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美国PSS粒度仪、意大利PSI均质机
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如何选择高压微射流均质机

上海奥法美嘉生物科技有限公司  2020-01-06  点击289次

近年来,高压微射流均质机的应用需求正在逐步扩大。与传统的高压阀式均质机相比,采用固定几何结构均质腔的高压微射流均质机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中的佼佼者。

高压微射流均质机逐步成为了研究生产高端纳米制剂(如脂质体、载药脂肪乳)及各类前沿应用(如石墨烯、碳材料、铂碳催化剂)的企业、高校、科研院所的首选,但面对繁多品牌的微射流均质机,该如何进行选择?

显然,除了为市场宣传而修饰过的、大同小异的“参数”比较,在选择一款优秀可靠且合适的高压微射流均质机时,通常需要在实际做样考察时着重关注以下几方面:

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图例:意大利PSI微射流均质机的工作数显面板


①均质压力:均质过程中,在确保增压泵状况良好、均质腔未堵塞的情况下,处理物料所达到的实际压力是否能够接近设定压力,压力是否稳定。


②处理流量:设备的处理流量与接入电压、均质压力、物料粘度或浓度等因素有关,应观察demo过程中的实际处理流量是否稳定,是否与其宣传资料相匹配。


③温度控制:对于许多温度敏感、温度影响性质的物料而言,设备是否能够实时监控进出料的温度(T1、T2),其冷凝管的温控效果能否满足需求,是不可忽略的重要功能之一。

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图例:意大利PSI微射流均质机采用高效直型冷凝管,死体积小、不易残留。


④连续工作:相当一部分高压微射流均质机连续工作仅一小时、甚至数十分钟就需停机散热;当发动机油温过高时,若设备能够提供冷水循环接入以冷却传动模块,连续十几小时的高压力均质工作便不在话下。因此仅考察处理流量不足以衡量实际产能。


⑤压力显示:油压表显示均质压力的方式将不可避免的接触物料并产生一定程度的污染,同时油压表的精度也仅能维持数月,为短寿命的耗材。越来越多的厂家开始采用数字屏显压力。

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图例:使用压力表显的高压均质机


⑥工作噪音:传统高压均质机对噪音的控制无能为力,然而从精密实验室的科研人员到生产车间的操作工人,长时间暴露在高噪声的环境下将对听力造成不可逆的损伤。

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图例:各分贝等级对应的声音环境,人体耳朵舒适度上限为75分贝

⑦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。当下最受关注的顶尖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:

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图例:意大利PSI微射流均质机采用的金刚石交互容腔


均质腔材质方面,如今“金刚石交互容腔”已成为主流称呼,但同样型号的交互容腔(如F12Y,F20Y等)其内部品质却是参差不齐:交互容腔主要由微管通道、核心内壁及外部材质构成。其中外部材质以不锈钢为主,而绝大多数交互容腔的核心内壁采用氧化锆或陶瓷材质,仅仅在微管通道(即75μm、87μm、100μm等孔径部分)的陶瓷部分中嵌入支撑着几片金刚石薄片。名副其实的“金刚石交互容腔”应是,核心内壁及微管通道部分采用全金刚石的交互容腔。

交互容腔内的微管通道是物料高速流经的区域,带来巨大剪切力的同时也引起温度的急剧升高。采用“陶瓷嵌入金刚石薄片”方式的交互容腔,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意大利PSI金刚石均质腔,则无需担心高热量带来的此类烦恼。

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