กรณีการใช้งานอิมัลซิไฟเออร์ในห้องปฏิบัติการแรงเฉือนสูง
ในด้านการวิจัยและพัฒนาเคมีภัณฑ์ เภสัชกรรม และเครื่องสำอางขั้นสูง การประมวลผลอิมัลชันในระดับห้องปฏิบัติการคือจุดเชื่อมโยงหลักที่ส่งผลโดยตรงต่อการพัฒนาสูตร การตรวจสอบยืนยันประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ และการผลิตทดลองในปริมาณน้อย ห้องปฏิบัติการที่มีส่วนร่วมในการวิจัยและพัฒนาและทดลองผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งแข็งที่มีองค์ประกอบหลายส่วนประกอบในปริมาณน้อย เคยเผชิญกับความท้าทายที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในกระบวนการอิมัลชัน ซึ่งจำกัดประสิทธิภาพของการวนซ้ำสูตรและความน่าเชื่อถือของผลการทดลองผลิต หลังจากแนะนำอิมัลซิไฟเออร์สำหรับห้องปฏิบัติการที่มีค่าแรงเฉือนสูง ห้องปฏิบัติการก็สามารถแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้สำเร็จ โดยได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพด้านการวิจัยและพัฒนา ความเสถียรของผลิตภัณฑ์ และความสม่ำเสมอของแบทช์อย่างมีนัยสำคัญ
ความเป็นมาและความท้าทายที่มีอยู่
ห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่ดำเนินการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์กึ่งแข็ง เช่น อิมัลชันทางเภสัชกรรม โลชั่นเครื่องสำอาง และสารเคมีละเอียด รวมถึงงานทดลองการผลิตชุดเล็ก (5-50 ลิตรต่อชุด) ก่อนการอัพเกรดอุปกรณ์ ห้องปฏิบัติการต้องใช้เครื่องคนแม่เหล็กขนาดเล็กแบบดั้งเดิมและโฮโมจีไนเซอร์พื้นฐานเพื่อทำให้กระบวนการอิมัลซิฟิเคชั่นสมบูรณ์ เนื่องจากข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพของอุปกรณ์และการออกแบบโครงสร้าง จึงเกิดปัญหาสำคัญในการทำงานประจำวันดังต่อไปนี้:
- แรงเฉือนไม่เพียงพอและอิมัลชั่นไม่สม่ำเสมอ: เครื่องกวนแม่เหล็กแบบดั้งเดิมสามารถทำได้เพียงการผสมขั้นพื้นฐานเท่านั้น และแรงเฉือนที่ได้จากโฮโมจีไนเซอร์พื้นฐานนั้นมีจำกัด (อัตราเฉือนสูงสุด ≤ 20,000 s⁻¹) สำหรับวัสดุที่มีอนุภาคของแข็งละเอียด (ขนาดอนุภาคเริ่มต้น 3-10 μm) และมีเฟสของน้ำมันและน้ำที่ละลายไม่ได้ เป็นเรื่องยากที่จะสลายกลุ่มเกาะและทำให้เป็นอิมัลชันโดยสมบูรณ์ ตัวอย่างที่เสร็จแล้วมักจะมีพื้นผิวไม่เรียบ และขนาดอนุภาคเฉลี่ยของเฟสการกระจายตัวถูกควบคุมที่ 4-8 μm เท่านั้น ซึ่งไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของสูตรผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์
