高压均质腔是高压均质机的核心部件,是决定均质效果的主要因素。不同内部结构的高压均质腔,其使用范围和均质效果都不尽相同。具体比较和选择可参见以下表格。
均质腔参数 |
参数介绍 |
第一代 |
第二代 |
图A和图B |
图C |
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(碰撞型) |
(对射型) |
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efficiency |
总效能-均质的整体效果 |
− 效能一般 |
效能较高 |
Multi-Channel |
多通道-有利于工艺放大 |
− 不利放大 |
可以放大 |
No Angle |
无转角-利于高粘度降低阻塞 |
不易阻塞 |
− 易阻塞 |
Multi-Stage |
多级别-用于增强效能 |
可两级均质 |
− 只有一级 |
Adjustable |
可调节-用于优化效能 |
可调节 |
− 固定式 |
类型 |
优点 |
缺点 |
Y形交互型 (图C) |
适用于低粘度医药乳剂的生产 |
不适用于高粘度溶液或悬浊液 |
碰撞阀体型(图B) |
对浓度要求在A、C之间 |
不建议应用于生产医药乳剂 |
穴蚀喷嘴型(图A) |
适用于高粘度溶液和悬浊液 |
不可应用于生产医药乳剂 |
一般而言,使用第一代均质腔的设备价格较低,但均质性能不如第二代。使用第二代均质腔的设备,对乳剂的均质效果优良,但处理高浓度、高粘度物料时,较第一代产品更易阻塞,且价格相对较高。所以最终的选择应当根据产品需求和整体性价比来进行确定。
一般情况下,均质压力越高越好。首先,均质压力越高,均质后的物料粒径将越小越均匀。这就使设备的效率更高,可以通过更少的循环次数达到期望的效果;其次,均质压力越高,可以处理的物料种类越多。例如,某些液体乳剂只需要在20000psi就可以均质到100nm以下,而某些含有较高密度固体颗粒的混悬液,则至少要26,000psi以上的压力下才能处理到纳米级。
但同时需要注意的是均质压力越高,发热量则越大,高温会影响物料的均质效果。所以,一般在没有降温措施的情况下,30000psi是超高压匀质的最高压力。
均质后的物料,在达到所需粒径的同时,其粒径的分布应具有集中性,不应出现粒径大小从几十个纳米到几微米分布相当的情况,其中均质后物料大颗粒的含量尤其需要注意。例如美国药典中就对医药乳剂中的大颗粒分布做出了明确的规定。
对物料均质后的效果,最好选择适宜的粒度仪进行检测。如医药行业乳剂的检测,美国药典中明确规定了要采用light obscurationor light extinction employs single-particleoptical sizing PSS(Particle Sizing Systems)测量系统的Extinction法来测定乳剂中大粒径物料的分布。所以不同行业的用户应根据各自行业的标准,选择相应的粒径测定仪进行检测。