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랩에서 파일럿 규모까지:모듈식 유화 균질제는 CBD 및 대마 오일 유제의 R&D 비용을 60% 절감합니다

CBD (칸나비디올) 및 대마 오일 유제의 개발에서 실험실에서 파일럿 규모로 확장하는 것은 비용 효율성과 생산 효과를 모두 가로막는 중요한 병목 목이었습니다.기존 장비는 연구 및 개발 (R&D) 비용을 치솟게 하는 문제-생산 확장시 높은 에너지 소비, 고르지 않은 혼합, 공정 파라미터를 선형으로 확장하는 어려움 등의 문제에 직면하는 경우가 많습니다.Jiangsu GangBen 믹서 제조업체는 모듈러 균질화 및 혼합 기술을 혁신하여 CBD 및 대마 오일 유제의 R&D 비용을 60%까지 성공적으로 절감하고 대규모 산업 생산에 복제 가능한 솔루션을 제공함으로써 돌파구를 달성했습니다.

I. 전통적 프로세스의 고통점:" 실험실에서 파일럿 규모까지 중단"

실험실 단계에서 연구자들은 일반적으로 CBD 에뮬레이션을 준비하기 위해 작은 규모의 균질기 또는 초음파 교란기를 사용한다.이러한 장치는 나노 크기의 입자 크기 제어를 달성할 수 있는 반면, 생산을 500 mL에서 50 L로 스케일링하면 전통적인 고압 균질기의 경우 에너지 소비가 기하급수적으로 증가합니다.예를 들어, 한 회사가 전통 설비를 사용하여 1,000 L의 CBD 유제를 생산했을 때, 균질화만이 총 생산비의 35%를 차지하고, 배치 대 배치 안정성 변동은 15%를 초과했다.
더 심각한 문제는 공정 모수의 비선형 확장에 있습니다.실험실에서 사용되는 20 MPa 균질화 압력은 변화된 유체 역학으로 인해 대규모 생산 중 전단력이 충분하지 않을 수 있습니다.반대로 무턱대고 압력을 높이면 세 가지 핵심 문제가 발생한다:

활성 성분 분해:CBD는 고온과 압력에서 이성질화 되기 쉬워 유효 성분의 20% 이상 손실을 유발합니다.

장비 마모 증가:전통적인 균질화 밸브의 티타늄 합금 부품의 마모율은 고압, 급증하는 유지보수 비용 하에서 3배 증가합니다.

유제를 안정 감소:입자 크기 분포의 표준 편차 실험실에서 0. 2 μ m에 팽창 하기는 소규모 생산에서 0. 8 μ m, 상분리를 촉발 시키고 있다.

Homogenizer Mixers

II.강벤의 모듈러 돌파:생산 논리를 재정립하는 세 가지 혁신

장쑤 강벤 믹서 제조업체는 전산 유체 역학 (CFD) 시뮬레이션과 재료 과학을 통합하여 세 가지 핵심 혁신을 특징으로 하는 세계 최초의 모듈러 균질기 믹서 (MHM) 시스템을 개발했습니다:

1. 동적 압력 보상 모듈 (Dynamic Pressure Compensation Module)

고정 밸브가 있는 전통적인 균질기와 달리 MHM 시스템은 압력 센서와 유체 저항을 지속적으로 모니터링하고 밸브 간격을 자동으로 조정하는 지능형 조절 밸브를 통합합니다.클라이언트와의 파일럿 프로젝트에서이 기술은 압력 요동을 ±5 MPa에서 ±0.8 MPa로 감소시켜 CBD emulsion D90 입자 크기가 180 nm 이하에서 안정적으로 유지되도록 하여 기존 장비에 비해 안정성을 40% 향상시켰습니다.

2. 다단 전단 시너지 모듈 (Multi-Stage Shear Synergy Module)

식품 산업 이중 행성 믹서에서 영감을 얻은 MHM 시스템은 모듈식 구성으로 고압 균질화와 고전단 유화화를 결합합니다.고점도 대마유 행렬을 처리할 때, 시스템은 먼저 이중층 벽 스크래핑 휘저음을 통해 사전 분산을 달성하고, 고압 균질화를 통해 나노 스케일 분쇄를 수행합니다.이 단계별 접근 방식은 ±2 cP (실험실 등급 기준 충족)에서 점도 제어 정밀도를 유지하면서 에너지 소비를 55% 절감합니다.

3. Rapid Tooling Change 모듈입니다

다양한 CBD 제품 요구를 해결하기 위해 GangBen은 퀵 릴리즈 균질화 헤드 디자인을 개발했습니다.다이아몬드 코팅된 균질화 밸브를 서로 다른 공극 크기로 교체함으로써 하나의 기계로 오일인 워터 (O/W)와 물인 오일 (W/O) 에멀젼 시스템을 모두 수용할 수 있습니다.클라이언트 테스트 결과 제품 전환 시간이 8시간 (기존 장비)에서 45분으로 떨어져 전체 장비 가동률을 300% 끌어올렸다.