高壓電場微膠囊製備裝置的製作方法

2024-03-26 00:05:05 1

本發明涉及一種微膠囊製備裝置，具體涉及一種高壓電場微膠囊製備裝置。

背景技術：

微膠囊是利用高分子材料作為壁材，將藥物、染料等醫藥化工原料作為芯材進行包裹而形成的產物，其粒徑在幾十微米到幾百微米不等。微膠囊能夠在一定程度上保護芯材不受外界環境的影響，具有緩控釋特性，因此在醫藥、食品、精細化工行業具有廣泛的應用前景。

目前微膠囊的製備方法有噴霧乾燥法、空氣懸浮法、擠壓法和高壓靜電法等等，其中高壓靜電法能使壁材與固化液帶上不同的電荷，從而使微膠囊保持較為規整的球狀，因此是一種比較理想的方法。

由於微膠囊的尺寸較小，微膠囊在製備完成以後呈顆粒狀分散在固化液中，固液分離較為困難，在實驗室製備時需要通過離心、過濾等方法進行固液分離。但在大規模生產過程中，離心需要配備專用設備，過濾則需要配備適用於極微小顆粒的過濾材料，並且這樣的材料易損耗。這些設備或材料都會導致成本上升，制約微膠囊規模化生產的發展。

技術實現要素：

為解決上述問題，提供一種便於後續固液分離的微膠囊製備裝置，本發明採用了如下技術方案：

本發明提供了一種高壓電場微膠囊製備裝置，用於在高壓電場的作用下製備微膠囊，其特徵在於，包括：第一進液部，用於盛裝芯材並對芯材進行輸送；第二進液部，用於盛裝壁材並對壁材進行輸送；注液部，具有第一針頭以及套在該第一針頭外的第二針頭，第一針頭與第一進液部連通，接收芯材並將芯材向外擠出；第二針頭與第二進液部連通，接收壁材並在芯材向外擠出的過程中在芯材外表面形成一層壁材，得到原形微膠囊；固化部，設置在注液部的下方，盛裝有固化液，用於接收原形微膠囊，並且在高壓電場的作用下通過固化液對原形微膠囊進行固化得到微膠囊；高壓電場部，具有第一電極和第二電極，第一電極與注液部連接，第二電極與固化部連接，用於輸出高壓電場，其中，高壓電場為高壓交流電場。

本發明提供的高壓電場微膠囊製備裝置，還可以具有如下技術特徵：攪拌部，設置在固化部下方，用於對固化液進行攪拌。

本發明提供的高壓電場微膠囊製備裝置，還可以具有如下技術特徵：其中，第一進液部包括：第一貯液單元，用於貯存芯材；第一微量注射泵，與第一貯液單元及第一針頭連通，用於輸送芯材。

本發明提供的高壓電場微膠囊製備裝置，還可以具有如下技術特徵：其中，第二進液部包括：第二貯液單元，用於貯存芯材；第二微量注射泵，與第二貯液單元及第二針頭連通，用於輸送芯材。

發明作用與效果

根據本發明的高壓電場微膠囊製備裝置，由於高壓電場部的電極分別與注液部和固化部連接，使得注液部中產生的原形微膠囊與固化液帶不同的電荷，因此在電荷作用下，原形微膠囊能夠在一定程度上保持球形並固化；並且，高壓電場部所輸出的電場為交流電場，使得原形微膠囊以及固化液所帶的電荷規律性地反轉，固化液中的各個微膠囊聚集成團，由此能夠得到成團的固化微膠囊，通過簡單過濾即可與固化液分離，並且無需配備適用於極微小顆粒的過濾材料；乾燥後成團的固化微膠囊可分散開，即可得到分散狀態的微膠囊。所以，本發明的高壓電場微膠囊製備裝置能夠使微膠囊固化後聚集成團，容易從固化液中分離，降低了固液分離過程中的成本。

