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常用的乳化方式以及影響乳化的因素有哪些
管線式高剪切乳化機(jī),高速乳化機(jī),納米乳化機(jī)瘾带,真空乳化機(jī)
乳化的的定義:
乳化是一種液體以微小液滴均勻地分散在互不相溶的另一種液體中的現(xiàn)象。乳化是液-液界面現(xiàn)象,兩種不相溶的液體看政,如油與水朴恳,在容器中分成兩層,密度小的油在上層允蚣,密度大的水在下層于颖。若加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┰趶?qiáng)烈的攪拌下,油被分散在水中嚷兔,形成乳狀液森渐,該過程叫乳化。
兩種互不混溶的液體冒晰,一種以微粒(液滴或液晶)分散于另一種中形成的體系稱為乳狀液同衣。形成乳狀液時(shí)由于兩種液體的界面積增大,所以這種體系在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的壶运。為了使乳狀液穩(wěn)定則需加入第三種組分:乳化劑耐齐,從而降低體系的界面能。乳化劑屬于一種表面活性劑蒋情,其典型功能是起乳化作用埠况。乳狀液中以液滴形成存在的那一相叫做分散相,或稱為內(nèi)相或不連續(xù)相棵癣;而連成一片的另一相稱為分散介質(zhì)辕翰,或稱為外相、連續(xù)相 狈谊。
制備乳狀液的乳化方法
制備乳狀液的乳化方法喜命,除了初生皂法、劑在水中法的畴、劑在油中法之外渊抄,還有:
油水混
通常此法是水、油兩相分別在兩個(gè)容器內(nèi)進(jìn)行丧裁,將親油性的乳化劑溶于油相,將親水性乳化劑溶于水相含衔,而乳化在第三容器內(nèi)(或在流水作業(yè)線之內(nèi))進(jìn)行煎娇。每一相以少量而交替地加于乳化容器中,直至其中某一相已加完贪染,另一相余下部分以細(xì)流加入缓呛。如使用流水作業(yè)系統(tǒng),則水杭隙、油兩相按其正確比例連續(xù)投入系統(tǒng)中哟绊。
轉(zhuǎn)相乳化
在一較大容器中制備好內(nèi)相,乳化就在此容器中進(jìn)行痰憎。(如若要制取O/W型乳狀液票髓,就在乳化容器中制備油相攀涵。)將已制備好的另一相(外相,在例中為水相)洽沟,按細(xì)流形式或一份一份地加入以故。起先形成W/O型乳狀液,水相繼續(xù)增加裆操,乳狀液逐漸增稠怒详,但在水相加至66%以后,乳狀液就突然發(fā)稀踪区,并轉(zhuǎn)變成O/W型乳狀液昆烁,繼續(xù)將余下地水相較快速加完,而終得到O/W型乳狀液缎岗。類似本例可制得W/O型乳狀液静尼。此種方法稱為轉(zhuǎn)相乳化法,由此法得到的乳狀液其顆粒分散的很細(xì)密强,且均勻茅郎。
LEE
通常的乳化方法大都是將外相、內(nèi)相加熱到80℃(75-90℃)左右進(jìn)行乳化或渤,然后進(jìn)行攪拌系冗、冷卻,在這過程中需要消耗大量的能量薪鹦。但從理論上看進(jìn)行乳化并不需要這么多的能量掌敬,乳化需要的能量只影響乳狀液的分散度和由表面活性劑引起的表面張力的降低,理論上可以計(jì)算出所需的能量池磁,它與通常乳化所消耗的能量相比少得很多奔害,即表明通常的乳化方法存在著大量能量的浪費(fèi),如冷卻水所帶走的熱量都是白白丟棄了地熄。因此华临,J.J.Lin(林約瑟夫)提出了低能乳化法。其方法原理是端考,在進(jìn)行乳化時(shí)雅潭,外相不全部加熱,而是將外相分成兩部分却特,α相與β相扶供,α和β分別表示α相與β相的重量分?jǐn)?shù)(此處α+β=1),只是對(duì)β相部分進(jìn)行加熱裂明,由內(nèi)相與β相進(jìn)行乳化椿浓,制成濃縮乳狀液,然后用常溫的α外相進(jìn)行稀釋,終得到乳狀液扳碍。其原理可表示如下圖 顯然提岔,這種乳化方法節(jié)省了許多能量,節(jié)能效率隨外相/內(nèi)相和α/β的比值增大而增大左腔。這種方法不僅節(jié)約了能源唧垦,而且可提高乳化產(chǎn)品的效率,如縮短了制造時(shí)間液样,因?yàn)榭纱蟠罂s短冷卻過程時(shí)間振亮,且可減少冷卻水的使用節(jié)約了能量。這種低能乳化法不僅用于制造乳液和膏霜鞭莽,還可以用于制造香波坊秸,但它主要適用于制備O/W型乳狀液。上述所介紹的低能乳化法澎怒,其實(shí)只是一個(gè)基本原理褒搔,實(shí)際應(yīng)用時(shí),可依據(jù)乳狀液的類型喷面,油星瘾、水相的比例及其粘度等具體要求,設(shè)計(jì)出可行的低能乳化方案惧辈,其具體操作過程琳状,對(duì)乳狀液的質(zhì)量都有影響。
