ラボスケールからパイロットスケールへ:モジュラーホモゲナイザーミキサーにより、cbdおよび麻油エマルジョンの研究開発コストが60%削減されます

cbd(カンナビジオール)および麻油エマルジョンの開発において、ラボスケールからパイロットスケールへの移行は、コスト効率と生産効率の両方を制約する重大なボトルネックとなっています。 従来の装置は、高いエネルギー消費、不均一な混合、生産拡大時のプロセスパラメータの直線的なスケールアップの難しさなどの課題に直面し、研究開発(r & d)コストの高騰につながります。 江蘇gangbenミキサーメーカーは、モジュール化均質化と混合技術を革新し、cbdと麻油エマルジョンのr & dコストを60%削減することに成功し、業界の大規模生産のための複製可能なソリューションを提供することにより、突破口を達成しました。

伝統的なプロセスの痛みのポイント:"中断"実験室からパイロットスケールまで

実験段階では、研究者は通常、小規模のホモゲナイザーまたは超音波ディスラプタを使用してcbdエマルジョンを調製します。 これらの装置はナノスケールの粒子サイズ制御を実現できますが、生産量が500 mlから50 lに増加すると、従来の高圧ホモゲナイザーのエネルギー消費量は指数関数的に増加します。 例えば、企業が従来の装置を使用して1,000 lのcbd乳剤を生産した場合、均質化プロセスのエネルギー消費量だけで総生産コストの35%を占め、バッチ間の安定性の差は15%を超えました。

さらに深刻な課題は、プロセスパラメータの非線形スケーリングです。 実験室で使用される20 mpaの均質化圧力は、流体力学の変化により、大量生産時にせん断力が不足する可能性があります。 逆に、無理にプレッシャーをかけると、次のような問題が発生します。

有効成分の分解cbdは高温高圧下で異性化しやすく、有効成分の20%以上が失われる。

機器の摩耗の増加:従来の均質化バルブのチタン合金部品の摩耗率は、高圧下で3倍になり、メンテナンスコストが急増します。

減算乳剤安定:粒子のサイズが分配の標準偏差0.2μm研究室でから0.8へと拡大する製作途中μm pilot-scale、位相分離を招いた。

。 GangBen'のモジュラーブレイクスルー:生産ロジックを再定義する3つの革新

数値流体力学(cfd)シミュレーションと材料科学を統合することにより、江蘇gangbenミキサーメーカーは世界を開発しました's初のモジュラーホモゲナイザーミキサー(mhm)システムは、3つのコアイノベーションを搭載しています。

1. 動的圧力補償モジュール

従来のホモゲナイザーは固定のホモゲナイズドバルブを使用していましたが、mhmシステムには圧力センサーとインテリジェントな調整バルブが組み込まれており、流体抵抗を継続的に監視してバルブのクリアランスを自動的に調整します。 顧客とのパイロット生産プロジェクトでは、この技術により圧力変動範囲が±5 mpaから±0.8 mpaに低減され、cbd乳剤のd90粒子サイズが180 nm以下で安定し、従来の装置と比較して40%の安定性が向上しました。

2. マルチステージシアーシナジーモジュール

mhmシステムは、食品業界の二重惑星ミキサーの設計からインスピレーションを得て、モジュール構成で高圧均質化と高せん断乳化を組み合わせています。 高粘度麻油マトリックスを処理する際には、まずスクレーパーウォール二層撹拌による予備分散を行い、その後、高圧均質化によるナノスケール粉砕を行う。 この段階的アプローチは、±2 cp(実験室グレード基準)の粘度制御精度を維持しながら、エネルギー消費を55%削減します。

3. 迅速工具交換モジュール

cbd製品の多様なニーズに対応するため、gangben社は、クイックリリース均質化ヘッド設計を開発しました。 ダイヤモンドコーティングされたホモジナイゼーションバルブを異なるポアサイズに置き換えることで、1台の機械で水中油(o / w)および水中油(w / o)エマルションシステムの両方に対応できます。 顧客のテストによると、製品タイプの切り替え時間は従来の装置で8時間だったのが45分に短縮され、装置全体の稼働率が300%向上しました。

III . パイロットスケールのデータ検証:コストと効率の2つの改善

上場企業との2024年のコラボレーションプロジェクトでは、mhmシステムが大きな利点を示しました。

コスト比較:従来のプロセスでは、cbd乳剤1,000リットルの生産に128,000元の総コストがかかり、均質化ステップでは45,000元になりました。 mhmシステムを使用することで、総コストは51,000元になり、60%の削減となり、均質化プロセスだけで32,000元の節約になりました。

効率の向上:パイロットバッチサイクルは72時間から18時間に短縮され、装置設置面積は65%削減され、必要な人員は5人から2人に削減されました。

品質指標:安定性試験は、位相分離時間がaftことを示した

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