高せん断均質機の利点と応用

食品、化学工業、製薬などの業界で均質な技術はすでに製品の品質を高める鍵となっている。現在、国内の食品業界で使用されている伝統的な均質設備の多くは高圧均質機、コロイドミル、砂ミル、ロールミルなどであり、近年、新型の高せん断均質機設備が出現した。これらの均質設備の各業界における応用については、現在まだ深く系統的に研究する人はいない。これに対して、筆者は現在主に使用されている高圧均質機と高剪断式均質機に対して、均質原理、異なる材料のプロセス及び実験データなどの方面から比較と研究を行った。

太倉ヒデ高せん断均質機の原理：
液体材料分散系における分散相粒子または液滴の破砕の直接の原因はせん断力と圧力の作用を受けることである。剪断力と圧力作用を引き起こす具体的な流体力学効果には、主に層流効果、乱流効果、正孔効果がある。
1.層流効果は分散粒子または液滴のせん断と伸長を引き起こす。

2.乱流効果は、圧力変動による分散相粒子または液滴の随意変形である。

3.正孔効果は、形成された小さな気泡を瞬間的に破砕して衝撃波を発生させ、激しい攪拌を引き起こす。

高せん断均質機の原理紹介：
現在、国内でよく使われているせん断式均質機の線速度は25 m/Sであり、多くの技術が理想的な効果に達していないが、太倉ヒデ超高速高せん断均質機の線速度は66 m/Sに達することができ、その主要な部品は相互にかみ合う固定ロータ研削ヘッドと固定ロータである。各層の固定ロータには数層がある。

高せん断均質機の動作原理：

モータによるベルト伝動による回転歯（またはロータ）の駆動と適合する固定歯（または固定子）の相対的な高速回転であり、被加工物料は自身の重量または外圧（ポンプにより発生可能）による加圧により下向きの螺旋衝撃力を発生し、コロイド摩耗、回転歯間の隙間（隙間調整可能）を透過する際に強大なせん断力、摩擦力、高周波振動などの物理作用を受け、物料を効果的に乳化、分散、粉砕し、物料の超微細粉砕および乳化の効果を達成する。
研磨分散機の微細化作用は一般的に均質機より強いが、材料への適応能力が強い（高粘度、大粒子など）ため、多くの場合、均質機の前道や高粘度の場合に使用される。

太倉希徳と各顧客の事例実験を経て、繊維の粉砕に有効な立場はせん断力と研磨力であり、常温での衝撃力は繊維に対して無力であり、高せん断均質機能は材料に対して強いせん断と研磨作用を発生し、そのため高せん断均質機は繊維含有量が多く、硬い粒子材料を処理するのに適している。