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不是什么高压微射流均质机都叫意大利PSI
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不是什么高压微射流均质机都叫意大利PSI

1.何为高压微射流均质机?

高压均质机原理(1):高压均质机主要由高压均质腔和增压机构构成。高压均质腔的内部具有特别设计的几何形状,在增压机构的作用下,高压溶液快速地通过均质腔,物料会同时受到高速剪切、高频震荡、空穴现象和对流撞击等机械力作用和相应的热效应,由此引发的机械力及化学效应可诱导物料大分子的物理、化学及结构性质发生变化,最终达到均质的效果。

因此,高压均质腔是设备的核心部件,其内部的特有的几何结构是决定均质效果的主要因素。而增压机构为流体物料高速通过均质腔提供了所需的压力,压力的高低和稳定性也会在一定程度上影响产品的质量。

高压均质机现在主要分为两大类,一类是传统阀式均质机,另一类为高压微射流均质机。与传统的高压阀式均质机相比,高压微射流均质机采用固定几何结构均质腔能够以更加稳定可控的剪切力处理物料,使得样品在均一性、分散性等方面上更胜一筹,且平均粒径更小。微射流型均质机无需单一追求超高压力,其均质腔的品质、内部光洁度及孔径大小是制备出理想成品的关键点,通过搭配高压力与合适孔径的均质腔所获得的超高剪切力当之无愧此类设备

因此高压微射流成为制剂(如纳米乳、脂质体、微胶囊、纳米混悬剂、丙泊酚、紫杉醇白蛋白、前列地尔等),前沿高新材料(如碳材料、石墨烯,电池催化剂等)以及化妆品等企业,研究单位,高校的选择

 

2.怎样才称得上微射流均质机?

您需要关注以下几点

1动力单位:无任何外加设施的情况下提供稳定的均质压力,柱塞运动快速且稳定,上推及下拉快速,避免更短的零压力时间,标配动力单元发动机油温冷却装备,确保长时间的工作能力,避免了工作一小时停机十分钟的尴尬。

2交互容腔: 即均质腔,可谓高压微射流均质机最核心的部件,其内部固定的几何角度构造对成品起到直接的作用。当下受关注微射流均质机默契地都采用“Y”型或“Z”型构造的均质腔,其原理微妙的差异也对应用领域进行了进一步划分:

使用“Y”型均质腔,物料流体在加速过程中被分为两股细流,通过微管通道后正面碰撞混合,在获得较高的结合相对速度时其本身所受的碰撞力较为柔和,此过程有利于混合、乳化作用。

 

图例:Y型均质腔

使用“Z”型均质腔,物料流在高速通过微管通道时受到的高剪切力首先将自身粒径减小,紧接着其与均质腔内壁产生的高碰撞力进一步对物料进行去团聚、松团作用,此过程更有利于降低粒径分布、去团聚、分散等作用。

   

图例:Z型均质腔

 

3交互容腔腔体材质:高压均质机采用了硬质合金、陶瓷和司太立合金等材料,而微射流交互容腔腔体主要是使用了氧化锆,金刚石等莫氏硬度超高的材料。均质腔体应采用同一种材质,避免使用采用“陶瓷嵌入金刚石薄片”方式的交互容腔,因为由于两种材质受热时的导热性及膨胀系数不同,将对微管通道的机械稳定性产生深远影响,使得金刚石片易产生松动并因空穴效应造成破裂;而采用单一材质(金刚石)构成核心内壁及微管通道的金刚石均质腔,则无需担心高热量带来的此类烦恼。

4温度控制装置:采用高效率的热交换装置,配合冷水机,控温准,通过高灵敏的热电偶温度探头实时监控,记录物料的进出温度,对于需要控温的物料尤其重要。

5处理量,流速:微射流相对于其他类型的均质机来说能够处理非常小量的样品,低至5ml,一味考虑最小处理量是错误的,大家忽略了另一个很重要的因素-物料流速。使用小型设备处理样品时,流速是非常慢的,这样无形之中增加了零压力时间,均质压力和温度的关系是每增加100bar温度就会上升2.3℃,如果物料需要均质多次,那么将花费很长时间,这样增加了停留在均质机管道中的时间,物料基本上都被煮熟了,研发的工艺将无法实现放大生产,工艺也没有任何参考意义。

PSI-20作为意大利PSI公司研发的实验型/中试型微射流均质机,完全满足以上5点。

设备采用先进的动力单元,不需要做任何后续保养,发动机配备冷却系统,连续工作能力强,动力输出稳定,配合采用单一材质(金刚石)构成核心内壁及微管通道的金刚石均质腔(无需担心高热量对于腔体的损坏),使得均质压力稳定,超高流速,超低工作噪音。

使用屏幕显示均质压力,进出温度,实时流量等,避免油压表污染物料,操作简单易学。处理量达到了350ml/min(取决于均质压力及物料粘度),在达到超高处理量和流速的前提下保证了最小处理量为100ml,死体积低至30ml,既满足了研发阶段的小产量又能确保中试的放大生产,100%确保工艺放大,一机多用,真正的经济型微射流均质机。

图例 一代“机皇”-PSI-20()/PSI-40(右)

(1) 参考百度百科:关键词,高压均质机

我查询百度没有看到高压微射流均质机的百度百科介绍,这个我们是否能上,注:高压均质机的百度百科是Genizer的图片。

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