产品原理

由电源（110V/220V/380V, 60/50 Hz) 驱动PhD高压均质机的一个或者多个泵柱塞做往复运动，物料在柱塞作用下进入可调节压力大小的阀组中经过特定宽度的限流缝隙均质区，瞬间失压的物料以极高的流速（1000-1500米/秒）喷出,在均质阀内产生三种效应:空穴效应、撞击效应、剪切效应。经过这三种效应相互作用处理过后，物料粒径可均匀细化到100nm以下，细胞破碎率大于97％。

产品参数

产品优势

• 细胞破壁—高压低温破碎提取靶蛋白
  通过高压细胞破碎仪使物料在柱塞作用下进入可调节压力大小的阀组中经过特定宽度的限流缝隙均质区在均质阀内产生三种效应:空穴效应、撞击效应、剪切效应的机械作用力从而打破细胞壁的束缚，把蛋白质从组织或细胞中释放出来尽可能保持原来的天然状态，不丧失活性，达到高效率破碎细胞的效果。采用高压细胞破碎法，在细胞内产生的压力效应，从而能够有效地提取出蛋白质，且处理量大、破碎速度较快。这是一种机械处理细胞，物理抽提方法。
• 均质分散—高压均质法
  物料在柱塞作用下进入可调节压力大小的阀组中，在高压条件下，溶液快速地通过均质腔，高速流动的流体突然经过特定宽度的限流缝隙均质区，液流速度激增，造成很大的速度梯度，同时压力锐减，出现了很大的压力梯度，产生了巨大的压力差。使得瞬间失压的物料以极高的流速（1000-1500米/秒）喷出，在均质阀内产生三种效应：空穴效应、撞击效应、剪切效应。因此粒度或液滴同时受到强有力的剪切作用、高速撞击作用；被柱塞压缩的物料内积聚了极高的能量，造成高能释放引起空穴爆破，使得液体物料分散系中分散相颗粒粒度或液滴微粒化，促进固液二相混合。
• 纳米乳化—高能乳化法
  高能乳化法是利用极高的机械外力提供的能量去克服内外相液体之间的界面能，从而降低内相乳滴粒径。高压均质法是常最常用的纳米技术。在脂肪乳的制备过程中，将已处理的粗乳经过高压均质机的高压泵导入，经过狭小的均质阀高速喷出，在剪切力、碰撞力等强力的作用下，对粗乳中的大乳滴进行破碎。高压均质机通过粗乳在特定宽度的限流缝隙均质区，瞬间失压，获得高流速流体间产生局部湍流漩涡而产生的压力差，将液体油脂充分打散成小液滴，有助于乳化剂对油脂或水分充分包裹形成较为细小的乳化颗粒，有助于产品的稳定性。高压均质法是通过均质时间和次数来实现对粒径大小及分布均匀度的控制，适用于具有一定流动性的乳剂体系。
• 脂质体整粒工艺
  在挤出样品工艺这一方面，一是直接挤出，二是先均质后挤出。简而言之就是可以通过挤出、机械设备分散等多种工艺，通过不同规格直径、孔径的纳米级薄膜过滤,可制备出纳米乳剂、脂质体等。直接挤出对于脂质体处方要求较高，少量时可采用气动或者手动方式挤出，大量时采用高压连续挤出。溶剂与溶质纯度均较高，初步溶剂化制备的的脂质混悬液杂质与大颗粒含量较低时，可以直接通过过滤挤出初步处理的物料悬浮液。先均质后挤出对于脂质体处方要求相对而言较低，但此类样品行均质处理成较小粒径，然后再通过挤出器挤出，否则易出现膜堵现象。对于包含大颗粒或聚团较多的脂质混悬液，最好先用高压均质机均质处理掉大颗粒或团聚较大的物料，初步处理的物料悬液再通过脂质体挤出器进行过滤挤出，这样不容易堵塞聚碳酸酯膜，又可以获得粒径分布均匀且集中的终产物。
• 高速剪切工艺
  高速剪切机就是高效、快速、均匀地将一个相或多个相分布到另一个连续相中，而在通常情况下各个相是互不相溶的。由于转子高速旋转所产生的高圆周线速度和高频机械效应带来的强劲动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，从而使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺和适量添加剂的共同作用下，瞬间均匀精细地分散乳化，经过高频的循环往复，最终得到稳定的高品质产品。高速剪切机使物料通过高速旋转的转子与定子之间所产生的强力的剪断、分散、冲击、乱流等过程使其不断产生新界面，将物料在剪切缝中迅速剪断、压缩、折叠，使其搅拌、混合，破碎成200nm～2μm的微粒。物料微粒化、乳化、混合、调匀、分散等在短时间内完成。

