產(chǎn)品原理

由電源（110V/220V/380V, 60/50 Hz) 驅(qū)動(dòng)PhD高壓均質(zhì)機(jī)的一個(gè)或者多個(gè)泵柱塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，物料在柱塞作用下進(jìn)入可調(diào)節(jié)壓力大小的閥組中經(jīng)過(guò)特定寬度的限流縫隙均質(zhì)區(qū)，瞬間失壓的物料以極高的流速（1000-1500米/秒）噴出,在均質(zhì)閥內(nèi)產(chǎn)生三種效應(yīng):空穴效應(yīng)、撞擊效應(yīng)、剪切效應(yīng)。經(jīng)過(guò)這三種效應(yīng)相互作用處理過(guò)后，物料粒徑可均勻細(xì)化到100nm以下，細(xì)胞破碎率大于97％。

產(chǎn)品參數(shù)

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

• 細(xì)胞破壁—高壓低溫破碎提取靶蛋白
  通過(guò)高壓細(xì)胞破碎儀使物料在柱塞作用下進(jìn)入可調(diào)節(jié)壓力大小的閥組中經(jīng)過(guò)特定寬度的限流縫隙均質(zhì)區(qū)在均質(zhì)閥內(nèi)產(chǎn)生三種效應(yīng):空穴效應(yīng)、撞擊效應(yīng)、剪切效應(yīng)的機(jī)械作用力從而打破細(xì)胞壁的束縛，把蛋白質(zhì)從組織或細(xì)胞中釋放出來(lái)盡可能保持原來(lái)的天然狀態(tài)，不喪失活性，達(dá)到高效率破碎細(xì)胞的效果。采用高壓細(xì)胞破碎法，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的壓力效應(yīng)，從而能夠有效地提取出蛋白質(zhì)，且處理量大、破碎速度較快。這是一種機(jī)械處理細(xì)胞，物理抽提方法。
• 均質(zhì)分散—高壓均質(zhì)法
  物料在柱塞作用下進(jìn)入可調(diào)節(jié)壓力大小的閥組中，在高壓條件下，溶液快速地通過(guò)均質(zhì)腔，高速流動(dòng)的流體突然經(jīng)過(guò)特定寬度的限流縫隙均質(zhì)區(qū)，液流速度激增，造成很大的速度梯度，同時(shí)壓力銳減，出現(xiàn)了很大的壓力梯度，產(chǎn)生了巨大的壓力差。使得瞬間失壓的物料以極高的流速（1000-1500米/秒）噴出，在均質(zhì)閥內(nèi)產(chǎn)生三種效應(yīng)：空穴效應(yīng)、撞擊效應(yīng)、剪切效應(yīng)。因此粒度或液滴同時(shí)受到強(qiáng)有力的剪切作用、高速撞擊作用；被柱塞壓縮的物料內(nèi)積聚了極高的能量，造成高能釋放引起空穴爆破，使得液體物料分散系中分散相顆粒粒度或液滴微粒化，促進(jìn)固液二相混合。
• 納米乳化—高能乳化法
  高能乳化法是利用極高的機(jī)械外力提供的能量去克服內(nèi)外相液體之間的界面能，從而降低內(nèi)相乳滴粒徑。高壓均質(zhì)法是常最常用的納米技術(shù)。在脂肪乳的制備過(guò)程中，將已處理的粗乳經(jīng)過(guò)高壓均質(zhì)機(jī)的高壓泵導(dǎo)入，經(jīng)過(guò)狹小的均質(zhì)閥高速?lài)姵觯诩羟辛Α⑴鲎擦Φ葟?qiáng)力的作用下，對(duì)粗乳中的大乳滴進(jìn)行破碎。高壓均質(zhì)機(jī)通過(guò)粗乳在特定寬度的限流縫隙均質(zhì)區(qū)，瞬間失壓，獲得高流速流體間產(chǎn)生局部湍流漩渦而產(chǎn)生的壓力差，將液體油脂充分打散成小液滴，有助于乳化劑對(duì)油脂或水分充分包裹形成較為細(xì)小的乳化顆粒，有助于產(chǎn)品的穩(wěn)定性。高壓均質(zhì)法是通過(guò)均質(zhì)時(shí)間和次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)粒徑大小及分布均勻度的控制，適用于具有一定流動(dòng)性的乳劑體系。
• 脂質(zhì)體整粒工藝
  在擠出樣品工藝這一方面，一是直接擠出，二是先均質(zhì)后擠出。簡(jiǎn)而言之就是可以通過(guò)擠出、機(jī)械設(shè)備分散等多種工藝，通過(guò)不同規(guī)格直徑、孔徑的納米級(jí)薄膜過(guò)濾,可制備出納米乳劑、脂質(zhì)體等。直接擠出對(duì)于脂質(zhì)體處方要求較高，少量時(shí)可采用氣動(dòng)或者手動(dòng)方式擠出，大量時(shí)采用高壓連續(xù)擠出。溶劑與溶質(zhì)純度均較高，初步溶劑化制備的的脂質(zhì)混懸液雜質(zhì)與大顆粒含量較低時(shí)，可以直接通過(guò)過(guò)濾擠出初步處理的物料懸浮液。先均質(zhì)后擠出對(duì)于脂質(zhì)體處方要求相對(duì)而言較低，但此類(lèi)樣品行均質(zhì)處理成較小粒徑，然后再通過(guò)擠出器擠出，否則易出現(xiàn)膜堵現(xiàn)象。對(duì)于包含大顆粒或聚團(tuán)較多的脂質(zhì)混懸液，最好先用高壓均質(zhì)機(jī)均質(zhì)處理掉大顆粒或團(tuán)聚較大的物料，初步處理的物料懸液再通過(guò)脂質(zhì)體擠出器進(jìn)行過(guò)濾擠出，這樣不容易堵塞聚碳酸酯膜，又可以獲得粒徑分布均勻且集中的終產(chǎn)物。
• 高速剪切工藝
  高速剪切機(jī)就是高效、快速、均勻地將一個(gè)相或多個(gè)相分布到另一個(gè)連續(xù)相中，而在通常情況下各個(gè)相是互不相溶的。由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高圓周線速度和高頻機(jī)械效應(yīng)帶來(lái)的強(qiáng)勁動(dòng)能，使物料在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強(qiáng)烈的機(jī)械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用，從而使不相溶的固相、液相、氣相在相應(yīng)成熟工藝和適量添加劑的共同作用下，瞬間均勻精細(xì)地分散乳化，經(jīng)過(guò)高頻的循環(huán)往復(fù)，最終得到穩(wěn)定的高品質(zhì)產(chǎn)品。高速剪切機(jī)使物料通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與定子之間所產(chǎn)生的強(qiáng)力的剪斷、分散、沖擊、亂流等過(guò)程使其不斷產(chǎn)生新界面，將物料在剪切縫中迅速剪斷、壓縮、折疊，使其攪拌、混合，破碎成200nm～2μm的微粒。物料微粒化、乳化、混合、調(diào)勻、分散等在短時(shí)間內(nèi)完成。

