均質(zhì)分散的顆粒粒徑越小越好嗎？

隨著均質(zhì)分散技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的分散均質(zhì)機(jī)設(shè)備已經(jīng)以達(dá)到納米級(jí)水準(zhǔn)，然而，分散相中的顆粒粒徑越小越好嗎？先來了解一下靜態(tài)懸浮液的理論，從中或許我們可以尋找到答案。

靜態(tài)懸浮液的理論

非均質(zhì)分散體系主要是膠體系統(tǒng)和粗分散系統(tǒng)。膠體系統(tǒng)指的是分散相顆粒尺寸在0.001~0.1um尺度的分散系統(tǒng)，而粗分散系統(tǒng)指的是分散相顆粒尺寸大于0.1um的分散系統(tǒng)。由于一般懸浮液和乳狀液中所含的分散相顆粒粒徑都是在微米級(jí)及亞微米級(jí)，故屬于粗分散系統(tǒng)。不穩(wěn)定的非均質(zhì)流體料液在靜止?fàn)顟B(tài)會(huì)發(fā)生絮凝，并由于重力作用而很快分層，當(dāng)把經(jīng)均質(zhì)操作單元處理后的料液作為最終產(chǎn)品時(shí)，就是要保證產(chǎn)品在有效期內(nèi)抗絮凝，防止分層，維持分散相顆粒均勻分布，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

在粗分散系統(tǒng)中，由于分散均質(zhì)機(jī)中分散相顆粒粒徑大于0.1um，所以靜態(tài)下可以忽略布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)，由于分散相顆粒達(dá)不到膠體狀態(tài)，并且兩相存在密度差，那么遲早會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，分層是分散相在外力（重力和離心力）作用下在分散介質(zhì)中上浮或下沉的結(jié)果。靜態(tài)下，根據(jù)斯托克斯（Stokes）公式確定重力作用下分散相球形顆粒的沉降速度為：

式中為分散相與連續(xù)相的密度差，g為重力加速度，d為分散相顆粒直徑，u為連續(xù)相的粘度。如果分散相顆粒的密度比連續(xù)密度大，顆粒下沉，速度V正值，反之，顆粒上浮，速度為負(fù)值。沉降速度大，物料易分層。要保持體系穩(wěn)定，必須降低沉降速度，對(duì)于特定物料可以通過減小分散相直徑d，只有當(dāng)粒徑減至接近于連續(xù)相液分子大小時(shí)，細(xì)小微粒便穩(wěn)定、均勻地分散在液體中不發(fā)生分離。

從以上分析可以看出，要提高分散系統(tǒng)的穩(wěn)定性，分散相顆料盡量減小，但應(yīng)該指出，隨著顆粒粒徑的減小，雖然由重力引起的分離作用變?yōu)榇我捎陬w粒間距的減小，顆粒間的結(jié)合力（范德華力等）起重要作用。另外，當(dāng)顆粒直徑小于某一細(xì)小尺寸時(shí)，由于顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)，而產(chǎn)生顆粒的碰撞，有可能造成顆粒絮凝而造成顆粒沉降。

所以說，顆粒并非越細(xì)越好。要視物料的特性而定。均質(zhì)就是根據(jù)物料的特點(diǎn)，減小分散相顆粒的粒度，使其分布于一個(gè)較窄的尺寸范圍，并達(dá)到吸力與斥力的平衡，保證體系的穩(wěn)定。

這就是YK意凱均質(zhì)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力，意凱所設(shè)計(jì)的新型分散均質(zhì)機(jī)能達(dá)到根據(jù)不同的物料把其均質(zhì)為可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的分散相體系，通過意凱的分散均質(zhì)設(shè)備，能為客戶做出最好的產(chǎn)品。