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工业用喷雾加湿器

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工业用喷雾加湿器相关的资讯

  • 卫生纸复卷机加湿器,湿纸巾纸面喷雾加香增湿器
    卫生纸复卷机加湿器,湿纸巾纸面喷雾加香增湿器【新闻导读】众所周知,在一个干燥的环境上,纸张会不断失水,出现收缩变形、尺寸变化以及静电增多、吸附粉尘等问题,而且,对于分切 复卷等后续加工都是极为不利的;为了保证卫生纸、湿纸巾厂生产质量的稳定性,减少浪费,提高劳动生产率、增加企业经济效率、增加企业经济效率,卫生纸、湿纸巾生产厂家就须从原材料、生产工艺、设备环境等多方面有效措施控制卫生纸的含水率,使其维护在标准范围内(国家规定含水率为(11±3)%)。  今天给大家谈谈卫生纸复卷喷雾加湿,复卷是卫生纸加工过程中一道非常重要的工序,看似简单,但在纸张质量控制中却很重要。现如今,有的卫生纸、湿纸巾生产工厂或企业大都在卫生纸、湿纸巾机生产线上采用喷嘴直接向卫生纸、湿纸巾进行雾化加湿来解决这一问题,但由于喷出的水雾颗粒较大、且均匀性不好,容易在卫生纸、湿纸巾形成水渍,另外雾化量大小也不易掌握。与此同时,有的卫生纸、湿纸巾生产小作坊还会用蒸汽加湿或在地面上洒水来补充加湿,严重影响了卫生纸、湿纸巾成品质量,车间温度高,对人体的健康也有影响。  卫生纸、湿纸巾纸面喷雾加湿必须满足以下条件:  喷雾粒径不能太小,喷雾粒径不能太细,尚未到达纸面就已经完全蒸发,不能达到防尘除尘要求,且无法消除静电。  喷雾粒径不能太大,太大容易打湿纸面,导致复卷后在仓储期间,纸巾产生霉变,导致细菌超标,不满足卫生指标。  而且,喷雾覆盖面积广,喷雾宽度能尽量覆盖宽的幅面,使加湿均匀。针对于此,正岛电器向大家介绍一种新型卫生纸、湿纸巾机生产线辅助喷雾增湿装置--正岛ZS-20卫生纸复卷机加湿器及ZS系列纸面喷雾加香增湿器,可加设于生产线上任意一个位置,安装十分方便 ,雾化效果好,雾化颗粒细,喷雾加湿均匀、运行平稳,性价比高。而且,在雾化加湿过程中不会滴水,不会影响卫生纸、湿纸巾的产量和质量,还能提高工作效率,  正岛ZS-20卫生纸复卷机加湿器及ZS系列纸面喷雾加香增湿器产品采用超声波高频振荡的原理,从而达到均匀加湿的目的;对于其他加湿方式的喷雾加湿器而言,具有【雾化颗粒细】 、【使用能耗低】 、【雾化能效高】,【加湿速度快】的显著优势。具有空气加湿、净化、防静电和粉尘、降温、降尘等多种用途;既可以较大空间进行均匀加湿,也可对特殊空间进行局部湿度补偿,具有较高的使用灵活性。欢迎您查询卫生纸复卷机加湿器,湿纸巾纸面喷雾加香增湿器的详细信息!  正岛ZS-20卫生纸复卷机加湿器及ZS系列纸面喷雾加香增湿器控制方式,技术参数:  产品型号--------------加湿量--功率(220V)-----主机尺寸---------出雾口  ZS-10/ZS-10Z--------3KG/H----200(W)---530×250×400(mm)--◎1×110mm  ZS-20/ZS-20Z--------6KG/H----400(W)---530×250×400(mm)--◎1×110mm  ZS-30/ZS-30Z--------9KG/H----600(W)---630×320×480(mm)--◎1×110mm  ZS-40/ZS-40Z--------12KG/H---700(W)---630×320×480(mm)--◎1×110mm  ZS-60/ZS-60Z--------18KG/H---1050(W)--630×320×480(mm)--◎2×110mm  ZS-80/ZS-80Z--------24KG/H---1200(W)--630×320×480(mm)--◎2×110mm  ZS-100/ZS-100Z------30KG/H---1400(W)--630×320×480(mm)--◎3×110mm  ZS-F3600/ZS-F3600Z--36KG/H---1550(W)--710×400×360(mm)--◎3×110mm  ZS-F4200/ZS-F4200Z--42KG/H---1750(W)--710×400×360(mm)--◎4×110mm  ZS-F4800/ZS-F4800Z--48KG/H---2100(W)--710×400×360(mm)--◎4×110mm  综上所述:在卫生纸、湿纸巾等纸制品的生产加工过程中,有效增加卫生纸、湿纸巾的含水率有效的方法就是采用喷雾加湿系统,正岛ZS-20卫生纸复卷机加湿器及ZS系列纸面喷雾加香增湿器可以安装在卫生纸流水线的模切压线机前面,在生产线上对传送着的卫生纸上、下表面指定部位进行加湿。 可以根据纸板幅宽的变化调整喷雾的位置,也可以根据需要来调整喷雾量的大小及气雾颗粒的大小。也可以将控制系统与生产线联动,自动控制,可同时开关机。以上关于卫生纸复卷机加湿器,湿纸巾纸面喷雾加香增湿器的全部新闻资讯报道是正 岛 电 器提供的,仅供大家参考!
  • 高压喷雾降尘设备的日常维护和保养
    工业喷雾加湿设备主要适用于厂房车间降温、降尘、加湿时使用的,它主要是利用高压泵将普通的水雾化成1-15μm的细小雾化颗粒,通过专用雾化喷头喷洒至空气中,达到加湿空气、降低粉浓度的目的。雾化颗粒在吸收空气中的热量后被蒸发,可以在一定区域内实现防暑降温效果。这对在炎炎夏日还在工厂车间辛苦工作的员工有很大的帮助,一般而言可以降低温度3-7℃。之前我们对车间常用的喷雾设备已经有了详细的了解,我们知道任何设备都是有使用寿命的,不论多么优质的产品,也需要做好日常维护和保养。今天我们来详细了解一下车间喷雾降尘设备 环保降尘喷雾机维护保养 。1、当设备使用一段长时间后,如果你发现高压主机水泵头出现滴水现象时应检查清楚设备水泵头的密封水圈是否出现磨损情况,如出现磨损情况时人们应及时将设备水泵头的密封水圈进行更换。2、为了能够使高压主机保持良好状态以及使加湿系统运作顺畅,人们应定期对设备进行清洗,尤其是对雾化喷头的清洗,各个地区水质不同,水中含有的杂质会堵塞喷头,清洗或者更换喷头,设备就可以正常使用。一般为了减少更换喷头的频率,配备水源过滤系统是一种很好的选择。3、如高压喷雾降尘设备在运行状态时出现压力过高情况时,应注意清洁设备的喷嘴或者重新更换设备的喷嘴滤芯,如出现压力过低情况时人们则应检查清楚水源是否足够充足以及管路是否出现漏水等情况。4、对于水箱的清洗。一般高压喷雾加湿器在使用一段时间后需要对水箱进行简单的清洗,这一点做起来是比较简单的,一些水质较好的地区可以隔上很长一段时间不用进行这项工作。5、有些用户在高压喷雾加湿设备停用一段时间后再次使用却不雾了,这种情况是由于长时间不用,直接开机把管道中的杂质冲到喷头里造成堵塞或者报废。这里建议用户在不使用的情况下可以将喷头取下保存。以上就是关于车间喷雾降尘设备 环保降尘喷雾机维护保养的一些常见措施,希望对您有所帮助!
  • 说一说环保喷雾除尘系统的那些事儿
    随着社会经济的迅速发展和城市规模的日益扩大,各种环境污染也随之而来。其中,建筑工地的施工所产生的大量有害粉尘对生活环境和工作环境的影响引起了人们的关注。为了有效解决建筑施工带来的粉尘污染问题,环保喷雾除尘 工地喷雾降尘设备在城市中广受欢迎。主要配件:液压水泵、过滤系统、降尘雾化喷嘴、管路、转换接头、固定支架、控制系统。使用场所:针对石料场、料棚、煤棚、施工工地、露天采矿企业、搅拌站、水泥厂等粉尘较大的场地具有很好的除尘抑尘效果。作用价值:1、降低粉尘浓度。降尘专用的高压喷雾加湿器是利用柱塞泵将净化处理的水洁净加压至7Mpa后在经耐高压管传送至特制的喷头喷出,形成5-15微米的细雾颗粒,使其能够迅速并扩散在空气中,空气湿度与空气中的粉尘结合,增加了粉尘的含量即重量,粉尘通过自然降落的原理起到降尘、抑尘的作用。2、满足环保要求。由于现在国家对于环境污染的监督力度较大,针对于各种生产环境粉尘等问题强调要求改善,而工厂的生产环境主要为供料车间,无法避免粉尘较大的现象产生。因此,安装车间降尘系统能够有效解决陈建粉尘问题,达到环保要求,避免环保导致的停机停产罚款等。3、改善生产环境。车间降尘系统采用自然的发生方式,在空气中产生大量的微小雾化颗粒,有效的提高的空气湿度,消灭了车间粉尘飞扬的现象,有效的改善了车间工人的生产环境,提高员工满意度。特点优势:1、智能化程度高,触屏模式,自动控制。该设备采用全自动控制,时间控制(0-999s),湿度控制(0-99%RH),可以根据车间具体情况设置,找到合适的控制时间或者湿度,即达到除尘目的,又不会弄湿物料就是你想要的降尘效果了。2、喷雾量大。该设备喷雾量大,能够在短时间内产生大量的雾化颗粒,可短时间内弥漫到石料车间的各个角落,实现快速降尘,不留死角。3、防暑降温效果好。该设备的雾化颗粒只有只有1-15μm,很容易吸收周围空气中的热量被蒸发,在短时间内实现雾化颗粒气化,降低车间温度,一般车间温度降低3-8℃是没有问题的。在夏季就没有比这更省钱的降温设备了。4、使用寿命长,运行可靠。可以24小时连续运转,运行稳定,不锈钢材质结实耐用,平均使用寿命5-8年。5、无二次污染发生。洒水的方式降尘,有时候会因为水量不好控制,造成积水问题,在一些石料车间、煤矿,采石场,搅拌站等很有可能引发二次污染,而使用高压系统用喷雾的方式,雾化的水不会因为过多而聚集,因此不会发生二次污染。6、维护保养简单。一般主机不需要特别保养,简单的清洗水箱就可以满足设备日常工作不受影响。对于管道和雾化喷头的清洗也只需要清水洗净即可,维护成本低,操作简单。郑州国润 环保喷雾除尘 工地喷雾降尘设备可以根据空气质量、湿度、温度等数据指标实现自动化控制,它的出现完善城市的智能化管理体系,推进了城市环保建设,它的使用既能够达到实际效果,又能够降低成本,如今已经成为城市防治粉尘大气污染的重要设施。
  • 【瑞士步琦】巴爷爷的博客——从实验室到工业规模的喷雾干燥扩大过程
    从实验室到工业规模的喷雾干燥扩大过程在 2023 年我们讨论了喷雾干燥技术如何迈出生产化的第一步,那么 2024 年新年伊始,让我们来看看步琦资深科学家 Bart Denoulet 教授对于喷雾干燥扩大化中技术优化的探讨吧!在这篇博客中,我将讨论如何将喷雾干燥工艺从实验室台式研究提升到工业规模生产。这不是简单的增加设备尺寸的问题,其中还包括工艺参数,因为增加量并不总是线性发展的。Bruno 是冷冻干燥和喷雾干燥方面的专家,我一直在和他谈论各种应用。喷雾干燥正被越来越多地运用到各种应用中,其中一些我之前在我的博客中提到过,比如它在先进电池技术中的应用,或者通过可吸入颗粒输送药物。这项工艺还用于各类生物技术产品,如酵母和细胞培养物、凝聚纳米颗粒的干粉、香精香料的微胶囊化和掩味、天然产品和中药。布鲁诺的工作之一是为客户进行可行性研究,他们需要知道喷雾干燥是否有效,并了解在投资大型设备或大规模生产运行前所产生的结果。进行可行性研究需要丰富的工艺知识,清楚各种产品如何反应,以优化工艺并获得可用的结果。在今天的博客中,我想重点关注另一个许多公司都在考虑的重要因素,这些公司要么已经进行了可行性研究,要么已经完成了自己的研究并找到了可行的工艺:下一步通常涉及将生产从实验室扩大到工业规模——这是将产品从研发到商业化的关键一步。完善的喷雾干燥过程包括几个步骤的优化,包括进料特性(浓度、粘度、粒度、热稳定性)、雾化、气流(速度、压力、速率和温度)、干燥室(尺寸、物料和形状)、质量控制(粒度分布、水分含量、形态:样品相关分析),以及清洁和维护。可悲的是,扩大一个过程并不是简单的复制和粘贴实验室的参数。通常有必要进行中试规模运行,以确定不会出现任何潜在的扩展问题。为了节省成本并减少所需的试验量,一些公式和考虑因素可以提高按比例放大的实验过程可以根据预期执行的可能性。“完善喷雾干燥过程包括优化如下步骤:进料特性、雾化、气流、干燥室、质量控制、清洁和维护。”目标是在放大过程中保持最重要的工艺条件,以获得相同的粒度和制得粉末的残留水分。通过确定所需的生产能力、产品规格和其他监管要求,清楚定义扩大规模的目标是很重要的。接下来是最重要的考虑因素之一,即放大因素,如干燥速率,停留时间,传热和传质特性,这些因素可能因所使用的设备而有所不同。在喷雾干燥机中,关键工艺参数依次为出口空气温度、液滴大小和出口蒸汽浓度。以下是各种工艺参数的细分,以及如何调整它们以确保成功过渡到更大规模的生产运行。1进料速率较低的进料速率用于实验室设备,所以进料速率将需要按比例增加,以保持相同的干燥条件。这种增长并不总是线性的,必须根据试样的结果进行调整。2进风口温度较大样品量的运行可能需要更高的温度来达到相同的干燥速度。3出风口温度出口温度需要保持不变,这需要仔细监测和控制,特别是因为产品的体积越大,干燥腔体就需要越大。另外,必须小心不要破坏热敏材料。4喷雾气体/分散气体为了达到相同的液滴大小,必须调整雾化气体速率以确保更大的运行,以确保适当的雾化效果,关系可能不是线性的。5干燥气体(抽气机)干燥气体使颗粒从喷嘴流向旋风分离器。对于较大样品量的运行,必须增加速率以确保系统内相同或相似的干燥时间。此外,这个参数可能也不是线性的。在扩大规模时,中试试验至关重要,但也可以进行一些实证测试,以帮助确定参数。一个可以帮助计算的是水蒸发速率,它可以通过以下参数的简单质量平衡来计算:进料流量,进料中总固体含量和粉末中残余水分含量。通过对实验前后的进料容器称重,可以准确地确定进料流量。EVR = 蒸发速率[kg/h]FR = 进料流量[kg/h]TS = 进料中固体总量[kg固体/kg 进料]RW = 粉末中剩余水分[kg 水/kg 湿粉]干燥气流流速由设备的抽气机来控制 然而,这对于放大计算来说不够准确,因为流量随着整个工厂的压降而变化(例如,过滤器中的粉末积聚)。相反,应该使用准确的进出口空气温度读数作为指导参考。仪器的结构相似也很重要,因为它确保了喷雾干燥机的尺寸在较大规模上具有与较小规模相同的比例。大处理量设备尺寸/小处理量设备尺寸=比例系数另一个用于预测不同流动情况下流动模式的重要方程是雷诺指数(Re)。在喷雾干燥技术中,它有助于确保在两个不同处理量下拥有类似的流动条件。ρ 为流体的密度(SI单位:kg/m3)u 为流速(m/s)L 为长度(m)μ 为流体的动态粘度(Pas 或 Ns/m2 或 kg/(ms))ν 为流体的运动粘度(m2/s)在扩大生产规模时,还需要考虑一些与喷雾干燥参数没有直接关系的其他因素,例如安全性和合规性、物料处理、能源效率、质量控制和培训,等。所使用的大型设备可能有不同的安全需求,并且处理大量的原材料,中间体和成品可能需要重新考虑物流情况,包括存储和运输流程。同样,也可能需要抽样和测试以确保质量控制,员工也会需要额外的培训才能使用新设备和新工艺程序。与设备制造商合作是确保成功过渡到商业生产的最好方法,因为像 Bruno 这样的专家在一系列行业中拥有丰富的知识和经验。按照这里的建议,你应该没有问题,扩大你的喷雾干燥过程,把你的产品到下一个商业化阶段吧!下次见!瑞士步琦瑞士步琦公司是全球旋转蒸发技术的市场领先者,并且在中压分离纯化制备色谱,平行反应,喷雾干燥仪和冷冻干燥仪,熔点仪,凯氏定氮仪和萃取仪以及实验室/在线近红外等方面是全球市场主要的供货商。我们相信通过提供高质量的产品和优质的服务,我们能给广大的客户在研究开发创新和生产上提供强有力的支持。我们的所有产品均符合“Quality in your hands” (质量在您手中) 理念。我们始终致力于开发坚固耐用、设计巧妙、便于使用的产品与解决方案,以便满足客户的最高需求。凭借小型喷雾干燥仪 B-290 和 S-300,瑞士步琦巩固了其 40 多年来作为全球市场领导者的地位。实验室喷雾干燥仪融合卓越的产品设计与独特的仪器功能,可为用户提供极佳的使用体验。使用实验室喷雾干燥仪可安全处理有机溶剂;S-300 配备的自动模式可节省大量时间,让整个实验过程调节和可重现性更高;远程控制可以带来极致的灵活性,同时方法编程让操作变得对用户更友好。