- ความสามารถในการทำซ้ำเป็นกลุ่มต่ำของตัวอย่าง: อุปกรณ์แบบเดิมขาดการควบคุมพารามิเตอร์หลักอย่างแม่นยำ เช่น ความเร็วเฉือน เวลาอิมัลชัน และอุณหภูมิ พารามิเตอร์การทำงานส่วนใหญ่ได้รับการปรับด้วยตนเองตามประสบการณ์ ทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมากในการตั้งค่าพารามิเตอร์ระหว่างผู้ปฏิบัติงานที่แตกต่างกัน และแม้แต่ระหว่างชุดงานที่มีสูตรเดียวกัน ค่าสัมประสิทธิ์การเปลี่ยนแปลง (CV) ของตัวบ่งชี้สำคัญ (การกระจายขนาดอนุภาค ความหนืด ความเสถียร) ระหว่างชุดสูงถึง 15-20% ซึ่งส่งผลกระทบอย่างจริงจังต่อความน่าเชื่อถือของข้อมูล R&D และความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์ทดลองผลิต
- วงจรการพัฒนาสูตรที่ยาวนาน: เนื่องจากผลของอิมัลชันที่ไม่น่าพอใจ ห้องปฏิบัติการจึงจำเป็นต้องปรับอัตราส่วนสูตรและพารามิเตอร์การประมวลผลซ้ำๆ สำหรับโครงการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่แต่ละโครงการ โดยเฉลี่ยแล้ว สูตรจะใช้เวลา 45-60 วันในการจัดทำสูตรให้เสร็จสิ้นตั้งแต่การพัฒนาครั้งแรกไปจนถึงการตรวจสอบความเสถียร นอกจากนี้ ความคงตัวของอิมัลชันที่ไม่ดีของตัวอย่างยังนำไปสู่การทดลองซ้ำบ่อยครั้ง วงจรการวิจัยและพัฒนาขยายออกไปอีก และเพิ่มปริมาณการใช้วัตถุดิบ
- ความเสี่ยงของการปนเปื้อนตัวอย่างและการทำความสะอาดที่ยากลำบาก: โฮโมจีไนเซอร์แบบดั้งเดิมมีโครงสร้างที่ซับซ้อนโดยมีมุมตายหลายมุมในช่องผสมและชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อ เป็นเรื่องยากที่จะทำความสะอาดอย่างทั่วถึงหลังการทดลองแต่ละครั้ง และวัสดุที่ตกค้างจากตัวอย่างก่อนหน้านี้มีแนวโน้มที่จะปนเปื้อนในการทดลองครั้งต่อไป สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวิจัยและพัฒนาด้านเภสัชกรรมและเครื่องสำอาง เนื่องจากการปนเปื้อนเพียงเล็กน้อยก็อาจนำไปสู่ความล้มเหลวของการทดลองทั้งหมด และส่งผลต่อการประเมินความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์
- ไม่สามารถตอบสนองความต้องการการผลิตในระดับนำร่องได้: พารามิเตอร์ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการแบบดั้งเดิมค่อนข้างแตกต่างจากอิมัลซิไฟเออร์แรงเฉือนสูงในระดับอุตสาหกรรม พารามิเตอร์กระบวนการที่ได้รับการตรวจสอบในห้องปฏิบัติการไม่สามารถปรับขนาดเป็นการผลิตในระดับนำร่องได้โดยตรง ซึ่งจำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนและการตรวจสอบซ้ำในระหว่างกระบวนการขยายขนาด สิ่งนี้ไม่เพียงแต่เพิ่มภาระงานของบุคลากรด้าน R&D แต่ยังนำไปสู่ความไม่สอดคล้องกันระหว่างผลลัพธ์ในห้องปฏิบัติการและผลกระทบด้านการผลิตทางอุตสาหกรรม
การเลือกอุปกรณ์และการกำหนดค่าหลัก
เพื่อแก้ปัญหาข้างต้น ห้องปฏิบัติการได้เลือกอิมัลซิไฟเออร์ในห้องปฏิบัติการที่มีแรงเฉือนสูงพร้อมการควบคุมพารามิเตอร์ที่แม่นยำ โครงสร้างที่กะทัดรัด และความสามารถในการปรับขนาดที่ดี ซึ่งได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการวิจัยและพัฒนาชุดเล็กและการผลิตทดลอง การกำหนดค่าหลักและลักษณะทางเทคนิคของอุปกรณ์มีดังนี้:
