CN105300839B - 一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置，包括制样系统、进样系统和测量系统；制样系统包括第一进样泵、第一储水器、第二进样泵、第二储水器、第一中间容器、第二中间容器、第一搅拌室、第二搅拌室、第三进样泵、第四进样泵、第四储水器、第四中间容器、机械搅拌机、电磁加热搅拌器和磁子；进样系统包括第六进样泵、第六储水器、第六中间容器、第七中间容器、阀门一、阀门二、第五进样泵和多通阀一；测量系统包括毛细管束、多通阀二、多通阀三、压力传感器一、压力传感器二、数据采集系统、数据处理系统和计量容器。本发明还提供利用上述装置进行纳米乳液用毛细管束流动的测量方法，提高了流动实验数据的再现性、准确性和可用性。

Description

一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及毛细管束中流体流动的测试技术领域，尤其是一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置及测量方法。

背景技术

纳米乳液是指两种不相溶的液体形成的胶体分散体系，液滴粒径尺寸范围一般在50～500nm之间。纳米乳液液滴尺寸小、粒径均一，与微乳液相比乳化剂用量大大降低；与普通乳液相比，纳米乳液又具有分散均匀和稳定性好的优势。纳米乳液可应用于药物、催化、食品、石油及化妆品等众多领域，具有非常好的应用前景。

目前，对乳状液流动性的研究主要集中在微米级乳状液体系，而且是在多孔介质中的流动。普通乳状液容易发生分层、聚结及絮凝等导致乳状液不稳定的过程，使得其流动过程非常复杂，而纳米乳液由于其较小的粒径，具有良好的动力学稳定性，能够克服普通乳状液体系中的不稳定因素，可以得到稳定性好的乳状液体系。多孔介质具有结构的多样性及复杂性，当纳米乳液在多孔介质中流动时，研究得到的纳米乳液流动规律往往反映出的是多种孔道、喉道的综合影响，这种多孔介质对研究孔道性质对纳米乳液流动性的影响方面存在局限性，所以，本申请中提出了一种新的毛细管束模型来弥补多孔介质的缺陷，通过毛细管束模型来简化多孔介质结构，并且能够对孔道性质进行量化。

纳米乳液中含有的纳米粒子不同于一般的纳米颗粒，在一定条件下，其粒径与分布会发生变化，而纳米粒子的粒径与分布对纳米乳液在毛细管束中的流动规律会起至关重要的作用。但是目前由于纳米乳液粒径的热力学不稳定性容易造成纳米乳液的流动规律测量难以重复、难以再现，使得纳米乳液的应用受到很大限制。专利CN201310130666通过反相乳化方法制得了聚合物稳定的纳米乳液，其提供的方法是将乳化剂和水相逐滴加入，通过这种方式制备纳米乳液需要比较长的时间，而制备时间的延长也会导致纳米粒子的粒径和分布发生改变。此外，对制备的纳米乳液测量过程中进行的容器间的转移，会对纳米乳液颗粒产生剪切作用，外在的剪切应力对纳米乳液的粒径等性质同样存在很大的影响，进而导致测量结果的不准确性和不可再现性，进而影响应用效果的评价。

因此，需寻找一种能够在线的、精确的制备纳米乳液并有效减少测定误差的装置和方法，为完善乳液在毛细管束中流动规律评价提供技术支撑，具有十分现实的意义。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种能够避免人为操作误差的，使纳米乳液在毛细管束中流动规律能够重复再现的，纳米乳液用毛细管束流动测量装置及测量方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置，包括制样系统、进样系统和测量系统；

所述制样系统包括第一进样泵、第一储水器、第二进样泵、第二储水器、第一中间容器、第二中间容器、第一搅拌室、第二搅拌室、第三进样泵、第四进样泵、第四储水器、第四中间容器、机械搅拌机、电磁加热搅拌器和磁子。

