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真空乳化罐的工作原理关键步骤

更新时间:2025-12-27      点击次数:2
  真空乳化罐是食品、医药、日化等行业生产膏霜、乳液、凝胶类产品的核心设备,其工作原理基于“真空环境构建-物料精准配比-剪切乳化-均质混合-成品出料”的核心逻辑,通过机械剪切、真空脱气与均质搅拌的协同运作,实现物料的细腻乳化与稳定混合,避免空气混入导致的产品氧化、起泡等问题。不同规格的真空乳化罐结构略有差异,但核心工作步骤具有共性,可分为设备准备与参数设定、物料投料与预处理、真空环境构建、剪切乳化与均质、保温熟化(可选)、成品出料及设备清洁七大关键环节,具体如下。
  设备准备与参数设定,筑牢稳定运行基础。乳化前需完成全面准备工作:根据产品特性(粘度、乳化温度要求)选用适配的乳化头、搅拌桨及密封组件,如高粘度物料选用锚式搅拌桨,低粘度乳液选用桨叶式搅拌桨;检查设备管路连接密封性、真空系统完整性及电气控制系统灵敏度,确保无泄漏、无问题。同时进行参数精准设定:通过控制系统输入目标乳化温度(通常50-80℃,具体根据物料特性调整)、真空度(一般-0.06~-0.095MPa)、搅拌转速(低速搅拌50-150r/min,高速剪切1000-3000r/min)及乳化时间等参数,参数设定后锁定权限,避免随意修改;对于批次生产,提前存储适配参数,提升生产效率。此外,清理罐体内壁及乳化组件残留杂质,保障产品纯度。
  物料投料与预处理,保障混合乳化基础。根据生产配方依次投入物料,投料顺序与预处理直接影响乳化效果:先将水相物料(如纯化水、甘油)投入水相罐,油相物料(如油脂、蜡类)投入油相罐,分别进行加热溶解与搅拌均质,水相、油相加热温度需略高于蜡类熔点5-10℃,避免物料结块;对于易沉淀或难溶解的物料,提前进行粉碎、预溶解处理,确保物料分散均匀。投料过程中需控制投料速度,避免物料飞溅至罐壁形成残留,同时确保投料量不超过罐体容积的70%,为后续搅拌与乳化预留充足空间。部分设备配备自动投料系统,可通过管路精准输送物料,减少人为操作导致的配比偏差。
  真空环境构建,规避氧化与起泡风险。物料投料完成后,启动真空系统构建罐内真空环境:先关闭罐口密封盖,采用对角均匀紧固的方式锁紧,确保密封性能;启动真空泵,逐步将罐内压力降至设定真空度,过程中实时监测真空度变化,若压力下降缓慢或无法达到设定值,需立即排查泄漏点(如密封垫圈老化、管路连接松动)并及时处理。真空环境的核心作用是去除物料中溶解的空气及搅拌过程中混入的气泡,同时防止易氧化物料与空气接触发生氧化变质,保障产品稳定性与外观质感。
  剪切乳化与均质,核心功能实现环节。真空环境稳定后,启动乳化与搅拌系统,通过“高速剪切+低速搅拌”的协同模式实现物料乳化均质:高速乳化头(如定转子结构)旋转产生强烈剪切力,将油相物料破碎成微小液滴(粒径可至1-10μm),均匀分散至水相物料中,形成稳定的水包油(O/W)或油包水(W/O)体系;低速搅拌桨同步运转,推动罐内物料整体循环流动,避免局部物料乳化不充分,确保罐内各区域物料混合均匀。乳化过程中需实时监测罐内温度与真空度,保持参数稳定;对于高粘度物料,可通过逐步提升搅拌转速的方式优化乳化效果,避免因阻力过大导致设备过载。
 

 

  保温熟化(可选),提升产品稳定性。部分产品(如膏霜、凝胶)乳化完成后需进行保温熟化处理:维持罐内温度在设定范围(通常40-60℃),低速搅拌30-60分钟,让物料充分融合,降低产品分层风险。保温过程中仍需保持真空环境,避免空气再次混入。熟化时间根据产品配方确定,简单乳液可省略此步骤,复杂配方产品需严格执行,确保成品稳定性。
  成品出料,保障成品品质。乳化与熟化完成后,先将罐内压力恢复至常压(通过破空阀缓慢进气,避免压力骤变导致物料飞溅),再启动出料系统:对于低粘度乳液,通过管道重力出料或泵体输送出料;对于高粘度膏霜,可启动刮壁装置辅助出料,减少罐壁残留。出料前需检查出料管路清洁度,确保无杂质污染成品;出料过程中实时观察成品状态,若出现分层、起泡等异常,需及时停机排查原因。
  设备清洁与维护,延长设备寿命并保障合规性。单次生产完成后,需对设备进行清洁消毒:先将罐内残留物料清理干净,用纯化水冲洗罐体内壁、乳化头及搅拌桨,再采用化学消毒或蒸汽灭菌的方式消毒,食品、医药行业需符合GMP规范,确保无物料残留滋生细菌;清洁完成后晾干设备,检查密封垫圈、乳化头磨损情况,及时更换老化部件。定期对真空系统、搅拌电机、传感器进行校准与维护,记录设备运行参数、故障情况及处理措施,保障设备长期稳定运行。
  真空乳化罐的工作原理通过各关键步骤的协同运作,实现了物料的精准乳化与稳定混合,核心优势在于真空环境下可避免产品氧化、起泡,提升成品品质。不同行业可根据产品特性优化参数与步骤,通过规范操作与维护,既能提升生产效率与产品一致性,又能保障生产过程的合规性,为膏霜、乳液类产品的规模化生产提供核心支撑。
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