高壓微射流均質(zhì)機(jī)選購指南(參數(shù)篇)
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一般在購物的時(shí)候，為了不被坑、不被騙，我們肯定是要“貨比三家”對不對，但是我們都以什么標(biāo)準(zhǔn)去衡量呢——價(jià)格？ 外觀？ 材質(zhì)？ 附贈產(chǎn)品？ 這些都有可能。 那您知道針對于精密型儀器類的產(chǎn)品該怎么去挑選嗎？ ？ ？ 今天小編就教您如何挑選緊密型儀器——高壓微射流均質(zhì)機(jī)~~~
在確認(rèn)使用高壓微射流均質(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高壓微射流均質(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，終選購得一款適合自身的高壓微射流均質(zhì)機(jī)。
均質(zhì)壓力
大均質(zhì)壓力
既選擇了高壓均質(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)，“高壓”僅是相對條件下的“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)并搭配優(yōu)質(zhì)的 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*。
壓力輸出間隔
fresh 高壓微射流均質(zhì)機(jī)以增壓模塊驅(qū)動柱塞推動物料，那么穩(wěn)定的壓力輸出與柱塞回拉、推動的時(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）
處理流量
在確認(rèn)比對均質(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，我們會遇到哪些值得關(guān)注的點(diǎn)呢？
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。
實(shí)際產(chǎn)量
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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2 00 nm± 15 nm)，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- 10 μm) ”的分散效果方面，p si-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3 0 至6 0 分鐘時(shí)便需要停機(jī)冷卻。 具備 發(fā)動機(jī)冷卻循環(huán)功能 的設(shè)備則無此煩惱，當(dāng)動力系統(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。
針對高壓微射流均質(zhì)機(jī)核心的兩項(xiàng)參數(shù) ——壓力、流量，相信大家此時(shí)心中已經(jīng)有了大致判斷。 有關(guān)實(shí)際使用過程中可能遇到的使用效率及適配度問題，特此例舉兩點(diǎn)進(jìn)行收尾總結(jié)：
微量研發(fā)： 事實(shí)上微量樣品的均質(zhì)面臨著非常苛刻的條件——1.樣品如何很好的預(yù)處理、分散？ 2.均質(zhì)壓力尚未穩(wěn)定達(dá)到設(shè)定值，樣品已經(jīng)循環(huán)1次完畢。 3.桌面型微射流均質(zhì)機(jī)(通常為流量3-10l/h)的壓力輸出間隔較長，如何確保工藝的穩(wěn)定？ 等等(關(guān)于微量樣品的高壓微射流均質(zhì)，我們將另起一文進(jìn)行討論)。 因此筆者建議除稀有、珍貴樣品外，盡可能多準(zhǔn)備一些樣品，并選用壓力更為穩(wěn)定、輸出間隔更短，同時(shí)能夠控制死體積量的“中試”設(shè)備進(jìn)行研發(fā)實(shí)驗(yàn)(各行業(yè)定義小試、中試、生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)不同)。
小規(guī)模生產(chǎn)： 若樣品需要較多次數(shù)的均質(zhì)，且用戶希望能夠穩(wěn)定達(dá)到每小時(shí)數(shù)升的產(chǎn)量時(shí)，則不建議選購流量為15l/h(250ml/min)以下的“實(shí)驗(yàn)型微射流均質(zhì)機(jī)”進(jìn)行小規(guī)模生產(chǎn)。 低流量狀態(tài)下的循環(huán)制備及停機(jī)需求不僅使得實(shí)際產(chǎn)量大打折扣，同時(shí)更為頻繁的總使用次數(shù)將使設(shè)備維護(hù)成本陡然 上升。