所述第一进样泵连接第一储水器，第一进样泵与第一中间容器相连通，第二进样泵连接第二储水器，第二进样泵与第二中间容器相连通；所述第一中间容器和第二中间容器同时与第一搅拌室相连通。所述第一搅拌室中设置机械搅拌电机，所述第一搅拌室与第二搅拌室相连通，所述第一搅拌室与第二搅拌室之间设置第三进样泵；所述第二搅拌室中设置搅拌磁子，所述第二搅拌室下方设置电磁加热搅拌器；所述第四进样泵连第四储水器，第四进样泵与第四中间容器相连通，第四中间容器与第二搅拌室相连通。

所述进样系统包括第六进样泵、第六储水器、第六中间容器、第七中间容器、阀门一、阀门二、第五进样泵和多通阀一。

所述第六进样泵连接第六储水器，第六进样泵与第六中间容器和第七中间容器相连通，第六进样泵与第六中间容器之间设置阀门一，第六进样泵与第七中间容器之间设置阀门二，第六中间容器与第七中间容器通过多通阀一与第二搅拌室相连，多通阀一与第二搅拌室之间设置第五进样泵。

所述测量系统包括毛细管束、多通阀二、多通阀三、压力传感器一、压力传感器二、数据采集系统、数据处理系统、计量容器。

所述第二搅拌室通过多通阀一、多通阀二与毛细管束一端相连，计量容器通过多通阀三与毛细管束另一端相连，所述毛细管束两端分别设置压力传感器一、压力传感器二，压力传感器一和压力传感器二通过导线与数据采集系统相连，数据采集系统通过导线与数据处理系统相连。

优选的，所述第一进样泵、第二进样泵、第三进样泵、第四进样泵、第五进样泵、第六进样泵的流速为0.01～9.99mL/min，压力为0-20MPa。

优选的，所述机械搅拌电机的速率为10～5000转/min，所述电磁搅拌的速率为100～1000转/min，所述电磁搅拌的加热温度为20～200℃。

优选的，所述的一种纳米乳液用毛细管流动测量装置，其装置的耐温范围为0-200℃。

本发明是纳米乳液专用装置，用于对其在毛细管中的流动行为进行测量。本装置可以有效解决经典毛细管流动评价方法用于纳米乳液测量结果难以再现的问题。纳米乳液属于热力学不稳定体系，其粒径与静置时间有密切关系。静置时间过长会发生失稳现象，主要造成聚结和奥氏熟化现象，从而导致纳米乳液的不稳定性和粒径分布不均一性。纳米乳液在测量前进行混合和转移的过程中，也会有若干因素影响其粒径的大小，包括静置的时间，与不同材质的容器接触，转移过程的温度压力条件、转移的速度等。这些条件都可能带来粒子的变形、破裂及粒子之间的碰撞引起聚集等，从而造成粒径的改变，使得粒径分布不均匀，对其流动性为产生影响，使实验结果产生误差，造成实验的可重复性差，实验结果无法再现。因此本装置采用制样系统连接进样系统和测量系统，成为一个有机整体，使纳米乳液在制备之后能够在线的、连续的快速转移，减少静置时间，减少转移步骤，减小纳米乳液接触其他容器的几率，使纳米乳液的整个制样、进样过程中的实验条件和影响因素一致、统一，过程可控，减少人为干预，降低粒径改变的误差，减少影响因素，确保实验的单一性，使实验结果能够再现。

纳米乳液在毛细管中的流动性与粒径有关，而粒径又与纳米乳液的稳定性有关。反相乳化过程对搅拌的速率要求不高，但对水相的加入速率及用量十分敏感。因此通常采用先后逐滴加水相或油相的方法来制备，这样的优点在于可以控制纳米粒子粒径慢慢增大，但缺点是制备时间较长，变相的增加了影响粒径的不稳定因素，重复再现性差。本发明采用二次搅拌的方法，进行分步加水。先将部分水与油和乳化剂的混合物通过机械搅拌混合均匀，得到粗乳液，通过对油相、水相和乳化剂量的精确控制，水相的量远小于形成纳米乳液的用量，因此不需要考虑粗乳液中粒径的问题，之后再利用第二搅拌的电磁加热搅拌，通过逐滴加入水进行反相乳化，此时由于水的加入，乳化剂的质量分数下降，使得乳化剂的增溶油的能力下降，然而单相过饱和反而导致纳米粒子均匀成核，有利于形成分布狭窄、粒径均匀的粒子，通过精确控制乳液的粒径增长，避免粒径急剧增大，使乳液从油包水相到双连续相转变，当双连续相形成后，乳液变得稳定，继续添加水相不会影响粒径的大小，调整滴加速率，快速稀释，达到所需纳米乳液的浓度，比将乳化剂和水相先后滴加至油相中搅拌所需的时间更短，减少总体的制样时间，避免人工滴加溶剂快慢的不稳定性，减少不稳定因素，因此得到的纳米乳液粒径更均匀，重复性更好。

