Q离心雾化器是如何将料液从液膜变成雾滴的?三个碎裂阶段是怎样的?
A:离心雾化的雾化过程分三个阶段。液膜形成阶段(第一区):料液通过进料管进入高速旋转(10000~30000rpm)的雾化盘中心,在离心力作用下沿盘面被甩向外缘,形成一层厚约0.5~2mm的液膜铺展在盘面上。液丝断裂阶段(第二区):液膜到达盘边缘后脱离盘面,由于表面张力和空气动力作用,液膜迅速撕裂成大量液丝(ligament),液丝直径约0.1~0.5mm、长度数毫米。液滴形成阶段(第三区):液丝进一步在空气阻力下断裂为球形液滴,液滴粒径DV50约20~100um。整个过程在盘边缘外数毫米到数厘米的极小区域内完成。那艾仪器NAI-MSD1500离心式雾化盘的精密加工(盘面光洁度Ra<0.4um)确保液膜铺展均匀,是获得窄粒径分布的前提。
Q离心雾化器的转速和盘径如何决定雾滴粒径?
A:离心雾化雾滴粒径的经验公式:DV50 ≈ K × D^(-0.5) × N^(-0.8),其中D为盘径、N为转速、K为与物料性质相关的系数。定量理解:转速从20000rpm提高到30000rpm(增加50%),DV50约减小约28%;盘径从50mm增大到80mm(增加60%),DV50约减小约21%。因此提高转速是减小粒径的最有效手段。但转速上限受限于雾化盘的材料强度和动平衡精度。那艾仪器NAI-MSD1500的雾化盘最高转速可达35000rpm,DV50可在15~80um范围内灵活调节,覆盖从吸入制剂到速溶产品的全粒径需求。
Q料液粘度对离心雾化的雾滴粒径有何影响?粘度上限是多少?
A:粘度是制约离心雾化效果的关键物料属性。粘度与粒径的关系:DV50 ∝ μ^0.2(μ为粘度),即料液粘度从10cP增加到100cP(10倍),DV50约增加约60%。高粘度的两个主要问题——液膜难以在盘面上均匀铺展,形成厚薄不均的局部"液涌"导致粒径分布急剧变宽(Span从1.5恶化至2.5以上)。严重时液体在盘面上呈"绳索状"脱离而非液膜碎裂,形成粗大液滴(DV50>200um)。离心雾化的推荐粘度上限约为500~1000cP(常温),超过此值建议换用气流式雾化或对料液加热降低粘度。那艾仪器NAI-MSD1500双用型在离心模式处理常规粘度物料、气流模式处理高粘度物料,一机双模解决粘度跨度大的多品种研发需求。