Khoa học đằng sau Máy trộn đồng hóa chân không: Cách thức hoạt động của chúng

Vai trò của Máy trộn đồng hóa chân không trong quy trình công nghiệpMáy đồng hóa chân không là không thể thiếu cho quy trình công nghiệp ngày nay, nơi nó cung cấp sự hỗ trợ quý báu cho việc sản xuất các sản phẩm từ kem và lotion, sốt đến dược phẩm. Các máy trộn này được thiết kế đặc biệt để tạo ra các hỗn hợp hoàn toàn đồng nhất khi các chất đồng hóa, chất hoạt động bề mặt và nhiều thành phần khác thường kết hợp lại với nhau. Ở đây sẽ nhấn mạnh vào khoa học đằng sau Máy trộn đồng hóa chân không và cách thức hoạt động của nó.

Rotor tốc độ cao làm gì trong trường hợp của Máy đồng hóa chân không?

Lực cắt xoay tần số cao này xung quanh trục chính được tạo ra để cắt, trộn và phân tán vật liệu một cách nhanh chóng. Nó phá vỡ các hạt của mọi thành phần và cũng quyết định độ mịn của kết cấu cuối cùng sẽ như thế nào. Trong bài viết trước, tôi đã đề cập đến việc mài mòn máy nghiền tác động, nhưng làm thế nào để chọn một rotor cho ứng dụng cụ thể?

Để đạt được kết quả tốt nhất, có thể cần thiết tốc độ đầu rotor đủ nhanh để tạo ra một lực cắt mạnh mẽ đủ để phá vỡ tốt các thành phần. Ngoài ra, thiết kế của rotor cũng ảnh hưởng đến việc đạt được hỗn hợp cuối cùng đồng đều. Nếu rotor không được cân bằng đúng cách, rung động của máy có thể làm giảm hiệu quả của bất kỳ máy trộn nào và ảnh hưởng đến chất lượng đầu ra.

Hỗn hợp mịn từ Máy Trộn Bào Tạo Bọt

Máy trộn nhũ hóa chân không hoạt động nhờ sự tương tác và hài hòa của ba yếu tố chính: áp suất, nhiệt độ và tác động cơ học. Nó có các thành phần mang lại lợi thế cơ học hoạt động cùng nhau để nghiền nhỏ nguyên liệu và chuyển chúng thành các hạt nhỏ hơn, nhũ hóa chúng để chúng được gắn kết hoàn toàn với nhau trên khắp bề mặt.

Một trong những điều kiện quan trọng đó là áp suất trong buồng trộn. Điều này là do máy trộn nhũ hóa chân không tạo ra, cho phép tất cả không khí và bọt khí bị hút ra ngoài. Nếu không, các túi khí hoặc bọt khí sẽ đi kèm với kết cấu/kết quả không đồng nhất.

Nhiệt độ cũng có ảnh hưởng lớn đến độ nhớt khi trộn và khả năng tương thích của nguyên liệu. Ví dụ, độ nhớt thấp hơn, nhiệt độ ấm hơn ít nhất một phần chịu trách nhiệm cho việc kết hợp dễ dàng hơn như thế nào. Quan trọng hơn, một số sản phẩm như mỹ phẩm hoặc thực phẩm có thể bị giảm chất lượng khi tiếp xúc với nhiệt độ cao.

Áp suất và nhiệt độ ảnh hưởng đến máy trộn nhũ hóa chân không như thế nào?

Tại bất kỳ tốc độ cao nào, áp suất hoặc đơn vị nhiệt độ trong môi trường chân không của máy trộn nhũ hóa sẽ có tác động kinh tế tích lũy. Rô-to tốc độ cao thực hiện hành động nghiền để làm nhỏ các thành phần, giúp chúng dễ dàng được nghiền thành các hạt nhỏ hơn. Áp suất bên trong buồng đảm bảo việc trộn đều các nguyên liệu và kiểm soát nhiệt độ cũng làm giảm độ nhớt để hỗ trợ quá trình trộn.

