真空脱泡機是什麼?真空、非真空混合攪拌有什麼差異?如何挑選

真空攪拌機

上到精密科學實驗,下到揉麵混合,「攪拌」這個動作成為許多產品在製程中不可或缺的一步。然而在攪拌過程中,不可避免地會因為頻繁動作而導致混合過程當中夾雜進許多的空氣,導致混合物當中產生氣泡,造成混合不均勻。

如果混合物為化學物品、生物研究方面的材料,多餘的空氣甚至會造成成品不如預期,例如計畫之外的氧化、揮發、或者因為空氣中的微生物導致混合物被污染等等。

 

什麼是真空攪拌?

真空攪拌是一種在真空環境下進行的攪拌過程。在這種情況下,空氣被抽取出來,創造出一個低壓環境,從而減少或消除空氣中的氧氣和其他氣體。這種操作通常在實驗室、製藥、化學工業和食品製造等領域中應用廣泛。

 

為什麼要做真空脫泡攪拌?

真空脫泡攪拌可以應用於需要高品質、均勻混合物且避免氣泡的情境中,進行真空攪拌的原因有幾個:

1. 避免攪拌起泡或進行脫泡

在攪拌過程中,氣泡的產生可能導致不均勻或影響最終產品的品質。真空攪拌可有效地避免起泡(foaming)現象,或者在需要時進行脫泡(degassing),使混合物中的氣泡被移除,提高產品的均勻性和品質。

2. 有效去除不同級別的氣泡

非真空攪拌機主要能去除肉眼可見的大型氣泡,而真空式攪拌器則更適合去除微米級的小氣泡。可以根據實際需要,選擇不同類型的攪拌機,以確保混合物中的氣泡含量達到要求。

THINKY脫泡攪拌機為例,THINKY行星式脫泡攪拌機分為「真空」和「非真空式」兩種。在攪拌過程中,氣泡常常會造成問題,可以根據目的和用途使用這兩種類型中的一種。非真空脫泡攪拌機可去除肉眼可見的數百微米級的氣泡。當需要除去看不見的微米級氣泡時,可以使用真空式脫泡攪拌機。

3. 節省時間

可以在攪拌的同時進行脫泡,避免了進行額外脫泡的步驟,大大縮短了所需時間。

 

真空脫泡機原理 – 與非真空脱泡的差異

真空脫泡攪拌機和非真空脫泡攪拌機之間存在一些重要的差異,包含操作原理、應用領域和產品性質。以下將以聯環科技代理的THINKY脫泡攪拌機技術為範例,說明兩者之間的區別。

THINKY行星式脫泡攪拌機是一種無需使用攪拌葉片即可對材料進行攪拌並同時進行脫泡的設備。要實現這一點有三個重要因素。

1. 公轉:利用離心力使材料遠離中心。

2. 自轉:容器的旋轉引起物料的流動(旋轉和剪切)。

3. 45度:旋轉軸傾斜45度,產生三維流動。

真空攪拌機

真空脫泡原理?

真空脫泡的原理如下:

1.黏度高時,氣泡上升速度慢,透過物料的對流將氣泡帶到表面。

2.氣泡因壓力降低而膨脹並被破壞,也會出現溶劑氣泡。

3.液體表面的小氣泡也因「旋轉」產生的剪切力而被破壞。

真空消泡的原理

非真空脫泡原理?

大多數非真空式脫泡攪拌機都配備了「脫泡模式」。透過改變公轉速度與自轉速度之間的轉速比,依照下列原理進行脫泡:

(1)「公轉產生的離心力」將小氣泡推向液體表面。

(2) 透過施加不吞沒氣泡的緩慢旋轉 (即脫氣模式),透過剪切力破壞上升到液面的氣泡。

非真空脫泡

真空脫泡機的用途與適用領域

真空脫泡機在真空環境下可達到極佳脫泡效果,適用於需要高精度混合和氣泡最小化的應用,例如以下的情況:

  • 藥物製備:藥物的製程中,氣泡可能造成藥性不穩定或品質不佳,造成用藥人的安 全沒有保障。
  • 食品生產:在食品加工過程中,若液體食品(如醬汁、果醬等)中含有氣泡,可能會導致食品口感。
  • 化學、生物研究:在實驗室中,氣泡可能造成樣品異常,因而影響實驗結果。
  • 製造工業:在製造過程中,許多材料,尤其是液體和粘稠材料(如膠水、樹脂、塑料等),在混合、攪拌或注射過程中會產生氣泡,影響產品的品質。
  • 精密測量:從測量的樣品開始,若含有氣泡可能會造成穩定性不足,而精密測量的過程中,氣泡可能產生結果誤差,或讓精密分析的準確度下降。

 

如何挑選最適合的脫泡攪拌機?