应用背景

随着社会与人类文明的不断进步，煤炭、石油等不可再生资源不断被消耗，地球环境压力也日益增加，可持续发展也上升到国家战略层面。可再生资源，特别是绿色生物能源的利用将是未来研发应用的重要方向。世界能源资源危机使可再生资源的开发与利用成为一个热点，大量陆生植物和水生植物及其废弃物是目前国内外特别是发达国家可再生资源领域研究和开发的趋势，必将成为未来非再生资源的补充和取代物。

应用优势

纳米纤维素（nanocrystalline cellulose,简称NCC）是以富含纤维素的生物质材料为原料，通过去除半纤维素、木质素等非纤维成分，并采用机械的、化学的或生物的方法将其任一维尺寸缩减至100nm以内的纤维素材料。纳米纤维素的直径通常为5～100nm，长度在几十到数百纳米之间，具有较高的长径比。纳米纤维素不仅承继了纤维素的一些特性，如可再生、可降解性、亲水性、广泛的化学可修饰性，而且具有非常多的优异性能，比如粒径小、比表面积大、高强度、高硬度、密度小等，而且其表面含有大量的极性基团，非常容易进行表面改性，使其表面电位升高，从而导致在基体或溶液中的稳定性增加。

应用案例

Henriksson等研究发现，用纤维素内切酶水解云杉木浆可以促进后续高压均质过程中纤维素的崩解。这种方法制备的纳米纤维素具有更高的分子量和更大的长径比。用纤维素内切酶水解云杉和松树混合木浆，然后进行高压均质，实现了木质纤维的可控纳米化工艺。

应用方案

目前，制备纳米纤维素的主要方法包括生物化学法和机械法。其中生物化学法主要生物酶水解法或酸水解法，此种方法获得的纳米纤维素常为胶状颗粒，其产品通常为纳米微晶纤维素、纳米晶须或纳米晶体纤维素; 机械法主要包括高压均质、高速剪切、研磨、超声波，这种机械法制备的纳米纤维素主要呈纤维状，产品称为纳米纤维素纤维或者纤维素微纤丝。为了提高纳米纤维素的制备效率，国内外学者探索了多种纤维素材料的预处理方法，如化学改性、溶剂处理和酶解等方法。酶水解法制备纳米纤维素，工艺条件温和、专一性强、环境友好，但产率较低。高压均质法可以比较容易地放大至工业化连续生产，但其能耗偏大，而且植物纤维中的长纤维经常会引起设备内部特别是活动部件如阀门处的堵塞，必须拆卸清洗，进而影响生产效率。因此，采用生物化学法辅助高压均质的方法来制备纳米纤维素可以有效的弥补两种方法的缺陷。

解决方案

国内曾有学者研究以目前大量存在的竹、木、棉、麻和海藻等植物纤维为原料，针对不同组分植物纤维的规模化生产均存难以攻克的技术和环境难题，重点研究精制分离、化学水解和高压均质作用相协同的关键技术，采用PhD高压均质机，合成高度有序排列的纳米纤维素，其中直径为20～30纳米，长度为数微米，能获得高悬浮稳定性纳米纤维素溶胶。

PhD优势

随着新能源行业的日益增长，研究人员越来越多寻求开发高性能材料，其中材料的分散均匀性问题总是在阻碍这个过程。纳米技术的新突破有助于将新的和更有效的能源应用带入生活，高压均质机能为该领域科研人员和制造商提供纳米化均质分散的技术。高压均质机可以将材料颗粒尺寸减小到亚微米级，以产生稳定的纳米乳液和悬浮液。液滴尺寸的减小和颗粒更均匀的分散，材料的性能将显著增加，可以达到更好的外观，更优越的效果，更少的有机溶剂添加等等，使得在竞争激烈的市场中脱颖而出成为可能。

1、制得的粒子粒径小

2、粒度分布窄且均匀

3、效果显著

4、数据重现性强

5、可大批量连续生产