真空乳化ホモゲナイザー:高粘度材料のナノスケール分散を実現するには?

化粧品、医薬品、食品業界では、高粘度材料のナノスケールの分散を達成することは、製品の安定性、有効性、官能品質を向上させるための重要な課題です。従来の分散法では、多くの場合、非効率性、高いエネルギー消費、および不正確な粒子サイズ制御が課題となっています。の乳化剤真空のhomogenizer機械的機構と物理的機構のユニークな相乗効果により、高粘度材料のナノスケール分散に理想的なソリューションとして浮上している。この記事では、この分野のリーダーであるjiangsugangbenmixer manufacturerの知見をもとに、主要な技術的道筋を探っていきます。

1. 真空乳化ホモジナイザーの基本動作原理

真空乳化ホモゲナイザーは、真空環境制御と組み合わせたスタータロータ高せん断システムによって分散を実現します。動作中、ロータは数千~数万rpmの速度で回転し、ステータとロータの間の狭い隙間(一般的に0.1 - 1 mm)に超高いせん断力が発生します。このせん断力は、油水相、固体粒子、またはナノマテリアルを瞬時にミクロンまたはナノメートルサイズに分解します。例えば、成形乳剤生産、この技術を減らすことができる油滴が直径100μm以上200からnm-2μm形成emulsionsも安定している。

同時に、真空システムは3つの重要な機能を果たします。

気泡除去:従来の攪拌中の空気混入による酸化や不安定性を防止します。

材料移送の容易化:負圧により、水・油相タンクから乳化容器に原料を正確に移送し、残留物を最小限に抑えます。

最適分散環境:嫌気性条件下では、ナノ材料(グラフェン、二酸化チタンなど)の表面活性が高く、より均一な分散が可能です。

2. 高粘度材料のナノスケール分散技術のブレークスルー

高粘度材料(例えば、歯磨き粉、クリーム、濃縮ナノ粒子)の主な課題は、従来のせん断力が粘性媒体を効果的に貫通できず、ファンデルワールス力によるナノ粒子の再凝集を引き起こすことである。江蘇gangbenミキサーメーカーは、次の技術革新を通じてこれに対処します:

2.1多段処理のためのモジュラースタータロータ設計

gangbenの真空乳化ホモゲナイザーは、さまざまな粘度範囲に合わせてカスタマイズされた交換可能なスタータローターモジュールを特徴としています。例えば:

低粘度材料:ワイドギャップ、多歯構造が乱流を強化します。

高粘度材料:狭いギャップ、鋭い歯の設計により、せん断力がナノ粒子に直接作用します。

同社の50 l真空乳化剤は、業界のベンチマークである5000 mpa・sナノシリコーンオイルで平均粒子サイズ380 nm (d90 < 800 nm)を達成した。

2.2相乗真空シャーアー加熱プロセス

表面エネルギーによって駆動されるナノ粒子の凝集を克服するために、gangbenは3段階のプロセス制御を採用している。

分散前段階:真空下での低速撹拌(50 ~ 100 rpm)は、ナノパウダーをベースオイルとやさしく混合し、ダストの直接高速せん断を防止する。

高せん断段階:ホモゲナイザーは、10,000 ~ 30,000 rpmで動作しながら、材料を電気または蒸気で40 ~ 60°cに加熱し、粘度を低下させて流動性を向上させます。

真空脱ガスステージ:10 ~ 15分間連続真空ポンプで残留気泡や揮発性成分を除去します。

これにより、大手化粧品ブランドのナノ日焼け止め製造ラインにおいて、spfの安定性が23%向上し、肌の質感が均一になりました。

2.3凝集性ナノ材料の表面修飾支援分散

グラフェンやカーボンナノチューブのような強く凝集する材料のために、gangbenは表面前修飾+真空乳化の相乗効果を推奨している。

前修飾:ナノ材料をイオン液体または有機シランで処理して親水基/親油性基を導入し、表面エネルギーを低下させる。

相乗分散:修飾されたナノ材料が真空乳化剤に添加され、高いせん断力によって残留凝集物が分解されます。

試験では、シリコンオイル中のグラフェン分散濃度が0.5 mg/ mlから2.8 mg/ mlに上昇し、6ヶ月間堆積しなかった。

3. 江蘇gangbenミキサーメーカーの業界への影響

真空乳化ホモゲナイザーのパイオニアとして、江蘇gangbenは3,000社以上の顧客にカスタマイズされたソリューションを提供してきました。     主な事業は、:

国際化粧品大手:1000リットルのgangben生産ラインはナノスケールの日焼け止め剤の分散を達成し、光の透過率(380 nm)を85%から97%に高め、紫外線保護を大幅に向上させました。

国内製薬企業:50リットルの研究室規模のガンベン均質化装置により、ナノドラッグクリームの開発が可能になり、薬物放出率が40%向上し、改善されました