專利名稱：高剪切乳化均質(zhì)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對日化行業(yè)的流體進(jìn)行均相混合的加工設(shè)備，尤其涉及一種高剪切乳化均質(zhì)設(shè)備。
化妝品生產(chǎn)的工藝過程中，大多數(shù)乳液和膏霜類產(chǎn)品，都包括乳化和分散這兩個重要過程。如果撇開乳化劑和表面活性劑等對此的影響不講，乳化和分散都包括一個依靠機(jī)械作用力來粉碎液滴和微小固體顆粒的過程。因此，乳化即是指互不相混的兩種液體中有一種成為小滴，分散于另一液體中的過程。分散則是指使固定微粒均勻分布懸浮在液體中的過程。因此，可見乳化和分散的好壞，將直接影響到成品的外觀，穩(wěn)定性，延展性等使用性能?，F(xiàn)有的乳化均質(zhì)設(shè)備主要是采用攪拌、均質(zhì)一體化的立式反應(yīng)釜，該設(shè)備中的均質(zhì)泵(均質(zhì)頭)在釜體上的安裝方式主要有兩種，一種是由釜底垂直向上安裝，一種是由釜頂向下插入安裝。但這兩種方式都有一個共同的缺點(diǎn)，即均質(zhì)泵均固定于釜體上，發(fā)生故障后維修及保養(yǎng)等拆裝過程相當(dāng)繁瑣和費(fèi)力。而且如果反應(yīng)釜攪拌不夠均勻的話，其均質(zhì)效果很不理想。此外，對于均質(zhì)泵安裝于底部的這類均質(zhì)機(jī)，碰到一些硬性雜質(zhì)吸入時，極易發(fā)生機(jī)械故障。
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種均質(zhì)效果好、維修保養(yǎng)方便的高剪切乳化均質(zhì)設(shè)備。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明可以采用以下技術(shù)方案高剪切乳化均質(zhì)設(shè)備，包括均質(zhì)泵、攪拌釜、進(jìn)料管、出料管，其特點(diǎn)是所述的均質(zhì)泵與攪拌釜通過進(jìn)料管、出料管串聯(lián)循環(huán)式設(shè)置；所述的攪拌釜上側(cè)部設(shè)有進(jìn)料口、底部設(shè)有出料口，該出料口設(shè)有三通閥，所述的均質(zhì)泵軸向設(shè)有進(jìn)料口、徑向設(shè)有出料口，所述的均質(zhì)泵進(jìn)料口通過上述出料管及三通閥與攪拌釜出料口連通，所述的均質(zhì)泵出料口通過上述進(jìn)料管與攪拌釜進(jìn)料口連通。
所述的均質(zhì)泵包括電機(jī)、機(jī)軸、軸套、鍵設(shè)于機(jī)軸端部的葉輪轉(zhuǎn)子、罩住該葉輪轉(zhuǎn)子且固定于軸套上的殼體、剪切定子，所述的剪切定子套設(shè)于上述葉輪轉(zhuǎn)子的徑向外緣并與它保持一定間隙，所述的剪切定子的徑向設(shè)有多個通孔，所述的殼體軸向設(shè)有進(jìn)料口，徑向設(shè)有出料口。
所述的殼體與機(jī)軸采用機(jī)械密封。
所述的設(shè)備還包括一可移動的平板車，所述的均質(zhì)泵固定在該平板車上。
高剪切乳化均質(zhì)設(shè)備可以廣泛地應(yīng)用于日化生產(chǎn)中各種粉碎及均質(zhì)工藝，該設(shè)備是基于機(jī)械和液壓高速剪切力的原理，以及依靠轉(zhuǎn)子和定子之間精密配合的保證，使物料能充分地承受每分鐘幾十萬次的剪切，從而獲得更為嶄新而有效的混合效果。由于其動作過程是純粹的剪切過程，再加上與配合工作設(shè)備之間是串聯(lián)式的工作方式。這樣可使物料的工藝循環(huán)路線縮短，加工品質(zhì)更快的提高，同時亦減少了能源在一些不必要的環(huán)節(jié)中的浪費(fèi)。得到更高的工作效率，此外，也可設(shè)計(jì)若干個不同形狀的定子，以滿足不同的應(yīng)用要求。
