“如按传统生产方法不同的工艺则须配相应的搅拌器，则需3个反应釜和泵。而高剪切分散乳化机只需一个反应釜就可将所有处理工艺完成。”——FLUKO上海流体机械制造公司的工程师王冰斌

在很多生产工艺中，要达到多种搅拌目的，传统工艺需要分多道工艺处理，而用高剪切分散乳化机则可一步完成。其处理物料时产生的是轴向流，能形成良好的循环，并且流经工作头时，必须经定转子剪切后才能流过，其间液滴受到的剪切概率是相对均等的，因此处理的乳液粒径分布范围特别窄，这样就延长了乳液的贮存时间。

用木棒也能搅拌，确实是这样，在传统工业中很多的分散都依靠简易的搅拌器在工作，所以产品质量的难以提高，产品容易分层、团聚、反应不充分、实验或生产的重现性很差。要得到高品质的分散液必须消耗大量的能量和时间，但有些物料不能长时间分散。现代工程技术的发展解决了这一问题，不同的工艺可以做出相应的解决方案，并形成了科学的选型及计算模型。

不同的搅拌机形式能达到不同处理目的，如果目的混淆，在设备选型时容易出现错误。这里介绍的是Hishear高剪切分散乳化机，它具有多功能性，可实现混合、分散、乳化、均质、溶解、萃取、反应、传热等目的。

高剪切分散乳化机从搅拌机发展而来，核心结构表现为定/转子结构。同搅拌机不同的是在旋转叶轮外加了一个定子，而转子通常为高速运转。定子的形式决定液流的方向，如设计为轴向流可大大提高分散效率和取得高效热交换，定子也可以让液流形成压力差，给予液流高密度的能量产生射流，使射流按设计的路径通过，不同的路径可以达到不同的目的。

由于这种定/转子结构特别适合于做分散和乳化，所以称之为高剪切分散乳化机。高剪切分散乳化机从形式上可分为间歇式和管线式二种，间歇式设备置于容器内工作，管线式设备安装于管线上，也可安装于容器上做外循环处理。在很多高要求的工况中，二种设备可结合使用。

高剪切分散乳化机在很多行业得到非常成功的使用，如硅油乳化、浆料分散、颜料分散、蜡乳化、乳膏、纳米材料分散、胶类溶解、高分子聚合物的分散、疫苗等领域。使用的领域还在不断扩大。

在很多生产工艺中，要达到多种搅拌目的，传统工艺需要分多道工艺处理，而用高剪切分散乳化机则可一步完成。如以下案例：

先在A料中溶解粉末状添加剂，然后再加入B料反应合成为C料，再加入水相乳化，之后加入填料分散，接着再加入增稠剂等。

如按传统生产方法不同的工艺则须配相应的搅拌器，则需3个反应釜和泵。第一步在配推进式搅拌器的反应釜中作溶解；然后用泵送到带锚桨式搅拌器反应釜中作反应合成；第三步再用泵送到带高速分散盘的反应釜中进行乳化和填料分散。而高剪切分散乳化机只需一个反应釜就可将所有处理工艺完成，先在溶解时中速运转，由于轴向流的作用，将粉末直接吸入定/转子区域剪切加速溶解，中速运转避免泡沫的产生；反应时低速运转，由于混合概率的均等和液滴尺寸减小使反应更充分；乳化和分散时高速运转，这时容积也达到最高位，高速产生的射流，使剪切力倍增，让相与相之间均匀分布，达到一种稳定的结构。使用高剪切分散乳化机省却了容器、管路、阀门、泵等设备，还提高了产能，节约能耗。

在精细化工的要求下，对处理结果有着线型量化的指标，例如一种纺织整理剂对乳化粒径的要求达到100nm，当乳液粒径达到100nm后在进行整理时才可渗入纤维组织内部，使纤维增加韧性和张力，而这种精细的纺织整理剂用传统工艺是很难实现的，而高剪切分散乳化机进行专门设计后很容易达到效果，因为通过能量密度的梯级递升，在剪切的瞬间让油/水相以纳米级尺寸包覆。而设备总投资要比生产一般纺织整理剂的投资还要少。

要使乳液或分散液贮存时间长、不分层，粒径分布范围相当重要，我们通过实验得知，用高剪切分散乳化机处理的乳液比用其他搅拌得到的乳液稳定时间长3倍以上，用激光粒度分布测试仪检测得知，前者粒径分布范围特别窄，后者分布非常宽。究其原因是因为液滴所受剪切概率的影响。用高剪切分散乳化机处理物料时产生的是轴向流，能形成良好的循环，并且流经工作头时，必须经定转子剪切后才能流过，其间液滴受到的剪切概率是相对均等的。而普通搅拌机产生的径向流使液体产生旋涡，处于中央的物料被重复剪切，处于边缘的物料被剪切的机会很少，所以液滴受到的剪切概率是不均等的。

由此得知，用高剪切分散乳化机可以加工高品质的分散乳化液，但很多工况，例如轻质粉末、高膨胀性粉末、超细粉末的分散，高固含量混合时将粉末分散到中高粘度的相，都还是不能实现高效快速的分散、乳化、混合。

为解决这些问题，FLUKO的PLM系统是个很好的选择，PLM的含义为Powder/Liquid Mixing 固/液分散混合系统，该设备系统的操作原理是利用转子的高速旋转，在中心部分产生一个真空区域。 真空把粉末从容器（包装袋）中吸取出来，真空造成粉末的流动并把它均匀地分布在快速流动的液流中，在液流中粉末被立即完全湿润，不产生块状物。然后液体和粉末通过一个高剪切定转子结构，以破除任何可能存在的聚块物,最后得到完全湿润和分散的物料。

PLM系统在粉体刚被添加入液体时就得到湿润和分散，最大化的湿润和分散不仅缩短了处理时间，而且在许多情况下与传统的处理工艺相比，产品的质量得到了很大的提高。例如油漆在湿润时分散得越充分，那么颜色的饱和度、透明度及其属性就越会得到相应的提高。

我们以纳米二氧化硅（白碳黑）为例：传统的搅拌工艺要将白碳黑分散在树脂相中，需要高速分散15小时以上，而且还有团聚白点存在；采用了FLUKO-PLM系统使时间缩短到2小时，白碳黑分散均匀，由于系统本身产生真空把粉末直接吸入工作腔，完全避免了粉尘的产生。

PLM有多种进料方式，还有专门的吨袋处理系统，将混合效率达到最高。PLM也可实现固液在线自动计量控制，实现在线处理。