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“擂”出新精度——江鐵機械TC-2003實驗用迷你攪拌擂潰機

發(fā)布時間： 2025-12-19　　點擊次數(shù)： 44次

在食品、制藥、化妝品等研發(fā)場景中，≤200 g 級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：大機小料、剪切過熱、清洗死角……江鐵機械推出的 TC-2003 實驗用迷你攪拌擂潰機，用“石川式"擂潰原理把實驗室級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，拆解這臺桌面級小鋼炮的技術(shù)密碼。
一、設(shè)計定位：讓“小料"享受大生產(chǎn)級擂潰
處理量 30–200 g，最小啟動體積 20 mL，解決“大馬拉小車"批次浪費。
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 實驗線。
二、結(jié)構(gòu)解析：把“石川式"裝進 190 mm×290 mm 的桌面盒
雙運動杵軸
自轉(zhuǎn) 15–350 rpm 無刷伺服直驅(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，兼顧分散與破壁。
真空-冷卻一體腔
0.095 MPa 動態(tài)真空口，配 6 mm 速接冷媒管，可在擂潰同時脫泡/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，無交叉污染風(fēng)險。
磁懸浮非接觸密封，避免傳統(tǒng)機械密封磨屑落入樣品，滿足醫(yī)藥級潔凈要求。
三、工作原理：三流場耦合，把“擂"量化
TC-2003 在 50 mL 水相體系中測得功率準(zhǔn)數(shù) Np≈0.42，與 1 L 石川式工業(yè)機處于同一無量綱區(qū)間，保證放大一致性。其混合機制可拆為：
主體對流——公轉(zhuǎn)產(chǎn)生大尺度環(huán)流，宏觀均質(zhì)；
湍流擴散——自轉(zhuǎn)槳端線速度 1.8–3.2 m s?1，局部 Re 達 6×103，形成微米級渦旋；
界面研磨——杵頭 45° 錐面與缽壁 0.5 mm 間隙，實現(xiàn)高剪切研磨，對魚糜肌原纖維破解率提升 18 %（對比傳統(tǒng)鉤槳）
。
四、關(guān)鍵性能數(shù)據(jù)
批次時間：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，實驗室即插即用。
五、典型應(yīng)用案例
金槍魚糜凝膠強度測試
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），破斷強度達 1186 g·cm，與 20 L 生產(chǎn)機誤差<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，無砂感，水分活度下降 0.02，延長烘焙貨架期 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，擂潰時間僅延長 1.3 倍，節(jié)省 30 % 工藝驗證批次。
七、結(jié)語
當(dāng)研發(fā)進入“毫克級決策"時代，TC-2003 用一臺桌面機的體積，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話大生產(chǎn)。對于追求“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，而是一把把微觀世界“擂"向宏觀量產(chǎn)的鑰匙。

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