Lợi ích của máy trộn nhũ hóa chân không rất tốt cho các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt độ, chẳng hạn như protein và các nguyên liệu tự nhiên mà người ta lo ngại về vấn đề hư hại do nhiệt vì sự kết hợp giữa nhiệt độ thấp ở áp suất cao có thể giúp giảm bớt những mối quan tâm đó. Đó chính xác là lý do tại sao máy trộn nhũ hóa chân không trở nên rất hữu ích trong trường hợp này.

Bài viết tại Một cái nhìn sâu hơn vào động lực học chất lỏng

Đây là một trong những điểm nổi bật mà động lực học chất lỏng đóng vai trò trong việc tạo nền tảng khoa học cho máy trộn đồng hóa chân không. Điều này rất quan trọng khi xét đến mức độ chi tiết trong động lực học chất lỏng ở giai đoạn này, góp phần vào việc trộn nhẹ nhàng và đồng nhất. Một cánh khuấy tốc độ cao tạo ra các lực cắt, giải phóng một loạt hiện tượng động lực học chất lỏng như乱turbulence (động乱), cavitation (hiện tượng hang hóa) hoặc shear stress (lực cắt).

Turbulence (Động乱): khi chuyển động của chất lỏng mạnh đến mức nó có các chuyển động hỗn loạn và ngẫu nhiên. Cavitation (Hiện tượng hang hóa), mặt khác, là sự hình thành các túi khí nhỏ hoặc bong bóng trong chất lỏng do áp suất thấp. Cánh khuấy tốc độ cao cũng có thể gây ra cavitation, tạo ra các lực cắt giúp nghiền nát thêm bất kỳ hạt nào còn sót lại trong hỗn hợp.

Ứng suất cắt: Lực ma sát giữa các phần của vật liệu đang chuyển động khác nhau; ví dụ, khi các lớp trượt tương đối với nhau trong chất lỏng, lực ma sát tỷ lệ thuận với tốc độ mà các vệt hoặc dải này tách ra (kháng cự lại sự chảy) và chúng tạo ra các vệt theo các mặt phẳng nơi chất lỏng di chuyển nhanh hơn/chậm hơn..." Ngoài ra, phù hợp với ứng suất cắt, một sự hiểu biết sâu hơn cho phép tối ưu hóa tốc độ của rotor và độ nhớt để đạt được mức độ vật liệu đồng đều.

Hiểu rõ khoa học đằng sau máy trộn chân không đồng hóa

Cuối cùng là quá trình đồng hóa, đây là cốt lõi và ranh giới trong tất cả các quy trình bằng máy trộn chân không đồng hóa. Đây là quá trình chuyển đổi các hạt của chất lỏng và chất rắn trong hỗn hợp thành kích thước tối ưu và bao gồm việc phá vỡ chúng thành những mảnh nhỏ hơn. Bước đồng hóa này phải đạt được không chỉ trong sản xuất kem hoặc dược phẩm mà còn ngay cả trong chế biến thực phẩm.

Quá trình đồng hóa là thao tác của cánh quạt tốc độ cao trong máy trộn nhũ hóa chân không gây ra sự vỡ nhỏ các hạt. Cánh quạt quay nhanh hơn với các phần tử cắt và nghiền cung cấp lực cắt và trộn để làm vỡ các hạt thành những mảnh nhỏ hơn được gọi là cuộn loại cắt/nghiền tốc độ cao. Có thể thực hiện thêm một số điều trong quá trình này bằng cách tăng dần tốc độ cánh quạt hoặc đảo ngược hướng quay của máy trộn.

Tóm lại, dựa trên nguyên lý khoa học của máy trộn nhũ hóa chân không, chúng ta có thể tạo ra các sản phẩm chất lượng tốt, mềm mại và đồng nhất. Hiệu suất của máy trộn nhũ hóa chân không phụ thuộc vào các yếu tố như áp suất, nhiệt độ và tác động cơ học trong giai đoạn đồng hóa mà sản phẩm đi qua nhanh chóng. Điều này giúp người vận hành máy trộn có cảm giác tốt về cách điều chỉnh để đạt được kết cấu, độ nhớt và mức chất lượng mong muốn cho sản phẩm cuối cùng.