浅谈均质机的机理

均质，就是将液态物料中的固体颗粒打碎，使固体颗粒实现超细化，并形成均匀的悬浮乳化液的工艺过程。 均质技术已经是一种非常重要的细化分散技术，广泛应用于乳品、饮料、食品、化妆品和化工行业等领域。在药剂学中，**颗粒越小，有助于提高**的溶解速度及溶解度，有利于提高难溶性**的生物利用度；也有利于提高**在分散介质中的分散性。

1、高压均质技术：物料在高压状态下，使物料发生物理、化学、结构性质等一系列变化，*终达到均质的效果。

2、剪切均质技术：采用了动定转子、双转子结构实现物料的超细化。

3、微射流均质技术：使液体物料在高压状态下，形成高速射流，与相反方向的另一股射流形成高速碰撞，使其中的固体物料被超细化。

均质机的作用力主要为剪切力和压力。 在均质过程中，产生层流效应，分散相颗粒或液滴被剪切和延伸拉碎；受到湍流效应影响，颗粒或液滴在压力波动下产生随机变形；受到空穴效应的影响，较高的压力作用使小气泡迅速破裂,释放能量，从而引起局部液压冲击,造成振动。

经过缝隙的液体，由于瞬间失压以极高的速度喷射出，撞击到均质部件上，产生了剪切、撞击和空穴三种效应。

较高速度的液体流经均质腔缝隙时由于极大的速度梯度，会产生剧烈的剪切作用。分散相颗粒或液滴在强剪切力的作用下将发生变形，当剪切力大到一定程度时，分散相中的液滴发生破碎。

液体流经缝隙时，以极高的流速撞击到冲击环上，造成液滴破碎。

液体以较高的速度流经均质腔阀的缝隙时，形成极大的压力降。当压力降低到液体的饱和蒸气压时，液体开始沸腾并发生极速汽化，形成大量气泡。液体流出均质阀时，压力又迅速增大，导致气泡突然破灭，瞬间形成大量的空穴。空穴将释放出大量的能量，形成高频率振动，使液滴发生破碎。

在均质腔内的微射流流场中，压力和流体流速是决定空穴效应大小的重要参数。空穴效应由空化数来描述。当空化数≦1 时会发生空化效应，并且越小空化效应越强烈。

其中：液体的回复压力；蒸汽压力；ρ液体的密度；液体缝隙处的平均速度。

高压均质机通过压力装置对液体物料施加高压进行挤压、延伸、撞击、破碎的过程，主要依靠空穴效应和湍流效应。优点是价格相对较低。适用于柔性、半柔性的颗粒状物料。

高剪切机靠定转子之间的相对高速运动产生的高剪切作用,使物料剪切、撕裂和混合。同时，较强的空穴作用对物料颗粒进行分散、细化、均质。优点是处理量大，稳定性好，设备耐用易维修。

微射流均质机利用几十到几百微米左右喷嘴形成超音速射流，进行相互对撞和极强烈的剪切，在较高的均质压力, 产生较好的粒径分布效果。优点是高压条件下可以连续化作业。

高压均质机高剪切机微射流均质机均质机理高压流体产生的空穴效应和湍流作用以转子间相对运动产生的高剪切力为主，伴随空穴效应超音速射流相互对撞进行极强烈的剪切均质效果均质粒度小，稳定性好均质粒度达1μm以下, 稳定性好, 混料、**、均质可同时完成更高的均质压力，更好的粒径分布效果,粒度可达100 nm以内

物料流经单向阀后，在高压腔泵里加压，通过微米级的喷嘴，高速撞击在乳化腔上，通过强烈的空穴，碰撞，剪切效应，得到足够小而均一的粒径分布。其关键指标如下：

对于许多温度敏感、温度影响性质的物料而言，设备是否能够实时监控进出料的温度（进口温度、出口温度），其冷凝管的温控效果能否满足需求，是不可忽略的选型指标。

在生产型设备的选型上，连续工作能力也是非常重要的选型要素。

微射流均质机核心部件，其内部固定的几何角度构造对成品起到直接的作用。现基本采用“Y”型或“Z”型构造的均质腔。

“Y”型均质腔，物料流体在加速过程中被分为两股细流，通过微管通道后正面碰撞混合，在获得较高的结合相对速度时其本身所受的碰撞力较为柔和，有利于混合、乳化作用。

“Z”型均质腔，物料流在高速通过微管通道时受到的高剪切力首先将自身粒径减小，紧接着其与均质腔内壁产生的高碰撞力进一步对物料进行去团聚、松团作用，有利于降低粒径分布、去团聚、分散等作用