高速剪切機的原理

高速剪切機是一種通過強烈的剪切、撕裂和沖擊作用，將物料進行分散、乳化、破碎或混合的設備，其工作原理核心在于利用高速旋轉的轉子與定子之間的間隙產生強大的剪切力。

高速剪切機,高速超細濕法粉碎機,高速剪切乳化機,超高速研磨乳化機,納米超高速剪切乳化機

一、核心結構與工作原理

1. 關鍵部件組成

• 轉子（高速旋轉部件）：通常為帶有齒槽、葉片或刀刃的圓柱體，通過電機驅動以極高轉速（可達數千至數萬轉 / 分鐘）旋轉。

• 定子（固定部件）：環繞在轉子外側，內壁設有與轉子匹配的齒槽、孔洞或刀刃，與轉子形成狹窄的剪切間隙（通常為 0.1~2mm）。

• 物料腔體：用于容納待處理物料，確保物料能均勻進入轉子與定子的剪切區域。

2. 工作原理流程

• 物料吸入：待處理物料（如液體、膏體、懸浮液等）通過進料口進入腔體，轉子高速旋轉產生的離心力將物料從中心向四周甩出。

• 剪切作用形成：物料進入轉子與定子的間隙時，因轉子轉速極快（線速度可達數十米 / 秒），導致間隙內的物料流速差極大。例如，靠近轉子表面的物料隨轉子高速運動，而靠近定子表面的物料速度較慢，這種速度差產生強烈的剪切應力，將物料中的顆粒、液滴或團聚體撕裂。

• 湍流與沖擊強化：轉子和定子的齒槽、刀刃設計會使物料在間隙內形成劇烈的湍流運動，同時物料與金屬表面、齒槽邊緣發生高頻沖擊，進一步強化分散、乳化效果。例如，在乳化過程中，油相和水相物料經剪切后被破碎成微米級液滴，均勻混合形成穩定乳液。

二、工作原理的關鍵機制

1. 剪切力的產生

• 速度梯度效應：轉子與定子間隙內的速度梯度（單位距離內的速度變化）極大，例如轉子轉速為 10000 轉 / 分鐘時，間隙內的剪切速率可達 10?~10? s?1，這種高剪切速率能瞬間破壞物料中的分子間作用力或顆粒團聚結構。

• 齒槽與刀刃的切割作用：轉子和定子的齒槽呈交錯排列（如多層鋸齒狀），當物料通過時，齒刃會像 “剪刀” 一樣直接切割顆粒或液滴，使其粒徑減小。

2. 湍流與空化效應

• 湍流混合：高速旋轉的轉子使物料產生強烈湍流，不同區域的物料在湍流作用下快速混合，確保分散均勻性。例如，在涂料生產中，顏料顆粒經湍流混合后能均勻分布在樹脂基體中。

• 空化作用：當轉子轉速極高時，間隙內的局部壓力會瞬間降低，形成微小氣泡（空化泡），氣泡破裂時產生的沖擊波進一步沖擊物料顆粒，輔助破碎和分散。

三、不同類型高速剪切機的原理差異

1. 批次式剪切機（如罐式剪切機）

• 原理特點：物料在封閉罐體內被轉子吸入并循環剪切，適合小批量、多品種生產。例如，實驗室用小型剪切機通過批次處理，將少量物料反復剪切至所需粒徑。

• 應用場景：化妝品乳液、小型涂料配方調試等。

2. 在線式剪切機（如管線式剪切機）

• 原理特點：物料通過管道連續進入剪切機，經轉子定子剪切后直接輸出，適合大規模連續生產。例如，食品工業中連續生產醬料時，物料從管道輸入，經剪切后直接進入灌裝環節。

• 關鍵設計：定子通常為多層多孔結構，轉子轉速更高（可達 20000 轉 / 分鐘），以確保物料在短時間內完成高效剪切。

四、與其他分散設備的原理對比

高速剪切機：高粘度液體、乳液、懸濁液。轉子定子間隙高速剪切 + 湍流沖擊

高速分散機：涂料、油墨（中等粘度物料）。攪拌槳高速旋轉形成渦流 + 機械攪拌

膠體磨：軟膏體、懸浮液（需初步破碎）。研磨盤摩擦 + 剪切

高速剪切機,高速超細濕法粉碎機,高速剪切乳化機,超高速研磨乳化機,納米超高速剪切乳化機

斯路森積累了豐富的試驗數據和經驗，有樣機供您實驗，歡迎寄料和來廠指導考察

聯系我們

根據物料和實際工況，我們提供定制解決方案。

公司有樣機供您實驗，歡迎寄料或來廠參觀指導。

電話：仲工 152-5150-6730（微信同號）