石蠟乳化:
乳化蠟是包括石油蠟在內(nèi)的各種蠟均勻地分散在水中,借助乳化劑的定向吸附作用,在機(jī)械外力作用下制成的一種含蠟含水的均勻流體。石蠟是具有直鏈碳?xì)浣Y(jié)構(gòu)的長鏈化合物,分子中不含親水基團(tuán),油性*。石蠟的乳化就是要使其分散于水中,借助乳化劑的定向吸附作用,改變其表面張力,并在機(jī)械外力作用下成為高分散度、均勻、穩(wěn)定的乳液。石蠟乳液的生產(chǎn)已是一個相當(dāng)成熟的工藝,可用于造紙、皮革、木材、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、陶瓷、化妝品和汽車防護(hù)等行業(yè)和領(lǐng)域。本論文主要研究以石蠟為原料的乳化現(xiàn)象、乳化效果等。研究乳化過程中的影響因素,乳化時間、乳化劑、攪拌速度等。以及在必要時所進(jìn)行的石蠟改性研究,所得的乳化蠟的用途進(jìn)行研究,在蠟的應(yīng)用方面指導(dǎo)方向。
乳化方式:
在制備乳化蠟時,乳化劑的添加順序也能影響乳化蠟的穩(wěn)定性。乳化劑的添加方法有如下幾種:
1)劑在水相法:將乳化劑直接溶于水中,在激烈攪拌下將油加人。
2)劑在油相法:將乳化劑加入油相,再加入水,直接制得W/O型乳狀液,如欲得到O/W型,則繼續(xù)加水,直到發(fā)生變型,由內(nèi)相轉(zhuǎn)至外相,使親水性一親油性達(dá)到適當(dāng)平衡轉(zhuǎn)相后再乳化,往往比直接乳化效果更好。
3)自然乳化分散法:把所需的O/W乳化劑加到油中,制成溶液,在使用時,把溶液直接投入一定比例的水中,稍加攪拌就形成了O/W乳狀液。
4)輪流加劑法:將水和油輪流加入乳化劑中,每次只加少量。
5)初生皂法:將脂肪溶于蠟中,將堿溶于水中,兩相接觸在界面上即有皂生成。
6)O—D乳化法:乳化劑溶于醇水溶液形成均勻透明的中間相D,加油增溶形成層狀液晶,繼續(xù)加油形成O一D乳液,加水形成凝膠狀乳液,繼續(xù)加水逐漸翻轉(zhuǎn)形成O/W型微小乳狀液。因為乳化劑在油中溶解度有限,較其他方法,選擇O一D乳化法有助于乳化劑間協(xié)同效應(yīng)及乳化作用的發(fā)揮。
石蠟白油均質(zhì)乳化機(jī)是高效、快速、均勻地將一個相或多個相(液體、固體)進(jìn)入到另 一互不相溶的連續(xù)相(通常液體)的過程的設(shè)備。當(dāng)其中一種或者多種材料的細(xì)度 達(dá)到微米數(shù)量級時,甚至納米級時,體系可被認(rèn)為分散穩(wěn)定,在適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑等 其他添加劑的作用下能很好的形成懸浮液、乳狀液。當(dāng)外部能量輸入時,兩種物 料重組成為均一相。高剪切分散機(jī)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)。高剪切分散機(jī)從而使不相溶的 固相、液相、氣相在相應(yīng)熟工藝和適量添加劑的共同作用下,瞬間均勻精細(xì)的分 散乳化,經(jīng)過高頻管線式高剪切分散乳化機(jī)的循環(huán)往復(fù),最終得到穩(wěn)定的高品質(zhì)產(chǎn)品。
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,SZX公司在ZRH2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ZRH2000超高速剪切均質(zhì)機(jī)。其剪切速率可以超15000rpm,轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到66m/s 以上。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的流體剪切結(jié)合定轉(zhuǎn)子的精密極小的間隙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(0.2~2微米)。