應(yīng)用背景

隨著社會(huì)與人類(lèi)文明的不斷進(jìn)步，煤炭、石油等不可再生資源不斷被消耗，地球環(huán)境壓力也日益增加，可持續(xù)發(fā)展也上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面。可再生資源，特別是綠色生物能源的利用將是未來(lái)研發(fā)應(yīng)用的重要方向。世界能源資源危機(jī)使可再生資源的開(kāi)發(fā)與利用成為一個(gè)熱點(diǎn)，大量陸生植物和水生植物及其廢棄物是目前國(guó)內(nèi)外特別是發(fā)達(dá)國(guó)家可再生資源領(lǐng)域研究和開(kāi)發(fā)的趨勢(shì)，必將成為未來(lái)非再生資源的補(bǔ)充和取代物。

應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

納米纖維素（nanocrystalline cellulose,簡(jiǎn)稱(chēng)NCC）是以富含纖維素的生物質(zhì)材料為原料，通過(guò)去除半纖維素、木質(zhì)素等非纖維成分，并采用機(jī)械的、化學(xué)的或生物的方法將其任一維尺寸縮減至100nm以?xún)?nèi)的纖維素材料。納米纖維素的直徑通常為5～100nm，長(zhǎng)度在幾十到數(shù)百納米之間，具有較高的長(zhǎng)徑比。納米纖維素不僅承繼了纖維素的一些特性，如可再生、可降解性、親水性、廣泛的化學(xué)可修飾性，而且具有非常多的優(yōu)異性能，比如粒徑小、比表面積大、高強(qiáng)度、高硬度、密度小等，而且其表面含有大量的極性基團(tuán)，非常容易進(jìn)行表面改性，使其表面電位升高，從而導(dǎo)致在基體或溶液中的穩(wěn)定性增加。