  • 空气湿度多少会产生静电?车间太干燥就得用加湿器
    空气湿度多少会产生静电?车间太干燥就得用加湿器【新闻导读】成也湿度,败也湿度 对于电子、印刷、纺织等行业的很多工厂或企业来说是非常贴切,湿度在这些工厂或企业的车间生产时扮演着非常重的角色,几乎每个工序都与湿度有密不可分的关系。电子产品、印刷产品、纺织产品的加工工艺对生产环境的湿度有着严格的要求,当车间内的空气湿度过低的时候,就容易发生静电问题,特别在进入秋冬季季以后,都会经常感觉空气干燥。  空气湿度多少会有静电?一般情况下,当环境空气的相对湿度低于30%RH时,有利于磨擦产生静电,稍不留意就会被“电”到。而如果将室内环境空气的相对湿度达到40%RH以上,就不易产生静电了。也就是说,相对湿度越低,也就越容易产生静电。因此,在电子厂、印刷厂、纺织厂等工厂或企业的生产车间中,普遍要求的相对湿度范围是40%~70%RH,这个区间是全国各地的总范围。  车间太干燥了怎么加湿?其实,很多工厂或企业的车间都会有很干燥的时候,为了提高工人的工作效率和产品的质量,会严格要求车间空气的相对湿度,虽然有的人采用向地面洒水或喷水、湿拖把拖地等方式增加湿度 但是,效果并不理想!为此,现在较多的还是使用工业加湿器来进行喷雾加湿,效果好,可远程控制,还节能人力,适用性广泛,在各个厂房车间都有使用,尤其是电子、印刷、纺织等车间加湿防静电多选择安装工业加湿器,但是,并不是一年四季都需要开的,至于什么时候开,车间湿度在多少的时候开,要看是什么车间,以及工艺要求等各个方面!  在电子厂、印刷厂、纺织厂等工厂或企业的生产车间中除了静电问题还有严重的粉尘,容易出现呼吸道疾病,这也从另一面说明安装工业加湿器的重要性,而正岛ZS-40Z车间干燥用加湿器及ZS系列超声波工业加湿器喷出的水雾会吸附空气中的灰尘,并在重力的作用下下沉,达到除尘的作用。  相对于其他加湿方式的工业加湿器而言,正岛ZS-40Z车间干燥用加湿器及ZS系列超声波工业加湿器具有【雾化颗粒细】 、【使用能耗低】 、【雾化能效高】,【加湿速度快】的显著优势。具有空气加湿、净化、防静电和粉尘、降温、降尘等多种用途 既可以较大空间进行均匀加湿,也可对特殊空间进行局部湿度补偿,具有较高的使用灵活性。欢迎您查询空气湿度多少会产生静电?车间太干燥就得用加湿器的详细信息!  正岛ZS-40Z车间干燥用加湿器及ZS系列超声波工业加湿器控制方式,技术参数:  产品型号--------------加湿量--功率(220V)-----主机尺寸---------出雾口  ZS-10/ZS-10Z--------3KG/H----200(W)---530×250×400(mm)--◎1×110mm  ZS-20/ZS-20Z--------6KG/H----400(W)---530×250×400(mm)--◎1×110mm  ZS-30/ZS-30Z--------9KG/H----600(W)---630×320×480(mm)--◎1×110mm  ZS-40/ZS-40Z--------12KG/H---700(W)---630×320×480(mm)--◎1×110mm  ZS-60/ZS-60Z--------18KG/H---1050(W)--630×320×480(mm)--◎2×110mm  ZS-80/ZS-80Z--------24KG/H---1200(W)--630×320×480(mm)--◎2×110mm  ZS-100/ZS-100Z------30KG/H---1400(W)--630×320×480(mm)--◎3×110mm  ZS-F3600/ZS-F3600Z--36KG/H---1550(W)--710×400×360(mm)--◎3×110mm  ZS-F4200/ZS-F4200Z--42KG/H---1750(W)--710×400×360(mm)--◎4×110mm  ZS-F4800/ZS-F4800Z--48KG/H---2100(W)--710×400×360(mm)--◎4×110mm  ◎计算公式:H=体积*p*温度系数*(X2-X1)/1000*换气次数*损耗系数 公式说明:H-所需加湿量(kg/h)、p-空气密度(kg/m3)=1.2、V-体积(加湿场所面积*高度)、1000-g换算为Kg、损耗系数-1.2(包括人员,环境的密闭效果和材料等因素)、换气次数-通常为2-3次、温度数系-1.2(冬天往上加,夏天就按照1.2或往下减)、X2- X1-每立方米空气的水分重量即绝-对湿度(X2为加湿后,X1为加湿前)   ◎选型参考:加湿器选型需要考虑的因素较多,比如室内空间体积大小、环境温度、设备发热量、通风情况、空调排风都会影响室内环境的湿度以及加湿效果,在计算加湿量时一般需留出一定余量,也就是相应的加大加湿量,而且要从低湿度状态增湿到理想湿度范围来综合计算该空间内所需的加湿量和相对应的加湿器型号。查看更多空气湿度多少会产生静电?车间太干燥就得用加湿器的详细信息尽在:杭 州 正 岛 电 器 设 备 有 限 公 司  综上所述:不管是电子车间,还是其他的印刷车间、纺织车间等工厂或企业的车间,对其进行加湿、降温、除尘、除静电时都会用到工业加湿器,在湿度过低时开启设备,能很好的解决湿度低引起的各种问题。正岛ZS-40Z车间干燥用加湿器及ZS系列超声波工业加湿器可自行加湿恒湿,简单方便,性价比高。  正岛电器会根据不同车间的面积大小、初始湿度、灰尘浓度等综合考虑制定方案,满足包括印刷、纺织、电子、冶金以及料棚、蔬菜大棚、注塑等行业厂房车间的加湿、降温、除尘、除静电。可以为您提供一对一量身定制的空气加湿、预防静电以及除尘降温解决方案!以上关于空气湿度多少会产生静电?车间太干燥就得用加湿器的全部新闻资讯报道是正 岛 电 器提供的,仅供大家参考!
  • 2016.3.21瑞士步琦喷雾干燥技术解决方案网络研讨会
    喷雾干燥技术可以将液体快速转变为粉末,具有快速,易放大,产品质量好,颗粒粒径可控等优点,因此被广泛用于工业产品生产中。小型喷雾干燥仪是研发实验室的常规仪器,对工业产品前期研发起着重要作用。瑞士步琦公司是全球实验室喷雾干燥仪的市场领导者,有着40多年的产品生产和服务经验,其提供的实验室喷雾干燥仪B-290及纳米喷雾干燥仪B-90具有质量好,使用方便,应用范围广等优点,被国内外广泛用户所接受和喜爱。 本次网络研讨会主要内容:喷雾干燥技术原理实验室喷雾干燥常见应用步琦喷雾干燥产品解决方案介绍实验室喷雾干燥仪B-290产品标准操作实验室喷雾干燥仪B-290常见问题解决办法仪器的日常维护和使用注意事项在线提问答复环节 时间:2016.3.21日主讲人: 祝双来 产品专家欢迎广大使用瑞士步琦公司喷雾干燥仪产品的新老用户报名参加。联系方式:沈小姐:021-62803366-121E-mail: shen.y@buchi.com
  • 喷雾干燥高产率的秘密?一篇带你读懂步琦旋风分离技术
    喷雾干燥高产率的秘密1喷雾干燥喷雾干燥被广泛应用于许多领域,目的是将液体转化为粉末的固体状态。料液被分散到热气流中,并通过喷雾干燥技术转化为颗粒。再将这种粉末通过旋风或过滤系统从气相中分离出来。这种干燥技术也越来越多地应用于热敏性材料,如蛋白质、脂类、生物催化剂或传统药物的提取物。小样本量的喷雾干燥不仅用于可行性研究和进一步扩大规模,也可用于小规模生产。因此回收率是工艺评估的关键参数,特别是针对高价值的产品。2旋风技术玻璃制成的旋风分离器已经在工业上广泛应用了一个多世纪。其主要优点是结构简单,且没有活动部件。分离主要是基于气流中颗粒的惯性沉积。在逆流旋流器中,气体通过切向引入使其旋转。这产生的离心力比重力大上百倍甚至到上千倍。颗粒向壁面和旋风器底部移动,而气体向上螺旋到旋风器顶部的气体出口(图1)。旋风分离是一个重要的工业过程,有许多旨在了解和改进其操作的研究,即使从被公认的模型来看,对旋风分离器中复杂的流体动力学行为还未完全理解。旋风分离器研究的目的是在分离速率(更好的产品回收率或更清洁的废气)、压降(更少的压缩机性能要求)和设计(更少的投资成本)之间找到最佳选择。▲ 图1. 逆流旋风分离器示意图3喷雾干燥机的旋风设计对于实验室规模的喷雾干燥机,回收率是非常重要的,已经有几位作者进行了研究,其中 Maa 等人[1998]是最相关的,他们研究了带有标准旋风的 BUCHI 迷你喷雾干燥机 B-190。结果表明,粒径小于 2μm 的颗粒的分离存在极限。这可能导致产品损失进入过滤器。此外,在某些应用中,例如药物输送或纳米技术,平均粒径应小于 2μm,这使得标准玻璃旋风分离器不适合。设计优化 BUCHI 提供了一个台式喷雾干燥机与玻璃旋风分离器结合的导电层,以防止微粒静电结合,从而减少产品损失。而对于作为制药应用中典型基质物质的乳糖,分离性能的差异是明显的(图2)。▲ 图2. 左:无涂层旋风分离器,壁面上的产品损失多;右:有涂层旋风分离器,产品损失少表1 比较了相同干燥条件下的产量。与惯性相比,颗粒直径越小,表面引力越大。因此,内部旋风壁和颗粒之间发生了粘合力,这也导致了自然堆积结构,就像沙漠中的沙丘一样。材料10%乳糖溶液仪器BÜ CHI Mini Spray Dryer B-290干燥参数入口温度165℃出口温度83℃抽气机效率100%进料效率30%回收率无静电涂层的旋风分离器28%有静电涂层的旋风分离器76%表1. 喷涂参数和最终产量:未涂覆和涂覆旋风的比较临近筛孔颗粒,即分离的临界理论颗粒直径,与旋风分离器的直径直接相关,较小的旋风分离器直径使得较小颗粒的分离效果更好。Stairmand[1951]推荐了一种高效旋风分离器的标准设计。基于这些一般的比例和玻璃吹风机的性能,一种新的旋风被开发和优化。此外,产品收集容器的尺寸也缩小了,便于少量处理样品 (图3)。▲ 图3. 小型产品收集容器和玻璃弯头的高效旋风分离器示意图(兼容的所有BUCHI迷你喷雾干燥机型号)4分离性能的测定喷雾干燥过程的分离性能主要是通过测量所收集粉体的质量,并与初始重量的比值来确定的。这仅仅反映了整个过程,并没有量化旋风本身的分离能力。因此,没有在旋风中分离的粉末是通过深床聚酯纤维过滤器来测量的。将高效旋风分离器与标准旋风分离器进行了比较,它们都涂有静电涂层。将不同浓度的盐溶液进行喷雾干燥,得到不同的粒度分布,用激光衍射分析仪测量。当浓度为 1% ~ 20% (w/w)时,平均直径变化在 3.2 ~ 5.7 μm 之间。盐溶液在小型喷雾干燥机 B-290 中喷雾干燥,使用以下参数(表2)。通过小型旋风的压降较高,因此加热干燥空气的吞吐量较低,产生了较低的出口温度。150ml溶液干燥后,用 500ml 蒸馏水清洗过滤器。然后可以用凯氏定氮法对洗涤液进行分析。从氮分析中计算铵盐的量,然后可以确定分离效果,结果如 图4 所示。物料的不同性能对分离性能也会产生影响,因此,分离效果很难预测。在苏黎世联邦理工学院(ETHZ)的一项研究项目中,表明聚乳酸-co-葡萄糖酸(PLGA)的产率可以从 50.6% 提高到 62.0%,这是批量大小仅为 150 毫克和 1500 毫克的样品,这表明了使用小型高效旋风在迷你喷雾干燥机中喷雾干燥极少量产品的可能性。材料1%、5%和20%硫酸铵溶液仪器BÜ CHI Mini Spray Dryer B-290干燥参数入口温度160℃出口温度85℃(标准旋风分离器)出口温度72℃(高效旋风分离器)抽气机效率100%进料效率35%表2. 决定旋风分离器分离速率的干燥参数▲ 图4.两种旋风分离器对喷雾干燥铵盐的分离率的影响5结论本文介绍了一种新型的高效旋风分离器,它比标准旋风分离器具有更高的分离效率,特别适用于小颗粒和高价值产品的分离。当然,BUCHI 喷雾干燥仪可以处理极小批量的高价值产品。6参考文献Maa, Y.F., Nguyen, P.A., Sit, K., Hsu, C.C. [1998] Spray-Drying Performance of a Bench-Top Spray Dryer for Protein Aerosol Powder Preparation, Biotechnol. Bioeng., 60,3, 301-309Sowter, J.K. [1986] Cyclones in industrial processes, Van Tongeren Intl. Ltd. Stairmand, C.J. [1951] The design and performance of cyclone separators, Trans. Instn Chem. Engrs, 29, 356-383
  • 【瑞士步琦】利用喷雾干燥合成MOFs和COFs
    利用喷雾干燥合成 MOFs 和 COFs金属有机骨架(Metal Organic Framework, MOFs)和共价有机骨架(Covalent organic frameworks, COFs)是当今最具吸引力的多孔材料之一。它们具有出色的孔隙度,应用场景广泛,如气体储存,二氧化碳捕获,气体分离,传感,药物输送和催化。传统方法制备MOFs、COFs和相关复合材料的成本高、生产时间长。而喷雾干燥作为一种有前景的合成技术,已经在各个领域的制造过程中得到广泛应用。它能够快速、连续和可扩展地生产干燥的微球状粉末,与传统方法相比,降低了制造成本和生产时间。▲ 图1 喷雾干燥装置示意图使用喷雾干燥合成 MOFs 时遇到的挑战。喷雾干燥的一个潜在问题是,在喷雾干燥开始之前,在接触 MOF 前驱体混合物时,固体会迅速沉淀,这可能导致副产物或大块的 MOF 晶体阻塞喷嘴。解决方案:这个问题可以通过使用T型接头或三流体喷嘴(图2)来解决,这些附件可以缩短前驱体溶液之间的接触时间。▲ 图2 喷雾干燥的综合通用性的示意图具有缓慢结晶动力学的 MOFs:应用喷雾干燥,连续流体辅助合成。由于通常需要较长的反应时间,直接注射并不方便合成含有高核团簇(如锆-氧羟基团簇)的 MOF。这种方法通常提供紧凑的、球形的、微大小的 MOF 微粒。在喷雾干燥中,干燥室内的热气流缩小了微滴。在干燥过程中,前体浓度在表面增加,直到 MOF 纳米颗粒开始结晶。在传统的方法中,这导致了由纳米晶(图3a)组成的空心超结构。然而,当使用连续流反应器时,在喷雾干燥前达到均匀的簇浓度和溶液温度。因此,MOF 纳米颗粒一旦在热干室中喷射,就开始形成,从而有利于微液滴内部的均匀结晶,最终决定了致密珠或上层结构的形成(图 3b)。▲ 图3 喷雾干燥形成中空 MOF 超结构喷雾干燥法绿色合成 MOFs:以水为溶剂。为了可扩展,可持续和具有成本效益的 MOFs 制造工业过程,研究实验室通常使用的有机溶剂必须用水代替。在此背景下,2018 年,我们展示了通过喷雾干燥,连续流辅助方法,水基合成两种 UiO 型 MOF, UiO-66- NH2 和富马酸锆(也称为 MOF-801)。众所周知,能够与连接剂竞争金属配位的调节剂(即单羧酸)可以影响反应动力学,从而影响 MOF 的成核和生长。因此,通过控制调制剂的量,我们能够优化 UiO-66-NH2 球形微球(BET表面积:1270 m2/g)的水溶液生产(乙酸浓度:30%),以 40g 的规模以 85% 的收率生产它们该演示为使用喷雾干燥作为一种可扩展的绿色方法来连续一步制造成型 MOF 微珠(见上)奠定了基础。COFs 的喷雾干燥合成。在探索了喷雾干燥合成和 MOFs 的合成后修饰之后,我们接下来转向共价有机框架(COFs),从亚胺基 COFs 开始。重要的是,COFs 必须在热力学控制下合成。然而,正如我们上面提到的,喷雾干燥机中微滴的快速干燥有利于形成动力学产物而不是热力学产物。在这个意义上,Dichtel 等人报道了无定形亚胺基聚合物可以通过动态共价化学结晶。因此,将喷雾干燥与动态共价化学相结合,可以获得由亚胺基 COF 纳米晶体组装而成的球形超结构。在这种方法中,第一步是通过喷雾干燥形成无定形亚胺基聚合物球(动力学产物),然后通过动态共价化学使球结晶(热力学产物),从而保持无定形球的原始尺寸和形态(图4b)。利用该方法,我们将 1,3,5-苯三乙醛(BTCA)与1,3,5-三(4-氨基苯基)苯(TAPB)反应合成了亚胺基COF-TAPB-BTCA。简单地说,在进口温度为 200°C 的三流体喷嘴中,分别将 BTCA 溶液与 DMSO 和乙酸(9:1 v/v)的混合物和 TAPB 溶液分别雾化,得到了无定形亚胺基聚合物球。然后,将干粉分散在 1,4-二氧六烷/三甲苯/水/乙酸的混合物中,并在 80℃ 下加热 192 h。经过这两步过程,我们获得了结晶,中空的亚胺基COF- TAPB-BTCA 上部结构(BET表面积:911 m2/g)。后来,我们扩展了这种方法,合成了COF-LZU1 (BET表面积:319 m2/g)和 COF-TAPB-PDA (BET表面积:1162 m2/g)上部结构。▲图4 喷雾干燥形成 COFs 微粒示意图BUCHI 喷雾干燥仪 B-290/S-300 能够以快速,连续和可扩展的方式生产干燥的微球形粉末,从而降低制造成本和缩短生产时间。此外,由于其高重现性和操作简单,喷雾干燥适用于几乎无限种类的前体、成分和反应条件,为有机、无机材料合成领域提供了高效解决方案。▲BUCHI S-300 喷雾干燥仪▲BUCHI B-290 喷雾干燥仪