由于能量密度高,無需其他輔助分散設(shè)備。高剪切分散機(jī)的應(yīng)用:高剪切分散機(jī)應(yīng)用于:奶油、催化劑、涂漆、聚合物乳化液、農(nóng)藥(除草劑、殺蟲劑)等;特別應(yīng)用于:疫苗、制藥分散、精細(xì)合成化分散、金屬氧化物懸浮 液、墨水、印刷涂料、色素混合等等。德國進(jìn)口雙端面機(jī)械密封擁有特別的結(jié)構(gòu)和特殊材質(zhì)保證高速運(yùn)轉(zhuǎn)和長使用 壽命 滿足以下條件使得機(jī)械密封的使用壽命更長: 可允許的壓力比率 充份的冷卻和濕度 材料的合適搭配該密封件配有壓力平衡罐,保證機(jī)封上下端面受力平衡,同時可通過自身結(jié) 構(gòu)的泵環(huán)效應(yīng)和熱虹吸效應(yīng)實現(xiàn)冷卻水的自動循環(huán)。該循環(huán)系統(tǒng)為獨(dú)立系統(tǒng),與 外界無接觸,平衡罐內(nèi)冷卻液可選純化水或合適的溶劑。通過換熱管實現(xiàn)熱交換。
石蠟白油均質(zhì)乳化機(jī)主要用于微乳液及超細(xì)懸乳液的生產(chǎn)。由于工作腔體內(nèi)三組分散頭(定子+轉(zhuǎn)子)同時工作,乳液經(jīng)過高剪切后,液滴更細(xì)膩,粒徑分布更窄,因而生成的混合液穩(wěn)定性更好。三組分散頭均易于更換,適合不同工藝應(yīng)用。該系列中不同型號的機(jī)器都有相同的線速度和剪切率,非常易于擴(kuò)大規(guī)模化生產(chǎn)。也符合CIP/SIP清潔標(biāo)準(zhǔn),適合食品及醫(yī)藥生產(chǎn)。
高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細(xì)為懸浮乳液是最重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求,其剪切速率可以超過15000rpm,轉(zhuǎn)子速度可以達(dá)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(jī)可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強(qiáng),乳液的粒徑分布更窄。
三級管線式乳化設(shè)備與傳統(tǒng)的設(shè)備對比
⑴傳統(tǒng)設(shè)備需要8小時的分散過程,ZRH2000三級乳化設(shè)備1小時就可以完成,更加高效、節(jié)能。
⑵傳統(tǒng)設(shè)備的攪拌轉(zhuǎn)速每分鐘幾十轉(zhuǎn),帶有分散功能的每分鐘轉(zhuǎn)速也在1500轉(zhuǎn)之內(nèi),而ZRH2000系列每分鐘轉(zhuǎn)速可達(dá)到15000多轉(zhuǎn),更加快速。高的線速度產(chǎn)生的剪切力,使物料瞬間細(xì)化分散,從而獲得好的產(chǎn)品。
以下為型號表供參考:
型號 | 標(biāo)準(zhǔn)流量 L/H | 輸出轉(zhuǎn)速 rpm | 標(biāo)準(zhǔn)線速度 m/s | 馬達(dá)功率 KW | 進(jìn)口尺寸 | 出口尺寸 |
ZRH2000/4 | 300 | 14000 | 44 | 4 | DN25 | DN15 |
ZRH2000/5 | 1500 | 10500 | 44 | 11 | DN40 | DN32 |
ZRH2000/10 | 3000 | 7300 | 44 | 22 | DN50 | DN50 |
ZRH2000/20 | 8000 | 4900 | 44 | 37 | DN80 | DN65 |
ZRH2000/30 | 20000 | 2850 | 44 | 75 | DN150 | DN125 |
ZRH2000/40 | 40000 | 2000 | 44 | 160 | DN200 | DN150
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