教你如何選擇合適的微射流均質(zhì)機(jī)方法

2022

03-19

20:50:02

 68

來源：諾澤流體科技(上海)有限公司

　　在確認(rèn)使用微射流均質(zhì)機(jī)作為精細(xì)工藝的工具后，用戶們便開始面臨諸多產(chǎn)品選購的疑惑，比如：該選用多大壓力的設(shè)備?設(shè)備的處理流量應(yīng)該選擇多大?設(shè)備實(shí)際的處理能力是否能達(dá)到要求?以及關(guān)鍵的：價(jià)格是否在預(yù)算范圍之內(nèi)等等。

　　本系列文章旨在于為有意向選購微射流均質(zhì)機(jī)，但尚未確定適配參數(shù)和具體預(yù)算的用戶提供一些建議;幫助用戶梳理該類型設(shè)備的原理、核心軟硬件功能、參數(shù)意義等，從而能夠?qū)氋F的金錢花在刀刃上，選購得一款適合自身的微射流均質(zhì)機(jī)。

　　1、均質(zhì)壓力

　　既選擇了均質(zhì)設(shè)備，許多用戶便自然而然地將首要關(guān)注點(diǎn)放在了“設(shè)備能達(dá)到多高的壓力”上。其實(shí)，“”僅是相對(duì)條件下的“因”，而“均質(zhì)效果”、“分散效果”才是需要實(shí)際考察的“果”。

　　設(shè)備是否能夠達(dá)到2000bar(29000psi)還是3000bar(45000psi)對(duì)于絕大多數(shù)行業(yè)的應(yīng)用而言并無太大意義，通常使用1000bar至1750bar(約15000psi至25000psi)并搭配金剛石均質(zhì)腔(Y型75μm孔徑、Z型87μm孔徑)，所產(chǎn)生的超高剪切力已經(jīng)能夠滿足物料的均質(zhì)、分散、乳化等要求，減小粒徑、降低粒徑分布*。

　　2、壓力穩(wěn)定：

　　微射流均質(zhì)機(jī)能夠立足于高附加值、復(fù)雜配方、制劑等應(yīng)用的根本，是其長時(shí)間持續(xù)穩(wěn)定而均勻的壓力輸出——配合固定孔徑的均質(zhì)腔從而使得樣品在均質(zhì)過程中受到的剪切力、碰撞力等工藝條件基本相同。

　　因此在選購時(shí)可細(xì)心對(duì)比觀察均質(zhì)過程中實(shí)際達(dá)到的壓力是否與設(shè)定的壓力值相符，大偏差為多少psi?多久能穩(wěn)定?能穩(wěn)定多久?等等。

　　3、壓力輸出間隔：

　　微射流均質(zhì)機(jī)以增壓模塊驅(qū)動(dòng)柱塞推動(dòng)物料，那么穩(wěn)定的壓力輸出與柱塞回拉、推動(dòng)的時(shí)間間隔息息相關(guān)。設(shè)計(jì)精良的微射流均質(zhì)機(jī)具備品質(zhì)更好的動(dòng)力傳輸裝置，能夠盡可能的減少柱塞回拉加壓過程中的“零壓力時(shí)間(zero pressure time)”，用戶在考察選購時(shí)須留心觀察此點(diǎn)，即柱塞每一次推動(dòng)的時(shí)間間隔不應(yīng)過長，孰優(yōu)孰劣當(dāng)下立判。

　　注：不斷反復(fù)的較長零壓力時(shí)間意味著微射流均質(zhì)機(jī)的看家本領(lǐng)(穩(wěn)定輸出壓力)將大打折扣，樣品則無法獲得充分的均質(zhì)效果，在處理量放大、工藝放大后將盡覽無疑;因零壓力而停留在均質(zhì)腔中遭受到的“烘烤”環(huán)境對(duì)于溫度敏感樣品而言無疑是毀滅性的破壞。(均質(zhì)腔內(nèi)部將因均質(zhì)壓力帶來不同程度的升溫)

　　4、處理流量

　　在確認(rèn)比對(duì)均質(zhì)壓力相關(guān)的功能及參數(shù)后，隨之而來的便是：高壓微射流均質(zhì)機(jī)的產(chǎn)量多大?處理流量是多少?一批次樣品需要處理多久?等等問題。

　　那么實(shí)際運(yùn)行過程中，我們會(huì)遇到哪些值得關(guān)注的點(diǎn)呢?

　　5、參數(shù)流量：

　　通常設(shè)備標(biāo)注的參數(shù)上，處理流量的數(shù)值是以水為例。針對(duì)不同物料的具體流量與其自身濃度、粘度等有關(guān)，搭配不同規(guī)格孔徑的均質(zhì)腔亦是考量因素之一。均質(zhì)壓力穩(wěn)定與否也決定了處理流量的穩(wěn)定情況。

　　6、實(shí)際產(chǎn)量：

　　均質(zhì)效果

　　實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)過程中所能達(dá)到的實(shí)際產(chǎn)量還需結(jié)合工藝要求的“均質(zhì)次數(shù)”進(jìn)行考量，能夠達(dá)到目標(biāo)效果的設(shè)備無疑是優(yōu)選產(chǎn)品。

　　例如：在使用相同壓力、相同規(guī)格金剛石均質(zhì)腔，PSI-20及Nano兩款高壓微射流均質(zhì)機(jī)制備的樣品平均粒徑相差不大(如200nm±15nm)，但在影響產(chǎn)品性質(zhì)、穩(wěn)定性、功能性的“尾端大顆粒(如1-10μm)”的分散效果方面，PSI-20總能夠比后者少一次均質(zhì)次數(shù)達(dá)到要求;某配方工藝下，使用高壓閥式均質(zhì)機(jī)需循環(huán)處理8次能夠達(dá)到要求，而高壓微射流均質(zhì)機(jī)僅需2次便能滿足……

　　連續(xù)運(yùn)行能力

　　考量實(shí)際產(chǎn)量的另一標(biāo)準(zhǔn)為連續(xù)運(yùn)行能力，小試、實(shí)驗(yàn)型高壓微射流均質(zhì)機(jī)由于硬件限制通常需要較長時(shí)間進(jìn)行增壓(意味著較長的零壓力時(shí)間)以達(dá)到高壓工況，往往連續(xù)運(yùn)行30至60分鐘時(shí)便需要停機(jī)冷卻。具備發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)功能的設(shè)備則無此煩惱，當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)達(dá)到一定溫度閾值時(shí)，外接的冷水或自來水便能夠確保發(fā)動(dòng)機(jī)油溫保持在適宜的工作溫度下，以使得設(shè)備進(jìn)行連續(xù)數(shù)小時(shí)的穩(wěn)定高壓運(yùn)行。

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