1. ระบบเฉือนแกน
อิมัลซิไฟเออร์ใช้โครงสร้างสเตเตอร์-โรเตอร์สามขั้นตอนพร้อมการออกแบบที่ถอดออกได้ และสามารถปรับช่องว่างแรงเฉือนได้ระหว่าง 0.05-0.15 มม. ความเร็วของโรเตอร์ถูกควบคุมโดยการแปลงความถี่ และสามารถปรับได้อย่างไม่มีขั้นตอนภายในช่วง 3,000-20,000 รอบต่อนาที สร้างอัตราเฉือนสูงสุด 85,000 s⁻¹ โครงสร้างนี้สามารถสลายมวลรวมกลุ่มเล็กๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้เกิดการหลอมรวมอย่างรวดเร็วของเฟสที่ผสมไม่ได้ เพื่อให้มั่นใจถึงความละเอียดและความสม่ำเสมอของเฟสที่กระจายตัว สเตเตอร์และโรเตอร์ทำจากสแตนเลส 316L พร้อมการขัดเงากระจก (ความหยาบผิว Ra ≤ 0.4 μm) ซึ่งทนทานต่อการกัดกร่อนและทำความสะอาดง่าย
2. ระบบควบคุมพารามิเตอร์ที่แม่นยำ
อุปกรณ์ดังกล่าวมาพร้อมกับระบบควบคุม PLC อัจฉริยะและอินเทอร์เฟซการทำงานของหน้าจอสัมผัส ซึ่งสามารถควบคุมพารามิเตอร์หลักได้อย่างแม่นยำ เช่น ความเร็วเฉือน (ความแม่นยำ ±10 รอบต่อนาที) เวลาในการทำอิมัลชัน (ความแม่นยำ ±1 วินาที) และอุณหภูมิของวัสดุ (ความแม่นยำ ±0.5°C) ระบบรองรับฟังก์ชันการจัดเก็บพารามิเตอร์และการเรียกคืน ซึ่งสามารถจัดเก็บพารามิเตอร์กระบวนการสูตรได้สูงสุด 100 ชุด เพื่อให้แน่ใจว่าจะใช้การตั้งค่าพารามิเตอร์เดียวกันสำหรับการทดสอบแต่ละชุด หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่เกิดจากการดำเนินการด้วยตนเอง นอกจากนี้ ระบบสามารถบันทึกเส้นโค้งพารามิเตอร์ได้โดยอัตโนมัติในระหว่างกระบวนการอิมัลชัน ซึ่งให้การสนับสนุนข้อมูลที่เชื่อถือได้สำหรับการวิเคราะห์ R&D
3. ฟังก์ชั่นการควบคุมอุณหภูมิและการป้องกัน
ช่องผสมมีโครงสร้างควบคุมอุณหภูมิแบบแจ็คเก็ต ซึ่งสามารถรับรู้ความร้อนหรือความเย็นของวัสดุผ่านการหมุนเวียนของน้ำหรือน้ำมัน ช่วงการควบคุมอุณหภูมิคือ 0-100°C ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการอุณหภูมิของวัสดุที่แตกต่างกัน (โดยเฉพาะวัสดุที่ไวต่อความร้อน เช่น โปรตีนและสารสกัดจากพืช) อุปกรณ์ยังมีฟังก์ชันป้องกันอุณหภูมิเกิน ความเร็วเกิน และการป้องกันโอเวอร์โหลดอีกด้วย เมื่อพารามิเตอร์เกินช่วงที่ตั้งไว้ อุปกรณ์จะปิดเครื่องโดยอัตโนมัติเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของอุปกรณ์และการเสื่อมสภาพของตัวอย่าง
4. โครงสร้างที่กะทัดรัดและใช้งานง่าย
ปริมาตรโดยรวมของอุปกรณ์มีขนาดกะทัดรัด (ยาว × กว้าง × สูง = 600 มม. × 450 มม. × 800 มม.) ซึ่งเหมาะสำหรับพื้นที่จำกัดของห้องปฏิบัติการ หัวผสมใช้โครงสร้างการยก ซึ่งสามารถปรับขึ้นและลงได้อย่างง่ายดายเพื่อปรับให้เข้ากับบีกเกอร์และถังขนาดต่างๆ (500 มล.-50 ลิตร) การออกแบบสเตเตอร์และโรเตอร์แบบถอดได้ช่วยให้สามารถถอดชิ้นส่วน ทำความสะอาด และเปลี่ยนใหม่ได้ และกระบวนการทำความสะอาดทั้งหมดจะเสร็จสิ้นได้ภายใน 10 นาที ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนของตัวอย่างได้อย่างมีประสิทธิภาพ
