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及亞微米級，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，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，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?，但由于顆粒間距的減小，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，由于顆粒的布朗運(yùn)動，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，減小分散相顆粒的粒度，使其分布于一個較窄的尺寸范圍，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)展的動力，意凱所設(shè)計的新型分散均質(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。