其核心是，乳化混合器的目的是将不自然混合的液体（如油和水）结合起来。它们利用强烈的机械力，通常在受控的压力或真空下，创造出一种称为乳液的稳定、均匀的混合物。这个过程是制造各种产品的基础，从乳液和化妆品到食品和药品。
核心挑战在于油和水总是试图分离。乳化混合器通过使用高剪切力，剧烈地将一种液体分解成微小的液滴，并将它们均匀地分散在另一种液体中，从而克服了这一挑战，最终得到完全均质和稳定的最终产品。
核心挑战：克服不相溶性
为什么油和水不相溶
油和水等液体是不相溶的，这意味着它们不能混合成均匀的溶液。这是由于它们不同的分子特性。
当简单地搅拌在一起时，它们会很快分离成不同的层，这对于大多数需要一致的质地和成分的商业产品来说是不可接受的。
目标：稳定的乳液
目标是创造一种乳液——一种稳定的混合物，其中一种液体的微小液滴均匀地悬浮在另一种液体中。
有效的乳化混合器不仅仅是搅拌液体；它在微观层面从根本上重新设计它们的物理结构，以防止这种分离。
高剪切乳化机制
高剪切原理
乳化混合器的核心是一个称为转子-定子头的部件。转子在静止的定子内以极高的速度旋转。
这种作用产生了巨大的机械和液压剪切力，这种力会将成分撕裂。
强制分解液滴
当液体被吸入转子-定子时，这种高剪切环境会剧烈地将分散相（例如油）分解成极其微小的液滴，通常在微米甚至亚微米级别。
液滴越小、越均匀，所得乳液就越稳定。
压力和真空的作用
许多乳化系统在压力下运行，以有效地将混合物推过高剪切区域，确保所有材料都经过处理。
通常同时施加真空以去除任何捕获的空气。这可以防止气泡的形成，气泡可能会破坏乳液的稳定性并对产品的密度和外观产生负面影响。
实现均质化
这个过程的最终结果是均质化。微小的液滴现在非常小且分布均匀，以至于它们保持悬浮状态，从而创造出平滑、稳定且均匀的产品，不会随着时间的推移而分离。
理解权衡和注意事项
需要乳化剂
虽然机械剪切力很强，但通常不足以实现长期稳定性。大多数配方还需要乳化剂或表面活性剂。
这些化学物质会包裹新形成的液滴，防止它们重新聚集（称为聚结），并确保乳液在其整个保质期内保持稳定。
能量和热量产生
高剪切混合是一个能量密集的过程，会产生大量热量。对于热敏性材料，例如药品或化妆品中的某些活性成分，必须通过冷却夹套小心地控制这种温度升高，以防止产品降解。
并非一刀切的解决方案
转子-定子的具体设计、混合器的速度和加工时间必须根据成分的粘度和所需的最终粒径进行仔细校准。适用于稀乳液的东西不适用于浓稠的乳霜。
如何将其应用于您的产品目标
您产品的具体目标决定了乳化过程的处理方式。
- 如果您的主要重点是化妆品质地（乳霜、乳液）：关键是实现特定的、均匀的液滴尺寸，以确保光滑、不油腻的感觉和一致的应用。
- 如果您的主要重点是产品保质期（沙拉酱、酱汁）：目标是创造尽可能最稳定的乳液，以防止在瓶中分离数月或数年。
- 如果您的主要重点是成分输送（药用软膏、防晒霜）：该过程必须保证活性成分完美均质化，以确保每次使用的剂量精确均匀。
最终，乳化混合器是将原本不兼容的成分转化为统一、高性能产品的关键技术。
摘要表：
| 关键功能 | 机制 | 常见应用 |
|---|---|---|
| 混合不相溶的液体 | 高剪切转子-定子力 | 乳液、乳霜、酱汁 |
| 创造稳定的乳液 | 受控压力和真空 | 药品、化妆品 |
| 实现均质化 | 微小液滴分散 | 沙拉酱、软膏 |
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