  • 【客户之声】瑞士步琦&睿智化学:全国首台喷雾干燥仪 S-300 安装及访谈实录
    上海睿智化学研究有限公司是一家世界领先的,秉承着创新驱动、客户至上的服务理念,致力于为全球制药公司和生物技术公司提供全面且高品质的新药研发服务的公司。公司业务涵盖了抗体早期研发、化药早期研发、药理药效、药代药动及早期毒理、生物药工艺开发与生产、化药工艺开发与生产、临床样品生产等新药研发各环节,为客户提供整合一体化的新药研发服务。同时,睿智化学也是步琦全新喷雾干燥仪 S-300 在中国的第一位客户。2023 年新春伊始,在安装新机的同时,瑞士步琦业务发展部祝双来经理有幸采访到上海睿智化学研究有限公司药代动力学和早期毒理部门的刘娟女士,以下是此次采访的主要精彩内容,更多分享可以观看下方视频。非常荣幸邀请刘老师参与我们喷雾干燥新品 S-300 系列产品的访谈,请您先做一下自我介绍。大家好,我叫刘娟,来自于上海睿智化学研究有限公司的药代动力学和早期毒理部门,主要是负责制剂处方前研发这部分工作。谢谢刘老师。方便也为我们介绍下药代动力学和早期毒理学的相关内容吗?非常荣幸。我们部门药代动力学和早期毒理研发部门,成立于2007年,主要由体外药代动力学、体内药代动力学、Non-GLP&毒理GLP和Non-GLP生物分析这四部分组成。在过去十几年间,我们部门已经为世界各地众多客户累计完成数以万计的化合物ADME体外筛选试验和体内药代的动力学实验,这些实验数据可以用于支持客户早期药物的筛选和开发。我们公司这种全方位的一站式体内外药代和毒理学打包服务,可以支持客户IND申报。这么多年我们公司也具备了很多中美申报的成功经验。好的,谢谢刘老师。喷雾干燥技术对您的研究能够起到什么帮助呢?喷雾干燥在我们部门主要是针对一些难溶性化合物作为增溶手段之一。我们将这类化合物与适合的载体,例如水溶性载体PVP、肠溶性载体HPMC-AS系列等,进行喷雾干燥,做成无定形固体分散体,用于早期的动物PK实验,有利于提高难溶性化合物的溶出速率和体内生物利用度。谢谢刘老师非常详细的介绍。刘老师您这边也用了很久的步琦上一代喷雾干燥仪,我相信您应该有很多使用经验以及心得,可以跟我们分享一下吗?我们其实从2013年开始用步琦的B-290(喷雾干燥仪)这个产品,最大的感触就是即使过了10年,设备的性能都是运行得非常稳健非常好的。我觉得这肯定基于步琦合理的工业化产品设计,还有步琦售后同事的技术支持,给了我们很多建议帮助,让我们可以除开这个设备本身,可以专注于产品的研发、参数的优化,让我们好好做项目,所以我们在心里也是非常感谢步琦同事在过去十几年间的帮助,谢谢!谢谢刘老师的高度评价!我们在去年(2022年)8月份推出全新一代的喷雾干燥仪 S-300,贵公司马上就订购了一台新设备,可以和我们分享一下新设备在哪些方面给您带来帮助吗?基于对步琦品牌的信赖,我们公司在第一时间就采购了一台新型 S-300 设备。其实我们自己也是非常荣幸可以成为国内第一家拥有这台设备的公司!从我们使用者看来,新产品其实有非常多的优点:首先很明显大家可以看到外观的改变,现在这个触控屏幕比起老式的按键面板,在参数控制或操作使用方面是更方便的;然后再包括这种一键自动运行和一键出报告,这些方面让我们觉得步琦在保证仪器稳健性、实用性这些方面的同时,在设计外观上黑白搭配的设计美学做得也非常在线。现在设备中还有哪些参数对您有帮助吗,比方说过程控制、过程监控等方面?当然当然。第二个方面就是说在记录参数方面。因为老式的(B-290)它不会自动记录,所以准备性和连贯性肯定都不是太好,并且也不能体现喷干的一个动态变化,因为记录的数据都是零散的,现在它(S-300)可以自动运行,然后一键把这些所有图形动态变化全部展示出来,一键导出报告显得非常专业、数据真实性会非常好。另外,步琦这个 S-300 新设备在很多细节上也做了改进,我觉得就是为客户考虑了很多,让我们在真正使用过程中减少这些痛点或者麻烦点,来帮我们减少这部分的工作量,我们觉得非常好的。新的设备还保留着原来 B-290 的特点,像喷嘴也用红宝石加固了,这些零零散散的细节加起来,给产品的稳定性和质量带来保障,做到更好、更极致!好的,非常感谢刘老师即专业又精彩的分享。▲ 安装现场▲ 采访现场▲ 培训现场
  • 美国发明用“喷雾解析电离质谱法”快速准确辨识指纹
    想必所有的侦探小说迷都知道,提取和分析指纹真是一桩乏味且冗长的活计。如小说中描写的那样,严谨的法医们挥着小刷子、在指纹上施粉、再粘上胶带……即使对最为耐心细致的人,这都是一个不小的挑战。不过现在,法医们不必再像《犯罪现场鉴证》(CSI)中描绘的那样,为辨识指纹焦头烂额了。只需一个便携式指纹分析器,棘手问题不难迎刃而解。   8月份的《科学》杂志撰文介绍了“喷雾解析电离质谱法”(简称DESI)的文章,这项技术的发明者是来自印第安纳普渡大学的戴米安艾法教授和他的团队。该技术的过人之处在于:不同于传统的光学技术,DESI是一种化学技术。它能够快速、准确地鉴定指纹,易于野外操作,对重叠指纹和罪犯曾接触物体的情况也能了如指掌。  这项技术的工作原理是:在一片极小的指纹区域(约0.15mm×0.15mm)内,喷上带电的甲醇与水的混合物。当这些小液滴与指纹相接触时,它会自动提取指纹中的化学物质,制造出一层液态薄膜。随着该指纹区域内喷洒的液滴的增加,先前形成的液状薄膜就会散开,并吸入光谱仪。此时,光谱仪便开始进行所收集分子的分析。这一过程所耗时间仅为数十秒。   DESI正是通过对指纹上所含分子的辨析来“抓出”真凶的。指纹上的每一个分子都会被光谱仪赋予一个所谓的化学“像素”。这里的“像素”当然和屏幕上的像素意义不同:后者代表一种颜色,而前者则代表着一种分子。指纹由各个指纹片断构成。   DESI是一项基于化学原理的技术。所以,相比视觉技术,它便拥有另一个卓越之处:能够检测留下指纹的人在此之前接触过那些物品。艾法和他的同事们在实验中就曾检验出手指接触过的可卡因、大麻、炸药等物。此外,对于光学技术很难辨析清楚的重叠指纹,DESI也能轻松搞定。  DESI不仅将成为侦探们探案的利器,也极有牵引医生目光的潜力。 因为DESI也同样能够化验指纹上的器官分泌物。这些分泌物虽停留在指纹上,却是身体内部新陈代谢的直接产物。因而,它们又可以被视为是人体健康的风向标之一。或许,我们可以期待有一天医生能够凭着扫描病人的一块皮肤就诊断出病人身上的病症。  现在,艾法团队的成员格拉汗库克斯 (Graham Cooks)已经成功制作出一台内置微型质谱仪的DESI仪器, 这台仪器有医药箱那么大,很适宜于法医随身携带。面对日益强大的指纹分析技术,看来,是惯犯们收敛自己双手的时候了。  (译自《经济学人》)
  • 电子商务:让工业加湿器企业走得更远
    电子商务:让工业加湿器企业走得更远 在过去很长的一段时间里,工业加湿器行业的发展受到时间性,地域性等各方面的限制,总是得不到良好的发展走势。或者就是说在某些方面工业加湿器企业所面对的市场也很有限,得不到效益最大化。 当电子商务营销模式兴起以后,这种新型的网络营销模式很快的就成为了许多工业加湿器生产厂家的主要经营模式,成为了许多企业将产品推向国内外市场的重要途径。因为电子商务的兴起,可以让工业加湿器行业也取得了长足的进步,让每一个工业加湿器企业走得更远。工业加湿器企业靠着电子商务可以拥有更广阔的市场;而且客户也可以不受时间的限制,不受空间的限制,在选购产品的过程中甩掉了许多传统的环节,可以在网上进行随意挑选随时进行订购。 同时,市场发展潜力更大:一个企业可以面对全球的客户,反过来也同样一个客户在网上也面对全球的生产厂家,具有更多的挑选性,更快速的流通和低廉的价格。电子商务减少了传统营销模式中间的许多麻烦购物环节,节省了大量的开支,从而也大大降低了商品流通和交易的成本。在日后生活进步的过程中,电子商务将会把工业加湿器行业的发展推向顶峰。 友情提示:在电子商务发展如此快速和呈现良好势头的同时,我们应该注意到这是一个虚拟的空间,在购买工业加湿器的时候作为客户应该擦亮双眼,以避免上当受骗,如果有条件的话,尽可能的多访问一些同行,听听别人的意见。或者到生产厂家进行实地考察,那么就会减少不必要承担的购物风险。
  • 【瑞士步琦】迈出喷雾干燥扩大化技术的第一步
    迈出喷雾干燥扩大化技术的第一步喷雾干燥和放大试验是在化工领域中常用的工艺。喷雾干燥是一种将液体物料通过喷雾器喷射成微小颗粒,在干燥室中与热空气接触,以迅速将液体蒸发并转变成固体颗粒的过程。瑞士步琦和 GEA 是在喷雾干燥领域中知名的设备制造商。他们提供多种各样的喷雾干燥设备,包括实验室规模、中试规模和工业规模的设备。基于客户的需求,设备可以通过调整参数来满足不同的干燥要求。从实验室到中试的喷干目标是在放大过程中保持最重要的工艺条件不变,例如制备的粉末如何获得相同的颗粒尺寸和残留湿度。目前喷雾干燥的市场趋势提高药物的生物利用度通过可吸入颗粒给药生物可降解聚合物作为药物包封的基质材料生物技术产品,比如酵母和细胞培养物凝聚的纳米颗粒的干粉汽车工业中的锂离子电池香味的微胶囊化和掩蔽天然中药产品放大试验是在实验规模上对已开发的工艺进行验证和检验的过程。使用步琦小型喷雾干燥仪 S-300/B-290 进行喷干过程条件的摸索,确定符合条件的参数范围后,再使用 GEA 喷雾干燥仪 MOBILE MINOR 进行更高产率的处理,并保证相近的粉末含水量和颗粒尺寸。在喷干参数转化中,须保证最重要参数恒定,仅调整对过程影响较小的参数。对于喷雾干燥仪来讲,重要的过程参数是出口空气温度、雾滴尺寸和出口蒸汽浓度。出口温度可以直接测定并能够在大型喷干设备上保持相同;粉体颗粒的湿度则与离开干燥筒的气流湿度相关,为了在 S-300/B-290 上确定该条件,则需要更精准的了解喷雾干燥过程中水的蒸发效率和总气体流量,包括干燥气流和雾化气流。▲S-300▲B-290步琦小型喷雾干燥仪 B-290 的各喷干参数是以机械运行功率的形式体现,在做放大实验时需要对照专业数据表进行转换,而最新推出的小型喷雾干燥仪 S-300 中所有参数,例如喷雾气流、干燥气流和泵速,均以 SI 值(国际单位制)形式提供,并由系统自动调节,可最大程度减少数据模型转换的难度。同时,喷雾干燥实验过程中所控制的每个参数均会随着时间被记录下来,形成喷干参数曲线,可以精准的抓住每个时间点各重要参数的变化,对于和大型喷干设备的实验衔接有非常重大的意义。在喷雾干燥放大试验中,步琦和GEA MOBILE MINOR 提供的设备可以模拟实际生产环境的条件,例如风速、温度、流量等参数。通过实际操作和数据收集,可以评估喷雾干燥过程在大规模条件下的效果,并优化工艺参数以提高生产效率和产品质量。对比其他类型仪器,喷雾干燥是一种更容易进行扩大化的技术;然而,在喷雾干燥扩大化生产转化过程中仍有部分不明确因素和困难点,主要是由于样品内物质特性和设备干燥能力对产量扩大化影响较大。基于数十年的经验和全球数千台的安装设备,瑞士步琦公司和德国 GEA 公司可为不同阶段的扩大化生产提供专业的喷雾干燥解决方案。关于更多喷雾干燥参数转化的问题,非常期待您与我们共同探讨。欢迎您扫描以下二维码,我们将为您准备一份关于喷雾干燥数据放大的专业文件,希望为您的扩大化生产提供一定帮助。“ 长按以上二维码即刻获取
  • 【瑞士步琦】固体分散体技术和喷雾干燥在难溶性药物中的应用
    固体分散体技术和喷雾干燥在难溶性药物中的应用近年报道的新药种类近 90% 都是属于水难溶性药物;由于其溶解度偏低,需要的给药剂量比其他药物大得多,这就使得难溶性药物的临床治疗效果低于预期。水溶性较差的药物化合物,由于其固有的低水溶性和在相关吸收窗口期内无法溶解于胃肠道介质,因此口服制剂的制备极具挑战性。业界研究者认为活性药物溶出限制其速率,为了获得足够的生物利用率,了解如何提高溶解速率非常重要。常用提高溶出度或溶解速率的方法有:固体分散体,药物颗粒微纳米化和优化脂质剂型配方等。固体分散体作为近些年的研究热点一直被广泛关注,它的优势也非常明显:改善难溶于水的药物化合物的性质,提高药物溶出速率,并且生物利用率也有明显改善。通过搭配水溶性聚合物,固体分散体主要应用于速释型药物系统,同时近期有研究发现其在缓释系统的表现也同样优异。固体分散剂的制备方法有很多种,包括基于溶剂的雾化蒸发技术产生微粒和对所得固体分散体进行微粒化的熔融技术。其中溶剂蒸发法包括喷雾干燥,冷冻干燥,超临界流体技术,静电喷雾和静电纺丝等方法。喷雾干燥是最常用于制备固体分散剂的技术,由于喷雾干燥可以生成细小的液滴,具有高比表面积,所以是一类非常快速的干燥过程。市面中喷雾干燥有不同类型的装置,尽管雾化装置和雾化能力各不相同,但其中大多数元配件都有一定相通性。近年来,研究者对喷雾干燥颗粒形成机理的探索也逐年增加;已经提出相关模型用于解释喷雾干燥颗粒形成的过程,特别是溶媒蒸发阶段,这也是液滴固化形成干燥颗粒的关键阶段。自从 1872 年首台喷雾干燥设备发明制造以来,在工艺及硬件方面已取得很大进步,同时也完全扩展到工业应用场景中。喷雾干燥可以通过简单的一步制造法产生小颗粒,并可以一定程度控制颗粒的特性以达到改善其药物传递性能的目的,这就非常适合肠道部位短的吸收窗口期,保证药物在相对短的距离内扩散。此外,喷雾干燥固体分散体微粒溶解速度快,可以获得良好的溶解曲线,还可以用于控制固体分散体的质量属性,防止药物与载体相分离,以提高药物稳定性和生物利用度。利用喷雾干燥制得的固体分散体具有粗糙表面和多空内部结构,有效增加颗粒总表面积;对研究微观结构及微观结构对配方性能的影响来讲,是当前研究优化所用配方的一种有效方法。在喷雾干燥过程中,可以调整一系列参数用以控制干燥过程和最终的颗粒特性。喷干过程中重要参数包括入口温度和出口温度,雾化气体流速,料液流速,料液粘度和液体中物料的性质。入口温度和出口温度是物料功能性过程监控解决方案的重要参数,有相关研究表明入口和出口温度之间的比率会影响形成颗粒的特性以及回收率;干燥气流对颗粒特性似乎没有任何直接影响,但在操作过程中还是建议使用最大流速,因为它会影响入口温度和出口温度。
