一、儀器參數方面
1.剪切速率作為高剪切乳化機的核心參數,直接影響乳化效果,這主要是因為其直接決定了對物料的破碎和分散能力。一般情況下,
轉速越高,剪切速率就會越大,而物料顆粒被細化程度就會越高,最終乳化效果就能達到更均勻的要求。然而,如果轉速過高,則
可能導致物料出現(xiàn)過度發(fā)熱的情況,特別是對一些熱敏性物料來說,這會對乳化體系的穩(wěn)定性造成破壞,繼而對檢測結果產生影響。
2.儀器定子齒形、間隙、孔徑以及轉子和定子的配合精度等,都會對剪切區(qū)域的流體動力學特性產生影響,定子齒形越鋒利且間隙
越小,剪切力就會越集中,適用于處理一些高粘度或者難分散的物料;定子孔徑較大則適用于處理一些大顆粒物料初步分散,防止
造成堵塞。
3.儀器功率如果不足,在面對一些高粘度物料時可能出現(xiàn)“悶機”的現(xiàn)象,這容易導致剪切力不穩(wěn)定,造成物料分散不均勻的情況,
使檢測結果有較大波動。
二、物料特性方面
1.如膠體、膏體等物料因粘度較高,具有流動性差的特點,在剪切的過程中容易形成“死區(qū)”,即未被充分剪切的區(qū)域。這種情況
會導致乳化不均勻和粒徑分布變寬等,對檢測結果產生影響;而一些低粘度物料又可能因為流動性過強,出現(xiàn)在剪切區(qū)域停留時間
短導致剪切不充分的問題,這也會影響到檢測結果。
2.物料的固含量和顆粒大小也是影響因素之一,這主要是因為固含量一旦過高,就會增加物料體系的粘稠度,導致剪切阻力增大,
出現(xiàn)分散不徹底、團聚現(xiàn)象等問題;物料初始顆粒如果過大,比如超過定子孔徑,則會導致剪切不充分,為了保證檢測結果需要先
進行如粗粉碎等預處理。
3.另外,物料的物理化學性質也需要注意。舉例來說,油和水作為互不相溶的物料密度差過大時,就算經過剪切乳化,在靜置后也
容易因為重力出現(xiàn)分層;物料表面張力如果過高,則需要添加一定的乳化劑使其降低,否則難以形成穩(wěn)定乳液。
三、環(huán)境輔助方面
1.實驗、生產環(huán)境應保持整潔,避免因灰塵、微生物等雜質對物料造成污染,引起乳液出現(xiàn)顆粒異物或者腐敗等問題。
2.輔助設備的配合也很重要,比如攪拌裝置預處理效果、進料速度等,都會對檢測結果造成間接影響。
四、操作條件方面
1.乳化劑的選擇和用量需要根據實際情況和具體要求而定,如果不匹配就容易導致乳液的穩(wěn)定性差,在檢測時出現(xiàn)分層和絮凝;用量
過多可能產生泡沫或者體系粘稠度過高,對檢測造成干擾;用量不足則無法對顆粒表面實現(xiàn)完全覆蓋,難以形成穩(wěn)定的界面膜。
2.乳化時間過長可能引起物料過熱和乳化劑失效等,過短則可能出現(xiàn)物料未被充分剪切和顆粒細化不足等,操作人員需控制好時間避
免出現(xiàn)以上問題。另外,乳化劑加入時機、分散相和連續(xù)相的配比,都會對乳化體系的穩(wěn)定性產生直接影響。
3.在剪切過程中摩擦會產生熱量,一旦溫度過高除了容易導致某些乳化劑、生物活性物質等熱敏性成分出現(xiàn)分解,還會改變物料粘度,
對剪切力的傳遞造成影響;而低溫環(huán)境下,一些如蠟類高熔點物料又可能凝固,對剪切造成阻礙。因此,需通過夾套控溫維持適宜的
溫度。
五、檢測方法方面
不同檢測方法也可能導致結果出現(xiàn)差異,舉例來說,離心轉速過高就容易誤判乳液穩(wěn)定性,而粒度儀取樣代表性不足容易導致數據偏
差。
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