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超声波均质和微射流均质技术的区别简述

2020-07-02 17:31:07

      在各种高能均质方法中,超声波均质技术、高压微射流均质技术是主要的方法。本文简单说明微射流技术和超声波技术之间的综合比较。超声波是一种利用高频声能通过在溶液中传播产生气穴现象(气泡膨胀和内爆)使颗粒破碎的过程。超声波技术的固有特性导致以下几个缺点:
1.强烈的气穴现象会剥落超声探头上金属颗粒而污染物料,导致下游工艺的困难,并在产品中留下安全的隐患。
2.超声波均质的设计无法用于持续性的均质。
3.超声波均质技术无法实现生产级的产能放大。
4.超声波均质时很难去控制物料温度。
5.由于超声波能量和探头的距离有直接关系,故均质时各个位置的强度并不均一。
而高压微射流技术是利用增压泵将溶液在数百Mpa的超高压力下通过金刚石交互容腔独特设计(Y型和Z型)的极小孔道,形成超音速的微小射流。在其过程中产生高速对撞,相互剪切和冲击等纯物理作用,将溶液中的液滴和颗粒纳米化,进而使物料的功能性发生明显的改变以满足各行业对溶解度,稳定性,乳化性,透明度等指标的高端要求。高压微射流均质机常用于制药(纳米乳、脂质体、脂肪乳、微球等)、生物技术(细胞破碎提取)、化妆品(细化透皮吸收)、精细化工(喷墨、添加剂等分散)、保健品(组分细化混悬)纳米新材料分散(石墨烯剥离,纳米氧化物松团)等领域。其明显的优势是:
1.独特设计的金刚石微孔均质通道增强了在高压下耐磨程度,避免了金属颗粒剥落的风险。
2.高压微射流均质机有进料和出料口,可以实现持续性的均质。
3.微射流技术有成熟的生产设备,且小试到生产都是用相同的微通道,只是将通道数并列增加,因此用户在后续产能放大时较为容易,节省研发时间及费用。
4.微射流技术可配合物料换热器实现有效的控温,且美国Genizer公司更可提供温控型金刚石交互容腔。

5.微射流技术以恒定的压力和独特设计的交互容腔可以确保物料的每一部分都得到同样的均质,所以重现性非常好。

美国Genizer高压微射流均质机原理图

美国Genizer高压微射流均质机原理图

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