高剪切混合器是一種用於混合和均質材料的工業裝置。這是利用快速旋轉和剪切力來結合物質。
這些攪拌器適用於不同領域，如製藥、化妝品、食品與飲料以及化學品等，在這些領域中，達到均勻的混合是非常重要的。
在這篇文章中，我們將討論它是如何運作的？
如何運作？
它的工作原理是快速旋轉混合頭，混合頭通常由轉子和定子組成。轉子與定子的配置非常重要，因為它會產生高效混合所需的高剪切力。以下步驟將解釋其工作原理：
- 進氣:待混合的材料被送入轉子和定子所在的混合室。
- 高速旋轉:由強力馬達驅動，轉子高速旋轉。這會產生強大的離心力，將材料吸入混合區。
- 剪毛:當物料通過轉子和定子之間的狹小間隙時，物料會受到強大的剪切力，使微粒或液滴破碎並變小，從而確保徹底混合。
- 出院:然後，均質混合物會從混合室釋放出來，準備下一個加工步驟或最終使用。
操作原理
高剪切混合器的工作原理是產生足夠的剪切力，以破壞和分散混合物中的顆粒。
為了達到此目的，轉子在靜止的定子內高速旋轉，造成以下效果：
- 速度梯度:這兩個部分的速度差導致產生剪切所需的高速梯度。
- 湍流:由於轉子的旋轉速度非常快，因此會在混合點附近產生湍流，從而提高不同混合成分之間的混合效率。
- 空蝕:在極高的速率下，當葉片在液體中移動而產生低壓區域時，便會形成空穴 - 這種稱為空穴的現象會釋放能量，而這些能量會導致附近的固體物質破裂。
優點
人們喜歡使用高剪切攪拌機而非其他類型的原因有很多。其中一些原因包括以下幾點：
- 高效混合：這些設備運作的快速性加上強大的剪切力，可確保快速、徹底的混合物，從而使產品具有一致的特性。
- 顆粒尺寸減少:這些設備在減少顆粒尺寸方面非常有效率，尤其適用於藥品和化妝品產業，因為在這些產業中，需要透過穩定的乳化液形成來達成平滑的質感，因此可輕易滲透到人體系統中，達到預期的效果。
- 多樣性:它們可以處理從液體到半固體形式以及粉末等各種材料，因此適用於粉末混合等不同應用。
- 改善產品品質:透過確保特定批次中所有成分的均勻分佈，此類攪拌器可提高整體品質標準，從而在包裝或儲存期間等最後階段保證穩定性，而這些階段可能會因為影響易腐敗率等外部因素而比預期持續更久。
- 擴充性:高剪切攪拌機有不同的尺寸，從研究工作中使用的小型實驗室攪拌機，到用於大量生產的大型工業機器，製造商可在不影響品質的前提下，保持不同體積的均勻性。
- 節省時間這些攪拌機的效率較高，可縮短攪拌時間，提高生產力，因為在相同的時間內可處理更多的批次，從而降低員工因長時間工作而產生的營運成本。
- 能源效率:雖然速度非常快，但現代高剪切力攪拌機的構造是使用最少的能量來達到最大的攪拌效能，以節省電力。
- 衛生與清潔:高剪切攪拌機通常是考慮到衛生條件而創造出來的；因此，它們的表面和零件都很容易清洗。這對於食品加工、製藥或化妝品生產等衛生要求極高的產業非常重要，因為任何輕微的污染都可能導致致命的結果。
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