附圖說明

圖1是本發明的高壓電場微膠囊製備裝置的結構示意圖；

圖2是本發明的注液部的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例來說明本發明的具體實施方式。

圖1是本發明的高壓電場微膠囊製備裝置的結構示意圖。

如圖1所示，本實施例的高壓電場微膠囊製備裝置10包括第一進液部1、第二進液部2、注液部3、固化部4、高壓電場部5以及攪拌部6。攪拌部6設置在底部支架上，固化部4設置在攪拌部6上注液部3位於固化部4的上方。第一進液部1包括第一貯液單元11和第一微量注射泵12，設置在注液部3的上部右側；第二進液部2包括第二貯液單元12和第二微量注射泵22，設置在注液部3的上部左側。第一貯液單元11和第二貯液單元12分別用於貯存芯材和壁材，第一微量注射泵12和第二微量注射泵22分別用於輸送芯材和壁材。

圖2是本發明的注液部的結構示意圖。

如圖2所示，注液部3具有第一針頭31和第二針頭32。第二針頭32直徑大於第一針頭31，套在第一針頭31外並且與第一針頭31之間具有一定間隙。第一針頭31與第一進液部1連通，第二針頭32與第二進液部2連通，當第一進液部1中的芯材被輸出至第一針頭31時，形成近似球狀被擠出第一針頭31；此時第二針頭32與第一針頭31之間的間隙中充滿來自於第二進液部2的壁材，在芯材外形成一層壁材，由此形成了包裹有一層壁材的芯材，並且此時壁材還未完全固化，即、此時形成的具有微膠囊的結構為原形微膠囊。

如圖1所示，高壓電場部5具有第一電極51和第二電極52。第一電極51和注液部3連接，第二電極52和固化部4連接。由於第一電極51和第二電極52分別為輸出電場的兩極，因此當高壓電場部5輸出高壓電場時，注液部3和固化部4分別帶上了相反的電荷。由此，注液器3中形成的原形微膠囊以及固化部4內容納的固化液也帶上了相反的電荷。

當原形微膠囊落入固化液時，由於與固化液所帶電荷相反，電荷相互作用使原形微膠囊能夠保持一定的形狀(近球形)，在攪拌部6的作用下與固化液充分接觸，壁材完全固化，形成微膠囊。

高壓電場部5輸出的高壓電場為交流電場，因此不同時刻產生的微膠囊所帶的電荷也不同，由於電荷間的相互作用，微膠囊聚集成團；由於攪拌部6持續不停的攪拌，這些微膠囊團不會聚集成過大的團塊，而是以較小的團狀存在，經過簡單過濾即可與固化液分離，在後續乾燥過程中能夠分散開來形成分散狀態的微膠囊。

實施例作用與效果

本實施例的高壓電場微膠囊製備裝置中，由於高壓電場部的電極分別與注液部和固化部連接，使得注液部中產生的原形微膠囊與固化液帶不同的電荷，因此在電荷作用下，原形微膠囊能夠在一定程度上保持球形並固化；並且，高壓電場部所輸出的電場為交流電場，使得原形微膠囊以及固化液所帶的電荷規律性地反轉，固化液中的各個微膠囊聚集成團，由此能夠得到成團的固化微膠囊，通過簡單過濾即可與固化液分離，並且無需配備適用於極微小顆粒的過濾材料；乾燥後成團的固化微膠囊可分散開，即可得到分散狀態的微膠囊。所以，本發明的高壓電場微膠囊製備裝置能夠使微膠囊固化後聚集成團，容易從固化液中分離，降低了固液分離過程中的成本。

此外，本實施例的高壓電場微膠囊製備裝置還具有攪拌部，在持續不斷的攪拌下不僅能夠使壁材與固化液充分接觸而固化，還能夠防止微膠囊聚集成過大的團塊，避免微膠囊形成大團塊後在後續乾燥過程中不易分散。