攪拌機

泡攪拌機依照攪拌方式、容量、是否在真空環境下操作,有不同的適用領域,可依照需求選購,而要挑選到最適合的機型,首先得確認以下資訊:

1. 材料特性:

想要選擇正確的儀器,就得先知道要材料的黏性、黏稠度等,不同黏性的材料對攪拌機也有不同的需求。以THINKY真空脫泡攪拌機為例,特別適用於黏度高的材料,黏度較低的材料則適合THINKY非真空脫泡攪拌機。

2. 所需功能:

判斷攪拌過程中是否需要脫泡功能。有些材料不需要去除氣泡,在選擇上的範圍就寬泛很多。

如果只需要一般攪拌而無需脫泡,可以考慮傳統攪拌機;如果需要脫泡功能但不需要真空,可以選擇THINKY非真空脫泡攪拌機,此機器使用離心脫泡技術,可以有效地去除氣泡。

如果對材料要求更高的脫泡效果,可以考慮THINKY真空式脫泡攪拌機,結合了真空脫泡和離心脫泡功能,提供在材料混合時有更好的氣泡去除效果。

3. 材料容量/重量:

必須確認每次欲攪拌的材料重量或容量來選擇適當的攪拌機型號,確保選擇的機型能夠處理預期的材料量。

 

真空脱泡攪拌機首選品牌 – 日本THINKY

THINKY行星式真空脫泡攪拌機,創新微泡移除技術

傳統的攪拌儀需要以攪拌葉片進行混和,較適合用於一些較單純且不怕產生氣泡的樣品攪拌,除了這種傳統攪拌儀外,也有不少廠商開發出更先進的脫泡攪拌機,以達到更廣泛且優良的應用。

其中,日本THINKY一直都以開創者的姿態遙遙領先,其中尤以真空脫泡攪拌技術為業內翹楚。他們的行星式脫泡攪拌機結合了攪拌和離心的特點,無論非真空、真空、不同樣品容量,均有相對應機型。不僅實現了混合的效果,同時還能夠高效脫泡,提高混合效率也保證了產品品質。

THINKY的產品應用範圍涵蓋了化學、製藥、電子材料等多個領域。這種技術的獨特之處在於,不僅提供了攪拌的功能,更可在真空環境下進行,其產品包含多樣,從攪拌、脱泡、充填,可以一次到位!

日本THINKY

以下為THINKY真空脫泡、THINKY非真空脫泡、傳統混合攪拌機的比較:

真空脫泡攪拌機 非真空脫泡攪拌機
THINKY真空 THINKY非真空 傳統混合
攪拌方式 材料在容器中自轉的同時進行公轉,使用合適的轉速配比完成了材料的均勻攪拌,並且在攪拌過程中開啟真空脫泡。 材料在容器中自轉的同時進行公轉,使用合適的轉速配比完成了材料的均勻攪拌。 利用機械槳或刀片將材料機械性混合。在非真空攪拌過程中,刀片運作容易帶入更多空氣。因此容易存在氣泡。
脫泡速度 最快,可在混合攪拌過程中有效地完成脫泡。 快,可在混合攪拌過程中有效地完成脫泡。 較慢,需要更長的攪拌時間,通常在30分鐘以上,以等待氣泡自行上升到液體表面。或是攪拌後以其他設備再進行脫泡。
適用材料 適合黏度高的材料,攪拌時可以透過材料的對流將氣泡帶到表面。因為壓力降低而導致氣泡膨脹並被破壞。液體表面的小氣泡也會因旋轉產生的剪切力而消失。 適合黏度較低的材料,可透過不吞沒氣泡的緩慢旋轉脫氣模式,用剪切力破壞已上升到液體表面的氣泡。 適合較不易受損害的樣品。

 

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結語

聯環科技擁有超過35年儀器代理經驗,同時也是日本THINKY的總代理,能為您提供專業的顧問服務。聯環還擁有資歷豐富的工程師團隊,平均經驗超過5年,能即時解決您的各項問題,確保您的設備正常運作。

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