5. ความสามารถในการขยายขนาดสำหรับการผลิตแบบขยายขนาด
อุปกรณ์นี้ใช้การออกแบบแบบโมดูลาร์ และพารามิเตอร์ทางเทคนิคหลัก (อัตราแรงเฉือน ช่วงความเร็ว ประสิทธิภาพในการอิมัลซิไฟเออร์) สอดคล้องกับพารามิเตอร์ของอิมัลซิไฟเออร์แรงเฉือนสูงในระดับอุตสาหกรรม พารามิเตอร์กระบวนการที่ได้รับการตรวจสอบในห้องปฏิบัติการสามารถปรับขนาดได้โดยตรงจนถึงการผลิตในระดับนำร่องและระดับอุตสาหกรรม โดยการปรับอัตราส่วนปริมาตร หลีกเลี่ยงการตรวจสอบพารามิเตอร์ซ้ำ และปรับปรุงประสิทธิภาพของการแปลงเทคโนโลยี
กระบวนการนำไปใช้และการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์
หลังจากนำอุปกรณ์ไปใช้ ห้องปฏิบัติการได้ดำเนินการทดลองเป็นเวลา 3 เดือนและปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสม และปรับกระบวนการอิมัลซิไฟเออร์แบบเดิมตามคุณลักษณะประสิทธิภาพของอิมัลซิไฟเออร์ในห้องปฏิบัติการที่มีแรงเฉือนสูง กระบวนการดำเนินการเฉพาะมีดังนี้:
1. การทดลองเบื้องต้นและการสอบเทียบพารามิเตอร์
ขั้นแรก ห้องปฏิบัติการได้เลือกสูตรทั่วไป 5 สูตร (รวมถึงอิมัลชันทางเภสัชกรรม โลชั่นเครื่องสำอาง และสารเคมี) สำหรับการทดลองเบื้องต้น โดยการปรับความเร็วเฉือน (5,000-18,000 รอบต่อนาที) เวลาในการอิมัลซิไฟเออร์ (5-30 นาที) และอุณหภูมิ (25-70°C) จึงสามารถหาค่าผสมพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแต่ละสูตรได้ ตัวอย่างเช่น สำหรับโลชั่นเครื่องสำอางที่มีผงแข็งและเฟสน้ำมัน พารามิเตอร์ที่เหมาะสมถูกกำหนดเป็น: ความเร็วเฉือน 12,000 รอบต่อนาที เวลาที่ใช้ในการอิมัลชัน 15 นาที และอุณหภูมิ 45°C ภายใต้พารามิเตอร์เหล่านี้ ขนาดอนุภาคเฉลี่ยของตัวอย่างลดลงเหลือ 1.2 μm และความคงตัวของอิมัลชันได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ
2. การตรวจสอบความสามารถในการทำซ้ำแบบกลุ่ม
หลังจากระบุพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแต่ละสูตรแล้ว ห้องปฏิบัติการได้ทำการทดลองตรวจสอบความสามารถในการทำซ้ำเป็นชุด สำหรับแต่ละสูตร มีการจัดเตรียมตัวอย่าง 10 ชุดอย่างต่อเนื่องโดยใช้การตั้งค่าพารามิเตอร์ที่เก็บไว้ ผลการวิจัยพบว่าค่าสัมประสิทธิ์การเปลี่ยนแปลง (CV) ของตัวบ่งชี้หลัก เช่น การกระจายขนาดอนุภาค ความหนืด และความเสถียรระหว่างชุดลดลงจาก 15-20% เหลือ 2-5% ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของการวิจัยและพัฒนาและการผลิตทดลองอย่างสมบูรณ์
3. การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและการทำให้วงจรการวิจัยและพัฒนาสั้นลง