影響乳化結(jié)果的因素有以下幾點(diǎn)
1盒齿、乳化頭的形式(間歇式和連續(xù)式)(連續(xù)式優(yōu)于間歇式)
2念逞、乳化頭的剪切速率(剪切速率越大,效果越好)
3边翁、乳化頭的齒形結(jié)構(gòu)(分為乳牙翎承、中牙、細(xì)牙符匾、超細(xì)牙叨咖,細(xì)牙效果更好)
4、物料在工作腔體的停留時(shí)間啊胶、乳化和分散時(shí)間(可視為同一臺(tái)電機(jī)芒澜,流速越小,效果越好)
5创淡、循環(huán)次數(shù)(越多效果越好,達(dá)到限不能再好)
線速度的計(jì)算
剪切速率定義為兩個(gè)表面之間液體層的相對(duì)速度南吮。
–剪切速率(s-1) = v速率(m/s)
g固定轉(zhuǎn)子間距(m)
從上面可以看出琳彩,剪切速率取決于以下因素:
–轉(zhuǎn)子的線速度
–在這種情況下,兩個(gè)表面之間的距離是轉(zhuǎn)子-定子距離。
IKN定子和轉(zhuǎn)子之間的距離范圍從0.2毫米到0.4毫米
速度V = 3.14×D(轉(zhuǎn)子直徑)×轉(zhuǎn)速RPM/60
溫度乳化溫度對(duì)乳化的影響很大露乏,但對(duì)溫度沒有嚴(yán)格的限制碧浊。如果油和水都是液體,在室溫下攪拌可以實(shí)現(xiàn)乳化瘟仿。乳化溫度一般取決于兩相中所含的高熔點(diǎn)物質(zhì)的熔點(diǎn)箱锐,以及乳化機(jī)的種類、油相和水相的溶解度等因素劳较。此外驹止,兩相的溫度應(yīng)保持接近一致,特別是當(dāng)乳化熔點(diǎn)較高(70℃以上)的蠟和脂肪相組分時(shí)观蜗,不應(yīng)加入低溫水相臊恋,以防止蠟和脂肪在乳化結(jié)晶出來(lái),導(dǎo)致乳液結(jié)塊或粗糙不均勻墓捻。一般來(lái)說(shuō)抖仅,乳化時(shí),油水溫度可控制在75℃-85℃之間砖第。如果油相含有高熔點(diǎn)的蠟撤卢,此時(shí)乳化溫度會(huì)更高。另外梧兼,在乳化過程中放吩,如果粘度大幅度增加,所謂過稠而影響攪拌袱院,可以適當(dāng)提高一些乳化溫度屎慢。如果所用的乳化機(jī)具有一定的相轉(zhuǎn)化溫度,乳化溫度也好選擇在相轉(zhuǎn)化溫度附近忽洛。乳化溫度有時(shí)會(huì)影響乳液顆粒的大小腻惠。例如,當(dāng)用初皂法乳化時(shí)欲虚,乳化溫度控制在80℃時(shí)集灌,乳液粒徑約為1.8-2.0微米,在60℃乳化時(shí)复哆,乳液粒徑約為6μm欣喧。
乳化時(shí)間對(duì)乳液的質(zhì)量有明顯的影響,乳化時(shí)間是根據(jù)油相和水相的體積比梯找、兩相和乳液的粘度唆阿、乳化機(jī)的種類和用量、乳化溫度來(lái)確定的锈锤。但乳化時(shí)間與乳化設(shè)備的效率密切相關(guān)驯鳖,可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)確定闲询。用均質(zhì)機(jī)(3000轉(zhuǎn)/分)乳化只需3-10分鐘。
乳化機(jī)設(shè)備與剪切速度對(duì)乳化有很大影響浅辙,其中就是剪切速度對(duì)乳化的影響扭弧。適度的剪切速度是為了使油相和水相充分混合。如果剪切速度太低记舆,顯然不能達(dá)到充分混合的目的鸽捻。但如果剪切速度過高,會(huì)將氣泡帶入體系泽腮,使其成為三相體系御蒲,從而使乳液不穩(wěn)定。所以攪拌時(shí)一定要避免空氣盛正,真空乳化機(jī)性能優(yōu)異删咱。
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更新時(shí)間:2024/12/16 9:50:08