗、低噪音、高壽命等優(yōu)勢，經(jīng)過SGN全體研發(fā)生產(chǎn)部員工的不懈努力，終于解決了SGN三級分體式乳化機(jī)的提速問題。市場上一般使用的乳化機(jī)由于定轉(zhuǎn)子精度以及機(jī)械密封的原因，轉(zhuǎn)速最高只能達(dá)到2910轉(zhuǎn)，而SGN最新研發(fā)的立式分體式乳化機(jī)將轉(zhuǎn)速提高到9000轉(zhuǎn)，從而更好的解決了市場的需求。高轉(zhuǎn)速乳化機(jī)GR2000系列，采用分體式結(jié)構(gòu)，通過皮帶變速，轉(zhuǎn)速可達(dá)9000rpm，配上變頻器轉(zhuǎn)速可高達(dá)14000rpm；高轉(zhuǎn)速的乳化機(jī)必須配備高精密的機(jī)械密封，GR2000系列采用德國博格曼雙端面機(jī)械密封，并配有機(jī)封冷卻系統(tǒng)；有三級乳化機(jī)頭，定轉(zhuǎn)子間隙為0.2-0.4mm，對于物料的剪切細(xì)化能力更強(qiáng)，乳化效果更佳。

高速乳化機(jī)就是高效、快速、均勻地將一個(gè)相或多個(gè)相(液體、固體、氣體)進(jìn)入到另一互不相溶的連續(xù)相(通常液體)的過程。而在通常情況下各個(gè)相是互不相溶的。當(dāng)外部能量輸入時(shí)，兩種物料重組成為均一相。由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高切線速度和高頻機(jī)械效應(yīng)帶來的強(qiáng)勁動(dòng)能，使物料在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強(qiáng)烈的機(jī)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，形成懸浮液（固/液），乳液（液體/液體）和泡沫（氣體/液體）。從而使不相溶的固相、液相、氣相在相應(yīng)成熟工藝和適量添加劑的共同作用下，瞬間均勻精細(xì)的分散分散，經(jīng)過高頻的循環(huán)往復(fù)，最終得到穩(wěn)定的高品質(zhì)產(chǎn)品。

高速乳化機(jī)的應(yīng)用

1 精細(xì)化工 顏料 染料 涂料 油漆 塑料 樹脂 油墨 糊料 漿料 熱熔膠 阻燃劑 膠粘劑 整理劑 表面活性劑 均染劑防粘劑 消泡劑 光亮劑 橡膠助劑 塑料助劑 染料助劑 絮凝劑 混凝劑 表面活性劑 溶劑 硅油分散 樹脂分散 碳黑分散

2 石油化工 潤滑油 重油混合 重油分散 油包水 包油水 柴油分散 改性瀝青 分散瀝青 催化劑 蠟分散

3 農(nóng)藥化肥 化肥 農(nóng)藥分散 農(nóng)藥助劑 農(nóng)藥中間體 藥乳油 殺蟲劑 除草劑 種衣劑 殺菌劑 植物激素 尿素 復(fù)合肥 乳油濕性粉劑

4 生物醫(yī)藥 細(xì)胞漿化 血清疫苗 蛋白質(zhì)分散劑 藥乳膏 抗生素 糖衣

5 日用化工 護(hù)膚霜 護(hù)膚膏 洗滌劑 防腐劑 美發(fā)用品 牙膏 日用香精

6 食品工業(yè) 食品添加劑 香精 香料 果汁 果醬 冰淇淋 乳制品 巧克力 植脂末

7 涂料油墨 內(nèi)外墻涂料 乳膠漆 納米涂料 建筑膠 光固化涂料 油墨 墨水 碳黑 涂料助劑 釉 膨潤土

8 造紙工業(yè) 紙漿 膠黏劑 松香分散 碳酸鈣 填料助劑 顏料混合 樹脂分散

9 環(huán)境保護(hù)：廢水、污水處理、改質(zhì)、回收利用

10其 他：造紙、陶瓷泥釉、除銹劑、滑石粉