จากข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพของอิมัลซิไฟเออร์ในห้องปฏิบัติการที่มีค่าแรงเฉือนสูง ห้องปฏิบัติการได้ปรับกระบวนการ R&D ดั้งเดิมให้เหมาะสมที่สุด กระบวนการ "การผสมทีละขั้นตอน + การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันซ้ำ" แบบดั้งเดิมถูกปรับเป็น "อิมัลชันแรงเฉือนสูงในขั้นตอนเดียว" ซึ่งลดจำนวนขั้นตอนการทดลองลง ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากเอฟเฟกต์อิมัลชันที่ดีขึ้นและความสามารถในการทำซ้ำ จำนวนการทดลองที่ทำใหม่จึงลดลง 70% สำหรับโครงการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ วงจรการพัฒนาโดยเฉลี่ยลดลงจาก 45-60 วัน เหลือ 20-30 วัน
4. การตรวจสอบยืนยันการผลิตแบบขยายขนาด
ห้องปฏิบัติการได้เลือกสูตรที่สมบูรณ์ 2 สูตร (อิมัลชันทางเภสัชกรรมและครีมเครื่องสำอาง) เพื่อการตรวจสอบยืนยันการผลิตตามขนาด พารามิเตอร์ที่ได้รับการตรวจสอบในห้องปฏิบัติการ (ปรับตามอัตราส่วนปริมาตร) ถูกนำมาใช้โดยตรงกับสายการผลิตขนาดนำร่อง (500 ลิตร) ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าตัวบ่งชี้ที่สำคัญของผลิตภัณฑ์ระดับนำร่องสอดคล้องกับตัวอย่างในห้องปฏิบัติการ และอัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ระดับนำร่องสูงถึง 98% ซึ่งสูงกว่าก่อนการอัพเกรดอุปกรณ์ 30% วิธีนี้ช่วยแก้ปัญหาพารามิเตอร์ที่ไม่สอดคล้องกันระหว่างการผลิตในห้องปฏิบัติการและภาคอุตสาหกรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ผลกระทบของแอปพลิเคชันและการวิเคราะห์ข้อมูล
หลังจากดำเนินการอย่างเป็นทางการเป็นเวลา 6 เดือน อิมัลซิไฟเออร์สำหรับห้องปฏิบัติการที่มีแรงเฉือนสูงได้รับผลลัพธ์ที่น่าทึ่งในการปรับปรุงประสิทธิภาพด้านการวิจัยและพัฒนา คุณภาพผลิตภัณฑ์ และความสามารถในการปรับขนาดกระบวนการ การเปรียบเทียบข้อมูลเฉพาะก่อนและหลังการอัพเกรดอุปกรณ์มีดังนี้:
1. การปรับปรุงคุณภาพอิมัลชันอย่างมีนัยสำคัญ
ขนาดอนุภาคเฉลี่ยของเฟสการกระจายตัวในตัวอย่างลดลงจาก 4-8 ไมโครเมตร เป็น 0.8-2.0 ไมโครเมตร และดัชนีการกระจายตัว (PDI) ถูกควบคุมต่ำกว่า 0.18 ความคงตัวของอิมัลชันของตัวอย่างได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และอัตราการแบ่งชั้นหลังจากการเก็บรักษา 30 วันลดลงจาก 10-12% เหลือน้อยกว่า 1% สำหรับวัสดุที่ไวต่อความร้อน ฟังก์ชั่นควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำของอุปกรณ์หลีกเลี่ยงการสูญเสียส่วนผสมออกฤทธิ์ และอัตราการกักเก็บส่วนผสมออกฤทธิ์เพิ่มขึ้น 25-30% เมื่อเทียบกับอุปกรณ์แบบเดิม
2. การปรับปรุงอย่างน่าทึ่งในความสามารถในการทำซ้ำแบบแบตช์
