不是什么高壓微射流均質(zhì)機(jī)都叫意大利PSI
1.何為高壓微射流均質(zhì)機(jī)?
高壓均質(zhì)機(jī)原理(1):高壓均質(zhì)機(jī)主要由高壓均質(zhì)腔和增壓機(jī)構(gòu)構(gòu)成。高壓均質(zhì)腔的內(nèi)部具有特別設(shè)計(jì)的幾何形狀,在增壓機(jī)構(gòu)的作用下,高壓溶液快速地通過(guò)均質(zhì)腔,物料會(huì)同時(shí)受到高速剪切、高頻震蕩、空穴現(xiàn)象和對(duì)流撞擊等機(jī)械力作用和相應(yīng)的熱效應(yīng),由此引發(fā)的機(jī)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(jī)構(gòu)為流體物料高速通過(guò)均質(zhì)腔提供了所需的壓力,壓力的高低和穩(wěn)定性也會(huì)在一定程度上影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
高壓均質(zhì)機(jī)現(xiàn)在主要分為兩大類(lèi),一類(lèi)是傳統(tǒng)閥式均質(zhì)機(jī),另一類(lèi)為高壓微射流均質(zhì)機(jī)。與傳統(tǒng)的高壓閥式均質(zhì)機(jī)相比,高壓微射流均質(zhì)機(jī)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(jī)無(wú)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(diǎn),通過(guò)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(wú)愧此類(lèi)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(chēng)得上微射流均質(zhì)機(jī)?
您需要關(guān)注以下幾點(diǎn)
1動(dòng)力單位:無(wú)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(yùn)動(dòng)快速且穩(wěn)定,上推及下拉快速,避免更短的零壓力時(shí)間,標(biāo)配動(dòng)力單元發(fā)動(dòng)機(jī)油溫冷卻裝備,確保長(zhǎng)時(shí)間的工作能力,避免了工作一小時(shí)停機(jī)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(jī)核心的部件,其內(nèi)部固定的幾何角度構(gòu)造對(duì)成品起到直接的作用。當(dāng)下受關(guān)注的微射流均質(zhì)機(jī)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(duì)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了進(jìn)一步劃分:
使用“Y”型均質(zhì)腔,物料流體在加速過(guò)程中被分為兩股細(xì)流,通過(guò)微管通道后正面碰撞混合,在獲得較高的結(jié)合相對(duì)速度時(shí)其本身所受的碰撞力較為柔和,此過(guò)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(guò)微管通道時(shí)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(jìn)一步對(duì)物料進(jìn)行去團(tuán)聚、松團(tuán)作用,此過(guò)程更有利于降低粒徑分布、去團(tuán)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(jī)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?yàn)橛捎趦煞N材質(zhì)受熱時(shí)的導(dǎo)熱性及膨脹系數(shù)不同,將對(duì)微管通道的機(jī)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(dòng)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(wú)需擔(dān)心高熱量帶來(lái)的此類(lèi)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(jī),控溫準(zhǔn),通過(guò)高靈敏的熱電偶溫度探頭實(shí)時(shí)監(jiān)控,記錄物料的進(jìn)出溫度,對(duì)于需要控溫的物料尤其重要。
5處理量,流速:微射流相對(duì)于其他類(lèi)型的均質(zhì)機(jī)來(lái)說(shuō)能夠處理非常小量的樣品,低至5ml,一味考慮小處理量是錯(cuò)誤的,大家忽略了另一個(gè)很重要的因素-物料流速。使用小型設(shè)備處理樣品時(shí),流速是非常慢的,這樣無(wú)形之中增加了零壓力時(shí)間,均質(zhì)壓力和溫度的關(guān)系是每增加100bar溫度就會(huì)上升2.3℃,如果物料需要均質(zhì)多次,那么將花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間,這樣增加了停留在均質(zhì)機(jī)管道中的時(shí)間,物料基本上都被煮熟了,研發(fā)的工藝將無(wú)法實(shí)現(xiàn)放大生產(chǎn),工藝也沒(méi)有任何參考意義。
PSI-20作為意大利PSI公司研發(fā)的實(shí)驗(yàn)型/中試型微射流均質(zhì)機(jī),滿(mǎn)足以上5點(diǎn)。
設(shè)備采用的動(dòng)力單元,不需要做任何后續(xù)保養(yǎng),發(fā)動(dòng)機(jī)配備冷卻系統(tǒng),連續(xù)工作能力強(qiáng),動(dòng)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(wú)需擔(dān)心高熱量對(duì)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(jìn)出溫度,實(shí)時(shí)流量等,避免油壓表污染物料,操作簡(jiǎn)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(mǎn)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(jī)多用,真正的經(jīng)濟(jì)型微射流均質(zhì)機(jī)。
圖例 一代“機(jī)皇”-PSI-20(左)/PSI-40(右)
(1) 參考百度百科:關(guān)鍵詞,高壓均質(zhì)機(jī)
我查詢(xún)百度沒(méi)有看到高壓微射流均質(zhì)機(jī)的百度百科介紹,這個(gè)我們是否能上,注:高壓均質(zhì)機(jī)的百度百科是Genizer的圖片。