高壓均質(zhì)機(jī)在制備pickering中的關(guān)鍵作用

轉(zhuǎn)子-定子勻漿法：

轉(zhuǎn)子- 定子勻漿法是常用的Pickering乳液制備方法之一。其原理是利用轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的高頻、強(qiáng)烈的圓周切向速度、角向速度等綜合動(dòng)能，將乳化劑、有機(jī)相和水相構(gòu)成的混合物料從容器底部吸入轉(zhuǎn)子區(qū)與定子形成的狹窄間隙中。在這個(gè)過程中，物料承受著強(qiáng)烈的液力剪切、摩擦、離心擠壓、液流碰撞等綜合效應(yīng)，每分鐘高達(dá)數(shù)萬(wàn)次的剪切、撕裂、撞擊和混合，使得物料得以分散均質(zhì)，最終形成乳液。該方法操作簡(jiǎn)單、成本低、乳液制備速度快，且易于從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模擴(kuò)展到工業(yè)規(guī)模。然而，它也存在一些缺點(diǎn)，例如乳液溫度升高較多，不適用于熱敏型乳液的制備;剪切力大，容易導(dǎo)致固體粒子破碎;所制乳液液滴尺寸較大且分布范圍廣。

超聲乳化法

超聲乳化法同樣是使用頻率較高的乳液制備方法。它借助超聲探頭產(chǎn)生的高頻機(jī)械振動(dòng)將超聲能傳輸給周圍料液，利用空化作用和超聲波力使分散相均勻地分布在連續(xù)相中。超聲頻率、超聲功率和乳化時(shí)間是影響乳液滴尺寸的主要因素。該方法設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗低、制乳速度快，能夠制備出較小尺寸的乳液，如納米尺寸的乳液。但它也有不足之處，乳化過程中顆粒-骨料容易被破壞或易碎顆粒易破碎，超聲探頭可能污染料液，液滴尺寸分布范圍廣，乳化過程中料液溫度會(huì)升高，降低熱敏性粒子或乳液的穩(wěn)定性，且工業(yè)放大困難。

高壓均質(zhì)法：

1.原理與過程

高壓均質(zhì)法是工業(yè)中常用的連續(xù)制乳方法。在料液進(jìn)入高壓均質(zhì)系統(tǒng)之前，通常先用轉(zhuǎn)子-定子式勻漿器或渦旋振蕩器對(duì)料液進(jìn)行初步乳化，得到液滴尺寸較大的初級(jí)乳液。然后，借助高壓泵將初級(jí)乳液注入高壓勻漿制乳系統(tǒng)的均化噴嘴。初級(jí)乳液經(jīng)高壓泵加壓后，壓力可達(dá)幾十至數(shù)百兆帕，加壓后的初級(jí)乳液從均化噴嘴噴出，與沖擊閥和碰撞環(huán)碰撞，從而得到液滴尺寸更小的乳液。乳液液滴尺寸由乳液壓力和乳液通過高壓勻漿器的次數(shù)決定，可多次重復(fù)通過高壓勻漿制乳系統(tǒng)來(lái)制取更小液滴尺寸的乳液，提高乳液壓力也能減小乳液液滴尺寸。

2.優(yōu)點(diǎn)

高壓均質(zhì)法可制得納米級(jí)液滴的乳液。高壓勻漿法具有占地面積小、效率高、能量大、制乳速率快、制乳過程可連續(xù)操作、所得乳液液滴尺寸小等優(yōu)點(diǎn)。

微流控乳化法：

微流控乳化法利用微流控設(shè)備使在微通道內(nèi)流動(dòng)的連續(xù)相和分散相在某一位置相遇，通過連續(xù)相對(duì)分散相的剪切作用，使分散相以乳液滴的形式逐漸分散在連續(xù)相中，并在固體乳化劑的作用下穩(wěn)定存在，形成乳液。微流控乳化設(shè)備的微通道類型主要有T形微通道、十字聚焦形微通道和Y形微通道等。該方法在制乳過程中對(duì)固體乳化劑粒子無(wú)明顯的破碎作用，可精確控制乳液滴的尺寸，具有過程可視化、液滴高度分散、能量消耗低、制乳成本低等優(yōu)點(diǎn)，且乳化過程中無(wú)熱量產(chǎn)生，有利于乳液的穩(wěn)定。但它也存在制乳效率低、乳液與微通道之間可能發(fā)生反應(yīng)、對(duì)微通道中流動(dòng)的液體黏度有限制、僅適用于低黏度流體制乳等不足之處，目前該技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，尚未大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。

膜乳化法：

膜乳化法是利用壓力使分散相滲透通過具有均勻孔徑的固態(tài)膜，進(jìn)入含有固體粒子乳化劑的連續(xù)相中，或者將制備的粗乳液壓入固態(tài)膜，使粗乳液破碎為小液滴乳液，從而制備出乳液。膜乳化法操作簡(jiǎn)單、能耗低、表面活性劑用量少、操作成本低，剪切力小、固體粒子破碎風(fēng)險(xiǎn)小，能制備尺寸小、分布均一的乳液，且制備過程中無(wú)熱量產(chǎn)生，可降低熱敏型乳液不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)。