  • 喷雾干燥技术深度剖析——瑞士步琦成功举办“为电池行业供能”网络研讨会
    精彩回看2022 年 3 月 25 日,瑞士步琦携手粉体网开展“为电池行业供能”网络研讨会议,会议中主要介绍电池行业的前沿成果、喷雾干燥技术在电池行业中的技术应用,以及瑞士步琦公司喷雾干燥及造粒解决方案,以期为电池行业的客户提供更加专业的技术服务支持。会后应广大客户的需求,我们整理出更加详细的喷雾干燥相关技术内容,对喷雾干燥实验的流程进行详细分析,希望可以在喷雾干燥技术在各行业的推广提供有利帮助。喷雾干燥技术详解喷雾干燥是一种应用广泛的干燥方法,常用于水/有机溶液、乳浊液和悬浊液以获取干燥粉末。自 20 世纪 40 年代以来,喷雾干燥一直是技术强大且应用广泛的制备方法,应用范围涵盖从化学、制药、生物技术到食品工业等所有主要工业行业。几十年来,喷雾干燥技术是我国发展最快的干燥技术种类之一,它带动了我国的食品制造、冶金、材料、化工和陶瓷等行业的发展。通常,喷雾干燥技术可以用于干燥处理、颗粒造粒、包埋或改变材料结构。在喷雾干燥过程中,物料溶液经雾化器雾化剪切成细小雾滴,并与热气流接触,雾滴中溶剂被蒸发最终形成粉末颗粒。一个完整的喷雾干燥工艺可以分为四个步骤:物料溶液的进样料液雾化雾滴的干燥气固分离01相关仪器BUCHI 小型喷雾干燥仪 B-290 喷雾干燥装置BUCHI 纳米喷雾干燥仪 B-90 HP 喷雾干燥装置✓1.1 物料溶液的进样料液的进样一般通过蠕动泵进行,样品溶液放置于特定的容器中,必要时进行连续的样品搅拌和样品控温操作。通过控制蠕动泵的转速快慢来调节进料的速度,最终使得液体物料流入喷嘴中。实验室小型喷雾干燥仪一般都配有相应的内置式蠕动泵,方便对工艺进行控制。✓1.2 料液雾化雾化是非常重要的一个过程,其影响形成液滴的性状、结构和大小分布,从而影响最终产品粉末的大小和特性。雾化形成的细小雾滴大面积暴露在干燥热气流中,溶剂快速蒸发,所以对热敏感物质也同样适用,最终获得所需形态和物理特性的干燥粉末。根据不同的雾化形式,常见的雾化器有压力式喷嘴、超声喷嘴、二流体喷嘴和旋转盘式喷嘴,如下图所示。*从左到右依次是A二流体喷嘴,B旋转式喷嘴,C压力式喷嘴,D超声喷嘴瑞士步琦(BUCHI)小型喷雾干燥仪B-290可以搭配二流体喷嘴(或三流体喷嘴)和超声波喷嘴进行不同造粒需求的喷雾干燥应用。二流体喷嘴可以应用于实验室小批量样品研发和处理需求量更大的工业生产,而超声喷嘴更适合精细样品处理的实验室设备。喷嘴的选择主要取决于工艺的规模、进样液特性和对成品的需求。此外,BUCHI 2009 年推出的纳米喷雾干燥仪 B-90 的雾化原理与以上提到的方式均有所不同,该产品技术先进,非常适合纳米溶液或小颗粒样品需求的应用。截止目前,市场上仍未同类产品出现。纳米喷雾干燥仪利用压电效应驱动喷头处的金属网筛进行高频震动,从而将进样液剪切产生细小雾滴,可以制备亚微米级和纳米级尺寸的颗粒。*BUCHI 纳米喷雾干燥仪 B-90 HP 压电原理雾化器震动示意简图✓1.3 雾滴的干燥雾化后的细小雾滴与加热介质(干燥热气流)发生密切接触,这个过程在干燥室内进行。喷雾干燥仪器的设计影响着雾滴和热气流的接触方式雾滴在干燥室内的行动轨迹和停留时间、颗粒在干燥室内的沉积。根据物料和热气流进入方向的不同,下图中列出了几种不同的雾滴和热气流的接触干燥方式。实验室小型喷雾干燥仪常见的是采用并流式的模式。这种设计方式的好处在于随着干燥的不断进行,系统温度逐渐降低,所以非常适合热敏性产品的喷雾干燥应用,而且物料损失较低。*喷雾干燥仪气流干燥方式:从左到右,并流式/逆流式/混流式雾滴和热气流接触后,溶剂快速干燥,这个过程本质上是一种物理蒸发过程。液滴中水分的蒸发是颗粒成型过程中最关键的步骤,并且与最终产品形态和质量有关。下图中列出了液滴与热气流接触后的时间-温度变化。一旦液滴暴露在热气体中,它会从初始温度迅速加热到与湿球温度相对应的平衡蒸发温度(图5,AB)。水分不断从液滴表面去除,只要液滴表面保持水分饱和,干燥就会以接近恒定的速率进行(图5,BC)。随着干燥的进行,水分无法以保持饱和的速度供应到湿球表面,液滴表面往往会形成薄壳。壳形成后,水分去除成为一个扩散控制的过程,蒸发速率取决于蒸汽通过壳体干燥表面的扩散速率。在此阶段,粒子将开始加热(图5,CD)。如果液滴温度达到水分沸点,蒸发开始,液滴加热停止,因为能量用于蒸发过程(图5,DE)。一旦去除所有剩余水分,温度再次升高,直到达到周围气体温度,也称为出口温度(图5,EF)。因此,产品暴露的最高温度是出口温度,它是溶剂蒸发焓、液体中固体浓度和通过干燥室壁的热损失关联结果。*图5:雾滴溶剂蒸发过程中温度变化雾滴干燥后最终形成的颗粒形状有多种,受物料性质,溶剂性质以及喷雾干燥过程参数如加热温度,喷嘴结构等多种因素影响,常见的形态如下图所示:*喷雾干燥过程中形成的常见颗粒形状和结构喷雾干燥中最常见也是最经济的干燥介质是空气,干燥空气进入喷雾干燥仪时通常会先连接除湿机和过滤器,进行湿度控制和除灰尘,来确保工艺的稳定和重现性,减少污染。另外,对于那些需要避免爆炸风险和防止敏感样品氧化的喷雾干燥应用,惰性气体则是首选,例如氮气。在使用氮气等惰性气体的情况下,可以考虑建立闭环系统保证惰性环境,同时惰性气体可以再循环利用,并且也可以回收溶剂,无论是产品质量,操作安全还是环境友好性都是最好的方案。✓1.4 气固分离干燥之后的产品通过旋风分离器和布袋除尘器与气流分离的方式(或者其他分离方式),得到喷雾干燥目标产品。旋风分离器因其成本低、维护要求低而被广泛使用。如图7所示,它们利用离心力将固体颗粒与载气分离。气流和颗粒从顶部切向进入旋风分离器,并向下移动,形成一个外部漩涡。外旋涡中不断增加的空气速度对颗粒施加离心力,并将其与气流分离。一旦气流到达旋风分离器的底部,就会产生一个反向的内部漩涡,清洁气体从顶部离开旋风分离器作为废气排出系统。不同大小或密度的颗粒在旋转气流中受到大小不同的离心力:较大颗粒因受到较大的离心力,因此更靠近玻璃壁;随着颗粒约接近壁面,离心力作用变小,颗粒会向下掉落收集在底部收集瓶内。*图7:旋风分离工作原理。虚线箭头表示外部漩涡,而带状箭头表示内部漩涡
  • 常州一步喷雾干燥机气扫装置获专利
    日前,常州一步干燥设备有限公司喷雾干燥技术领域中具有除尘功能的喷雾干燥机气扫装置获实用新型专利授权。喷雾干燥机干燥塔出料段底部内表面固定有第一挡套,气扫杆伸入出料段的上方部位固定有开口向下的第二挡套,气扫杆穿过密封结构后向下延伸的伸出端与高压风机连通。伸出端侧面设接口,密封结构侧面设气封进口,两口通过管路连通,密封结构顶部与第一挡套的下开口连通,第二挡套罩设在第一挡套上,两者之间不可避免地存在间隙,通过从气流主路引出分路将气流引入到挡水套与气扫杆之间,气流从两挡套之间的间隙流出,实现气密封,防止干燥塔内的细粉进入间隙以及传动箱内。常州一步干燥设备有限公司是专注生产干燥设备的厂家,多年担任中国制药装备行业协会副理事长单位、中国干燥设备行业协会副理事长单位、石油和化学工业联合会技术装备干燥组副组长单位,是国家高新技术企业、国家标准起草单位。公司主导起草1项国家标准(中药浸膏喷雾干燥器)、参与14项行业标准的制定,累计申报了50多项专利技术,产品多次荣获江苏省著名商标、江苏省民营企业、重合同守信用企业,企业资信等级连续二十多年AAA级。公司拥有机械加工设备200多台(套),产品已发展到32大类,300多种规格品种,累计申报了50多项专利技术,2021年被授予江苏省专精特新企业,并获得常州市区长质量奖。1998年经国家有关部门批准,设立“中国干燥制粒研究开发中心”,致力于干燥、制粒、混合等相关粉体工程的新工艺、新技术的研究及新产品开发。
  • 喜报,瑞士步琦喷雾干燥仪荣获科学仪器2019年度用户青睐产品
    仪器信息网讯 “科学仪器行业年度用户青睐仪器”奖自举办以来,已成功评选过十二届,作为仪器信息网重要产品奖项之一,该奖项旨在推荐上一年度用户关注度最高的仪器,并为用户选购该类别仪器提供重要的参考。 经过过严格评选,最终评选出科学仪器行业国内、国外用户青睐仪器共40台,瑞士步琦产品小型喷雾干燥仪B-290 荣获2019年度用户青睐仪器。喷雾干燥技术广泛应用于制药&化妆品、食品、化工材料等行业中,可以开展实验室研究,中试和生产。瑞士步琦公司是实验室小型喷雾干燥仪的全球市场领导者,公司从1979年开始,一直供应小型喷雾干燥仪B-190/B-191/B-290和纳米喷雾干燥仪B-90系统。 小型喷雾干燥仪在国内外拥有4000多的用户购买并一直使用很好,拥有最广泛的应用文献和专利参考。步琦实验室用小型喷雾干燥机主要用于食品、饮料、 香精香料、 制药、 天然产物、 生物、 乳制品、 化工、 颜料、 染料、 陶瓷、高分子材料、 金属合金新材料、 高性能电池等各种应用。小型喷雾干燥仪B-290不仅能直接从溶液制得粉末,还能一步完成其他许多处理功能:调整颗粒尺寸、纳米微粒的凝聚、悬浮液干燥、颗粒包衣、将液体和固体物质固定在基质上、制备微胶囊等。喷雾干燥作为一种柔和、连续和可拓展的干燥过程正日益受到关注,由于物料的干燥是在瞬间完成,受热时间非常短,特别适用于热敏性物料。1、适用于对热敏感性物的干燥如生物制品、生物农药、酶制剂等,因所喷出的物料只是在喷成雾状大小颗粒时才受到高温,故只是瞬间受热,能保持这些活性材料在干燥后仍维持其活性成份不受破坏。2、整个喷雾干燥过程都是在玻璃器皿中进行,操作人员可清楚看到,如有问题可及时调整 。3、玻璃器皿内壁都经抗静电处理,故在一般干燥情况下干粉不会粘到内壁上,保证样品的高回收率。4、进料量通过进料泵调节,最小样品量小于30ml。5、对于某些药品的喷雾干燥,为达无菌的目的,可在使用前用高温热空气消毒,空气进口设置过滤器,以保持空气的洁净。6、干燥后的成品干粉,其颗粒度较均匀、一致。7、本机设有喷嘴清洁器(通针),可自动清洗喷嘴,防止喷雾干燥时发生喷嘴堵塞。8、热风温度及流量均有液晶显示。9、所有采用的各项参数均有液晶显示。10、可以处理纯有机溶剂,水和有机溶剂的混合溶液,保障实验安全。
  • 100万!复旦大学毛细管电泳-电喷雾离子源质谱接口仪采购项目
    项目编号:0705-224002028070项目名称:复旦大学毛细管电泳-电喷雾离子源质谱接口仪采购国际招标预算金额:100.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):98.0000000 万元(人民币)采购需求:1、招标条件项目概况:毛细管电泳-电喷雾离子源质谱接口仪采购资金到位或资金来源落实情况:本次招标所需的资金来源已经落实项目已具备招标条件的说明:已具备招标条件2、招标内容:招标项目编号:0705-224002028070招标项目名称:毛细管电泳-电喷雾离子源质谱接口仪采购项目实施地点:中国上海市招标产品列表(主要设备):序号产品名称数量简要技术规格备注1毛细管电泳-电喷雾离子源质谱接口仪1套毛细管温控装置:毛细管的温度控制采用液体温控方式,温度控制范围不窄于15-60℃,温度控制精度≤0.2℃预算金额:人民币100万元 最高限价:人民币98万元 合同履行期限:签订合同后3个月内合同履行期限:签订合同后3个月内本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 100万!复旦大学毛细管电泳-电喷雾离子源质谱接口仪采购项目
    项目编号:0705-224002028070项目名称:复旦大学毛细管电泳-电喷雾离子源质谱接口仪采购国际招标预算金额:100.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):98.0000000 万元(人民币)采购需求:1、招标条件项目概况:毛细管电泳-电喷雾离子源质谱接口仪采购资金到位或资金来源落实情况:本次招标所需的资金来源已经落实项目已具备招标条件的说明:已具备招标条件2、招标内容:招标项目编号:0705-224002028070招标项目名称:毛细管电泳-电喷雾离子源质谱接口仪采购项目实施地点:中国上海市招标产品列表(主要设备):序号产品名称数量简要技术规格备注1毛细管电泳-电喷雾离子源质谱接口仪1套毛细管温控装置:毛细管的温度控制采用液体温控方式,温度控制范围不窄于15-60℃,温度控制精度≤0.2℃预算金额:人民币100万元 最高限价:人民币98万元 合同履行期限:签订合同后3个月内合同履行期限:签订合同后3个月内本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 静电问题何以解忧,唯有工业加湿器可防治
    静电问题何以解忧,唯有工业加湿器可防治【新闻导读】在每年的秋冬季节,不管是北方地区,还是南方地区的相对 湿度都会相对较低,如果碰上天气异常干燥的时候,很多工厂企业的生产车间环境的空气也是非常干燥容易产生静电的,这对车间的正常生产和产品的品质造成的影响是很大的,常常让车间生产人员不知所措; 静电现象虽然看不到摸不着,在很多时候也不容易被我们所察觉,但不管是在日常生活,工作中,还是工业生产中,一旦产生静电现象往往都会给我们带来许多不利的影响和意想不到的损害,对此很多人应该都有切身体会吧!特别是在天气干燥的时候,静电现象相对来说就比较频繁,对工业生产的影响和危害也就越大; 那么,该如何解决生产车间的静电问题呢?上面的内容已经详细为你详细介绍了解决之法--根据现场工况配置相应的正岛ZS-40Z及ZS系列超声波工业加湿器就可以帮你轻松搞定,从而确保车间生产顺利进行,产品品质也因此有很大的提升。 现如今,全国各地已经有很多工厂企业都选择了使用正岛ZS-40Z及ZS系列超声波工业加湿器来进行合理的加湿,使工业生产环境湿度满足加工工艺的要求,从根本上预防和消除静电问题所造成的影响和危害;这样一来,就算是在寒冷干燥的冬天,你的工厂或企业再也不用担心静电会来捣乱了。 正岛ZS-40Z及ZS系列超声波工业加湿器产品,对于其他加湿方式的加湿器而言,具有【雾化颗粒细】 、【使用能耗低】 、【雾化能效高】,【加湿速度快】的显著优势;具有空气加湿、净化、防静电、降温、降尘等多种用途;既可以较大空间进行均匀加湿,也可对特殊空间进行局部湿度补偿,具有较高的使用灵活性。 电话:0571- 8673 1596 139 5811 5553 正岛ZS-40Z及ZS系列超声波工业加湿器控制方式,技术参数: 欢迎您来电咨询静电问题何以解忧,唯有工业加湿器可防治的详细信息!工业用加湿器种类有很多,不同品牌工业用加湿器价格及应用范围也会有所不同,而我们将会为您提供全方位的售后服务和优质的解决方案。 查看更多静电问题何以解忧,唯有工业加湿器可防治的详细信息尽在:正岛电器 核心提示:静电所过之处,对机器设备的正常运行,产品的品质以及工人的身体健康等都是不利的;因此,工业生产中的静电问题必须得以彻底解决是至关重要的!要想解决静电问题其实也不是一件难事,首先要了解静电产生的原因;大家都应该知道这样一个常识,在湿度越低,空气越干燥的环境中是最容易产生静电的;一般情况下,当环境湿度低40%RH时就很容易产生静电! 这也是在天气干燥的秋冬季节,很多工厂企业在工业生产中容易产生静电的原因所在。因此,从环境湿度方面入手可以有效的解决静电的问题;最简捷有效的方法无疑就是通过使用正岛ZS-40Z及ZS系列超声波工业加湿器来对湿度进行合理的调节,使环境湿度保持在40-60%RH之间这一最适宜的范围之内,即可从根本上预防和消除静电隐患!以上关于静电问题何以解忧,唯有工业加湿器可防治的全部新闻资讯是正岛电器为大家提供的!
