一、高压均质机的作用
高压均质机是一种广泛应用于多个领域的设备,其主要作用是将物料的颗粒或液滴细化、均一化,从而改善物料的物理和化学性质,具体体现在以下几个方面:
1、食品工业
提高口感和稳定性:在乳制品(如牛奶、酸奶)中,通过高压均质机将脂肪球细化,防止脂肪上浮分层,使产品口感更加细腻、均匀,延长保质期。
改善风味和营养吸收:对于果汁、蔬菜汁等饮品,能破碎细胞壁,释放出更多的营养成分和风味物质,提高人体对营养的吸收率,同时使口感更加均匀一致。
2、制药工业
保证药物质量:在制备混悬剂、乳剂等药物制剂时,将药物颗粒或液滴均匀分散,确保药物的剂量准确、质量稳定,提高药物的疗效和安全性。
增强药物生物利用度:通过细化药物颗粒,增加药物的比表面积,提高药物的溶解速度和生物利用度,使药物更容易被人体吸收。
3、化妆品工业
提升产品品质:在面霜、乳液等化妆品中,使油相和水相充分混合,形成均匀稳定的乳液体系,防止出现分层、沉淀等现象,提高产品的稳定性和质感。
促进有效成分吸收:将活性成分细化到更小的粒径,有助于这些成分更好地渗透进皮肤,提高化妆品的功效。
4、化工行业
优化反应条件:在涂料、油墨、胶粘剂等化工产品的生产中,使颜料、填料等均匀分散在基体中,提高产品的均匀性、稳定性和性能。
提高生产效率:通过细化颗粒,增加反应物的接触面积,加快化学反应速度,提高生产效率。

二、高压均质机的工作原理
高压均质机主要是依靠高压作用使物料通过一个狭窄的间隙,从而实现物料的细化和均一化,其工作过程主要分为两个阶段:
1、物料输送与升压阶段
电机驱动柱塞泵工作,柱塞在泵体内做往复运动,当柱塞向后运动时,泵腔内形成负压,物料通过进料口被吸入泵腔;当柱塞向前运动时,泵腔容积减小,对物料进行压缩,使物料的压力逐渐升高。一般可以将物料增压到几十甚至上百兆帕(MPa)的高压。
2、均质阶段
经过高压泵增压后的物料以压力通过一个微小的均质阀缝隙(缝隙尺寸通常在几十微米左右)。在这个过程中,物料流经狭窄的缝隙时,流速急剧增加,压力突然降低,产生强烈的空穴效应、剪切效应和撞击效应。
空穴效应:当物料通过均质阀缝隙时,压力骤降,物料中的溶解气体迅速膨胀形成微小气泡,这些气泡在随后的压力恢复过程中迅速崩溃,产生局部的高温和高压,对周围物料产生强烈的冲击和破坏作用,使颗粒破碎。
剪切效应:物料在高速通过均质阀缝隙时,由于缝隙两侧存在速度差,物料各层之间产生强烈的剪切力,这种剪切力能够将较大的颗粒或液滴剪切成较小的颗粒。
撞击效应:高速流动的物料在通过均质阀后,会与均质阀的阀座、阀芯等部件发生剧烈撞击,或者物料颗粒之间相互撞击,从而使颗粒进一步破碎和细化。经过这些效应的共同作用,物料中的颗粒或液滴被细化到所需的粒径范围,从而达到均质的目的。

