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“擂”出新精度——江鐵機(jī)械TC-2003實(shí)驗(yàn)用迷你攪拌擂潰機(jī)

發(fā)布時(shí)間： 2025-12-19　　點(diǎn)擊次數(shù)： 63次

在食品、制藥、化妝品等研發(fā)場(chǎng)景中，≤200 g 級(jí)的微量樣品往往決定了配方走向，卻最容易因設(shè)備“水土不服"而失真：大機(jī)小料、剪切過(guò)熱、清洗死角……江鐵機(jī)械推出的 TC-2003 實(shí)驗(yàn)用迷你攪拌擂潰機(jī)，用“石川式"擂潰原理把實(shí)驗(yàn)室級(jí)微量高黏處理帶到了新精度。本文從結(jié)構(gòu)、原理、數(shù)據(jù)到應(yīng)用，拆解這臺(tái)桌面級(jí)小鋼炮的技術(shù)密碼。
一、設(shè)計(jì)定位：讓“小料"享受大生產(chǎn)級(jí)擂潰
處理量 30–200 g，最小啟動(dòng)體積 20 mL，解決“大馬拉小車"批次浪費(fèi)。
適配 0.5–50 Pa·s 中-高黏體系，魚糜、藥膏、豆沙、UV 膠均可穩(wěn)定擂潰。
全 316 L 濕部，Ra≤0.4 µm 電解拋光，符合 FDA & EU 1935/2004，可直接上GMP 實(shí)驗(yàn)線。
二、結(jié)構(gòu)解析：把“石川式"裝進(jìn) 190 mm×290 mm 的桌面盒
雙運(yùn)動(dòng)杵軸
自轉(zhuǎn) 15–350 rpm 無(wú)刷伺服直驅(qū)，公轉(zhuǎn) 5–120 rpm 行星減速，雙速差形成“剪切+研磨"復(fù)合流場(chǎng)，兼顧分散與破壁。
真空-冷卻一體腔
0.095 MPa 動(dòng)態(tài)真空口，配 6 mm 速接冷媒管，可在擂潰同時(shí)脫泡/控溫，防止熱敏蛋白變性。
快拆式 200 mL 玻璃擂缽 + PEEK 壓蓋，30 s 完成換批，零死角，無(wú)交叉污染風(fēng)險(xiǎn)。
磁懸浮非接觸密封，避免傳統(tǒng)機(jī)械密封磨屑落入樣品，滿足醫(yī)藥級(jí)潔凈要求。
三、工作原理：三流場(chǎng)耦合，把“擂"量化
TC-2003 在 50 mL 水相體系中測(cè)得功率準(zhǔn)數(shù) Np≈0.42，與 1 L 石川式工業(yè)機(jī)處于同一無(wú)量綱區(qū)間，保證放大一致性。其混合機(jī)制可拆為：
主體對(duì)流——公轉(zhuǎn)產(chǎn)生大尺度環(huán)流，宏觀均質(zhì)；
湍流擴(kuò)散——自轉(zhuǎn)槳端線速度 1.8–3.2 m s?1，局部 Re 達(dá) 6×103，形成微米級(jí)渦旋；
界面研磨——杵頭 45° 錐面與缽壁 0.5 mm 間隙，實(shí)現(xiàn)高剪切研磨，對(duì)魚糜肌原纖維破解率提升 18 %（對(duì)比傳統(tǒng)鉤槳）
。
四、關(guān)鍵性能數(shù)據(jù)
批次時(shí)間：魚糜 3 min、豆沙 4 min、藥膏 2.5 min；
溫度升幅：≤4 °C（冷媒 5 °C，3000 rpm 連續(xù) 5 min）；
殘留量：<0.1 g（純水沖洗 1 次）；
噪音：≤58 dB(A) @ 1 m；
功率：180 W，220 V 單相，實(shí)驗(yàn)室即插即用。
五、典型應(yīng)用案例
金槍魚糜凝膠強(qiáng)度測(cè)試
取 80 g 冷凍魚糜，2 % 食鹽，TC-2003 真空擂潰 3 min（自轉(zhuǎn) 250 rpm，公轉(zhuǎn) 80 rpm），破斷強(qiáng)度達(dá) 1186 g·cm，與 20 L 生產(chǎn)機(jī)誤差<3 %。
高固含豆沙
55 % 蔗糖豆沙，50 °C 保溫擂潰 4 min，粒徑 D90 從 340 µm 降至 130 µm，無(wú)砂感，水分活度下降 0.02，延長(zhǎng)烘焙貨架期 15 %。
醫(yī)藥膏體
0.5 % 卡波姆 + 15 % 甘油，真空脫泡擂潰 2.5 min，屈服應(yīng)力 98 Pa，氣泡含量 <0.3 %，可直接上 3 mL 注射器灌裝。
六、放大策略：從 200 g 到 20 kg
TC-2003 的“無(wú)量綱一致"理念讓放大不再拍腦袋：
保持雙速差比值 2.8–3.1；
維持單位體積功率 0.15–0.18 kW m?3；
按幾何相似放大 10× 時(shí)，擂潰時(shí)間僅延長(zhǎng) 1.3 倍，節(jié)省 30 % 工藝驗(yàn)證批次。
七、結(jié)語(yǔ)
當(dāng)研發(fā)進(jìn)入“毫克級(jí)決策"時(shí)代，TC-2003 用一臺(tái)桌面機(jī)的體積，復(fù)現(xiàn)了工業(yè)石川式擂潰的全部力學(xué)特征，讓每一次小試都能直接對(duì)話大生產(chǎn)。對(duì)于追求“配方即工藝"的食品工程師、藥劑師與材料學(xué)家，它不只是攪拌機(jī)，而是一把把微觀世界“擂"向宏觀量產(chǎn)的鑰匙。

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