  • 喷雾干燥技术在锂离子电池中的应用分享
    《求是》杂志于 5 月 16 日发表习总书记重要文章《正确认识和把握我国发展重大理论和实践问题》。文章指出要正确认识和把握碳达峰碳中和,须知绿色低碳发展是一个复杂工程和长期任务;需要狠抓绿色低碳技术攻关,加快先进技术推广应用,深入推动能源革命,增加新能源消纳能力,加快建设能源强国。而锂离子作为新兴的储能物质,具备其能量密度高、安全性好、无记忆效应、循环寿命长等优点,被广泛应用于各种可穿戴电子设备和电动汽车等领域。近年来新能源汽车已成为全球锂电产业高速发展的主要动力。此外,电化学储能作为电网储能技术的重要组成部分,在削峰填谷、新能源并网和电力系统辅助服务等大政方针下扮演着愈发重要的角色。当前市场迫切需要开发出更高能量密度、更低成本、循环稳定性更好和可逆比容量更高且安全的锂离子电池,满足行业应用的同时实现社会绿色可持续发展。为方便大家了解关于锂离子材料的最新研究动态,我们给大家分享几篇相关综述和一些利用喷雾干燥技术开展的研究应用,供大家参考学习。代表综述1Particuology (2022): Balancing particle properties for practical lithium-ion batteries作为最先进的二次电池,锂离子电池在索尼公司于 20 世纪 90 年代初推出以锂钴为负极材料电池后,一直占据着消费电子市场。锂离子电池高效运行的关键在于富锂离子的电解质与电极中活性材料颗粒之间的有效接触。电极材料的颗粒特性影响锂离子的扩散路径、扩散阻力、与活性材料的接触面积、电化学性能和电池的能量密度。为了使锂离子电池达到满意的综合性能,不仅要注重材料的改性,而且要平衡电极材料颗粒的性能。因此,本文将从三个方面分析颗粒特性对电池性能的影响:颗粒尺寸、颗粒分布和颗粒形状。深入了解粒子对电极和电池的作用和机理,将有助于开发和制造实用的锂电池。锂电池本质上是锂离子在两个电极之间反复循环 “流动”,锂离子会不断地被脱嵌和嵌入到正负极材料中,这是电极材料颗粒与电解液接触和反应的过程。因此,锂化和脱锂过程受电极材料颗粒特性的影响。由于电极中活性物质粒子的高比表面积,以及传输和化学转化中多层次结构的多样性,平衡粒子的性能成为实际 LIBs 技术突破的关键。颗粒的形态和尺寸影响锂离子的扩散路径、扩散阻力以及活性材料与电解质的接触面积,进而影响 LIBs 的电化学性能。较小的粒子通常具有较短的从粒子内部到表面的路径,而球形粒子可以提供较大的接触面积并提高电极中的活性物质含量。同时,颗粒大小分布对电极材料颗粒的堆积有直接影响,这种空间效应会影响锂离子的脱嵌,从而影响电池性能。下图作者使用八卦图的方式,展示平衡理念,非常形象的描述了离子颗粒特性的几个因素。更多内容请阅读原文献内容。2Materials (2018): Spray-Drying of Electrode Materials for Lithium- and Sodium-Ion Batteries锂离子、钠离子及相关电池中电极材料的性能不仅取决于其化学成分,还取决于其微观结构。因此,合成方法的选择至关重要的。在各种各样的合成或成型路线中,报道了越来越多的组合方法,喷雾干燥作为一种多功能工具脱颖而出,提供了扩大到工业级别的潜力。在这篇文章中,概述了迅速增加的文献研究数量,包括溶液的喷雾干燥和悬浮液的喷雾干燥。并特别关注待喷雾干燥的溶液/悬浮液配方的化学方面;也考虑了喷雾干燥前驱体的后处理以及由此产生的颗粒形态。在表格中引用了 300 多种出版,其中条目根据最终化合物组成、起始材料、碳来源等列出。作者建议,关于电极材料的合成,应从早期阶段考虑将结果从克级的实验室规模转移到公斤级工业规模的可能性。这在电极材料研究中尤其重要,因为在从小批量到大批量或连续生产时,由于传热问题,微观结构通常是放大时受影响最大的特性之一。容易放大是喷雾干燥的优势之一,这是一种通用且强大的技术,其在食品和制药行业已成为经典的方法,最近已扩展到电极材料领域的研究。下图来源原文献中:喷雾干燥发表文献&喷雾干燥原理介绍喷雾干燥微观颗粒形态喷雾干燥流程示意图3Drying Technology (2017): Laboratory spray drying of materials for batteries, lasers, and bioceramics喷雾干燥技术是一种适用于各种先进材料规模化生产的工艺。广泛应用于材料、化学、食品和制药工业领域。该方法具有连续性、可扩展性、成本低、易于产业化等特点。它提供了生成具有特殊结构的功能性粉末的能力,例如复合材料、核壳或封装颗粒等。最近的实验室规模研究集中在开发:用于下一代锂离子电池的纳米/微结构电极材料,具有增强的电池容量和优异的电化学性能透明材料的激光陶瓷生物陶瓷,如具有改善生物活性和治疗效果的骨替代物、牙科植入物和胶连剂本文综述了这些应用领域的研究进展,并强调了实验室规模的喷雾干燥在相应的先进材料加工路线中的重要性。BUCHI 经典实验室喷雾干燥仪 B-290 示意图不同电极材料合成路线(点击查看大图)相关研究应用介绍1Dalton Trans(2021): Spray-dried assembly of 3D N,P-Co-doped graphene microspheres embedded with core-shell CoP/MoP@C nanoparticles for enhanced lithium-ion storage通讯作者:上海交通大学何雨石教授具有精确控制工程的过渡金属磷化物(TMP)材料的微/纳米结构调控的新型合成方法的发展对于实现其在电池中的实际应用至关重要。本研究采用喷雾干燥技术构建了三维(3D)N,P 共掺杂石墨烯(G-NP)微球,微球内嵌 CoP@C 和 MoP@C 两种核-壳型纳米粒子(CoP@C ⊂ G-NP, MoP@C ⊂ G-NP)。这种有意义的设计显示了微观结构 G-NP 和核壳 CoP@C/MoP@C 纳米粒子系统的化学性质之间的密切相关性,这有助于锂离子电池(LIBs)中的负极性能。所获得的结构具有通过共掺杂杂原子(N,P)制备的稳定的多孔 G-NP 骨架,该骨架具有三维导电高速通道,允许离子和电子快速通过并保持材料的整体结构完整性。内部碳壳可有效抑制体积变化并防止 CoP/MoP 纳米颗粒聚集,提供出色的机械稳定性。因此,CoP@C ⊂ G-NP 和 MoP@C ⊂ G-NP 复合材料在 0.1 A g-1 的电流密度下具有 823.6 和 602.9 mAh g-1 的高比容量;在 1 A g-1 下,500 次和 800 次循环后,比容量为 438 和 301mAh g-1,表现出及其出色的循环稳定性。下面为原文献截图:制备工艺示意图(点击查看大图)电化学性能测试(点击查看大图)2Adv. Energy Mater. (2018): Spray-Dried Mesoporous Mixed Cu-Ni Oxide@Graphene Nanocomposite Microspheres for High Power and Durable Li-Ion Battery Anodes本研究开发了剥离石墨烯包裹的介孔氧化铜镍(CNO)纳米复合材料,采用快速喷雾干燥技术,通过石墨烯纳米片(GNSs)均匀包裹了分层介孔 CNO 纳米砌块,其协同效应有效地保护了电活性物质免受充放电过程引起的体积变化影响。由于脱落的石墨烯片的笼化效应产生的有趣结构和形态特征,这些 3D/2D CNO@GNS 纳米复合微球有望作为高性能锂离子电池的负极材料。它们表现出前所未有的电化学行为,如高可逆比容量(在低 0.1 mA g-1 下的初始放电容量超过 1700 mAh g-1; 在 1 和 5 mA g-1 下,800 次和 1300 次循环后,比容量为 850 和 730 mAh g-1;在超过 2000 次循环 10 mA g-1 的非常高的电流密度下,比容量仍高于 400 mAh g-1),出色的库伦效率和长期稳定性(超过 3000 次循环,容量保持率>55%)。与通过传统技术制备的大多数过渡金属氧化物和纳米复合材料相比,其在高电流密度下是显著的。这种简单而创新的材料设计对开发用于锂离子电池或其他储能设备的先进转换材料具有启发意义。(点击查看大图)(点击查看大图)(点击查看大图)(点击查看大图)3ACS Appl. Mater. Interfaces (2020): MXene Frameworks Promote the Growth and Stability of LiF-Rich Solid−Electrolyte Interphases on Silicon Nanoparticle Bundles通讯作者:上海交通大学何雨石教授,同济大学杨晓伟教授喷雾干燥技术制备高度稳定的纳米硅负极。硅基材料是下一代锂离子电池理想的负极材料;然而,在充放电过程中,硅的体积变化很大,导致电极断裂和固体不稳定−电解质界面(SEI)层,严重影响其稳定性和库仑效率。新兴的 2D MXene 由于其有趣的表面物理化学特性,在电催化领域得到了广泛的研究。本研究将硅纳米颗粒封装在坚固的微米级 MXene 框架中,其中 MXene 纳米片通过毛细管压缩力作用力下发生预褶皱,以有效缓冲体积变化,另外通过简单的热自交联反应在相邻纳米片之间形成了丰富的共价键(Ti−O−Ti)进一步保证了 MXene 框架相邻薄片的坚固性。这两个因素都稳定了电极结构。此外,在充放电循环时, MXene 纳米片上丰富的氟/F封端基团有助于在框架外原位形成高度紧凑、耐用且机械坚固的富含 LiF 的电解质界面(SEI)层,这不仅抑制了 Si 和有机电解质之间的副反应,还增强了 MXene 框架的结构稳定性。得益于这些优点,本研究所制备的阳极具有高达 1797 mA h/g 的高比容量,并且 500 次循环后,高容量保持率为 86.7%,平均库仑效率为 99.6%。可以说,这项工作为其它具有强烈体积效应的高容量电极材料提供了思路。(点击查看大图)(点击查看大图)(点击查看大图)4Ionics (2021) 27: Green and efficient synthesis of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode material with outstanding electrochemical performance by spray drying method通讯作者:天津工业大学时志强教授,宁波大学阮殿波教授高镍层状材料由于具有高比容量等优点,已被广泛作用锂离子电池的正极材料。然而,传统的共沉淀法存在生产周期长、污水污染等缺点,因此开发一种高效、环保的合成方法具有重要意义。基于此,本文以醋酸盐为原料,采用喷雾干燥法成功合成了 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 材料,并研究了喷雾溶液浓度对电化学性能的影响。XRD、SEM 和 EDS 测试结果表明,合成的 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 材料样品具有层状晶体结构,一次粒子堆积形成二次球形粒子微观结构、组分分布均匀。恒电流充放电测试结果表明,高浓度溶液制备的样品表现出优异的循环性能,初始放电容量为 199.3 mAh g-1,在 2.8-4.3 V 下循环 300 次后容量保持率高达 83%,电流密度为 1C(1C=180 mAh g-1 )。电池制备工艺图(点击查看大图)5Journal of Electroanalytical Chemistry (2019): Silicon@graphene composite prepared by spray–drying method as anode for lithium ion batteries通讯作者:江苏大学刘云建教授本文采用喷雾干燥法(进、出口温度分别为 160℃ 和 110℃)结合低温还原技术制备了硅@石墨烯复合材料作为负极材料。通过改进的 Hummers 方法合成了氧化石墨烯材料,并超声波处理将氧化石墨烯粉末分散到 5% 的乙醇溶液中。并在剧烈搅拌下将纳米硅粉末均匀地分散到氧化石墨烯悬浮液中形成硅@石墨烯复合材料。XRD 结果表明复合材料由硅和石墨烯组成,并经 FT-IR 和拉曼光谱验证。 SEM 和 TEM 结果表明,硅@石墨烯粉末为微米级别的球形颗粒,石墨烯片包裹了纳米硅颗粒。硅@石墨烯复合材料显示出优良的电化学性能,当硅和氧化石墨烯的质量比在 1:4 时,可表现出最佳的电化学性能,在100 mAh g-1 时具有 1298.1 mAh g-1 的高初始充电容量。此外,该样品表现出良好的倍率性能,这表明它是一种很有前途的锂离子电池负极材料。(点击查看大图)(点击查看大图)(点击查看大图)瑞士步琦公司是实验室喷雾干燥领域全球市场领导者,提供纳米至微米级颗粒的完整解决方案,从 1979年推出第一台实验室喷雾干燥仪 B-190 以来,迄今已有 40 多年的历史。凭借其高品质的产品,专业的服务,领先优势的制造工艺技术如压电技术喷雾、红宝石喷嘴冒、专利技术静电涂层分离器和溶剂安全处理惰性循环装置等深受广大客户青睐!如需上面文献资料或更多产品资料信息,欢迎联系我们。
  • 冷冻干燥vs喷雾干燥——谁更适合你的产品?