由于這種高剪切乳化均質(zhì)泵的設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡單，容易使用戶理解和掌握，所以裝拆非常方便，完全可以僅用一人便可迅速而準(zhǔn)確地完成定子的更換、清洗或維修保養(yǎng)工作。此外，高剪切乳化均質(zhì)泵不僅操作維修方便，而且可以靈活移動，可以配多個反應(yīng)釜使用，提高了工作效率，且可以使不同規(guī)格型號的普通攪拌釜都有了均質(zhì)乳化的功用，這樣在生產(chǎn)工藝設(shè)備流程上的配置不必拘泥于原來的固定流程，有了更好的適應(yīng)性和多樣性。


圖1為高剪切乳化均質(zhì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為高剪切乳化均質(zhì)泵的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中葉輪定子和剪切轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明如圖1所示的高剪切乳化均質(zhì)設(shè)備，包括均質(zhì)泵1、攪拌釜2、進(jìn)料管3、出料管4，所述的均質(zhì)泵1與攪拌釜2通過進(jìn)料管3、出料管4串聯(lián)循環(huán)式設(shè)置；所述的攪拌釜2上側(cè)部設(shè)有進(jìn)料口21、底部設(shè)有出料口22、內(nèi)部設(shè)有攪拌槳23，所述的攪拌釜出料口22設(shè)有三通閥5；所述的均質(zhì)泵1軸向設(shè)有進(jìn)料口151、徑向設(shè)有出料口152，所述的均質(zhì)泵進(jìn)料口151通過上述出料管4及三通閥5與攪拌釜出料口22連通，所述的均質(zhì)泵出料口152通過上述進(jìn)料管3與攪拌釜進(jìn)料口21連通。它還可以設(shè)置一可移動的平板車6，所述的均質(zhì)泵1固定在該平板車6上。
如圖2、圖3所示的高剪切乳化均質(zhì)泵，包括電機(jī)11、機(jī)軸12、軸套13、鍵設(shè)于機(jī)軸端部的葉輪轉(zhuǎn)子14、罩住該葉輪轉(zhuǎn)子且固定于軸套上的殼體15，其特點(diǎn)是還包括剪切定子16，所述的剪切定子16套設(shè)于上述葉輪轉(zhuǎn)子14的徑向外緣并與它保持一定間隙，所述的剪切定子16的徑向設(shè)有多個通孔161，所述的殼體15軸向設(shè)有進(jìn)料口151，徑向設(shè)有出料口152，所述的殼體15與機(jī)軸12采用機(jī)械密封套17進(jìn)行密封。
均質(zhì)泵在啟動之后，由于葉輪轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，在葉輪轉(zhuǎn)子的中心和外緣產(chǎn)生壓力差。物料從泵的進(jìn)口不斷地被吸入轉(zhuǎn)子葉輪腔內(nèi)，再由葉輪外緣以很高的速度沖擊定子，由定子上的孔阻力產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪切，粉碎的作用，再由定子上的孔噴壓出去，進(jìn)入泵腔內(nèi)，此時在泵腔內(nèi)產(chǎn)生了一個方向上的湍流，物料微粒之間再次進(jìn)行相互間的無規(guī)則碰撞和磨擦。形成第次粉碎，最終一部分物料運(yùn)動至泵出口處流出。這樣便在極短的時間內(nèi)同時進(jìn)行了兩次粉碎。
均質(zhì)泵通?？膳c單軸攪拌釜相配，以串聯(lián)循環(huán)式的方式進(jìn)行工作，釜體的容積與均質(zhì)泵功率應(yīng)作合理匹配，具體應(yīng)由物料的物理性質(zhì)及加工要求等決定。具體的連接方式可參考以下幾方面1.泵的進(jìn)口、出口管路可由軟管或硬管進(jìn)行聯(lián)接，如用軟管聯(lián)接則可使泵應(yīng)用更加靈活。獲得更多的工位及工作效率，但需注意泵的進(jìn)口管路由于要承受吸入的負(fù)壓，應(yīng)選用有加強(qiáng)筋的軟管。
