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          LP-1:臺式“行星運動”實驗室微粉——伊藤ITOH-MILL行星旋轉罐磨機

          發布時間: 2025-12-16  點擊次數: 11次
            一、從天文到試驗臺:行星運動的微粉碎啟示
           
            行星球磨之所以得名,源于研磨罐既繞設備中心“公轉”又繞自身軸線“自轉”,運動軌跡與行星繞日如出一轍。這種復合運動在LP-1上被濃縮進一臺38×59×57 cm、不足百公斤的桌面機身,卻可讓離心力瞬間達到≈20 g,將撞擊、剪切、摩擦三重機械應力同時施加于數克級樣品,實現微米乃至亞微米級破碎。
           
            二、結構拆解:讓“小”也能“強”
           
            單罐對稱布局
           
            LP-1僅設1個研磨位,與轉盤等速反向旋轉,既保留行星效應,又避免因多罐質量誤差帶來的動平衡隱患,特別適合<10 g貴重樣品或對照實驗。
           
            可變中心孔距
           
            出廠可在9–13 cm區間微調太陽輪與行星輪中心距,用戶通過改變“公轉/自轉”半徑即可調節能量輸入,實現“一機多工藝”——半徑小則溫和混合,半徑大則高能破碎。
           
            復合皮帶+漲緊輪
           
            200 W直流電機經多楔帶驅動,加入漲緊輪自動補償伸長率,600 rpm連續運轉皮帶不丟轉,噪聲<65 dB(A),壽命較普通平帶提升3倍。
           
            翻蓋+電磁雙安全
           
            上掀式翻蓋集成霍爾開關,門未閉合無法啟動;研磨罐采用“O型圈+快鎖”一體化蓋,無需附加夾具即可耐受0.3 MPa內壓,濕磨不漏液。
           
            三、關鍵性能指標
           
            • 轉速窗:60–450 rpm無級可調,對應離心力5–20 g,覆蓋從溫和混合到高能球磨的全譜需求。
           
            • 極限粒度:硬脆材料(氧化鋁、石英)干磨30 min,D50<0.5 µm;濕磨加0.1 mm ZrO?球,2 h可達0.1 µm。
           
            • 溫控表現:連續運行1 h,罐壁溫升≤+15 ℃;若選配LP-1C冷卻型,通過風冷套可把溫度壓到室溫+5 ℃以內,適合低熔點藥劑或生物樣品。
           
            • 樣品量:80 ml罐可雙層疊加,一次處理2×20 ml;250 ml、500 ml單罐即可實現10 g–150 g梯度放大。
           
            四、應用場景切片
           
            植物纖維細胞壁破碎
           
            將干燥茶葉放入500 ml氧化鋁罐,配φ10 mm剛玉球,300 rpm干磨20 min,細胞壁破碎率>90%,多糖提取率提升32%。
           
            陶瓷漿料均一分散
           
            氧化鋯粉+乙醇配成40 %固含漿料,用φ5 mm ZrO?球,250 rpm濕磨30 min,所得漿料D50從1.2 µm降至0.3 µm,黏度下降40 %,后續噴霧造粒無堵嘴現象。
           
            藥物晶型調控
           
            難溶BCS II類藥物與PVP共研磨,室溫冷卻型運行,公轉半徑設為11 cm,200 rpm 2 h,XRD顯示晶型I轉為無定型,溶出速率提高5倍。
           
            五、與姊妹機型LP-4的對比選型
           
            若實驗室日常需平行4組工藝參數篩選,可選LP-4;若樣品昂貴、批次差異敏感或空間受限,LP-1以“單罐+可變中心距”提供更低的死體積、更快的清潔速度和更低的投資門檻,是研發階段“先小后大”策略的理想入口。
           
            六、維護與拓展
           
            • 罐與球材質涵蓋瑪瑙、ZrO?、Si?N?、Al?O?、鎢鋼,可匹配無污染或“超高密度”需求;
           
            • 數字計時器可設99 h 59 min,并帶正反轉與間歇程序,防止“死區”結塊;
           
            • 機身預留USB口,未來可升級遠程啟停與數據記錄,對接LIMS系統。
           
            結語
           
            在“小批量、多批次、快迭代”成為材料研發主旋律的今天,LP-1用一臺桌面設備的體積,承載了行星磨的全部力學優勢:單罐對稱保證數據重現,可調半徑實現能量自由,冷卻選項突破熱敏限制。對于 grams 級樣品,它既是最省樣品的“研磨利器”,也是邁向公斤級LP-M4或MP-4L量產前的技術跳板。
           
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