日本 JOKOH（常光）NAGS 系列 高性能超高压均质机技术解析

1  产品概述

NAGS 系列高性能超高压均质机是日本株式会社常光（JOKOH）面向纳米分散与超微粉碎开发的核心产品。JOKOH 是日本老牌精密设备厂商，业务横跨医疗设备与纳米技术两大领域；其纳米技术事业以"开拓新境"（Nano Genesis）为理念，依托丰富的受托加工与处理实绩，从装置销售、测试加工、受托加工、定制设计到新材料共同开发，为纳米分散领域提供全链条服务。NAGS 系列超高压均质机将浆料状样品加压至最高 250 MPa，经自有 H 型金刚石喷嘴单元实现分散、粉碎与乳化，是覆盖从实验室研发到量产各阶段需求的通用均质平台。

超高压均质机又称湿式射流粉碎机，其处理能力的关键在于设备"心脏"——处理单元。JOKOH 的 NAGS 系列搭载独自设计的 H 型喷嘴单元，以两根喷嘴射入、在一处汇合收窄的结构，使超音速流动的材料彼此正面碰撞，配合剪切力与空穴破裂作用实现微粒化。装置采用无介质（media-less）处理，污染极少、材料损伤小，处理后粒度分布均匀，同时可处理高粘度、高浓度物料与有机溶剂体系，在医药、食品、纳米材料、化妆品与高纯度样品等领域获得广泛应用。

2  超高压均质原理与 H 型喷嘴单元

NAGS 系列的处理原理可分为四个环节：首先，样品罐中的浆料材料被吸入气缸，逆止阀关闭材料流路防止其向投入口倒流；其次，材料在最高 250 MPa 的超高压下被喷射入金刚石制造的 H 型喷嘴单元；再次，材料在喷嘴内经受剪切力、空穴（cavitation）破裂力与材料之间的正面碰撞力，完成微粒化处理；最后，处理后的材料温度上升，在通过 H 型喷嘴单元紧邻的热交换器后冷却回常温。装置既可循环方式连续处理，也可进行批次式处理。

H 型喷嘴单元是 NAGS 系列最大的技术特征。超高压均质机的处理原理在各厂商间大体相同，剪切力与空穴作用也普遍存在，但 JOKOH 的 H 型喷嘴采用两束喷嘴进入、在一处收窄的设计，使同等硬度的材料以超音速正面碰撞，从而将材料微粒化。这一结构兼具“无介质处理不过度损伤材料的温和”与超音速正面碰撞的“强力”，其作用过程包括：一是平行液相射流的产生；二是粒子碰撞与直线流动效应；三是涡流射流作用，三者叠加实现均匀而高效的微粒化。

3  型号与规格

NAGS 系列按照处理规模形成从桌式小型机到量产大型机的完整产品线，覆盖研究开发、中试试产到大批量生产的全过程。各机型均标准搭载 H 型喷嘴单元，处理条件与效果在实验到生产各阶段保持高度一致，具有良好的工艺放大再现性。柱塞材质均采用氧化锆，耐磨损、寿命长；喷嘴孔径可根据物料特性选配，以匹配不同的处理要求。

其中 NAGS20 专为研究开发设计，可处理的最小样品量仅 8 ml，即使昂贵或微量的样品也能在缩短装置内停留时间的前提下放心处理；NAGS100 面向中试生产，以无污染与样品表面无变化为特点，并提供防爆规格；NAGS500 与 NAGS1000分别面向中型与大批量生产，处理能力最高达每小时 500 升，满足规模化量产需求。

4  结构与技术特点

NAGS 系列装置主要由高压泵单元、H 型喷嘴单元（JK 单元）、料罐、热交换器与控制系统构成。高压泵将料罐中的浆料加压至目标压力后送入喷嘴单元，处理后的物料经热交换器冷却回到料罐或收集容器，形成循环或批次处理回路。控制面板集中管理压力设定、处理时间与循环次数，操作直观，设备整体采用不锈钢外壳，便于清洁维护。

技术特点方面，NAGS 系列以无介质处理为核心优势：由于不使用研磨介质，从根本上杜绝了介质磨损带来的污染，对材料造成的损伤极小，不会诱发机械化学变化；处理后粒度分布非常均匀，再团聚难以发生，分散状态可长期保持稳定；喷嘴口径相对较大，不易堵塞，可稳定处理高粘度（20,000 mPa·s 以下）与高浓度（60% 以下）物料；同时可适配丙酮、甲苯、NMP等有机溶剂体系，水基样品亦可直接使用。

5  应用领域

NAGS 系列超高压均质机适用于需要将颗粒分散至亚微米乃至纳米尺度并保持均匀稳定的各类物料处理场景。在医药领域，用于药剂的微粒化与制剂开发，可处理高纯度、微量样品，满足制剂粒度控制的严格要求；在食品领域，用于乳液、分散体系的均质化，改善口感与稳定性；在纳米材料领域，用于功能性粉体的纳米分散与浆料制备；在化妆品领域，用于活性成分的微细化与乳霜、精华等体系的均质。

此外，针对高粘度、高浓度与高硬度等难处理材料，JOKOH 还可通过选配专用机构与工艺技术实现稳定处理，并提供受托加工与处理试验服务，帮助用户在实际投产前验证处理效果与工艺参数。依托 H 型喷嘴单元在各机型上的标准搭载，用户从实验室小试到量产可保持相同的处理原理与效果，大幅缩短工艺放大周期。

6  使用与维护注意

使用 NAGS 系列装置时，应根据物料特性选择合适孔径的喷嘴单元并设定目标处理压力；处理高粘度物料时建议适当降低进料浓度或预热物料，避免高压泵负荷过大；处理有机溶剂时应确认密封件与管路材质兼容性，必要时选用防爆规格机型。循环处理时应控制循环次数与处理时间，防止过度处理导致粒径反弹或温度过高；热交换器应保持冷却水正常供给，确保处理后物料快速冷却。

维护方面，高压泵柱塞采用氧化锆材质，耐磨损性强，但仍应按周期检查柱塞密封与单向阀状态，发现泄漏或压力不稳时及时更换密封件；H 型喷嘴单元为金刚石材质，使用后应清洗流道，防止残留物料固化堵塞；料罐、管路与热交换器应定期清洗并检查内壁磨损。每次处理完成后建议用溶剂或清水冲洗管路，保持流道畅通；压力表与安全阀应定期校验，确保高压系统安全可靠。长期停用前应排空管路内物料并干燥处理，防止残留物腐蚀或污染。

7  结语

日本 JOKOH（常光）NAGS 系列高性能超高压均质机，以最高 250 MPa 的超高压与独自设计的 H 型金刚石喷嘴单元为核心，通过平行射流、粒子正面碰撞、剪切力与空穴破裂作用的协同，实现了浆料样品的均匀微粒化，完成分散、粉碎与乳化一体化处理。装置以无介质处理带来极低污染与极小材料损伤，以大口径喷嘴保障不易堵塞、处理稳定，并覆盖高粘度、高浓度、有机溶剂等宽泛物料体系；从最小 8 ml 样品的研究级机型到每小时 500 升的量产机型，全系列统一搭载 H 型喷嘴单元，保证了从实验室到量产的工艺再现性与放大一致性。在医药、食品、纳米材料与化妆品等领域的纳米分散需求持续增长的背景下，NAGS 系列以"温和"与"强力"兼备的处理能力，为高性能材料的研发与生产提供了可靠的核心装备。