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日本 PRIMIX 高温高压高速乳化分散机核心技术与行业应用

摘要

日本PRIMIX拥有近百年流体均质设备研发经验,旗下MARK Ⅱ 20加压式高温高压高速乳化分散机,是针对高温密闭反应、高熔点物料、高压纳米分散开发的专用设备。设备集成双端面高压机械密封、模块化高剪切均质系统、闭环温控承压釜体,可同时实现高温、高压、高速剪切三重工艺工况,有效解决传统常压设备乳化颗粒粗、粉体易氧化、溶剂挥发严重、高粘物料分散不均等痛点,广泛覆盖材料研发、配方优化与中试量产场景,是高端密闭式湿法微粒化工艺的标杆设备。

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一、整机结构与核心构造

1.1 承压密闭釜体与温控系统

设备采用316L镜面不锈钢承压釜体,搭载夹套导热油/水循环闭环温控系统,支持持续高温工艺。釜体采用全法兰金属密封结构,额定承压0.4MPa,可营造完全密闭惰性环境,有效抑制低沸点溶剂挥发,适配低VOC、无溶剂高温合成工艺。相比普通常压分散设备,整机配备压力监测、超压泄压、超温联锁多重保护,可彻底隔绝空气与水汽,避免热敏、易氧化物料变质失效。

1.2 双端面高温高压密封

设备搭载PRIMIX自研双端面独立冷却机械密封,内置循环冷却油路,可有效隔绝高温物料对密封件的侵蚀,适配高温、高压、高磨蚀粉体浆料工况。该结构彻底解决高速轴端渗漏问题,使用寿命较普通单密封提升3倍以上,是设备可同步实现高温、高压、高速剪切稳定运行的核心保障。

1.3 模块化可替换高剪切均质头

配备多规格可互换定转子均质单元,可根据工艺自由切换:标准均质头适用于常规液液乳化、软膏制备;缝隙型高剪切头专注粉体解聚、纳米精细分散;宽流道结构可适配最高70Pa·s超高粘度物料。均质组件可完全拆解,无清洗死角,支持CIP在位清洗与SIP高温灭菌,满足医药GMP洁净生产规范。

1.4 无刷变频智能控制系统

采用低噪无刷变频电机,转速区间900–7200rpm,负载运行转速稳定无漂移。触控系统可实时监测并记录温度、压力、转速、运行时长等核心参数,支持分段升温、升压、定时运行等自动化程序,可配合精密计量泵实现密闭体系精准滴加、连续反应,满足高端配方数据追溯需求。

二、核心工作原理

物料在密闭承压釜内完成升温、稳压后,通过高速定转子产生的强剪切、高频冲击、湍流混合三重作用,快速破碎粉体团聚、细化液滴粒径,实现微米至纳米级均质乳化分散。高压密闭环境可大幅降低溶剂挥发与乳化剂添加量,高温工况可熔融高熔点树脂、蜡质原料,实现“熔融、反应、乳化、分散”一体化连续工艺,简化多步传统工序。

三、设备核心优势

1. 三重工况一体化:同步实现高温熔融、高压密闭、高速剪切,可完成常压设备无法实现的高难度密闭均质工艺。

2. 密封稳定、运维极低:专利冷却式机械密封,耐温耐磨,长期连续运行无渗漏,大幅降低耗材更换频次。

3. 超宽物料适配性:可处理低粘度液体至70000cP超高粘浆料,适配全品类流体物料。

4. 高纯洁净工艺:镜面抛光316L材质,无金属析出,可定制防腐内衬,适配锂电、电子高纯材料制备。

5. 绿色低VOC生产:全密闭结构锁住有机溶剂,减少废气排放,适配环保无溶剂合成工艺。

6. 全程数据可追溯:全工艺参数自动存储记录,满足医药、新材料研发合规要求。

四、产品系列分级

  • MARK Ⅱ 20 加压高温高压款(主力机型):10L容积、0.4MPa承压、900–7200rpm,适配实验室、中试高温树脂、脂质体、锂电浆料研发。

  • AGI-HOMO 小型高压真空一体机:300mL–1L微型釜,集成真空脱泡+高温高压功能,适用于微量配方研发、新药小试。

  • FILMIX 薄膜旋回量产机型:大容积量产设计,无冲击纳米分散,粒径分布均匀,适配光电、锂电材料工业化量产。

五、行业应用场景

  • 新能源锂电:固态电解质熔融均质、正负极粉体密闭分散,隔绝水汽氧气,提升浆料稳定性与电池性能。

  • 生物医药:脂质体、脂肪乳、无菌热熔凝胶制备,减少助剂用量,提升药剂安全性与生物相容性。

  • 精细化工:聚氨酯、有机硅、热熔胶高温乳化,实现低VOC、无溶剂绿色合成工艺。

  • 高端化妆品:热熔蜡质原料、防晒膏、修护软膏密闭均质,杜绝高温氧化变色,提升膏体细腻度与稳定性。

  • 电子光电材料:陶瓷浆料、磁性粉体、封装胶高纯分散,无杂质污染,保障元器件性能一致性。

六、选型与运维要点

微量配方研发优选AGI-HOMO小型机型;常规中试实验选用MARK Ⅱ 20高压款;工业化量产匹配FILMIX薄膜分散机型。强腐蚀、超高纯工况可定制哈氏合金、PTFE内衬结构。日常需定期拆解清洗均质头、检查密封冷却油路;长期停机保持釜内干燥微正压,防止锈蚀与受潮污染。

结语

日本PRIMIX依托百年流体均质技术积累,其高温高压系列设备突破传统常压分散设备性能瓶颈,将高温熔融、高压密闭、高速纳米剪切工艺高度集成,兼具研发灵活性与量产稳定性,是新能源、医药、精细化工等高端密闭湿法微粒化领域的优选核心设备。

森泽  2026-07-14  |  阅读:18
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