微射流超高壓均質機(Microfluidizer Ultra High Pressure Homogenizer )目前市面上主要有兩種類型:一種以BEE為代表使用噴嘴+乳化腔的均質核心組合(在乳化腔內回彈的射流與新進入乳化腔的液流對射),另一種是以Microfluidics與Genizer為代表,配備第二代金剛石交互容腔的微射流超高壓均質機。有研究對比各種類型的超高壓均質機均質核心的剪切效率,結果顯示第二代金剛石交互容腔具有相對更高的均質剪切效率。
本文將簡介MFIC與Genizer微射流超高壓均質機的工作原理。
微射流超高壓均質機可分為2部分:1)動力單元+2)均質核心金剛石交互容腔(Diamond Interaction Chamber),動力單元為物料進入高壓缸、加壓、進入反應核心的提供動力;固液或液液混合物料,加壓后經過百微米級的不銹鋼孔道,形成超音速射流(可>500m/s),在金剛石交互容腔內壁處產生劇烈的剪切、碰撞、空穴以及另一端的對射作用,雙股射流對射瞬間相對速度加倍,產生對射爆炸效應。物料間的相互碰撞,大大降低了物料對交互容腔腔體的磨損、剪切,延長了腔體使用壽命;微射流高壓均質技術集合了微射流、撞擊流和傳統高壓均質技術的優勢于一體,具有更高的均質效率。
圖 微射流高壓均質機工作原理示意圖
均質核心:金剛石交互容腔是保證微射流高壓均質反應的核心元件,對射作用的原理示意如下圖,
圖 金剛石交互容腔對射作用原理示意圖
溫控:微射流金剛石交互容腔可通過夾套,以及物料換熱器,連接溫控裝置來調控溫度
圖 帶夾套溫控型金剛石交互容腔構造示意圖
圖 物料換熱器
微射流高壓均質機其他特點:
1. PLC數控,通過觸摸屏調控壓力、反應體積、反應時間
圖 PLC觸控壓力、反應體積、反應時間
實驗型微射流超高壓均質機最小反應體積5ml,不做任何處理情況下,死體積約1ml。