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微射流均质机与高压均质机的区别

发表时间:2020-09-25 14:58:31   浏览量:221


首先简介下高压微射流均质机与传统高压均质机的核心区别

一:工作原理的区别

微射流均质机是高压流体在加压状态下通过细孔模块时压力急剧下降而形成超声波流速此时的流体内会发生 粒子冲击,空化和消流,剪切,应力作用下流体细胞的破坏,雾化,乳化,分散。高压流体在分散单元的狭小缝隙间快速通过, 此时流体内压力的急剧下降而形成的超声速流速,流体内的粒子碰撞,空化及漏流,剪切力作用于劈开纳米大小的细微分子以完全的均质的状态存在。

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高压均质机是物料通过柱塞泵吸入并加压,在柱塞作用下进入压力大小可调节的阀组中,经过特定宽度的限流缝隙(工作区)后,瞬间失压的 物料以极高的流速(1000 至 1500 米/秒)喷出,碰撞在阀组件之 一的碰撞环上,产生了三种效应: 

1 空穴效应 被柱塞压缩的物料内积聚了极高的能量,通过限 流缝隙时 瞬间失压,造成高能释放引起空穴爆炸,致使物料强烈粉碎细化。 

2 撞击效应 物料通过限流缝隙时以上述极高的速度撞击到特 制的碰撞 环上,造成物料粉碎。

 3 剪切效应 高速物料通过阀腔通道和限流缝隙时会产生强烈 的剪切。

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二:核心部件的区别

高压均质机核心部件:分体狭缝式均质阀

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使用时均质阀座与均质阀芯通过撞击环安装贴合,当均质柱塞泵将样品吸入并输送至均质核心部位时,样品由前端挤入至均质阀座孔内。均质阀座的孔道比前端管道小很多,所以样品急速加速,并将均质阀座和均质阀芯挤出一条缝隙,样品由此缝隙高速喷出,并经冲击环撞击后喷射而出,完成均质。在此过程中,从狭缝中喷出的瞬间由于存在高压力,并且样品喷出后与撞击环内侧的撞击力及粒子之间的剪切力共同作用,使样品粒子达到粒径减小的效果。

均质阀座与均质阀芯之间的狭缝大小,影响样品冲破缝隙所承受的阻力,此阻力的大小即为均质的压力,一般来说阻力越大,即均质压力越高、喷出速度越高、与冲击环之间的撞击力也越强,均质能力就越强,粒径就越小。而均质压力大小的调节通过手轮,调节均质阀座与均质阀芯之间的间距来实现。


微射流均质机核心部件:金刚石交互容腔(微射流均质腔)

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微射流金刚石交互容腔是一个整体式的内部结构固定的Y或者Z型的微通道,孔道大小在50um到几百微米之间,为金刚石材质。工作时样品通过动力部分加压,经过金刚石交互腔前端通道部分加速,到金刚石微孔道处射流速度可达500m/s,高速射流经过金刚石微通道时经过高频剪切、撞击、物料粒子间对射和巨大的压力,最终使得物料粒径细化均一。

微射流均质机均质压力的调节通过调节电机频率控制流速。缝隙通道固定,流速越大,压力越高,剪切、碰撞力越强,均质效果也就越好。微射流均质过程中由于存在巨大的撞击破碎力,会产生热量,均质压力越高,产热越多。对于温度敏感的样品处理,可以配置换热器帮助降温。


三:处理纳米乳液和脂质体的效果区别

1 .粒径

脂质体为双分子层粒子柔性较强,做小粒径所需的能量并不大;纳米乳液,多为水油两相混合,也不需要很大的能量,对于均质方面,微射流均质机和均质机都可以满足脂质体样品减小粒径的要求,不过微射流均质机相对均质机而言,可以处理粒径要求更小的样品。

2. PDI

脂质体、纳米乳样品对粒径的分布要求非常高,PDI需达到0.2或0.1以下,反应了样品均一程度,对于这种情况。微射流交互容腔的优势显著:微射流金刚石交互容腔活塞直径更小,通道行程长,样品通过通道均质时高压持续时间长、压力稳定,能量转换率高,在通道里面所受到的力相同,得到的PDI分布较小,比较均匀。



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