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纳米乳液的制备方法及原理
乳化大致可分为机械法和物理化学法两大类。纳米乳剂是非平衡体系,它的形成需要外加能量,一般来自机械设备或来自化学制剂的结构潜能。利用机械设备的能量(高速搅拌器、高压均质机和超声波发生器)这类方法通常被认为是高能乳化法。而利用结构中的化学潜能的方法通常被认为是浓缩法或低能乳化法。
1.机械法制备纳米乳剂
机械法制备纳米乳剂的常规过程有两步:首先是粗乳液的制备,通常按照工艺配比将油一水,表面活性剂及其他稳定剂成分混合,利用搅拌器得到一定粒度分布的常规乳液;然后是纳米乳剂的制备,利用动态超高压微射流均质机或超声波与高压均质机联用对粗乳液进行特定条件下的均质处理得到纳米乳剂。
利用高压均质机或超声波发生器能量的方法通常被叫做高能乳化法。研究表明,这些设备能在zui短的时间内提供所需要的能量并获得液滴粒径zui小的均匀流体 。动态超高压微射均质机在国内外纳米乳剂领域的研究中被广泛应用。超声波乳化在降低液滴粒径方面相当有效,仅仅适用于小批量生产。
2.低能乳化法
低能乳化法是利用在乳化作用过程中曲率和相转变发生的原理。乳剂转换点EIP (Emulsioninversion point)法由Marszall和Shick首先发明。在恒定温度下,乳化过程中不断改变组分就可以观察到相转变。Sadurni等研制的O/W型纳米乳剂,粒径小至14nm,同时还具有高的动力学稳定性。转相乳化PIT(phase inversion temperature)法由Shinoda和Saito首先发明。在恒定组分条件下,调节温度得到目标乳化体系。此法在实际应用中多用来制备0/W型乳液。研究表明,在不添加任何表面活性剂的情况下,自发的乳化也会产生,并获得纳米乳剂。
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影响分散乳化结果的因素有以下几点
1 乳化头的形式(批次式和连续式)(连续式比批次好)
2 乳化头的剪切速率 (越大,效果越好)
3 乳化头的齿形结构(分为初齿,中齿,细齿,超细齿,约细齿效果越好)
4 物料在分散墙体的停留时间,乳化分散时间(可以看作同等的电机,流量越小,效果越好)
5 循环次数(越多,效果越好,到设备的期限,就不能再好)
因此高的转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是zui重要的。根据一些行业特殊要求,依肯公司在ER2000系列的基础上又开发出ERS2000高剪切分散乳化机。其剪切速率可以超过15.000 rpm,转子的速度可以达到44m/s。在该速度范围内,由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。研磨乳化效果超过一般的国产高压均质机400-500BAR压力下分散乳化研磨的效果.
设备等级:化工级、卫生I级、卫生II级、无菌级
电机形式:普通马达、变频调速马达、防爆马达、变频防爆马达、
电源选择: 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ
电机选配件: PTC 热保护、降噪型
材质:SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti,氧化锆陶瓷
选配:储液罐、排污阀、变频器、电控箱、移动小车
表面处理:抛光、耐磨处理
进出口联结形式:法兰、螺口、夹箍
选配容器:本设备适合于各种不同大小的容器
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| 流量* | 输出 | 线速度 | 功率 | 入口/出口连接 |
类型 | 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 |
*流量取决于设置的间隙和被处理物料的特性,同时流量可以被调节到zui大允许量的10%。 |
1 表中上限处理量是指介质为“水”的测定数据。
2 处理量取决于物料的粘度,稠度和zui终产品的要求。
3 如高温,高压,易燃易爆,腐蚀性等工况,必须提供准确的参数,以便选型和定制。
4 本表的数据因技术改动,定制而不符,正确的参数以提供的实物为准。
5 本系列机型具有短程送料能力,无自吸功能,须选用高位进料;物料粘度或固含量高导致不能正常进料和输送时,须选用压力或输送泵进料或送料,输送泵的压力和流量与被选机型相匹配。
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