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納米乳液的制備方法及原理
乳化大致可分為機械法和物理化學法兩大類。納米乳劑是非平衡體系,它的形成需要外加能量,一般來自機械設(shè)備或來自化學制劑的結(jié)構(gòu)潛能。利用機械設(shè)備的能量(高速攪拌器、高壓均質(zhì)機和超聲波發(fā)生器)這類方法通常被認為是高能乳化法。而利用結(jié)構(gòu)中的化學潛能的方法通常被認為是濃縮法或低能乳化法。
1.機械法制備納米乳劑
機械法制備納米乳劑的常規(guī)過程有兩步:首先是粗乳液的制備,通常按照工藝配比將油一水,表面活性劑及其他穩(wěn)定劑成分混合,利用攪拌器得到一定粒度分布的常規(guī)乳液;然后是納米乳劑的制備,利用動態(tài)超高壓微射流均質(zhì)機或超聲波與高壓均質(zhì)機聯(lián)用對粗乳液進行特定條件下的均質(zhì)處理得到納米乳劑。
利用高壓均質(zhì)機或超聲波發(fā)生器能量的方法通常被叫做高能乳化法。研究表明,這些設(shè)備能在zui短的時間內(nèi)提供所需要的能量并獲得液滴粒徑zui小的均勻流體 。動態(tài)超高壓微射均質(zhì)機在國內(nèi)外納米乳劑領(lǐng)域的研究中被廣泛應(yīng)用。超聲波乳化在降低液滴粒徑方面相當有效,僅僅適用于小批量生產(chǎn)。
2.低能乳化法
低能乳化法是利用在乳化作用過程中曲率和相轉(zhuǎn)變發(fā)生的原理。乳劑轉(zhuǎn)換點EIP (Emulsioninversion point)法由Marszall和Shick首先發(fā)明。在恒定溫度下,乳化過程中不斷改變組分就可以觀察到相轉(zhuǎn)變。Sadurni等研制的O/W型納米乳劑,粒徑小至14nm,同時還具有高的動力學穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)相乳化PIT(phase inversion temperature)法由Shinoda和Saito首先發(fā)明。在恒定組分條件下,調(diào)節(jié)溫度得到目標乳化體系。此法在實際應(yīng)用中多用來制備0/W型乳液。研究表明,在不添加任何表面活性劑的情況下,自發(fā)的乳化也會產(chǎn)生,并獲得納米乳劑。
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影響分散乳化結(jié)果的因素有以下幾點
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,細齒,超細齒,約細齒效果越好)
4 物料在分散墻體的停留時間,乳化分散時間(可以看作同等的電機,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)
因此高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是zui重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求,依肯公司在ER2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ERS2000高剪切分散乳化機。其剪切速率可以超過15.000 rpm,轉(zhuǎn)子的速度可以達到44m/s。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。研磨乳化效果超過一般的國產(chǎn)高壓均質(zhì)機400-500BAR壓力下分散乳化研磨的效果.
設(shè)備等級:化工級、衛(wèi)生I級、衛(wèi)生II級、無菌級
電機形式:普通馬達、變頻調(diào)速馬達、防爆馬達、變頻防爆馬達、
電源選擇: 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ
電機選配件: PTC 熱保護、降噪型
材質(zhì):SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti,氧化鋯陶瓷
選配:儲液罐、排污閥、變頻器、電控箱、移動小車
表面處理:拋光、耐磨處理
進出口聯(lián)結(jié)形式:法蘭、螺口、夾箍
選配容器:本設(shè)備適合于各種不同大小的容器
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| 流量* | 輸出 | 線速度 | 功率 | 入口/出口連接 |
類型 | l/h | rpm | m/s | kW |
|
ERS 2000/4 | 300 | 9,000 | 23 | 2.2 | DN25/DN15 |
ERS 2000/5 | 1000 | 6,000 | 23 | 7.5 | DN40/DN32 |
ERS 2000/10 | 200 | 4,200 | 23 | 22 | DN80/DN65 |
ERS 2000/20 | 5000 | 2,850 | 23 | 37 | DN80/DN65 |
ERS 2000/30 | 8000 | 1,420 | 23 | 55 | DN150/DN125 |
ERS2000/50 | 15000 | 1,100 | 23 | 110 | DN200/DN150 |
*流量取決于設(shè)置的間隙和被處理物料的特性,同時流量可以被調(diào)節(jié)到zui大允許量的10%。 |
1 表中上限處理量是指介質(zhì)為“水”的測定數(shù)據(jù)。
2 處理量取決于物料的粘度,稠度和zui終產(chǎn)品的要求。
3 如高溫,高壓,易燃易爆,腐蝕性等工況,必須提供準確的參數(shù),以便選型和定制。
4 本表的數(shù)據(jù)因技術(shù)改動,定制而不符,正確的參數(shù)以提供的實物為準。
5 本系列機型具有短程送料能力,無自吸功能,須選用高位進料;物料粘度或固含量高導致不能正常進料和輸送時,須選用壓力或輸送泵進料或送料,輸送泵的壓力和流量與被選機型相匹配。
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