    冷冻干燥(也称为冻干)行业对生产力和盈利能力的需求正在增加。这种增加促使业内从业者考虑冷冻干燥与喷雾干燥相比的优势。因此,在本文中,我们在考虑两者的优势,以帮助您选择最适合您的项目和产品的干燥技术。冷冻干 燥or喷雾干燥如何抉择? 干燥在生物制药行业被广泛认为是保存各种药物制剂和生物制品的首选方法。当液态稳定性不足、储存要求过于严格或需要固体形式的产品以延长保质期或实现不同气候和环境之间的运输时,就需要使用合适的干燥技术。 冷冻干燥无疑是各种材料和应用中公认的“首选”干燥工艺。然而,由于成本、API的可用性以及有时加工和生产量,对替代方法进行评估以确保使用最适合产品和/或项目的干燥方法。 *的冷冻干燥替代方法是喷雾干燥。喷雾干燥具有多种优势。尽管与冷冻干燥相比,它是行业中的新手,但它展示了在可扩展级别(连续而不是逐批处理)处理更高吞吐量的能力。因此,喷雾干燥也可被视为产品干燥的可行选择,具体取决于相关加工要求和产品应用。两者的干燥过程冷冻干燥冷冻干燥的原理涉及以受控方式对产品进行初始冷冻,以控制冰晶结构。 然后将其置于真空中,在真空中进行升华(或初步干燥)以去除未结合的水。接下来是二次干燥以升华结合水,将材料降至用户定义的残留水分水平。此阶段的目标是结合水而不是未结合/游离水,因此需要更多的能量来通过将搁板温度提高到+20°C或更高来驱动该过程。当加上低气压时,它会导致冰直接变成水蒸气(通过液相),这个过程叫做升华。 根据在给定冻干周期中干燥的样品的性质,温度和真空之间的微妙平衡对于确保在干燥后生产成功的批次而不影响产品功效和活力至关重要。为实现这一点,不同类型的产品及其体积可能需要根据其固有的样品特性进行12小时到5天的冷冻干燥。喷雾干燥喷雾干燥通常被认为是一个更简单(和更快)的过程,涉及在一个步骤中将液体制剂转化为干粉。溶液被雾化成细小的液滴,然后在一个大室中使用热气体快速干燥。然后用旋风分离器收集所得干燥颗粒。尽管根据经验,喷雾干燥比冷冻干燥更快且更便宜,但其中一个显着缺点是它需要高加工温度和剪切力。当然,在受到严格控制的制药和生物技术行业中,这些是许多客户力图避免的,在这些行业中,有效性的可行性和工艺参数与敏感的 API 和配方相关;因此,喷雾干燥更适合用于相当耐寒的产品。冷冻干燥中的产品温度在初级干燥中通常低于0°C,在二级干燥中通常为20-30°C,而喷雾干燥中的产品温度通常高于 80°C。在这些较高 (80°C) 温度下工作的直接影响可能是干燥后样品质量在固有产品特性方面的整体损失,例如:1.功效/生存力;2.味道/气味/颜色;3.一致性;4.营养价值,即食品相关产品中的营养素;5.生物产量—更高水平的细胞(即细菌)对数减少;6.蛋白质降解。 行业中的应用这两种工艺都可用于广泛的应用。例如,冷冻干燥通常用于保存不同类型的细胞、精细化学品、实验室试剂和注射疫苗,以及食品工业和乳制品。因为它通常是用直接装在小瓶或其他容器中的产品进行的,所以这种加工方法最适合干燥后不需要进一步加工的配方;此外,小瓶可以在冷冻干燥机的原位密封,从而避免循环完成时的潜在污染。另一方面,喷雾干燥更常与批量加工相关,而不是基于小瓶的加工。 然而,一个普遍的误解是喷雾干燥仅适用于食品和稳定的原料药,而当代研究表明它可能是用于某些复杂产品(例如微囊化细菌和纳米颗粒)的有效方法。 效率、质量与成本人们普遍认为与喷雾干燥相关的成本低于冷冻干燥的成本,这使得该技术成为某些市场感兴趣的技术之一。与冷冻干燥相关的分批形式不同,喷雾干燥对更大的吞吐量潜力更开放,可以被视为“连续过程”。此外,冷冻干燥的优势在于产品的稳健质量。 精确控制低加工温度可*限度地降低产品固有特性的任何风险,例如塌陷、共晶熔化或超过玻璃化转变温度,从而使冻干产品加工成最高质量。生物制药在喷雾干燥过程中可能会受到剪切应力,再加上所需的高加工温度会使蛋白质等化合物不稳定并损害产品性能,*降低产品功效。总结总之,两种产品干燥工艺方法在正确使用且适用于合适的产品时都是有效的。为了在包括干燥阶段的产品加工中获得*结果,*决定哪种方法最适合项目或持续加工需求的因素将是*产品的质量及其如何到达*用户 。
  • 【瑞士步琦】基于喷雾干燥技术的表面增强拉曼光谱研究进展
    基于喷雾干燥技术的表面增强拉曼光谱研究进展水污染是一个全球性问题,威胁着人类健康并损害生态系统的健康。水污染物含有多种对人体健康和生态系统产生不利影响的重金属和有机化合物,需要及时发现和分析以维持环境,同时可以尽量减少对人类健康的危害和对生态系统健康的损害。水样中重金属的检测常用检测方法如下原子吸收光谱法(AAS)阳极溶出伏安法(ASV)电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)电化学检测除了以上常用检测方法外,还可以利用喷雾干燥方法结合拉曼光谱技术-表面增强拉曼光谱(SERS)来测定水中污染物。SERS 技术是一种简便、快速进行有机化合物痕量分析的技术。与传统的拉曼光谱相比,它可以获得信号得到显著增强的拉曼光谱。SERS 中的拉曼增强发生在两个或多个聚集的金属纳米颗粒的连接处,即所谓的热点;贵金属纳米颗粒的聚集程度是 SERS 中拉曼信号增强效果的关键决定因素。喷雾干燥法是将储存溶液中的微小液滴雾化,研究者可以通过改变液滴的大小和液滴内纳米颗粒的浓度来控制纳米微粒的聚集程度。纳米微粒的形成是由于液滴内部溶剂蒸发的结果(图1)。同时,喷雾干燥法也可以在不添加表活物质的情况下制备纳米微粒。该方法获得的纳米微粒可以在使用中将探针分子困在热点中,获得比使用传统 SERS 衬底的方法更有效的信号增强效果。在使用传统 SERS 方法时,通常需要通过将待分析溶液滴到衬底上的方式使探针分子分散到热点附近。也可以将 SERS 制备成溶胶,在测试过程中需要添加表面活性剂,这导致在目标物质信号被放大的同时,表面活性剂的拉曼信号也被放大,会干扰测试。而采用喷雾干燥法制备的纳米微粒可避免这些情况的发生。▲图1,用于制备纳米银微粒的喷雾干燥系统示意图本研究采用喷雾干燥方法制备纳米微粒用于探针分子的痕量分析。首先,研究者采用定制化的喷雾干燥系统制备纳米微粒。之后研究制备的银纳米微粒的大小如何影响探针分子(罗丹明B)的 SERS 信号。最后,我们雾化了银纳米粒子和探针分子罗丹明 B 的预混合溶液,以促进探针分子在热点的捕获,从而进一步增强探针分子拉曼信号。1材料在本研究中选择银纳米颗粒(AgNPs)。购买主粒径为 30 nm的AgNP颗粒(Ag Nanocolloid H-1, Mitsubishi Materials Corporation),用超纯水(18.2 MΩ cm)稀释,得到 0.01wt% 和 0.1wt% AgNP 溶胶。罗丹明 B (RhB)作为探针分子。所有材料均未经进一步提纯使用。2采用喷雾干燥法制备 AgNP 微粒用含有 AgNP 的雾化液滴制备用于 SERS 测试的 AgNP 微粒。实验装置示意图如图1所示。液滴雾化使用了一个定制的系统,该系统带有加压双流体喷嘴。当加压气体被引入时,液体样品通过喷嘴内出现的负压被吸入系统。在喷嘴内形成一层液体膜,然后在剪切应力的作用下分解成液滴。在雾化之前,将超纯水与 AgNPs 溶胶混合,以进一步稀释溶胶中任何浓度的潜在污染物。使用氮气作为干燥气和雾化气,将雾化后的液滴从喷嘴输送到加热区。再以 4.5 L/min 的流量将 N2 气体引入加热区,将雾化后的液滴加热至 150℃,促进溶剂蒸发,使 AgNP 气溶胶干燥。雾化系统总流量为 6.9 L/min,液滴停留时间为 0.93s。最后,使用定制的冲击器将干燥气溶胶形式的 AgNPs 沉积在直径为 14mm 的铜制圆形基板上。撞击喷嘴直径为 1mm,因此 AgNPs 以 17L/min 的流速加速撞击。在 SERS 实验前,将沉积的 AgNP 在常温常压下保存 24h。本次共制备四种不同粒径的 AgNPs 微粒,并对其在 SERS 分析中的敏感性进行了检验。雾化 0.01wt.% 的溶胶得到的 AgNP 微粒粒径最小,雾化 0.1wt.% 的溶胶得到的 AgNP 微粒粒径最大。溶胶中 AgNP 的浓度直接影响单个液滴中 AgNPs 的数量。此外,采用差分迁移率分析仪对制备的四种 AgNPs 微粒进行颗粒度分析,四种微粒的平均粒径分别为 48、86、151 和 218nm。3SERS 分析将制备的四种不同大小的 AgNPs 微粒用于微量罗丹明 B 溶液的 SERS 信号获取。 将 100μL 一定浓度的罗丹明 B 标准水溶液滴在铜基底上制备的 AgNP 微粒上。采用 532nm 激光器,在激光功率为 0.157mW,曝光时间为 1s 的条件下获得 SERS 谱图。每个样品在不同位置获得十几张 SERS 光谱。利用数据处理软件对所得光谱进行背景减除,并获得罗丹明 B 位于 1649 cm&minus 1 处的峰强度。4尺寸和形态表征图2 显示了用浓度分别为 0.01wt% 和 0.1wt% 的 AgNg 溶胶喷雾制备的微粒的尺寸分布。可以看到二者的平均尺寸分别约为 38nm 和 66nm,前者微粒的大小与纯 AgNP 颗粒(~ 30nm)的大小大致一致,这证明前者微粒中主要为纯 AgNP 颗粒。后者微粒增大可归因于 AgNPs 浓度的增加,即溶胶浓度的增加。这表明由 0.1wt% 溶胶喷雾干燥得到的微粒中有聚集。由此可知,用该喷雾干燥系统得到的微粒大小可通过气溶胶浓度的大小控制。▲ 图2,由 0.01wt%、0.1wt% 和 0wt% 的纳米银溶胶喷雾干燥获得的纳米银微粒的粒径大小▲ 图3,沉积后纳米银微粒的SEM图像和尺寸分布。(a, e) 48 nm, (b, f) 86 nm, (c, g) 151 nm, (d, h) 218 nm图3 的 SEM 图像分别显示了在未添加探针分子(即RhB)情况下沉积在铜板上的四种纳米银微粒的相应尺寸分布。由 0.01wt% 的纳米银溶胶喷雾干燥获得的微粒形成了亚单层膜(图3a),颗粒的平均测量尺寸为 48nm(图3e),与制备溶胶前的纯颗粒尺寸(30nm)和气溶胶颗粒尺寸(38nm)基本一致,这表明滴在铜板上的纳米银微粒并未明显聚集。如 图3f 和 图3g 所示 3b 和 3c 的纳米银微粒的尺寸为 86 和 151nm。由 0.1wt% 溶胶制备得到的纳米银微粒形成了更大的球形聚集体(图3d),尺寸为 218nm (图3h),是气相测量中发现的 AgNP 气溶胶(图2)的两倍多。气相测量和 SEM 观察之间的这种尺寸差异可能归因于颗粒反弹效应。只有大的 AgNPs 微粒才能更好地沉积,因为微粒与基底之间的接触面积较大,所以具有较高的附着力。最终使用两种浓度的溶胶和 DMA,我们制备了四种不同尺寸的微粒:48、86、151 和 218 nm。5拉曼增强效果与微粒尺寸大小有关图4 显示了不同浓度的罗丹明 B(分别为 10&minus 6、10&minus 8 和 10&minus 10 M),用四种纳米银微粒(尺寸分别为 48、86、151 和 218nm 时)获得的 SERS 光谱。在罗丹明浓度为 10&minus 6 M 时,采用四种纳米银微粒获得的谱图在 500-1700 cm&minus 1 处都均能清晰地观察到罗丹明 B 的所有特征峰(图4a)。表1 列出了罗丹明 B 的拉曼特征峰归属。其中,1649 cm&minus 1 处的 C-C 伸缩振动信号最为强烈,因此被用作计算 AEF,用于评价拉曼信号的增强情况。在未采用 SERS 增强时,没有观察到罗丹明 B 的特征峰(图4a),这证实了纳米银微粒对罗丹明 B 的拉曼信号起到了增强作用。▲ 图4,(a) 10&minus 6 M, (b) 10&minus 8 M, (c) 10&minus 10 M 浓度下罗丹明 B 溶液的 SERS 光谱。箭头表示罗丹明 B 的拉曼特征峰(表1)表1,罗丹明 B 的主要特征峰及特征峰归属拉曼位移(cm-1)特征峰归属1199C-C 键的伸缩振动1281C-H 键的弯曲振动1360芳香基 C-C 键的弯曲振动1528C-H 键的伸缩振动1649C-C 键的伸缩振动6AgNPs 溶胶和探针分子混合后喷雾干燥图4 和 图5 表明,尺寸为 86nm 的 AgNP 微粒是信号增强效果是最好的。研究者又过在喷雾干燥前将罗丹明 B 溶液与 AgNP 溶胶进行预混合(即采用预混合雾化途径),制备微粒。进一步探索了微粒的拉曼增强效果。图6显示了浓度为 10&minus 6、10&minus 8 和 10&minus 10 M 的罗丹明 B 溶液在 86nm AgNP 微粒中的 SERS 光谱。▲图5,粒径为 48、86、151和 218nm 的 AgNP 微粒在 浓度为 10-6 和 10-8 M 罗丹明 B 的 AEF 值。部分测试未获得罗丹明 B 特征峰,因此未计算 AEF 值▲图6 采用 AgNP 溶胶与罗丹明 B 预混后获得的微粒对浓度分别为(a) 10&minus 6 M, (b) 10&minus 8 M, (c) 10&minus 10 M 的罗丹明 B 溶液进行信号放大获得的 SERS 光谱▲图7 喷雾干燥制得 86nm 纳米银颗粒后加入罗丹明 B 溶液和罗丹明 B 溶液与 86nm 纳米银微粒预混后喷雾干燥后的 AEF 值▲图8 (a)喷雾干燥后滴入罗丹明B溶液 (b)罗丹明B 溶液与微粒预混后喷雾干燥7结论本研究采用喷雾干燥方法制备高灵敏度的纳米银微粒。使用定制的系统制备了粒径为 48、86、151 和 218nm 的 AgNP 微粒。滴入10&minus 6 M 罗丹明 B 溶液后,48、86、151 和 218nm AgNP 微粒的 AEF 值分别为 2.4 × 103、4.2 × 103、3.3 × 103 和 4.0 × 103,而滴入 10&minus 8 M 罗丹明 B 溶液后,86 和 151nm 微粒的 AEFs 为 3.4 × 104 和 2.2 × 104。我们发现 86nm 的 AgNP 微粒是本研究中最敏感的纳米结构。与 218nm AgNP 微粒相比,86nm AgNP 微粒的拉曼增强效果更好,这是由于高浓度溶胶制备的 AgNPs 微粒中电子云变形,降低了它的拉曼增强效果。在喷雾干燥前将罗丹明 B 溶液与 AgNP 溶胶预混后获得的拉曼增强效果较喷雾干燥后加入罗丹明 B 溶液更强。在测试浓度为 10&minus 6 M 和 10&minus 8 M 的罗丹明 B 溶液时,预混后喷雾干燥得到 86nm 微粒的 AEF 值分别为 5.1 × 104 和 3.7 × 106。该方式获得的 AEF 值分别是喷雾干燥后加入方式的 12 倍和 110 倍。该方法应该是更适合用于环境污染物痕量分析的方法。8文献引用Chigusa M. etc. Development of spray‐drying‐based surface‐enhanced Raman spectroscopy. Scientific Reports (2022)12:4511雷尼绍公司总部位于英国,自上世纪九十年代 开始提供显微拉曼光谱仪,是最早的商用显微拉曼供应商之一,一直在拉曼光谱领域是公认的领导者。雷尼绍为一系列应用生产高性能拉曼系统,具有完备的光谱产品系列:inVia 系列显微共焦拉曼光谱仪、 RA802 药物分析仪、 RA816 生物组织分析仪、Virsa 高性能光纤拉曼系统、Raman-AFM 联用系统接口、 Raman-SEM 联用系统等。 凭借优越的产品性能及完善的售后服务, 雷尼绍光谱产品系列极大地提高了客户的研发能力和科研水平,被广泛应用于高校科研和制药、材料、新能源、光伏等多个领域研发中。瑞士步琦公司是全球旋转蒸发技术的市场领先者,并且在中压分离纯化制备色谱,平行反应,喷雾干燥仪和冷冻干燥仪,熔点仪,凯氏定氮仪和萃取仪以及实验室/在线近红外等方面是全球市场主要的供货商。我们相信通过提供高质量的产品和优质的服务,我们能给广大的客户在研究开发创新和生产上提供强有力的支持。我们的所有产品均符合“Quality in your hands” (质量在您手中) 理念。我们始终致力于开发坚固耐用、设计巧妙、便于使用的产品与解决方案,以便满足客户的最高需求。凭借小型喷雾干燥仪 B-290 和 S-300,瑞士步琦巩固了其 40 多年来作为全球市场领导者的地位。实验室喷雾干燥仪融合卓越的产品设计与独特的仪器功能,可为用户提供极佳的使用体验。使用实验室喷雾干燥仪可安全处理有机溶剂;S-300 配备的自动模式可节省大量时间,让整个实验过程调节和可重现性更高;远程控制可以带来极致的灵活性,同时方法编程让操作变得对用户更友好。
  • ProCepT喷雾干燥器在罗氏研发(中国)有限公司成功安装
    近日北京安唯安实验设备有限公司代理的比利时ProCepT公司 4M8-TriX喷雾干燥器在中国上海张江药谷的罗氏研发(中国)有限公司成功安装,这是继F. Hoffmann-La Roche AG瑞士研发巴塞尔药物研发中心和罗氏旗下的美国Genentech生物制药研发中心,又一家罗氏新药研发中心采用ProCepT公司的喷雾干燥器。近年来随着固体分散技术作为一个提高难溶API的溶解度和生物利用度的有效策略被广泛接受,喷雾干燥技术在制备固体分散制剂颗粒方面显示出明显的优势。ProCepT公司的4M8-TriX喷雾干燥器由于具有最低可以处理10 mg的样品、具有极高的回收率、采用全过程参数控制和记录技术,已经成为制剂配方研究和新药开发的重要设备,ProCepT公司的喷雾干燥器在全球新药、食品、营养品的研究开发实验拥有广泛的用户。4M8-TriX 喷雾干燥器关于罗氏研发(中国)有限公司罗氏研发(中国)有限公司2004年在上海张江成立,目前已建立了从化合物筛选到毒理学评价的整套新药研究流程,成为一个全功能的、独立按照国际标准进行原创新药研究的研发中心,拥有的100多名科研人员分布在药物化学、药理学、靶点确认等药物研发的各个关键环节,这些研发人员有一半以上是海归人才或国内知名院校的科研学者。关于比利时ProCepT公司比利时普罗赛特有限公司(ProCepT)来之于世界制药行业的强国——比利时,是一家专门提供干燥、团聚、包衣和混合等工艺研究设备的制造厂家和服务提供商。经过近20年的专注于过程工艺开发所积累的工程、制造和应用专长,我们设备已经被全世界数百家最著名的制药、生物技术、精细化工、营养保健、食品行业用户及大学和研究机构所使用。我们的工程设计概念是基于模块化、可视性、准确性和定制。从API到包衣药片,ProCepT提供完整工艺技术:喷雾干燥 Nutsche过滤干燥 真空干燥微波干燥流化床干燥 流化床制粒 流化床包衣高剪切制粒挤出滚圆 片剂包衣 均质混合更多ProCepT公司产品信息,请关注!Beijing AnWeiAn Lab Equipments Co.,Ltd北京安唯安实验设备有限公司地址:北京市海淀区昆明湖南路4029室Post code:100195Tel: +86 10 88132032Fax:+86 10 82386759Email: info(at)al-tt.comWeb: www.al-tt.comNetShow: www.instrument.com.cn/netshow/SH102845/
  • 【瑞士步琦】喷雾干燥技术制备益生菌发酵剂
    喷雾干燥技术制备益生菌发酵剂益生菌来源于乳酸菌,人们很早就开始利用益生菌,最早的关于益生菌的记载是四千年前古人饮用酸奶的记载,后来俄国的细菌学家梅契尼柯夫(Metehnikoff)在研究长寿酸奶时,提出饮用含有益生菌的酸奶有益健康,第一次提出“益生菌”一词。益生菌一经发现,就因为其具有缓和乳糖不耐症状、调节免疫系统、抑制病原微生物的生长、调节肠道、减少癌症危险、降低高血压、改善胃肠动力、降低旅行者腹泻、降低血清胆固醇、增强营养物质吸收等诸多保健功能而风靡全球。多种多样的益生菌产品,要想保证产品质量都离不开高品质的发酵剂。牛乳发酵剂是能够促进乳的酸化过程,含有高浓度乳酸菌的产品,它是影响酸奶及其产品的整个生产的关键。其中直投式发酵剂通常采用喷雾干燥方法生产制备,其生产效率高,生产量大,成本低,运输方便,储存期长,可以一步轻松处理热敏物质,本应用就从此方面展开讨论。 1实验过程及结果本应用选择不同菌株经最佳的生长介质和培养温度得到高活菌数作为原料,然后经喷雾干燥工艺除水得到发酵粉,检测其粉体的水分和菌株存活率,为发酵剂选择喷雾干燥方法开发提供一些参考。表1: 不同因素对菌株喷雾干燥存活率的影响菌株生产条件活菌数 CFU/mL温度/℃含水量 /%菌株存活率/%生长介质培养温度进口出口S.thermophilusMK-10脱脂乳429.5×108-6010.269.5Lb.rhamnosusGGMRS371.8×109-653.869Lb.casei431MRS375.0×108180802.937.6Lb.paracaseiNFBC338酵母粉371.0×10835853.550Lb.rhamnosusE800MRS373.2×10935853.830Lb.plantarumWCFS1MRS301.0×108135904.810从上表实验结果可知,在喷雾干燥过程中,高温环境会造成菌株脱水失活及热失活,为了降低细菌的这种损伤,可以通过调控进出口温度,提高菌株的喷雾干燥存活率。研究表明高出口温度对益生菌的存活具有负面影响,因而在保证低水分的前提下,喷雾干燥的出口温度越低越有利发酵粉的制备。 3结论在喷雾干燥过程中,菌株关键酶活性、遗传物质的热稳定性及菌株抗氧化性均会对菌株喷雾干燥存活率产生影响,为了进一步提升细菌的抗热性,可通过调整喷雾干燥出口温度,减少菌株热损伤,还可以通过优化细菌培养基碳氮源、对菌株进行热刺激使其产生热应激蛋白的方法,提高菌株干燥存活率。针对喷雾干燥的制备工艺,可添加相应喷雾干燥保护剂,有利于提高菌株活性及干燥存活率。步琦全新一代实验室喷雾干燥仪具备喷嘴冷却功能,同时还有可准确定义的进口温度、出口温度和样品温度三重保护,可实时监控样品安全性,确保菌株的高存活率!3参考文献Doherty S B,Auty M A,Stanton C,et al. Survival of entrapped Lactobacillus rhamnosus, GG in whey protein micro-beads during simulated exvivo gastro-intestinal transit[J].International Dairy Journal, 2012,22(1):31-43.DOI:10.1016/j.idairyj.2011.06.009.Makinen K, Berger B, Bel-Rhlid R,et al. Science and technology forThe mastership of probiotic applications in food products[J].Journal of Biotechnology,2012,162(4):356-365.DOI:10.1016/j.jbiotec.2012.07.006.
