微射流金刚石交互容腔是用于微射流高压均质机的均质腔体(IXC,Interaction Chamber),是微射流高压均质机的核心反应部件。微射流金刚石交互容腔外部是 316L 不锈钢材料,内 部则由多晶金刚石制成(也有氧化铝陶瓷材质的微射流高压均质腔,但耐磨性远弱于金刚石 材质的腔体)。物料通过金刚石交互容腔时,在超高压(可达60000psi)的作用下通过一个非常小的孔道(不到百微米)形成高速微射流,速度可达 500m/s(超过音速 340m/s),经过剧烈剪切、震荡、碰撞、空穴效应与对射等作用进行加工,物料发生物理、化学、结构性质等变化,最终达到粒径减小且窄幅分布,伴随稳定性、均一性和透明度增加等均质效果。
不同规格Genizer金刚石均质腔
微射流金刚石交互容腔与一代均质阀类核心处理效果差异与成因
均质腔内部结构示意图(A-穴蚀喷嘴型 B-碰撞阀体型 C-Y形交互型)
微射流金刚石交互容腔的类型
Genizer微射流金刚石交互容腔(Y型、Z型)作用原理示意图
Genizer微射流金刚石交互容腔产品参数
各型号微射流金刚石均质腔
Genizer微射流金刚石交互容腔(Genizer均质腔)应用
金刚石交互容腔选型与使用建议
配备金刚石交互容腔的微射流高压均质机可用于处理纳米分散、乳剂、细胞破碎和脂质体等。因此在明确了产品特性之后,选择合适的腔体可以让处理效率更高。为了达到最佳效果,在交互容腔选用过程中,我们需要考虑下面五个方面:
水包油型载药脂质体:F12Y 或 F20Y(带辅腔) 15,000-30,000psi
油包水型载药脂质体:H30Z 3,000-8,000psi,压力过高或者孔道过小容易引起破乳。
水包油型乳化:F12Y 或 F20Y(带辅腔) 15,000-30,000psi
油包水型乳化:H30Z 3,000-8,000psi
动物细胞:H30Z 2,000-5,000psi
藻类细胞:H10Z 20,000-30,000psi
细菌细胞:H10Z 10,000-25,000psi
酵母细胞:H10Z 20,000-30,000psi
中药等纳米混悬液:H10Z 或 H30Z 10,000-30,000psi
F12Y 15,000-30,000psi
二氧化硅等硬质物料纳米分散:H10Z 或 H30Z 10,000-30,000psi
石墨烯等机械剥离:H10Z 或 H30Z 10,000-30,000psi
选用合适规格的腔体可以避免堵塞并使处理效率最大化;
不是所有物料都是压力越高越好,过度处理也会让物料粒径增大,探索最佳处理压力,也是工艺优化关键的一环;
对于单次处理未完全达到要求的物料可以进行多次处理,经过金刚石交互容腔微射流高压均质的次数,也是工艺优化中非常重要的一环;
微射流高压均质过程中伴随剧烈的机械能转换为热能,物料经过金刚石交互容腔的瞬间,温度可以有剧烈的上升;根据物料的温度敏感属性,适当使用物料换热器进行物料及时降温,对温度敏感型物料的处理至关重要。