-20 ℃微米级“冷”粉碎—日本JAI JFC-400 低温冷冻粉碎机-深圳市秋山贸易有限公司

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-20 ℃微米级“冷”粉碎—日本JAI JFC-400 低温冷冻粉碎机

发布时间： 2025-12-08　　点击次数： 10次

在热敏性树脂、生物医药、食品功能因子等应用中，常规室温粉碎带来的“热降解、氧化变色、异味增加"一直是行业痛点。日本 JAI（Japan Analytical Industry）推出的 JFC-400 微米级冷冻粉碎机，通过“液氮连续冷冻 + 电磁偏心振动 + 分级筛网"三位一体设计，将样品在 -20 ℃至 -180 ℃区间内一次性干法粉碎至 10 µm 级，且保持活性、色泽与原有分子结构。本文结合数据与实测案例，对 JFC-400 的核心结构、温控逻辑与典型应用进行系统梳理，为实验室选型与工艺放大提供参考。
一、工作原理：低温脆化 + 高频剪切，一步到位
预冷腔体
双层真空绝冷罐，液氮自动喷淋，PID 温控可在 -20 ℃~ -180 ℃之间设定，精度 ±2 ℃；腔体内置 Pt100 温度探针，实时反馈，避免“过冷"导致电机负载过大。
电磁偏心振动器
水平 8 字高频振动（3 000 rpm，50 Hz），振幅 0–3 mm 无级可调；样品在研磨罐内形成“冷冻脆化层 + 剪切层"双区，瞬间产生 30 g 冲击加速度，使高分子链段在玻璃化温度以下断裂，避免热熔再团聚。
分级筛网
底部可换筛网（孔径 20–500 µm），粉碎-筛分同步完成；通过更换筛网即可在 10–300 µm 区间任意定点粒径，无需二次过筛，回收率 > 95 %。
二、技术亮点：让“低温"成为可重复的工艺参数
液氮消耗量减半
采用“喷雾-汽化循环回收"喷嘴，液氮利用率提升 45 %；数据：粉碎 100 g PA12 粉末，全程液氮耗量 ≤ 0.7 L，比传统浸泡式节省 50 % 以上。
温度-时间双记录
5 寸彩色触控屏，实时记录温度、振动频率、运行时间，USB 导出 CSV，满足 ISO 17025 审计追踪；20 组程序可一键调用，实现“同样品、同粒径、不同操作员"结果 CV < 3 %。
零交叉污染
研磨罐、筛网、密封圈均为一键快拆，30 s 完成更换；材质可选 316L 不锈钢、PTFE 或氧化锆，适合医药、食品、金属粉末等不同洁净等级。
安全冗余
电磁锁盖 + 液氮低液位报警 + 过温过流双重停机；整机通过 CE、PSE 认证，可 24 h 无人值守运行。
三、典型应用数据
热敏性 PEEK 树脂
目标：D50 ≤ 30 µm，热降解 ≤ 1 %
工艺：-120 ℃预冷 3 min，振幅 2 mm，筛网 50 µm，循环 2 次
结果：D50 = 26 µm，D90 = 48 µm；TGA 失重 0.8 %（对照室温粉碎 4.2 %），白度 ΔE < 0.5。

目标：保持黄酮含量 ≥ 24 %
工艺：-60 ℃，筛网 100 µm，液氮闭循环
结果：粒径 D90 = 75 µm，总黄酮 24.7 %（与原料持平），色差 ΔE = 0.3，无氧化异味。
锂电池回收—正极粉末
目标：活性物质与 Al 箔分离，粒径 ≤ 20 µm
工艺：-100 ℃，振幅 3 mm，筛网 25 µm
结果：Al 箔完整剥离，活性物质回收率 97 %，D50 = 14 µm，可直接进入湿法浸出工序。
四、关键规格一览
温度范围：-20 ℃ ~ -180 ℃（PID ±2 ℃）
振动频率：3 000 rpm（50 Hz）
振幅：0–3 mm，无级可调
批次投样：10–400 mL（ 200 g，视密度）
成品粒径：10–300 µm（由筛网决定）
液氮消耗：0.5–1.0 L/100 g（与目标温度相关）
研磨罐容积：400 mL（标配 316L，可选 PTFE/ZrO₂）
外形 / 重量：420 × 380 × 450 mm，约 35 kg
电源：AC 100–240 V，600 W，单相
五、维护与合规
日常清洁：罐体、筛网、密封圈可高压灭菌（121 ℃，30 min）或超声波清洗，满足医药 GMP；
校准周期：建议每 6 个月用标准玻璃珠（100 µm）做一次“温度-粒径"对照，软件自带校准向导；
升级选项：可外接干冰自动给料器，用于 -60 ℃以上中低温场景，进一步降低液氮成本。
结语
JFC-400 用“可设定低温 + 高频机械能 + 在线筛分"三位一体的方式，把冷冻粉碎从“经验操作"升级为“可验证、可放大"的标准工艺：同样品、同程序，不同操作员、不同批次，粒径分布 CV < 3 %，活性损失 ≤ 1 %。对于需要“微米级粒径 + 低温保护"的生物医药、高性能聚合物、食品功能因子及电池回收领域，JFC-400 无疑是一台“把低温写进 SOP"的可靠利器。

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