應(yīng)用案例

Henriksson等研究發(fā)現(xiàn)，用纖維素內(nèi)切酶水解云杉木漿可以促進(jìn)后續(xù)高壓均質(zhì)過(guò)程中纖維素的崩解。這種方法制備的納米纖維素具有更高的分子量和更大的長(zhǎng)徑比。用纖維素內(nèi)切酶水解云杉和松樹(shù)混合木漿，然后進(jìn)行高壓均質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了木質(zhì)纖維的可控納米化工藝。

應(yīng)用方案

目前，制備納米纖維素的主要方法包括生物化學(xué)法和機(jī)械法。其中生物化學(xué)法主要生物酶水解法或酸水解法，此種方法獲得的納米纖維素常為膠狀顆粒，其產(chǎn)品通常為納米微晶纖維素、納米晶須或納米晶體纖維素; 機(jī)械法主要包括高壓均質(zhì)、高速剪切、研磨、超聲波，這種機(jī)械法制備的納米纖維素主要呈纖維狀，產(chǎn)品稱(chēng)為納米纖維素纖維或者纖維素微纖絲。為了提高納米纖維素的制備效率，國(guó)內(nèi)外學(xué)者探索了多種纖維素材料的預(yù)處理方法，如化學(xué)改性、溶劑處理和酶解等方法。酶水解法制備納米纖維素，工藝條件溫和、專(zhuān)一性強(qiáng)、環(huán)境友好，但產(chǎn)率較低。高壓均質(zhì)法可以比較容易地放大至工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，但其能耗偏大，而且植物纖維中的長(zhǎng)纖維經(jīng)常會(huì)引起設(shè)備內(nèi)部特別是活動(dòng)部件如閥門(mén)處的堵塞，必須拆卸清洗，進(jìn)而影響生產(chǎn)效率。因此，采用生物化學(xué)法輔助高壓均質(zhì)的方法來(lái)制備納米纖維素可以有效的彌補(bǔ)兩種方法的缺陷。

解決方案

國(guó)內(nèi)曾有學(xué)者研究以目前大量存在的竹、木、棉、麻和海藻等植物纖維為原料，針對(duì)不同組分植物纖維的規(guī)模化生產(chǎn)均存難以攻克的技術(shù)和環(huán)境難題，重點(diǎn)研究精制分離、化學(xué)水解和高壓均質(zhì)作用相協(xié)同的關(guān)鍵技術(shù)，采用PhD高壓均質(zhì)機(jī)，合成高度有序排列的納米纖維素，其中直徑為20～30納米，長(zhǎng)度為數(shù)微米，能獲得高懸浮穩(wěn)定性納米纖維素溶膠。

PhD優(yōu)勢(shì)

隨著新能源行業(yè)的日益增長(zhǎng)，研究人員越來(lái)越多尋求開(kāi)發(fā)高性能材料，其中材料的分散均勻性問(wèn)題總是在阻礙這個(gè)過(guò)程。納米技術(shù)的新突破有助于將新的和更有效的能源應(yīng)用帶入生活，高壓均質(zhì)機(jī)能為該領(lǐng)域科研人員和制造商提供納米化均質(zhì)分散的技術(shù)。高壓均質(zhì)機(jī)可以將材料顆粒尺寸減小到亞微米級(jí)，以產(chǎn)生穩(wěn)定的納米乳液和懸浮液。液滴尺寸的減小和顆粒更均勻的分散，材料的性能將顯著增加，可以達(dá)到更好的外觀，更優(yōu)越的效果，更少的有機(jī)溶劑添加等等，使得在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中脫穎而出成為可能。

1、制得的粒子粒徑小

2、粒度分布窄且均勻

3、效果顯著

4、數(shù)據(jù)重現(xiàn)性強(qiáng)

5、可大批量連續(xù)生產(chǎn)