不是什么高壓微射流均質(zhì)機都叫意大利PSI
1.何為高壓微射流均質(zhì)機?
高壓均質(zhì)機原理(1):高壓均質(zhì)機主要由高壓均質(zhì)腔和增壓機構(gòu)構(gòu)成。高壓均質(zhì)腔的內(nèi)部具有特別設(shè)計的幾何形狀,在增壓機構(gòu)的作用下,高壓溶液快速地通過均質(zhì)腔,物料會同時受到高速剪切、高頻震蕩、空穴現(xiàn)象和對流撞擊等機械力作用和相應(yīng)的熱效應(yīng),由此引發(fā)的機械力及化學(xué)效應(yīng)可誘導(dǎo)物料大分子的物理、化學(xué)及結(jié)構(gòu)性質(zhì)發(fā)生變化,終達(dá)到均質(zhì)的效果。
因此,高壓均質(zhì)腔是設(shè)備的核心部件,其內(nèi)部的*的幾何結(jié)構(gòu)是決定均質(zhì)效果的主要因素。而增壓機構(gòu)為流體物料高速通過均質(zhì)腔提供了所需的壓力,壓力的高低和穩(wěn)定性也會在一定程度上影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
高壓均質(zhì)機現(xiàn)在主要分為兩大類,一類是傳統(tǒng)閥式均質(zhì)機,另一類為高壓微射流均質(zhì)機。與傳統(tǒng)的高壓閥式均質(zhì)機相比,高壓微射流均質(zhì)機采用固定幾何結(jié)構(gòu)均質(zhì)腔能夠以更加穩(wěn)定可控的剪切力處理物料,使得樣品在均一性、分散性等方面上更勝*,且平均粒徑更小。微射流型均質(zhì)機無需單一追求超高壓力,其均質(zhì)腔的品質(zhì)、內(nèi)部光潔度及孔徑大小是制備出理想成品的關(guān)鍵點,通過搭配高壓力與合適孔徑的均質(zhì)腔所獲得的超高剪切力當(dāng)之無愧此類設(shè)備。
因此高壓微射流成為制劑(如納米乳、脂質(zhì)體、微膠囊、納米混懸劑、丙泊酚、紫杉醇白蛋白、前列地爾等),高新材料(如碳材料、石墨烯,電池催化劑等)以及化妝品等企業(yè),研究單位,高校的選擇。
2.怎樣才稱得上微射流均質(zhì)機?
您需要關(guān)注以下幾點
1動力單位:無任何外加設(shè)施的情況下提供穩(wěn)定的均質(zhì)壓力,柱塞運動快速且穩(wěn)定,上推及下拉快速,避免更短的零壓力時間,標(biāo)配動力單元發(fā)動機油溫冷卻裝備,確保長時間的工作能力,避免了工作一小時停機十分鐘的尷尬。
2交互容腔: 即均質(zhì)腔,可謂高壓微射流均質(zhì)機核心的部件,其內(nèi)部固定的幾何角度構(gòu)造對成品起到直接的作用。當(dāng)下受關(guān)注的微射流均質(zhì)機默契地都采用“Y”型或“Z”型構(gòu)造的均質(zhì)腔,其原理微妙的差異也對應(yīng)用領(lǐng)域進行了進一步劃分:
使用“Y”型均質(zhì)腔,物料流體在加速過程中被分為兩股細(xì)流,通過微管通道后正面碰撞混合,在獲得較高的結(jié)合相對速度時其本身所受的碰撞力較為柔和,此過程有利于混合、乳化作用。 |
圖例:Y型均質(zhì)腔 |
使用“Z”型均質(zhì)腔,物料流在高速通過微管通道時受到的高剪切力首先將自身粒徑減小,緊接著其與均質(zhì)腔內(nèi)壁產(chǎn)生的高碰撞力進一步對物料進行去團聚、松團作用,此過程更有利于降低粒徑分布、去團聚、分散等作用。 |
圖例:Z型均質(zhì)腔 |
3交互容腔腔體材質(zhì):高壓均質(zhì)機采用了硬質(zhì)合金、陶瓷和司太立合金等材料,而微射流交互容腔腔體主要是使用了氧化鋯,金剛石等莫氏硬度超高的材料。均質(zhì)腔體應(yīng)采用同一種材質(zhì),避免使用采用“陶瓷嵌入金剛石薄片”方式的交互容腔,因為由于兩種材質(zhì)受熱時的導(dǎo)熱性及膨脹系數(shù)不同,將對微管通道的機械穩(wěn)定性產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,使得金剛石片易產(chǎn)生松動并因空穴效應(yīng)造成破裂;而采用單一材質(zhì)(金剛石)構(gòu)成核心內(nèi)壁及微管通道的金剛石均質(zhì)腔,則無需擔(dān)心高熱量帶來的此類煩惱。
4溫度控制裝置:采用高效率的熱交換裝置,配合冷水機,控溫準(zhǔn),通過高靈敏的熱電偶溫度探頭實時監(jiān)控,記錄物料的進出溫度,對于需要控溫的物料尤其重要。
5處理量,流速:微射流相對于其他類型的均質(zhì)機來說能夠處理非常小量的樣品,低至5ml,一味考慮小處理量是錯誤的,大家忽略了另一個很重要的因素-物料流速。使用小型設(shè)備處理樣品時,流速是非常慢的,這樣無形之中增加了零壓力時間,均質(zhì)壓力和溫度的關(guān)系是每增加100bar溫度就會上升2.3℃,如果物料需要均質(zhì)多次,那么將花費很長時間,這樣增加了停留在均質(zhì)機管道中的時間,物料基本上都被煮熟了,研發(fā)的工藝將無法實現(xiàn)放大生產(chǎn),工藝也沒有任何參考意義。
PSI-20作為意大利PSI公司研發(fā)的實驗型/中試型微射流均質(zhì)機,滿足以上5點。
設(shè)備采用的動力單元,不需要做任何后續(xù)保養(yǎng),發(fā)動機配備冷卻系統(tǒng),連續(xù)工作能力強,動力輸出穩(wěn)定,配合采用單一材質(zhì)(金剛石)構(gòu)成核心內(nèi)壁及微管通道的金剛石均質(zhì)腔(無需擔(dān)心高熱量對于腔體的損壞),使得均質(zhì)壓力穩(wěn)定,超高流速,超低工作噪音。
使用屏幕顯示均質(zhì)壓力,進出溫度,實時流量等,避免油壓表污染物料,操作簡單易學(xué)。處理量達(dá)到了350ml/min(取決于均質(zhì)壓力及物料粘度),在達(dá)到超高處理量和流速的前提下了小處理量為100ml,死體積低至30ml,既滿足了研發(fā)階段的小產(chǎn)量又能確保中試的放大生產(chǎn),100%確保工藝放大,一機多用,真正的經(jīng)濟型微射流均質(zhì)機。
圖例 一代“機皇”-PSI-20(左)/PSI-40(右)
(1) 參考百度百科:關(guān)鍵詞,高壓均質(zhì)機
我查詢百度沒有看到高壓微射流均質(zhì)機的百度百科介紹,這個我們是否能上,注:高壓均質(zhì)機的百度百科是Genizer的圖片。