2.在泵的進(jìn)口管路與攪拌釜的底部放料口的聯(lián)接方式上，應(yīng)在放料口加裝一個三通球(蝶)閥。工作時打開閥門51、閥53、關(guān)閉閥52。出料時打開閥51、閥52、關(guān)閉閥53。這樣可保證成品出料不受影響，工作的連續(xù)性得到提高。同時亦可在閥52出口處接軟管通入清洗水箱，打開閥52、閥53、關(guān)閉閥51，啟動泵進(jìn)行泵的單獨(dú)清洗工作，或利用該軟管通入原料桶，打開閥52、閥53、關(guān)閉閥51，啟動泵向攪拌釜內(nèi)進(jìn)行送料工作。
3.在泵的出口管路與攪拌釜的聯(lián)接上應(yīng)注意，對于敞口式容器，應(yīng)使出口管路進(jìn)入釜體的入口盡量低于釜內(nèi)液面，以免產(chǎn)生大量的氣泡。此外攪拌釜內(nèi)攪拌槳葉的形狀亦應(yīng)盡量簡單些，以免產(chǎn)生更多氣泡。如有條件的話可在出料前進(jìn)行真空脫泡，但必須使用全密封式的攪拌釜。
4.有時為達(dá)到更好更快的乳化、分散效果，亦可將兩臺均質(zhì)泵進(jìn)行串聯(lián)起來。此法使泵獲得更大的揚(yáng)程，適用于輸送粘度較大的物料。
權(quán)利要求
1.高剪切乳化均質(zhì)設(shè)備，包括均質(zhì)泵、攪拌釜、進(jìn)料管、出料管，其特征在于，所述的均質(zhì)泵與攪拌釜通過進(jìn)料管、出料管串聯(lián)循環(huán)式設(shè)置；所述的攪拌釜上側(cè)部設(shè)有進(jìn)料口、底部設(shè)有出料口，該出料口設(shè)有三通閥，所述的均質(zhì)泵軸向設(shè)有進(jìn)料口、徑向設(shè)有出料口，所述的均質(zhì)泵進(jìn)料口通過上述出料管及三通閥與攪拌釜出料口連通，所述的均質(zhì)泵出料口通過上述進(jìn)料管與攪拌釜進(jìn)料口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高剪切乳化均質(zhì)設(shè)備，其特征在于，所述的均質(zhì)泵包括電機(jī)、機(jī)軸、軸套、鍵設(shè)于機(jī)軸端部的葉輪轉(zhuǎn)子、罩住該葉輪轉(zhuǎn)子且固定于軸套上的殼體、剪切定子，所述的剪切定子套設(shè)于上述葉輪轉(zhuǎn)子的徑向外緣并與它保持一定間隙，所述的剪切定子的徑向設(shè)有多個通孔，所述的殼體軸向設(shè)有進(jìn)料口，徑向設(shè)有出料口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高剪切乳化均質(zhì)設(shè)備，其特征在于，所述的殼體與機(jī)軸采用機(jī)械密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高剪切乳化均質(zhì)設(shè)備，其特征在于，還包括一可移動的平板車，所述的均質(zhì)泵固定在該平板車上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高剪切乳化均質(zhì)設(shè)備,包括均質(zhì)泵、攪拌釜、進(jìn)料管、出料管,其特點(diǎn)是所述的均質(zhì)泵與攪拌釜通過進(jìn)料管、出料管串聯(lián)循環(huán)式設(shè)置,該均質(zhì)泵依靠葉輪轉(zhuǎn)子和剪切定子之間精密配合,使物料能充分地承受每分鐘幾十萬次的剪切,從而獲得更為有效的均質(zhì)效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有均質(zhì)效果好、維修保養(yǎng)方便、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B01F7/18GK1340375SQ00119858
公開日2002年3月20日 申請日期2000年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月31日
發(fā)明者文秋輝, 沙百川, 董蔚 申請人:上海理日科技發(fā)展有限公司