マイクロからサブミクロンまで:高圧乳化ホモジナイザーが超微細粒子分散を達成する方法

医薬品から先端材料まで、あらゆる産業での超微細粒子分散に対する需要は、その進化を推進してきました乳化剤homogenizersマクロスケールの混合からナノテクノロジーが可能にする精度へと変化しています高圧(HPH)致密化が可能にするための金本位sub-micron(≤1μm)のまし(≤100 nm)の粒子sizes-a快挙臨界的なを高めるための麻薬バイオアベイラビリティー成形安定の向上、性能バッテリーslurriesにおいてが急増した。この分野のパイオニアとして、江蘇gangbenミキサーメーカーは、従来の高せん断ミキサーの限界に対処するため、極端な圧力ダイナミクスとインテリジェントな制御を組み合わせた最先端のhphシステムを開発しました。

サブミクロンディスパージョンの科学:なぜ高圧均質化なのか?

従来の合コンばっかりrotor-stator頼る機械切取粒子を打開するため、しかし高原の効力は~三つの重点の制約上5 ~ 10μm:

制限されたせん断強度:10,000 rpmを超える回転速度は、キャビテーションと材料劣化を引き起こす危険性があります。

不均一なエネルギー分布:高粘度流体はしばしばせん断領域をバイパスし、凝集物をそのまま残す。

発熱:高温で長時間混合すると、熱に敏感な製剤(タンパク質や脂質など)が不安定になります。

高圧ホモゲナイザーは、次のような課題を克服します。

流体をマイクロチャネルに通す:1,500 bar (21,750 psi)までの圧力で液体ジェットが超音速で衝突し、乱流とキャビテーションを発生させて粒子を粉砕する。

均一なエネルギー入力:すべての液滴または粒子が同一の応力を受けるため、バッチ間の一貫性が確保されます。

最小限の熱的影響:プロセス時間を数ミリ秒に短縮し、熱に敏感な製剤の完全性を維持します。

江蘇gangbenのブレークポイント:gb-hpシリーズ高圧ホモジナイザー

江蘇gangbenのgb-hpシリーズは、独自の技術を統合し、サブミクロンの分散の限界を押し広げます:

1. 適応処理のための多段バルブ設計

従来のホモゲナイザーでは、固定ギャップバルブを使用していましたが、このバルブは材料の粘度の変化に悩まされていました。gb-hpの自己調整セラミックバルブは、リアルタイムの圧力フィードバックに基づいてオリフィスのサイズを動的に変更し、最適なせん断速度を維持します。

低粘度エマルジョン(例:水中油クリーム)

高固形分スラリー(例:固体負荷75%のリチウムイオン電池電極)

繊維強化複合材料(例:カーボンナノチューブ分散液)

ケーススタディ:の中国ワクチンのトップメーカーの减少もあり補佐官粒子サイズ8 GB-HP-2000を用いたμ- 0.3μmこと抗原吸着効率は40%台に引き上げる内容を盛り込んでいる。

2. 耐摩耗性のためのナノコーティングされた相互作用チャンバー

1,000 barを超える圧力では、研磨粒子が金属表面を侵食し、製剤を汚染し、機器の寿命を短縮します。江蘇gangbenは、次のように説明している。

炭化タングステンで裏打ちされたチャンバー:シリカまたは二酸化チタン粒子からの摩耗に耐えます。

ダイヤモンドライクカーボン(dlc)コーティング:摩擦を80%低減し、ダウンタイムなしで1,200 barの連続運転を可能にします。

3. AI-Poweredプロセス最適化

gb-hpシリーズは、iotセンサーと機械学習アルゴリズムを統合しています。

材料の特性(粘度、phなど)と希望する粒子サイズに基づいて、最適な圧力設定を予測します。

自動補正偏差:リアルタイムでポンプの摩耗やバルブの目詰まりを補償します。

コンプライアンスレポートの作成:fda / ema監査証跡の圧力、温度、均質化サイクルを追跡します。

例:韓国のある化粧品ブランドは、gb-hpのaiモジュールを使用して、日焼け止め処方の開発期間を6ヶ月から6週間に短縮しました。

産業用途:サブミクロンの分散が重要な場合

医薬品:リポソーム薬物送達システム(例えば、がん治療のための)は、腎臓のクリアランスを回避するために粒子<200 nmを必要とします。gb-hp-500は、これを一度に実現し、超音波均質化と比較して製造コストを60%削減します。

食品&飲料:植物由来の代替ミルクは、多くの場合、大きな脂肪球のためにザラつきのテクスチャに悩まされています。江苏电GangBenのHPH飞沫のサイズ0.5μmを減らすシステム、マッチング牛乳の食感。

エネルギー貯蔵:全固体電池の電解質は、デンドライトの形成を防ぐためにlitfsiなどのリチウム塩を均一に分散させる必要がある。gb-hp-1000は、100 nm以下の粒子分布を確保し、細胞周期を300%延長します。

課題と江蘇gangbenの解決策

エネルギー消費:高圧システムは従来、1トンあたり50 ~ 100 kw /hを消費します。gb-hpの無脈動ピストンポンプは、安定した圧力を維持しながらエネルギー使用量を35%削減します。

メンテナンスコスト:競争力のあるモデルのセラミックバルブのコスト$毎年5万円が支給される。江蘇gangbenのモジュラーバルブの設計は、<で個々のコンポーネントの交換を可能にします;$1200 /年。

拡張性:ラボ規模のhphユニットは、多くの場合、工業生産で結果を再現するのに苦労します。gangbenのgb-hpシリーズは、すべてのスケールで一貫した粒子サイズ分布を維持するスケーラブルなモデル(5 l /h ~ 5,000 l /h)でこの問題に対処します。