  • 超低容量喷雾器,消毒杀菌好帮手
    超低容量喷雾器,消毒杀菌好帮手【新闻导读】现如今,随着社会的不断发展,环境和健康问题越来越受到大家的重视。可是,现在的环境污染问题越来越严重,在大家日常接触到的空气中存在大量的病毒、细菌及异味,轻则使大家感到不适,引起疾病,重则会影响健康,甚至危及生命。如果可以随时随地使用消毒器,消除大家周边的卫生隐患,对一天大部分时间呆在室内的人来说是一种很好的健康防护做法。  所以,这个时候你需要一台便携、实用的消毒喷雾器器械——正岛电动气溶胶喷雾器ZD-1000超低容量喷雾器。一来,主动防御,消杀周围环境病毒 二来,持续防护,杀菌灭毒持续有效。身边放个超低容量喷雾器,就是为大家的健康随时随地搭起了一张防护伞。  消毒,作为切断传播途径的一种重要措施,如何科学正确使用消毒剂与消毒器械,充分发挥消毒剂在疫情防控中的有效作用显得尤为重要。在《医院空气净化管理规范》中介绍的化学消毒方法包括超低容量喷雾法和薰蒸法,这两种消毒方法均适用于无人状态下的室内空气消毒。  超低容量喷雾法的消毒原理为借助正岛电动气溶胶喷雾器ZD-1000超低容量喷雾器将消毒剂雾化成20 μm 以下的微小粒子,通过均匀喷雾使消毒剂与空气中的微生物充分接触,从而达到杀灭空气中微生物的目的。消毒方法为采用 3%过氧化氢、5000 mg/L 过氧乙酸、500mg/L 二氧化氯 3 种浓度的 化学消毒剂均按照 20~30 mL/m3 的剂量加入到喷雾器,然后进行喷雾消毒,其中二氧化氯和 过氧化氢的作用时间要求为 30~60 min, 过氧乙酸为 l h。  正岛电动气溶胶喷雾器ZD-1000超低容量喷雾器是一种新型多用途的喷雾消毒器械,采用双旋风气流雾化喷头与药瓶构成喷洒部件,以电动离心风机及机座组成动力部件,由波纹软管将喷洒部件与动力部件连接在一起而构成。 外形新颖,操作简单,携带方便,雾化性能好,粒谱范围小(超低容量)。具有省药,药液挥发快,不湿透表面,腐蚀性小等特点。还具有杀菌效果不受湿度影响,效率高等特点。欢迎您来咨询超低容量喷雾器,消毒杀菌好帮手的详细信息!  正岛电动气溶胶喷雾器ZD-1000超低容量喷雾器技术指标:  正岛电动气溶胶喷雾器ZD-1000超低容量喷雾器适用范围:主要用于医疗卫生防疫部门的室内空气、表面作气溶喷雾消毒灭菌。用于学校、幼儿园、车站码头、空港、海关防疫部门等公共场所的消毒、灭菌和杀虫。适用于各级医院病房,门诊部、手术室的消毒和杀菌 用于各级宾馆、饭店客房、卫生间、厨房、餐厅的消毒、杀菌和杀虫。可用于客车、火车、轮船和飞机等交通工具的消毒、灭菌、杀虫和除臭等。  还用于蔬菜、花卉、大棚、温室的杀虫和灭菌 用于鸡场、猪场、各种动物饲养场的防疫消毒 可用超低容量制剂药液杀灭害虫 喷洒除臭剂消除室内的异味 喷洒水用于室内空气加湿、降尘等。查看更多超低容量喷雾器,消毒杀菌好帮手的详细信息请登录:杭 州 正 岛 电 器 设 备 有 限 公 司  正岛电动气溶胶喷雾器ZD-1000超低容量喷雾器消毒液量参数:  据了解,一些传染疾病病毒传播途径有很多种,其中包括:  空气:飞沫、气溶胶、灰尘… …   接触:地面、物体表面、文件表面… …   大家生活中存在大量的病毒、细菌及异味困扰,轻则使我们感到不适,引起疾病,重则会影响健康,甚至危及生命。  所以,更要提前准备这款正岛电动气溶胶喷雾器ZD-1000超低容量喷雾器,以应对身边的不时之需。与原先人工喷洒模式相比,不仅能加快消毒速度,提高消毒效率及安全系数,而且室内消毒覆盖面大大提高,无刺激味,减少人员不适感。以上关于超低容量喷雾器,消毒杀菌好帮手的全部内容是正 岛 电 器提供的,仅供大家参考!
  • 【瑞士步琦】喷雾干燥技术在香精香料微囊化中的应用
    香精香料微胶囊化在上一篇文章中,我们从喷雾干燥技术和珍贵化合物生产影响因素两方面介绍了保护香精香料的方法和可能遇到的问题。本篇文章将继续从举例分析喷雾干燥技术微胶囊化的应用及微囊化后如何评价进行展开!1香精香料微囊化的应用研究小组已经研究了许多将香精或香料封装到载体材料中的应用,从而实现有效包埋、高产量和长保质期的目的。表1概述了使用步琦喷雾干燥仪进行的香精香料微囊化研究,列举出香精香料品类、载体及带来的益处等。表1:使用 BUCHI 喷雾干燥仪进行微囊化的应用列表香精和香料载体材料发现和益处硫磺香精阿拉伯树胶、麦芽糊精或其混合物获得良好的包封率,高回收率,提高储存稳定性薄荷精油八种不同的变性淀粉不同载体在喷雾干燥过程中对薄荷精油的包封效果葛缕子精油WPC、SMP 及其与麦芽糊精的混合物发现 WPC 本身以及碳水化合物的结合可成功用作壁材,WPC 表现出比 SMP 更好的封装性能柠檬烯油阿拉伯树胶、 WPC 及其与木薯粉的混合物创造了具有均匀表面且无开裂的微胶囊形态,为柠檬烯油提供足够保护椰子油(含维生素A)阿拉伯树胶颗粒呈球形,表面粗糙,粒径范围为 3.5 到 10.4μm,保护和稳定胶囊中的维生素A奇亚籽油WPC/果胶+麦芽糊精WPC+Hi-Cap100不同载体封装,最终微胶囊增加了诱导时间,提高了稳定性鱼油WPI研究喷嘴类型和工艺设计(二流体喷嘴、三流体喷嘴和超声波喷嘴)对鱼油包封率和微胶囊性能的影响石榴籽油SMP实现 95.6% 高包封率的最佳操作条件菜籽油扁豆分离蛋白和麦芽糊精将菜籽油封装在最有效的壁材中,以防止其降解氧化核桃油和奇亚籽油HPMC、麦芽糊精微囊化工艺保护核桃油和奇亚籽油植物甾醇阿拉伯树胶和麦芽糊精喷雾干燥法制备了性能优良的植物甾醇微粒葵花籽油HPMC、麦芽糊精基于 RSM 开发优化封装工艺2微胶囊的特征理想的香精或香料包封工艺可以得到含水率低、粒径均匀、表面含油量小、产率高、芯材保留量大的干粉;在这里,我们将重点讨论这些产品指标。2.1 水分含量和水分活度众所周知,水分会影响油的氧化、风味保留和颗粒的微观结构。通常,微粒的水分含量通过热重分析法测量。研究表明,核桃油和奇亚籽油胶囊的水分含量在 0.95-2.13% 之间,葵花籽油粉的含量在 2.34-4.86% 之间。水分活度通常与水分含量有关,可以用水分活度计来测量。它会影响香味的释放,因为它会改变包衣基质的结构。低水分活度减缓挥发物的释放并抑制微生物腐败。在较高的水分活度水平下,基质可能会开始塑化;因此,会增加流动香精的释放速率。研究发现,在较高水分活度水平下,储存过程中薄荷精油挥发物的损失更为明显。2.2 粒度、分布和微观结构最终粉末的粒度、分布和微观结构也是产品加工和处理的重要因素。它们会影响产品的风味、颜色、质地和气味,以及产品的流动性和分散性。通常,需要均匀、均质并成球型的颗粒形态。使用二流体喷嘴时,经 BUCHI 喷雾干燥仪 B-290 处理的颗粒粒径范围为 1-25μm,而用超声波喷嘴时粒径范围为 10-60μm。科学家研究了三种类型的喷嘴对最终粉末的影响,结果发现:用二流体喷嘴生产的鱼油微胶囊平均直径最小,为 7.3μm;其次是超声波喷嘴和三流体喷嘴,分别为 11.3μm 和 12.0μm。此外,与其它两种喷嘴比较,超声波喷嘴可以产生最窄的粒径尺寸分布。一般来说,表面光滑、凹陷和褶皱少的微胶囊有益于包封率,当然对稳定性也有帮助。微胶囊的微观结构可以用扫描电镜观察。研究发现,以分离小扁豆蛋白、麦芽糊精和海藻酸钠作为壁材包埋菜籽油,制备的微胶囊具有坚固的囊壁结构可以保护囊芯。此外,对于含有维生素A的椰子油微胶囊,当壁材浓度分别在 15% 和 20% 时,外表呈球形且表面粗糙,壁材起到有效保护和稳定维生素 A 的作用。2.3 产率产率可以通过将微胶囊固体质量的重量除以待喷雾干燥的固体质量的总和来计算。喷雾干燥过程中可以重点考察芯壁材料、芯壳比、表面活性剂、入口温度、进料浓度等因素的影响。通常,BUCHI 喷雾干燥仪 B-290 的产率高达 70%。有研究发现,通过降低进料固体浓度和增加芯壁材料比,产率会增加,通过提高进口空气温度,产率也会增加。2.4 总含油量、表面含油量和包封率微胶囊的总含油量包括表面油和包封油。粉末表面上存在的油是一种不良特性,会影响存储稳定性。通过喷雾干燥后保留的总油减去表面油的含量,或通过有机溶剂洗去表面油从基质中提取精油的水蒸馏法计算包封率。制备的奇亚籽油微胶囊的包封率很高,超过 99%,因此表面油的损失率小于1%。有研究报道,不同改性淀粉对薄荷精油的包封率随壁材性质的不同通常在 39.2%-97.4% 之间波动。显然,当微胶囊的包封率最高、即微胶囊表面含油量最低时,对于隔离周围环境起到保护包封化合物的效果最好。2.5 储存稳定性在存储期间,含有香精和香料的微胶囊会被氧化,导致气味变质。可见存储性是决定包封率的最重要因素之一。可以通过测试过氧化值(PV)和 2-硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)来确定储存稳定性。含有菜籽油的扁豆蛋白-麦芽糊精-海藻酸盐微胶囊比游离菜籽油具有更好的氧化稳定性:在 30 天的储存期内,微胶囊的 PV 显著降低,这说明包埋具有强大的益处。即使在 25 天后,TBARS 值与微胶囊制备后第 1 天相比也没有太大变化。3结论喷雾干燥技术在香精和香料的包埋中已经得到了广泛关注和应用。它可以生产高质量的包埋粉末并延长产品的保质期。本文综述了载体性质、乳液特性和喷雾干燥参数对微胶囊干燥的影响。BUCHI 喷雾干燥仪 B-290 为许多客户提供了可靠且受欢迎的解决方案,以支持他们的微胶囊研究。使用该设备开发的产品现在和将来都将被纳入到广泛领域内,例如增强健康油脂输送的补充剂等等。4参考文献Gharsallaoui., A. Roudaut., G. Chambin, O. Voilley., A. Saure, R., Spray Drying Microencapsulation of Food Ingredients. Food Research International 2007, 40, 1107-1021.Di Battista, C. A. Constenla, D. Ramírez-Rigo, M. V. Piñ a, J., The use of arabic gum, maltodextrin and surfactants in the microencapsulation of phytosterols by spray drying. Powder Technology 2015, 286, 193-201.Noello, C. Carvalho, A. G. S. Silva, V. M. Hubinger, M. D., Spray dried microparticles of chia oil using emulsion stabilized by whey protein concentrate and pectin by electrostatic deposition. Food Research International 2016, 89, 549-557.转载请注明出处!
