От микро до субмикрона: каким образом эмульсирующие гомогенизеры высокого давления обеспечивают дисперсию сверхтонкодисперсных частиц

Спрос на сверхтонкодисперсную дисперсию частиц в промышленности — от фармацевтических препаратов до передовых материалов — привел к эволюцииЭмульсирующие гомогенизеры, переход от макромасштаба смешивания к точности с помощью нанотехнологий. Гогнизация под высоким давлением (HPH) стала золотым стандартом для достижения размера частиц под-микроном (≤1 μm) и даже частиц наномасштаба (≤100 nm) — подвиг, имеющий решающее значение для повышения биодоступности лекарственных средств, улучшения косметической стабильности и повышения производительности жидкостей аккумуляторов. Среди пионеров в этой области, Jiangsu GangBen Mixer производитель разработал передовые системы HPH, которые сочетают в себе экстремальную динамику давления с интеллектуальным управлением, учитывая ограничения традиционных high-shear mixers.

Наука о дисперсии под микроном: почему гомогенизация под высоким давлением?

Обычные смесители rotor-stator полагаются на механический сдвиг, чтобы разбить частицы, но их эффективность плато ~ 5-10 μm из-за трех ключевых ограничений:

Ограниченная сила сдвига: скорости вращения, превышающие 10 000 об/мин, могут вызывать кавитацию и разрушение материала.

Неравномерное распределение энергии: высоковязкие жидкости часто обходят зону сдвига, оставляя агломераты неповрежденными.

Производство тепла: длительное смешивание при повышенных температурах дестабилизирует чувствительные к жарам составы (например, белки или липиды).

Однородники высокого давления решают эти проблемы путем:

Форсирующие жидкости через микроканалы: при давлении до 1500 бар (21 750 фунтов на квадратный дюйм) жидкие струи сталкиваются друг с другом на сверхзвуковой скорости, создавая турбулентности и кавитации, которые разрушают частицы.

Однородный вход энергии: каждый капельница или частицы испытывают одинаковый стресс, обеспечивая последовательность от партии к партии.

Минимальное тепловое воздействие: время обработки сокращается до миллисекунд при сохранении целостности термочувствительных составов.

Прорыв цзянсу гангбен: GB-HP серии гомогенизаторов высокого давления

Серия GB-HP компании Jiangsu GangBen включает в себя запатентованные технологии для расширения границ дисперсии под микроном:

1. Многоступенчатая конструкция клапана для адаптивной обработки

Традиционные однородники используют запорные клапаны с фиксированными запорными запорными клапанами, которые имеют различные вязкости материала. Саморегулирующийся керамический клапан GB-HP динамически изменяет размер диафрагмы на основе обратной связи давления в режиме реального времени, поддерживая оптимальную скорость сдвига по всем параметрам:

Эмульсии с низкой вязкостью (например, сливки масла в воде)

Навозная жижа с высоким содержанием твердого компонента (например, электроды ионно-литиевых батарей с 75 - процентной нагрузкой твердого компонента)

Композиционные материалы, армированные волокном (например, углеродные нанотрубные дисперсии)

Пример: ведущий китайский производитель вакцины сократил размеры адсорбционных частиц с 8 до 0,3 градуса с использованием gb-bp -2000, тем самым достигнув 40% повышения эффективности адсорбции антигена.

2. Нано-покрытые камеры взаимодействия для износостойкости

При давлениях свыше 1 000 бар абразивные частицы размывают металлические поверхности, загрязняя составы и сокращая срок службы оборудования. Цзянсу гангбен обращается к этому с:

Карбидные камеры с карбидом вольфрама: выдерживать истирание от частиц кремния или диоксида титана.

Алмазоподобные углеродные покрытия (DLC) : уменьшить трение на 80%, обеспечивая непрерывную работу на 1200 бар без простоев.

3. Оптимизация процессов при помощи аи

Серия GB-HP объединяет датчики IoT и алгоритмы машинного обучения для:

Прогнозирование оптимальных параметров давления: на основе свойств материала (например, вязкости, pH) и желаемого размера частиц.

Автокоррекционные отклонения: компенсировать износ насоса или засорение клапана в режиме реального времени.

Подготовка отчетов о соответствии: отслеживание давления, температуры и циклов гомогенизации для аудиторских маршрутов улх/мопп.

Пример: корейский косметический бренд использовал AI модуль GB-HP для сокращения времени разработки солнцезащитных кремов от 6 месяцев до 6 недель путем исключения настройки параметров проб и ошибок.

Применение в промышленности: там, где имеет значение дисперсия под микроном

Фармацевтические препараты: системы доставки липосомольных лекарственных средств (например, для лечения рака) требуют наличия частиц < 200 нм для того, чтобы избежать очистки почек. Gb-bp -500 достигает этого за Один раз, сокращая производственные затраты на 60% по сравнению с ультразвуковой гомогенизацией.

Продукты питания и напитки: альтернативы растительному молоку часто страдают от щекотливых текстур из-за больших жировых глобулов. Системы HPH Jiangsu GangBen уменьшают размеры капель до 0,5 μm, что соответствует рту молочного молока.

Хранение энергии: электролиты твердотельных аккумуляторов требуют равномерной дисперсии литиевых солей (например, LiTFSI) для предотвращения образования дендрита. GB-HP-1000 обеспечивает распределение частиц ниже 100 нм, продлевая срок службы клеток на 300%.

Проблемы и решения цзянсу гангбен

Потребление энергии: системы высокого давления традиционно потребляют 50-100 КВТ/ч на тонну. Беспульсионный поршневой насос GB-HP снижает потребление энергии на 35% при сохранении стабильного давления.

Затраты на техническое обслуживание: стоимость керамических клапанов в конкурентоспособных моделях$5 000+ для замены ежегодно. Модульная конструкция клапана Jiangsu GangBen позволяет производить замену отдельных компонентов при <$1200 в год.

Масштабируемость: единицы измерения ph в масштабе рабочей нагрузки часто с трудом воспроизводят результаты промышленного производства. Серия GB-HP от GangBen позволяет решать эту задачу с помощью масштабируемых моделей (от 5 л/ч до 5 000 л/ч), которые обеспечивают стабильное распределение частиц по размеру во всех масштабах.