注射劑潔凈車間均化設(shè)備

均化是指液體中互不相溶的液-液和固-液混合，即將一種液滴或固體顆粒粉碎成極細(xì)微?；蛐∫旱畏稚⒌搅硪环N液體之中，使其成為穩(wěn)定的乳狀液或懸浮液。注射劑潔凈車間生產(chǎn)用的均化設(shè)備有高壓均質(zhì)機(jī)、膠體磨和超聲均質(zhì)機(jī)等。

1.注射劑潔凈車間高壓均質(zhì)機(jī)

均質(zhì)閥是高壓均質(zhì)機(jī)的重要部件，通常由殼體、閥座、閥芯、沖擊環(huán)、壓力調(diào)節(jié)裝置和密封裝置等構(gòu)成。一般的高壓均質(zhì)機(jī)都是由兩級(jí)均質(zhì)閥串聯(lián)而成的。高壓均質(zhì)閥的內(nèi)部具有特別設(shè)計(jì)的幾何形狀，在增壓機(jī)構(gòu)的作用下，高壓溶液快速通過(guò)均質(zhì)腔，物料會(huì)同時(shí)受到高速剪切、高頻震蕩、空穴現(xiàn)象和對(duì)流撞擊等機(jī)械力作用和相應(yīng)熱效應(yīng)，由此引發(fā)的機(jī)械力及化學(xué)效應(yīng)可誘導(dǎo)物料大分子的物理、化學(xué)及結(jié)構(gòu)性質(zhì)發(fā)生變化，達(dá)到均質(zhì)的效果。

均質(zhì)閥的工作原理：物料在尚未通過(guò)工作閥時(shí)，一級(jí)均質(zhì)閥和二級(jí)均質(zhì)閥 (又稱乳化閥)的閥芯和閥座均緊密地貼合在一起。物料在通過(guò)工作閥時(shí)，閥芯和閥座都被物料強(qiáng)制地?cái)D開(kāi)一條狹縫。物料在通過(guò)一級(jí)均質(zhì)閥時(shí)，壓力突然降低，隨著壓力能的突然釋放，料液在閥芯、閥座和沖擊環(huán)這三者組成的狹小區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生類似強(qiáng)烈空穴作用，同時(shí)伴隨著物料通過(guò)閥芯和閥座間狹縫產(chǎn)生的剪切作用以及與沖擊環(huán)撞擊產(chǎn)生的高速撞擊作用，從而使顆粒得到超微細(xì)化。一般來(lái)說(shuō)，剩余壓力(即乳化壓力)調(diào)得很低，二級(jí)乳化閥的作用主要是使已經(jīng)細(xì)化的顆粒分布得更加均勻一些。

均質(zhì)閥的結(jié)構(gòu)對(duì)均質(zhì)效果、能耗及磨損影響極大，國(guó)外對(duì)均質(zhì)閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量研究，設(shè)計(jì)出大量不同結(jié)構(gòu)形式的均質(zhì)閥，研究主要圍繞如何提高均質(zhì)效果以及提高閥的使用壽命進(jìn)行。

高壓均質(zhì)機(jī)的特點(diǎn)如下：

①均質(zhì)化作用強(qiáng)烈。由于均質(zhì)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是容積式往復(fù)泵，所以從理論上說(shuō)，均質(zhì)壓力可以無(wú)限地提高，而壓力越高，細(xì)化效果就越好。

②均質(zhì)機(jī)的細(xì)化作用主要是利用了物料間的相互作用，所以物料的發(fā)熱量較小，因而能保持物料的性能基本不變。

③均質(zhì)機(jī)能耗較大。

④均質(zhì)機(jī)的工作壓力比較大，其中均質(zhì)閥易磨損，維護(hù)工作量較大。

⑤均質(zhì)機(jī)不適合于黏度很高的料液。

2.注射劑潔凈車間膠體磨

膠體磨主要由進(jìn)料斗、外殼、定子、轉(zhuǎn)子、電動(dòng)機(jī)、調(diào)節(jié)裝置和底座等構(gòu)成。工作時(shí)，轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)，物料通過(guò)定子和轉(zhuǎn)子間的環(huán)間隙。由于高速旋轉(zhuǎn)，附于轉(zhuǎn)子表面的物料速度較大，而附于定子表面的物料速度為零。其間產(chǎn)生很大的速度梯度，物料受其剪切力、摩擦力、撞擊力和高頻振動(dòng)等復(fù)雜作用而被粉碎、分散、研磨、細(xì)化和均質(zhì)。

