一種水介質中成球顆粒的製備設備的製作方法

2023-10-11 02:05:44

一種水介質中成球顆粒的製備設備的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種水介質中成球顆粒的製備設備，包括物料儲存與輸送裝置、滴制裝置、顆粒成型與收集裝置；本發明的一種水介質中成球顆粒的製備設備可連續加料並可控制物料流速；可以成型液流速與流動狀態；可連續出料，實現連續生產；噴頭上可設置多個噴嘴，易於實現規模生產；設備結構簡單，操作方便。
【專利說明】一種水介質中成球顆粒的製備設備

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種球形顆粒的製備設備，更具體的說，本發明涉及一種水介質中成球顆粒的製備設備。

【背景技術】
[0002]球形顆粒應用廣泛。通常粒徑小於1_的球形顆粒稱為微球，粒徑在1_9_的為常規球形顆粒。水溶性海藻酸鹽、殼聚糖、聚乙烯醇、瓊脂與明膠等的水溶液，或醋酸纖維素與乙基纖維素等高分子材料的有機溶劑溶液可在水介質中形成球形顆粒，其製備過程溫和，操作簡單。所獲得的球形顆粒及其利用它們為載體所製備的球形顆粒在化工、醫藥與組織工程中已得到了廣泛關注。但是目前對於這一類球形顆粒的製備過程主要停留在實驗室小試過程，可連續生產的成型設備還較少，因此也在一定程度上限制了它們的使用。
[0003]目前在水介質中成型的球形顆粒的製備方法主要有:
[0004](I)擠出成型法:即將高分子材料溶液通過普通醫用針頭擠出，液滴隨後進入成型液，形成球形顆粒的過程，這一過程即為自然滴制過程，操作簡單，普遍為試驗室採用，但還沒有成型連續生產的設備。
[0005](2)噴霧造粒:採用高速氣流將高分子材料溶液分散成液滴，液滴進入成型液，形成球形顆粒，所製備顆粒粒徑較小、偏差較大；
[0006](3)靜電造粒:通過一個靜電發生器，使高分子材料溶液表面帶電，通過電荷作用將高分子材料溶液分散成液滴，進入成型液，形成球形顆粒，雖然可獲得粒徑較為均勻的顆粒，但不適合大規模工業生產；
[0007](4)乳化分散造粒:將高分子材料溶液分散在油相中，形成乳液，加入成型液，形成球形顆粒，所製備顆粒偏差較大，且不適於大規模工業生產；
[0008](5)離心造粒:將高分子材料溶液通過高速離心機甩處，離心分散的液滴進入成型液，形成凝膠顆粒，其對於顆粒收集裝置的要求較高，部分顆粒可能不能到達收集盤，造成一定的物料損失；
[0009](6)振動破碎:將高分子材料溶液通過噴嘴形成射流，利用機械振動或超聲破碎將高速射流破碎成均勻液滴，液滴進入成型液，形成球形顆粒，所製備顆粒粒徑均勻，易於規模化生產，但目前還沒有可進行連續生產的設備，大部分為簡單的實驗室間歇操作小型設備。


【發明內容】

[0010]本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種水介質中成球顆粒的製備設備。本發明的技術方案概述如下:
[0011]一種水介質中成球顆粒的製備設備，包括物料儲存與輸送裝置、滴制裝置和顆粒成型與收集裝置；
[0012]物料儲存與輸送裝置包括帶有第一攪拌器23的儲料罐22 ;出料管21的一端與儲料罐22的底部連接，在出料管21上設置有出料管閥門20 ；
[0013]滴制裝置包括噴頭4，出料管21的另一端與噴頭4連接，在噴頭4的底部設置有噴嘴5 ;
[0014]顆粒成型與收集裝置包括成型柱7與成型液箱16 ;成型柱7位於噴頭4的下方；出液管10的一端與成型柱7的底部連接，出液管10的另一端位於成型液箱16的上方；成型液箱16的上部設置有過濾網17 ;連接在成型液箱16底部的進液管13依次連接循環泵15、進液管閥門12後與成型柱7的下部切向連接；回流管18的一端與循環泵15和進液管閥門12之間的進液管13連接，回流管18的另一端設置在成型液箱16上方；回液管18上設置有回流管閥門14。
[0015]在出料管21上還可以設置有泵19，泵19為蠕動泵。
[0016]在出料管21上還可以設置有泵19，泵19為齒輪泵或螺杆泵，噴頭4通過連杆與激振器2連接；控制系統1通過電連接控制泵19的輸送流量；控制系統1通過電連接控制激振器2的操作頻率與電壓。
[0017]在成型柱7的頂部最好是設置有第二攪拌器3。
[0018]在成型柱7的頂部最好是設置有擋板6。
[0019]本發明的優點是:
[0020]本發明的設備可連續加料並可控制物料流速；可以成型液流速與流動狀態；可連續出料，實現連續生產；噴頭上可設置多個噴嘴，易於實現規模生產；設備結構簡單，操作方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發明一種水介質中成球顆粒的製備設備的結構示意圖；
[0022]圖2是成型柱底部俯視示意圖；
[0023]附圖標記說明:
[0024]1-控制系統；2_激振器；3_第二攪拌器；4_噴頭；5_噴嘴；6_擋板；7_成型柱；8_進液口 ；9-出液口 ； 10-出液管；11-外殼；12進液管閥門；13-進液管；14-回流管閥門；15-循環泵；16_成型液箱；17_濾網；18_回流管；19_泵；20-出料管閥門；21_出料管；22-儲料罐；23_第一攪拌器。