ค่าสัมประสิทธิ์ความแปรผัน (CV) ของตัวบ่งชี้หลักระหว่างชุดงานลดลงจาก 15-20% เหลือ 2-5% ซึ่งช่วยให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของข้อมูล R&D และความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ทดลองผลิต ซึ่งไม่เพียงแต่ลดการใช้วัตถุดิบที่เกิดจากความสามารถในการทำซ้ำได้ไม่ดีเท่านั้น (ปริมาณการใช้วัตถุดิบลดลงโดยเฉลี่ย 35%) แต่ยังวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการประเมินความปลอดภัยในภายหลังและการส่งเสริมตลาดผลิตภัณฑ์อีกด้วย
3. วงจรการวิจัยและพัฒนาสั้นลงอย่างมีนัยสำคัญ
วงจรการวิจัยและพัฒนาโดยเฉลี่ยสำหรับผลิตภัณฑ์ใหม่ลดลงจาก 45-60 วัน เหลือ 20-30 วัน และประสิทธิภาพของการทำซ้ำสูตรได้รับการปรับปรุงขึ้น 40-50% สำหรับสูตรผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการปรับปรุง วงจรการวิจัยและพัฒนาจึงสั้นลงจาก 20-30 วันเหลือ 7-15 วัน ซึ่งช่วยให้ห้องปฏิบัติการสามารถตอบสนองความต้องการของตลาดได้รวดเร็วยิ่งขึ้น และปรับปรุงความสามารถในการแข่งขันของผลการวิจัยและพัฒนา
4. การลดความเสี่ยงในการปนเปื้อนของตัวอย่างและปริมาณงานในการทำความสะอาด
การออกแบบอุปกรณ์ที่ถอดออกได้และไม่มีมุมตาย ผสมผสานกับพื้นผิวขัดกระจก ช่วยลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนตัวอย่างได้อย่างมีประสิทธิภาพ จำนวนความล้มเหลวในการทดลองที่เกิดจากการปนเปื้อนของตัวอย่างลดลงจาก 3-4 ครั้งต่อเดือน เหลือ 0-1 ครั้งต่อไตรมาส ในเวลาเดียวกัน เวลาทำความสะอาดอุปกรณ์ลดลง 60% เมื่อเทียบกับอุปกรณ์แบบเดิม ซึ่งลดภาระงานของบุคลากรในห้องปฏิบัติการและปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน
5. การปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงเทคโนโลยี
ความสามารถในการปรับขนาดของอุปกรณ์ทำให้พารามิเตอร์กระบวนการที่ได้รับการตรวจสอบในห้องปฏิบัติการสามารถปรับขนาดได้โดยตรงจนถึงการผลิตในระดับนำร่องและระดับอุตสาหกรรม เวลาที่ต้องใช้ในการแปลงเทคโนโลยีลดลงจาก 2-3 เดือนเหลือ 2-4 สัปดาห์ และอัตราความสำเร็จของการแปลงเทคโนโลยีเพิ่มขึ้นจาก 65% เป็น 98% ซึ่งไม่เพียงช่วยประหยัดต้นทุนในการแปลงเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังช่วยเร่งการก้าวเข้าสู่ตลาดผลิตภัณฑ์อีกด้วย
ประสบการณ์สำคัญและหมายเหตุการดำเนินงาน
ในระหว่างการใช้อิมัลซิไฟเออร์สำหรับห้องปฏิบัติการที่มีแรงเฉือนสูง ห้องปฏิบัติการได้สรุปประสบการณ์หลักและหมายเหตุการใช้งานต่อไปนี้เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้อย่างเสถียรและแสดงประสิทธิภาพอย่างเต็มที่:
- ควรปรับการตั้งค่าพารามิเตอร์ตามลักษณะของวัสดุ สำหรับวัสดุที่มีความหนืดสูง ความเร็วเฉือนควรเพิ่มขึ้นทีละน้อย (จากความเร็วต่ำไปเป็นความเร็วสูง) เพื่อหลีกเลี่ยงการกระเด็นของวัสดุและอุปกรณ์โอเวอร์โหลด สำหรับวัสดุที่ไวต่อความร้อน ควรควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวด และเวลาในการอิมัลชันควรสั้นลงอย่างเหมาะสมหากจำเป็น