膠體磨有臥式和立式兩種結(jié)構(gòu)。臥式膠體磨的轉(zhuǎn)軸水平布置，定子和轉(zhuǎn)子間的間隙一般為50~150μm，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為3000~15000r/min。臥式膠體磨適用于黏度較低的物料均化。立式膠體磨的轉(zhuǎn)軸垂直布置，轉(zhuǎn)速為3000~10000r/min，適用于黏度相對(duì)較高的物料均化，且卸料和清洗相對(duì)便利。中凈環(huán)球凈化可提供潔凈車間、無(wú)塵室的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

由于膠體磨轉(zhuǎn)速很高，為達(dá)到理想的均質(zhì)效果，物料一般要磨幾次，需要有回流裝置。膠體磨的回流裝置利用進(jìn)料管改為出料管，在管上安裝一蝶閥，在蝶閥的前一段管上另接一條管通向進(jìn)料口。當(dāng)需要多次循環(huán)研磨時(shí)，關(guān)閉蝶閥，物料反復(fù)回流。當(dāng)達(dá)到要求時(shí)，打開(kāi)蝶閥則可排料。

膠體磨具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平衡、噪聲小、耐腐蝕、易清洗、維修方便等特點(diǎn)。對(duì)于熱敏性材料或黏稠物料的均質(zhì)、研磨，往往需要把研磨中產(chǎn)生的熱量及時(shí)排走，可以在定子外圍使用冷卻液降溫。

3.注射劑潔凈車間超聲均質(zhì)機(jī)

超聲均質(zhì)機(jī)是利用“空化”作用實(shí)現(xiàn)物料的均化。所謂“空化”是指在超聲波的作用下，液體內(nèi)部將產(chǎn)生無(wú)數(shù)內(nèi)部幾近真空的微氣泡(空穴)。微氣泡在超聲波作用下逐漸長(zhǎng)大，當(dāng)尺寸適當(dāng)時(shí)因產(chǎn)生共振而閉合。在氣泡湮滅時(shí)，自氣泡中心向外將產(chǎn)生能量極大的微駐波。隨之產(chǎn)生高溫、高壓，同時(shí)微氣泡間的激烈摩擦還會(huì)引起放電、發(fā)光和發(fā)聲現(xiàn)象。在超聲波的作用下，微氣泡不斷產(chǎn)生與湮滅，“空化”不息，產(chǎn)生了攪動(dòng)、沖擊、擴(kuò)散和滲透等一系列復(fù)雜而強(qiáng)度較大的機(jī)械作用。

超聲均質(zhì)機(jī)通過(guò)將頻率20~25kHz的超聲波發(fā)生器放入料液中或使用能使料液具有高速流動(dòng)特性的裝置，利用超聲波在料液中的攪拌作用使物料實(shí)現(xiàn)均質(zhì)。

超聲均質(zhì)機(jī)按超聲波發(fā)生器的形式分為機(jī)械式、磁控振蕩式和壓電晶體振蕩式等。

(1)機(jī)械式超聲均質(zhì)機(jī)

機(jī)械式超聲均質(zhì)機(jī)主要由噴嘴和簧片組成。

簧片處于噴嘴前方，它是一塊邊緣成楔形的金屬片，被兩個(gè)或兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)夾住。當(dāng)料液在0.4~1.0MPa的泵壓下經(jīng)噴嘴高速射到簧片上時(shí)，簧片便發(fā)生頻率為18~30MHz的振動(dòng)。這種超聲波立即傳給料液，使料液呈激烈的攪拌狀態(tài)，料液中的大粒子便碎裂，料液被均質(zhì)化，均質(zhì)后的料液從出口排出。

(2)磁控振蕩式均質(zhì)機(jī)

磁控振蕩式均質(zhì)機(jī)超聲波發(fā)生器用鎳粒鐵等磁環(huán)振蕩頻率達(dá)到幾十千赫，使料液在強(qiáng)烈攪拌作用下達(dá)到均質(zhì)。

(3)壓電晶體振蕩式均質(zhì)機(jī)

壓電晶體振蕩式均質(zhì)機(jī)利用硫酸鋇或水晶振蕩了作超聲波發(fā)生器，使振蕩頻率達(dá)到幾十千赫以上，對(duì)料液進(jìn)行強(qiáng)烈振蕩而達(dá)到均質(zhì)。

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