【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0026]一種水介質中成球顆粒的製備設備，包括物料儲存與輸送裝置、滴制裝置和顆粒成型與收集裝置；
[0027]物料儲存與輸送裝置包括帶有第一攪拌器23的儲料罐22 ;出料管21的一端與儲料罐22的底部連接，在出料管21上設置有出料管閥門20 ；
[0028]滴制裝置包括噴頭4，出料管21的另一端與噴頭4連接，在噴頭4的底部設置有噴嘴5 ;
[0029]顆粒成型與收集裝置包括成型柱7與成型液箱16 ;成型柱7位於噴頭4的下方；出液管10的一端與成型柱7的底部連接，出液管10的另一端位於成型液箱16的上方；成型液箱16的上部設置有過濾網17 ;連接在成型液箱16底部的進液管13依次連接循環泵
15、進液管閥門12後與成型柱7的下部切向連接；回流管18的一端與循環泵15和進液管閥門12之間的進液管13連接，回流管18的另一端設置在成型液箱16上方；回液管18上設置有回流管閥門14;
[0030]在出料管21上還可以設置有泵19，泵19為蠕動泵。
[0031]在出料管21上還可以設置有泵19，泵19為齒輪泵或螺杆泵，噴頭4通過連杆與激振器2連接；控制系統1通過電連接控制泵19的輸送流量；控制系統1通過電連接控制激振器2的操作頻率與電壓。
[0032]在成型柱7的頂部最好是設置有第二攪拌器3。
[0033]在成型柱7的頂部最好是設置有擋板6。
[0034]在圖2中可見，成型柱7底部的出液口 9位於成型柱7底部的中部，進液管13的進液口 8與成型柱7的下部切向連接。
[0035]一種水介質中成球顆粒的製備設備設置在外殼11內。
[0036]一種水介質中成球顆粒的製備設備使用:
[0037]1.關閉出料管閥門20，將含有原料的高分子材料溶液放入儲料罐22中，啟動第一攪拌器23，將物料混合均勻；
[0038]2.在成型液箱16中裝入水介質成型液，打開循環泵15，通過調節進液管閥門12與回流管閥門14，調節成型柱7內液柱高度；水介質成型液通過進液管13，在進液口 8進入切向進入成型柱7內，使在成型柱7內旋轉流動；
[0039]3.打開出料管閥門20，利用儲料罐22的液位差，使含有原料的高分子材料溶液進入噴頭4，在噴嘴5處形成液滴；
[0040]4.液滴進入水介質成型液後形成球形顆粒，球形顆粒通過出液管10，經濾網17過濾，濾液進入成型液箱16 ;水介質成型液通過循環泵15、進液管13被重新輸送到成型柱7中。
[0041 ] 在成型柱7的頂部設置有第二攪拌器3或設置有擋板6，或同時設置有第二攪拌器3和擋板6時，開啟第二攪拌器保持一定攪拌速度，可以增加成型柱7內水介質成型液旋轉流動狀態。
[0042]若在出料管21上設置有泵19，泵19為蠕動泵時，可以將含有原料的高分子材料溶液輸送進入噴頭4。
[0043]若在出料管21上設置有泵19，泵19為齒輪泵或螺杆泵，並且，噴頭4通過連杆與激振器2連接；控制系統1通過電連接控制泵19的輸送流量；控制系統1通過電連接控制激振器2的操作頻率與電壓。
[0044]含有原料的高分子材料溶液被齒輪泵或螺杆泵輸送到噴頭4，在噴嘴5處形成射流，同時開啟激振器2，將射流破碎成液滴。
【權利要求】
1.一種水介質中成球顆粒的製備設備，包括物料儲存與輸送裝置、滴制裝置和顆粒成型與收集裝置；所述物料儲存與輸送裝置包括帶有第一攪拌器(23)的儲料罐(22);出料管(21)的一端與儲料罐(22)的底部連接，在出料管(21)上設置有出料管閥門(20);所述滴制裝置包括噴頭(4)，出料管(21)的另一端與噴頭(4)連接，在噴頭(4)的底部設置有噴嘴(5);所述顆粒成型與收集裝置包括成型柱(7)與成型液箱(16);成型柱(7)位於噴頭(4)的下方；出液管(10)的一端與成型柱(7)的底部連接，出液管(10)的另一端位於成型液箱(16)的上方；成型液箱(16)的上部設置有過濾網(17);連接在成型液箱(16)底部的進液管(13)依次連接循環泵(15)、進液管閥門(12)後與成型柱(7)的下部切向連接；回流管(18)的一端與循環泵(15)和進液管閥門(12)之間的進液管(13)連接，回流管(18)的另一端設置在成型液箱(16)上方；回液管(18)上設置有回流管閥門(14)。
2.根據權利要求1所述的一種水介質中成球顆粒的製備設備，其特徵是在出料管(21)上設置有泵(19)，泵(19)為蠕動泵。
3.根據權利要求1所述的一種水介質中成球顆粒的製備設備，其特徵是在出料管(21)上設置有泵(19)，泵(19)為齒輪泵或螺杆泵，噴頭(4)通過連杆與激振器(2)連接；控制系統(I)通過電連接控制泵(19 )輸送流量；控制系統(I)通過電連接控制激振器(2 )的操作頻率與電壓。
4.根據權利要求1或2所述的一種水介質中成球顆粒的製備設備，其特徵是在成型柱(7)的頂部設置有第二攪拌器(3)。
5.根據權利要求1或2所述的一種水介質中成球顆粒的製備設備，其特徵是在成型柱(7)的頂部設置有擋板(6)。
【文檔編號】B01J2/06GK104248938SQ201310264521
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月27日 優先權日:2013年6月27日
【發明者】王康, 呂莉娟, 呂文革, 何明霞 申請人:天津大學