- ควรทำความสะอาดและตรวจสอบสเตเตอร์และโรเตอร์เป็นประจำ หลังจากการทดลองแต่ละครั้ง ควรถอดชิ้นส่วนสเตเตอร์และโรเตอร์และทำความสะอาดอย่างละเอียดเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของวัสดุที่ตกค้าง ควรตรวจสอบสภาพการสึกหรอของสเตเตอร์และโรเตอร์ทุกๆ 300 ชั่วโมงของการทำงาน และควรเปลี่ยนใหม่ทันเวลาเมื่อปริมาณการสึกหรอเกิน 0.1 มม. เพื่อให้มั่นใจถึงผลอิมัลชัน
- เมื่อดำเนินการทดลองขยายขนาด การปรับพารามิเตอร์ควรขึ้นอยู่กับอัตราส่วนปริมาตรและคุณลักษณะของวัสดุ และควรทำการทดลองนำร่องชุดเล็กก่อนเพื่อตรวจสอบความเป็นไปได้ของพารามิเตอร์ก่อนการผลิตขนาดใหญ่
- ควรมีการสอบเทียบอุปกรณ์อย่างสม่ำเสมอ ความเร็ว อุณหภูมิ และพารามิเตอร์อื่นๆ ของอุปกรณ์ควรได้รับการสอบเทียบทุก 6 เดือน เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำของการควบคุมพารามิเตอร์และความน่าเชื่อถือของข้อมูลการทดลอง
- ผู้ปฏิบัติงานควรได้รับการฝึกอบรมอย่างมืออาชีพ ก่อนใช้อุปกรณ์ ผู้ปฏิบัติงานควรทำความคุ้นเคยกับโครงสร้างและกฎการทำงานของอุปกรณ์ เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการปฏิบัติงานที่เกิดจากการทำงานที่ไม่เหมาะสม
สรุป
การใช้อิมัลซิไฟเออร์ในห้องปฏิบัติการที่มีแรงเฉือนสูงช่วยแก้ปัญหาพื้นฐานที่มีมายาวนานของเอฟเฟกต์อิมัลซิไฟเออร์ที่ไม่ดี ความสามารถในการทำซ้ำในปริมาณน้อย วงจรการวิจัยและพัฒนาที่ยาวนาน และการแปลงเทคโนโลยีที่ยากลำบากในห้องปฏิบัติการ ด้วยแรงเฉือนที่สูง การควบคุมพารามิเตอร์ที่แม่นยำ การทำความสะอาดที่ง่ายดาย และความสามารถในการปรับขนาดที่ดี อุปกรณ์ดังกล่าวจึงปรับปรุงประสิทธิภาพของการวิจัยและพัฒนาและการผลิตทดลองได้อย่างมาก ทำให้มั่นใจในคุณภาพและความเสถียรของตัวอย่าง และลดการใช้วัตถุดิบและต้นทุนการทดลอง
สำหรับห้องปฏิบัติการที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยและพัฒนาและการทดลองผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งแข็งที่มีองค์ประกอบหลายส่วนประกอบในปริมาณน้อย อิมัลซิไฟเออร์สำหรับห้องปฏิบัติการที่มีแรงเฉือนสูงถือเป็นอุปกรณ์หลักที่ขาดไม่ได้ ไม่เพียงแต่ให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่เชื่อถือได้สำหรับการพัฒนาสูตรและการตรวจสอบประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังเชื่อมช่องว่างระหว่างการวิจัยและพัฒนาในห้องปฏิบัติการกับการผลิตทางอุตสาหกรรมอีกด้วย ซึ่งส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยการทำงานที่ได้มาตรฐานและการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ อุปกรณ์สามารถรักษาประสิทธิภาพการทำงานที่มั่นคงในระยะยาว โดยให้การสนับสนุนอย่างต่อเนื่องสำหรับการพัฒนางานในห้องปฏิบัติการที่ยั่งยืน