  • 欧盟修订气体喷雾器标签法例
    欧盟修订第1272/2008号规例,即《分类、标签及包装规例》中和气体喷雾剂有关的规定。该等规定将分别于2013 年6月19日(适用于盛载一种物质的气体喷雾器)及2015年6月1日生效(适用于盛载混合物的气体喷雾器)。  《气体喷雾器指令》(第75/324/EEC号指令)自1975年起实施。根据该指令,气体喷雾器是指任何以金属、玻璃或塑料制造,不能重用的容器,用以盛载某种压缩、液化或加压溶解的气体。喷雾器有释放装置,可以释出在气体中悬浮的固态或液态粒子、泡沫、膏状物、粉末或液态物质。  《气体喷雾器指令》规定,气体喷雾器须附有安全警告标签,提醒使用者不可喷向火焰或炽热物料,并加上「Flammable」(易燃)的字眼或火焰标记。  欧洲委员会于2013年3月19日颁布第2013/10/EU号指令,修订上述标签规定,以便和《分类、标签及包装规例》协调一致。《分类、标签及包装规例》本身也是欧盟为了和《全球化学品分类及标签协调制度》(GHS)标签及象形图标准接轨而制订的法规。  新指令(第2013/10/EU号指令)从数方面修改标签规定。首先,它简化高压容器的警告字句为「Pressurised container: May burst if heated」(高压容器:受热可能爆炸)。第二,它引用《分类、标签及包装规例》附件IV的标准警告声明,提醒用家不能把容器加热及让容器靠近火焰、不能刺穿或燃烧容器、须避免阳光照射容器及不能把容器置于高温环境等。假如是消费品,更须提醒用家须把产品放在儿童接触不到的地方。  此外,根据《气体喷雾器指令》附件第1.9项,产品须附有特定的危险警告字眼及符号,视乎内容物的分类属于非易燃、易燃或极易燃而定。  非易燃喷雾剂含有1%或以下的易燃成份,其化学性燃烧热值低于20千焦耳/克(kJ/g)。非易燃喷雾剂容器上的标签,只须加添「Warning」(警告)这个讯息字。  极易燃喷雾剂含有85%或以上的易燃成份,其化学性燃烧热值为30千焦耳/克或以上。极易燃喷雾剂容器上的标签,必须包括讯号字「Danger」(危险)、句子「Extremely flammable aerosol」( 极易燃喷雾剂)、表示易燃的GHS象形图,以及《气体喷雾器指令》附件 I规定的其他元素。  易燃喷雾剂为非易燃及极易燃喷雾剂以外的产品。易燃喷雾剂容器上的标签,必须包括讯号字「Warning」(警告)、句子「Flammable aerosol」(易燃喷雾剂)、表示易燃的GHS象形图,以及《气体喷雾器指令》附件 I规定的其他元素。  如欲浏览上述规定,请登入以下网址:  http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:1975L0324:20090420:EN:PDF (说明分类制度及有关的分类、标签及包装规例)。  浏览修订《气体喷雾器指令》的新指令,请登入  http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2013:077:0020:0022:EN:PDF。  浏览《分类、标签及包装规例》附件I第2.3.3项以及附件IV表6.1等资料,请登入  http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2008:353:0001:1355:EN:PDF (载有各类气体喷雾剂的标签规定)。  新规定将于不同日期生效,并有若干过渡期,视乎喷雾剂属于一种物质还是混合物而定。根据《分类、标签及包装规例》的定义,一种物质是指自然状态或以制造过程取得的一种化学元??物,以及制造过程衍生的杂质。混合物则由两种或以上物质组成。  盛载一种物质的气体喷雾器,须自2013年6月19日起遵守新标签规定,不设过渡期。盛载混合物的气体喷雾器,自2015年6月1日起遵守新标签规定。2015年6月1日前投放市场的气体喷雾器,到2017年6月1日才须换上新标签。
  • 喷雾干燥在奶粉中的应用
    乳粉是一种干燥粉末状乳制品,具有耐保藏、使用方便的特点。生产乳粉的目的在于保留牛乳营养成分的同时,除去乳中大量水分,使牛乳由含水88%的液体状态转变成含水2%的粉末状态,从而大大缩小牛乳体积,既利于包装运输,又便于保藏和使用。乳粉的主要化学成分有水分、脂肪、蛋白质、乳糖、灰分、乳酸等,因含量差异而形成各种种类的乳粉。乳粉的营养价值一般通过乳脂肪及非脂乳固体部分来体现。 喷雾干燥,是指用单独一次工序,将溶液、乳浊液、悬浮液或含有水分的膏糊状物料变成粉状、颗粒或块状的干燥产品。其形成取决于物料的物理特性,以及喷雾干燥设备的流程和操作。 奶粉喷雾干燥的原理是将浓缩乳借用机械力量,即压力或离心的方法,通过喷雾器将乳分散为雾状的乳滴(直径为10-15um),大大增加了其表面积,同时送入热风的情况下雾滴和热风接触,浓乳中的水分便在0.01-0.04s的瞬间内蒸发完毕,雾滴被干燥成球形颗粒落入干燥室的底部,水蒸气被热风带走,从干燥室排风口排出,而且微粒表面的温度为干燥介质的湿球温度(50~60℃),若连续出料,整个干燥过程仅需10~30s,故特别适用于热敏性物料的干燥,蛋白质的变性很少,乳清蛋白依然保持良好的溶解性,酶的活性也没有丧失。具有较高的溶解度及冲调性,保持其原有的营养成分及色、香、味。
  • 了解喷雾干燥 & 冷冻干燥帮你拿下实验室的 MVP!
    “ 了解喷雾干燥 & 冷冻干燥 帮你拿下实验室的 MVP!喷雾干燥和冷冻干燥是实验室常用的两种方法,在进行项目课题“升级打怪”过程中贡献出大量战绩。所以,如何准确选择合适的处理方法,关系到制备样品的后续应用。我们将喷雾干燥和冷冻干燥的相关知识点整理分类,希望可以帮助大家更好的了解这两种技术,选择更合适您的样品的处理方法。喷雾干燥喷雾干燥是物料干燥和粉体制备的常用方法。液体浆料在喷嘴处雾化成极细的雾滴,极大增加了水分表面积,细小雾滴与热空气接触过程中水分迅速汽化,使物料中固体物质干燥成粉末,即得到干燥产品。使用实验级别喷雾干燥仪,一般液滴干燥成粉末仅需要几秒钟的时间;并且能直接使溶液、乳浊液、分散液干燥成粉状或颗粒状制品,可省去蒸发、粉碎等工序。喷雾干燥技术特点1广泛应用于食品、制药、化工材料等行业,用于干燥、造粒工艺研究和生产。2一步工艺就能完成液体到粉体的转化,工艺简单,可复制性强,瞬间干燥,有效保留活性成分,适用于热敏性物料。3干燥过程高效迅速、处理量大,一般实验室型号处理水溶液物料效率可达 1L/h,同时也可以处理低至个位体积的少量样品。4喷雾干燥的颗粒较为均匀,有很好的流动性,在干燥的同时完成造粒、合成等工艺。2通过配方设计等改变产品的粒径大小、形态或密度,不容易引入杂质,提高产品生产质量标准。6通过设置参数可以控制干燥物料含水率(1-5%),以保证产品可以长期存放。相关设备推荐步琦小型喷雾干燥仪 B-290更多设备信息和应用案例可以关注公众号-产品系列冷冻干燥冷冻干燥又称为升华干燥或真空冷冻干燥,是物料干燥最常用的一种方法。物料的干燥过程发生在水的三相点以下,通常需要压力低于 6.11 hPa,温度低于 0 ℃。冷冻干燥的前提是保证物料完全冷冻,首先将含水物料冷冻到冰点以下,使液态水转变为固态冰,随后在真空条件下由冰直接转变为蒸汽而除去。蒸汽溢出需要借助外部提供热量,这部分所需的热量,一般通过热辐射方式进行供给。冷冻干燥过程中物料一直停留在样品容器中,因此物料不受破坏,也不会产生损失。冷冻干燥技术特点1广泛应用于各类行业,适合各种类型的物料,是一种非常柔和的干燥工艺。2在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能稳定维持原有性状,同时整个工艺还可以在无菌条件下进行。3工艺过程在低温低氧的条件下进行,特别适合处理热敏性物质和易氧化物质。4冷冻干燥后物质呈海绵状、疏松多孔,体积几乎不变,可以保持原有的体积结构。2干燥能除去 95-99% 以上的水分,使干燥后产品能长期保存而不致变质。6干燥工艺时间长,需要 24h 左右或者更长的时间。相关设备推荐步琦冷冻干燥机 L-200更多设备信息和应用案例可以关注公众号-产品系列下表总结对比了喷雾干燥和冷冻干燥技术的区别点,希望可以帮助您更轻松的了解这两项技术。喷雾干燥冷冻干燥+ 时间短- 时间成本高+ 产品粉末状- 产品多呈块状,需碾磨+ 易于放大实验- 不易放大实验+ 适用所有溶剂- 部分溶剂使用受限- 回收率限制,通常60 – 70 %+ 产率基本可达 100 %- 部分热敏性样品受限+ 适合极端温度敏感样品步琦拥有包含旋转蒸发、喷雾干燥及冷冻干燥等完整干燥解决方案,非常欢迎您留言与我们技术交流。
  • 【瑞士步琦】喷雾干燥 & 冷冻干燥技术制备白细胞介素粉体研究
    喷雾干燥 & 冷冻干燥技术制备白细胞介素粉体研究趋化因子是一种小的(8-12 kDa)细胞因子,参与许多病理过程,因此是重要的靶点。它们通常由不同类型的细胞(如白细胞)分泌,并通过与同源 G 蛋白偶联受体的细胞表面结合来介导生物学效应。趋化因子配体和受体有 50 多种,根据其初级氨基酸序列的半胱氨酸残基排列进行分类和命名。趋化因子可用于(慢性)炎症性疾病、癌症和感染性疾病的治疗应用。目前,市场上有两种基于白介素的产品,即重组白介素-11预白介素(Neumega)和重组人白细胞介素-2醛白介素(Proleukin)。Neumega 是一种由大肠杆菌重组 DNA 技术产生的血小板生成生长因子,可静脉给药。皮下应用的 Proleukin 是一种淋巴因子,也是通过转基因大肠杆菌的重组 DNA 技术产生的。为了增加储存的稳定性、保持药物的生物活性,Neumega 和 Proleukin 都采用冷冻干燥的工艺,制成冻干粉制剂使用。虽然冷冻干燥(FD)是一种广泛使用的技术,具有多种优点,可以快速、温和干燥,但喷雾干燥(SD)可以缩短工艺周期,并可以在常压下进行加热处理。同时,颗粒的性质,如粒径、固体状态和残余水含量可以通过参数进行调节。这里必须指出的是,蛋白质的变性或/和展开也可能发生在 SD 过程中,SD 过程的放大是复杂和高成本的。SD 的另一个重要挑战是粉体回收率低于 100%,这对于高成本疗法和工艺开发来说是一个问题,特别是放大到最终设备上。对于白细胞介素,已经有了一些成功的冷冻干燥研究案例。然而,据我们所知,SD 作为一种替代方法尚未被研究过。这项工作的目的是开发一种 SD 工艺,使模型白介素以一种保留白介素结合亲和力和生物活性的方式干燥。为此,我们使用了模型白细胞介素,探索喷雾干燥工艺的潜在可行性,并对比分析冷冻干燥和喷雾干燥工艺对白细胞介素活性影响。1材料在磷酸盐缓冲盐水中提供野生型CXCL8(CXCL8,72个氨基酸,8.4kDa)、CXCL8的突变体(dnCXCL8,66个氨基酸,7.7kDa)等各种试剂。将蛋白质溶液用PBS稀释至最终蛋白质浓度为1mg/ml,即1% w/w。冷冻干燥机喷雾干燥仪:BUCHI B-90 HP▲ 步琦纳米喷雾干燥仪 B-90 HP2实验过程配方溶液分别采用如下冻干程序(表1)和喷干程序(表2)进行样品制备。干燥后的样品在 4-8℃ 的氩气干燥器中保存 12 周。并进行粉体的物性表征。表1,适用于所有配方中 FD 程序。箭头表示间隔内的压力或温度增减。间隔冻干工艺时间间隔[hh:mm]温度[℃] 压力[mbar]0速冻,放入小瓶~00:20-196atm.1冻结,平衡02:00-20atm.2初级干燥00:30↑ -15↓ 0.0453_01:00-150.0454_10:00↑ 00.0455_08:0000.0456二级干燥01:30↑ +200.0457_02:30+200.0458结束,封装小瓶_~+25atm.表2,SD 工艺参数及由此产生的过程变量。通过使用纯缓冲液进行测量来确定以 ml/min 为单位的喷射速率。实验过程中喷嘴温度升高,喷嘴温度是在 SD 过程结束时观察到的温度 。进口温度[℃]喷雾速率[%]空气流量[l/min] 粒度[μm]6030(~0.51ml/min)100±27.0过程变量出口温度[℃]压力[mbar]喷头温度[℃]29±131±152±23实验结果1、 通过激光衍射分析测定粒径SD 蛋白粉通过 HELOS 系统的激光衍射分析进行筛选。在 SD 后和第4周、第8周和第12周将粉末直接湿分散在甲苯中进行分析。通过对同一批次 SD 粉的三个样品进行测量,确定了 PSD 分析的标准误差。不分析 FD 粉末的粒度,因为冻干物通常是最终的药物剂型,没有对饼状进行研磨或破碎,只分析了 SD 粉。图1 通过激光衍射分析测定粉体粒径,在 10 次超声脉冲后进行测量,SD 粉末的 PSD 随储存时间的变化不大。除了在第0周分析的 SD dnCXCL8 喷雾粉末和在第8周分析的 SD HSA-dnCXCL8 外,所有干粉的跨度都小于 2.8。在测量这两个 PSD 时,一些较大的团块将分布分别向 517μm 和 129μm 的 x90 方向移动(图1b、图1c),导致 PSD 变宽。2、 圆二色光谱测定结构利用圆二色谱(CD)对 SD 和 FD 后的蛋白质二级结构的变化进行评价,并将其与未处理蛋白质的光谱进行比较。CD 光谱在设备上记录,波长为 190-250nm,使用 1mm 石英比色皿,响应时间 4s。5 次扫描取平均值,并用 PBS 校正背景,计算平均残基椭圆率,并绘制不同曲线。由 图4 显示,经过 SD 和 FD 后的 CD 光谱显示只有轻微的结构变化。液体白细胞介素制剂在 90℃ 温度下热处理5分钟,SD 温度在 60℃ 温度下热处理 5 分钟,会产生轻微的沉淀,但结构保持完整 (图4A)。dnCXCL8 也出现类似的结果。SD 和 FD 均未引起二级结构的改变。即使加热蛋白质也未引起二级结构的变化(图4B)。虽然 HSA-dnCXCL8 具有更明确的α-螺旋结构,但 SD 和 FD 后没有变化。在 90℃ 热处理 5min 后二级结构发生了完全损失 (图4C)。3、 离液展开测定稳定性采用荧光光谱检测gdmhcl在0-6M范围内诱导展开,并在SD和FD后和储存3个月后测定蛋白质稳定性。将样品稀释至0.7μM,并在室温下平衡5min。CXCL8 和dnCXCL8 的激发波长为 280nm, HSA-dnCXCL8 的激发波长为 290nm。在 300-400nm 范围内测量所有3种蛋白的发射光谱,并将狭缝宽度设置为 5nm。蛋白质展开的特征是波长移位,并使用 Origin 2019b 的玻尔兹曼进行计算得到如下图谱。图5 显示,展开的过渡中点和 CXCL8 的相对协同性在很大程度上没有变化。对于 dnCXCL8,无法建立明确的过渡点。对于 FD HSA-dnCXCL8 也观察到了同样的情况。对于参考光谱和 FD 光谱(HSA-dnCXCL8 除外),显示了标准偏差,如图中的误差条所示。4、 趋化性测试:博伊登室测定为了检测 SD 和 FD 后以及储存三个月后的白细胞介素的活性,进行了趋化试验测定中性粒细胞的活化和迁移,预计 CXCL8 具有促迁移作用,而 dnCXCL8 和HSA-dnCXCL8 不应表现出任何中性粒细胞迁移激活。使用 NIS-Elements BR 3.2 软件进行细胞计数,计算每种情况下的平均值和标准偏差。上图显示储存 12 周后 SD CXCL8 的 CI 较对照显著增加 (图6a, p = 0.05)。SD 和 FD CXCL8 在中性粒细胞活化和迁移方面没有变化。对于 dnCXCL8, SD 和 FD 样本的 CI 与各自的参考 CI 相当。HSA-dnCXCL8 在 SD 后 (即W0) 的 CI 显著增加 (图6c, p = 0.04)。4结论本研究针对磷酸盐缓冲盐水配制的白细胞介素(未添加额外添加剂)采用 SD 和 FD 两种干燥方式分别进行深入评估。用纯缓冲液进行的 DoE 确定了一种最佳的 SD 工艺,在 60℃ 的干燥空气温度、100 L/min 的空气流速和 30% 的喷雾速率下具有较高产率,这表明即使是热不稳定的蛋白质也可以喷雾干燥。此外,SD 工艺比 FD 更快、更有效,理论上导致每分钟产量比 FD 高 130 倍(甚至考虑到 SD 的产量仅 63% 和 77% 之间)。FD 粉末呈现饼状结构,而 SD 粉末的粒度为 X5020μm。这为粒子工程提供了定义粒子特性的可能性,允许更广泛的应用。RM 是可比较的,同样二级结构没有改变,结合亲和力和活性保持至少 12 周,这些结果表明白细胞介素的 SD 是可行的。未来,将继续优化本研究中的工艺参数,并将其转移到具有工业型台式喷雾干燥器中,以更大规模地系统考察粉体产量和工艺时间,从而对 SD 进行全面评估,作为 FD 的替代方案,实现经济快捷高效的生产!5文献来源Comparing freeze drying and spray drying of interleukins using model protein CXCL8 and its variants
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