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技術(shù)文章ARTICLE
ALEX-300AT:開啟納米級(jí)均質(zhì)時(shí)代 日本 nalex 全自動(dòng)納米超聲波均質(zhì)技術(shù)
發(fā)布時(shí)間: 2025-12-08 點(diǎn)擊次數(shù): 8次在納米材料、生物醫(yī)藥、化妝品等對(duì)粒徑與分布要求近乎苛刻的行業(yè)里,傳統(tǒng)“研磨-分散”工藝往往受限于介質(zhì)污染、批次差異大、堵塞風(fēng)險(xiǎn)高以及難以線性放大等痛點(diǎn)。日本 nalex 推出的 ALEX-300AT 全自動(dòng)納米超聲波均質(zhì)機(jī),憑借“無介質(zhì)分散 + 全自動(dòng)恒幅控制”兩大核心技術(shù),為實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)的全程納米化提供了一條高效、潔凈且可放大的新路徑。
一、工作原理:20 kHz 空化沖擊,實(shí)現(xiàn)“真”初級(jí)粒徑
壓電-助推器耦合振蕩
高頻高壓施加于壓電陶瓷,經(jīng)鈦合金助推器放大后,前端振幅可達(dá) 20 µm 以上,以約 20 000 次/s 的頻次在液體中誘發(fā)空化。
空化云瞬時(shí)破團(tuán)聚
空化泡崩潰時(shí)產(chǎn)生局部 5 000 K、500 bar 的微環(huán)境,對(duì)納米顆粒實(shí)施高速撞擊、剪切與溶氣剝離,使其迅速回歸初級(jí)粒徑,避免“再團(tuán)聚”[16][17]。
恒幅閉環(huán)控制
新開發(fā)的“恒幅 + 自動(dòng)調(diào)諧”雙電路實(shí)時(shí)跟蹤負(fù)載變化,即使面對(duì)粘度突變、泵脈動(dòng)或溫度漂移,也能將振幅鎖定在設(shè)定值,保證空化強(qiáng)度一致,批間 CV<3%[16][12]。
二、技術(shù)亮點(diǎn):讓實(shí)驗(yàn)室結(jié)果直接搬到產(chǎn)線
無介質(zhì)分散
無需氧化鋯珠或玻璃球,既杜絕了介質(zhì)磨損帶來的雜質(zhì),也省去了后續(xù)的篩分、清洗步驟,使成品純度提升 1–2 個(gè)數(shù)量級(jí),特別適用于醫(yī)藥注射劑、半導(dǎo)體漿料等對(duì)金屬離子敏感的體系[16][1]。
批-連一鍵切換
同一主機(jī)既可 200 mL 燒杯批處理,也可通過支架升級(jí)為 5 L/min 連續(xù)循環(huán);選配在線流動(dòng)池后,可直接對(duì)接 50 L 反應(yīng)釜,實(shí)現(xiàn)“R&D→中試→生產(chǎn)”無縫放大[1][6]。
全數(shù)字觸控
7 寸背光大屏,可同時(shí)顯示振幅、功率、溫度、運(yùn)行時(shí)間;20 組工藝配方可一鍵調(diào)用,支持 USB 導(dǎo)出審計(jì)追蹤,滿足 GMP 數(shù)據(jù)完整性要求[16][12]。
溫控-定時(shí)雙重保護(hù)
外置 Pt100 溫度探針,可設(shè)定上限停機(jī);配合 1 s–99 h 數(shù)字定時(shí),實(shí)現(xiàn)無人值守過夜運(yùn)行,避免過熱導(dǎo)致活性損失[16][12]。
三、典型應(yīng)用數(shù)據(jù)
納米氧化鋯:初始粒徑 50 nm,經(jīng) 3 min 分散后 D90=58 nm,D50=47 nm,單分散指數(shù) PDI 0.08。
脂質(zhì)體乳化:載藥量提升 28%,粒徑 80–120 nm,包封率 >95%,連續(xù)運(yùn)行 8 h 無振幅漂移。
碳納米管:10 wt% 高濃漿料,電導(dǎo)率提高 1.7 倍,粘度下降 35%,消除肉眼可見團(tuán)聚。
四、設(shè)備參數(shù)一覽
頻率:20 kHz(自動(dòng)掃頻)
超聲功率:300 W
振幅范圍:10–100 %(1 % 步進(jìn))
處理量:批式 10 mL–2 L;連續(xù) 0.1–5 L/min
材質(zhì):鈦合金變幅桿 + 316L 不銹鋼觸液件
外形/重量:440 × 248 × 251 mm,約 12 kg
通訊:USB、RS-485,可選 PLC 聯(lián)動(dòng)接口
結(jié)語ALEX-300AT 用“無珠”空化和全自動(dòng)恒幅控制重新定義了納米均質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):讓實(shí)驗(yàn)室的 100 mL 配方數(shù)據(jù)可直接放大到 100 L 產(chǎn)線,而無需重新優(yōu)化工藝參數(shù)。對(duì)于追求高純度、窄分布、可放大且符合法規(guī)的納米分散項(xiàng)目,ALEX-300AT 無疑是一把打開“高品質(zhì)納米化”大門的鑰匙。
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