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高壓微射流均質機的構成原理及與傳統均質機的區別

瀏覽次數:1724 發布日期:2023-4-29  來源:willnano.com
高壓均質機是什么?

高壓微射流均質機是使用超高壓(高達60,000 psi)并通過內部特殊設計幾何形狀構造的小孔,產生高流速來制備的。 在均質化過程中,物理、化學、結構特性發生變化之后,制成符合廠家使用標準的均質懸浮物。 常規均質機的壓力在 15,000 psi 以內,而高壓均質機可以達到 30,000 psi,超高壓均質機可以達到 60,000 psi。

高壓微射流均質機用于生物、制藥、食品、化工和許多其他行業。 其產品和用途包括細胞破碎、食品均質化、精細化學品、脂質體的制備、脂肪乳劑、納米混懸劑、微乳劑、脂質微球、疫苗、乳劑、乳制品、輸液溶液、染料、石墨烯、碳納米管、導電涂料、納米 氧化物分散體等。 全球高壓均質機市場每年都在增長,在納米技術市場尤其如此。 為了制備藥物納米乳液,高壓均質機(如納米均質機)是必不可少的:其壓力始終高于 20,000 psi,且具有高質量的金剛石均質腔,得以實現均勻的藥物級別納米顆粒尺寸分布。

高壓微射流均質機

高壓微射流均質機的關鍵部件,包括“金剛石均質腔”等均質單元和高壓泵單元。 “金剛石均質腔”內有專門設計的固定幾何結構。 高壓泵單元中活塞的沖程驅動樣品以超音速通過均質腔。 在腔室內,材料同時受到高剪切、高頻振蕩、空化和對流沖擊等機械力以及相應的熱效應; 這些機械和物理化學綜合作用會引起材料物理、化學和顆粒結構發生變化,讓物料的納米顆粒尺寸變得更小更均勻,實現均質化效果。

均質腔是高壓均質機的核心,其獨特的幾何內部結構是決定均質過程有效性的主要因素。增壓泵施加設定的壓力,使材料高速通過均質腔。增壓泵的壓力強度和穩定性對于生產高質量的納米材料非常重要。

金剛石均質腔

高壓微射流均質機是利用自上而下納米技術,制備納米材料最有效的設備之一。 高壓均質機及均質腔,被廣泛運用于納米材料和納米技術。

工作原理的區別

高壓微射流均質機主要是由分散單元和增壓機構組成。分散單元內部通常有“Z”型和“Y”型,是高壓流體在加壓狀態下通過細孔模塊時,壓力驟降而形成超聲波流速,此時的流體內會發生粒子沖擊、空化和消流、剪切、應力作用下流體細胞的破壞、霧化、乳化、分散。高壓流體在分散單元的狹小縫隙間快速通過,此時流體內壓力的驟降而形成的超聲速流速,流體內的粒子碰撞、空化及漏流、剪切力作用于劈開納米大小的細微分子以完全的均質的狀態存在。

高壓微射流均質機 工作原理圖

高壓均質機是物料通過柱塞泵吸入并加壓,在柱塞作用下進入壓力大小可調節的閥組中,經過特定寬度的限流縫隙(工作區)后,瞬間失壓地物料以很高的流速(1000 至 1500 米/秒)噴射出,碰撞在閥組件之一的碰撞環上,產生了三種效應:

  • 空穴效應:被柱塞壓縮的物料內積聚了極高的能量,通過限流縫隙時瞬間失壓,造成高能釋放引起空穴爆炸,致使物料強烈粉碎細化。
  • 撞擊效應:物料通過限流縫隙時以上述極高的速度撞擊到特制的碰撞環上,造成物料粉碎。
  • 剪切效應:高速物料通過閥腔通道和限流縫隙時會產生強烈的剪切。
這些應用包括:

• 制藥工業中脂肪乳劑、微乳劑、脂質體、納米混懸劑和納米顆粒的制備;

• 生物技術產品中的細胞破碎、微膠囊和疫苗佐劑;

• 食品和飲料行業中的均質和乳化,以改善食品中營養素的穩定性、味道、外觀和封裝;

• 產品在化妝品、精細化工等行業的均勻分散,提高產品功能,增加價值,保證工藝穩定性;

• 導電漿料、電阻漿料、石墨烯、碳納米管和納米氧化物的分散和剝離。

發布者:蘇州微流納米生物技術有限公司
聯系電話:18550201458
E-mail:willnano@163.com

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