本发明第一搅拌器采用机械搅拌。机械搅拌的力度大，混合效果好。由于是水相与油相通过表面活性剂混合，表面活性剂与水、油形成油包水相需要一个过程，而此时水相与油相的量较大，需要动力大的机械搅拌进行混匀，快速形成粗乳液，保证混合的均匀性。第二搅拌采用电磁加热搅拌，一方面能够调控反应温度，另一方面电磁搅拌力度较为温和，方便通过搅拌速率调控粒径大小，有助于形成粒径均一的纳米乳液。若搅拌强度过大，会因为额外的强剪切力的引入而造成纳米乳液粒子表面水化层减少，乳化剂分子也会瞬间脱离纳米粒子，使乳液中纳米粒子聚并，粒径增大。当纳米乳液形成后，继续添加水相可以调控纳米乳液的水相浓度的同时而不改变纳米乳液的粒径，而且受水相添加速度的影响不大，所以可以解决纳米乳液制备时间长的缺点。

本发明还公开了一种纳米乳液用毛细管束流动的测量方法，包括以下步骤：

(1)所述第一中间容器盛放水相介质，所述第二中间容器盛放油相介质和乳化剂的混合物。第一进样泵将第一储水器中的水注入第一中间容器，推动第一中间容器活塞前进，将第一中间容器中的溶液向前注入到第一搅拌器中，第二进样泵将第二储水器中的水注入第二中间容器，推动第二中间容器活塞前进，将第二中间容器中的溶液向前注入到第一搅拌器中，水相与油相和乳化剂的混合物在第一搅拌器中，通过机械搅拌电机进行机械搅拌，快速混合乳化，形成粗乳液，所述粗乳液通过第三进样泵被输送到第二搅拌室。

(2)第四中间容器盛放水相介质，第四进样泵将第四储水器中的水注入第四中间容器，推动第四中间容器活塞前进，将第四中间容器中的水相向前注入到第二搅拌器中，所述粗乳液与水相在第二搅拌室通过电磁加热搅拌形成纳米乳液。第四中间容器水相的加入速度通过第四进样泵调节。开始混合时逐滴加入，当粗乳液由油包水型向双连续相转变后，调整第四中间容器水相的加入速度，快速稀释，达到所需纳米乳液的浓度，以节省反应时间。

(3)第六中间容器盛放纯水，通过控制多通阀一，使第六中间容器与多通阀二连通，打开第一阀门，关闭第二阀门，第六进样泵将第六储水器中的水注入第六中间容器，第六中间容器中的纯水通过多通阀一和多通阀二注入到毛细管束中，通过压力传感器一和压力传感器二对毛细管束两端的压力数值进行测量并传输至数据采集系统，由数据采集系统将数据传输至数据处理系统进行处理，得到纯水在毛细管束中流动时的压力变化，计量容器通过多通阀三采集流出液。

(4)通过控制多通阀一，使得第五送样泵与多通阀二连通，通过第五送样泵、多通阀一和多通阀二将制备的纳米乳液注入毛细管束中，通过压力传感器一和压力传感器二对毛细管束两端的压力数值进行测量并传输至数据采集系统，由数据采集系统将数据传输至数据处理系统进行处理，得到纳米乳液在毛细管束中流动时的压力变化，计量容器通过多通阀三采集流出液。

(5)第七中间容器盛放清洗液，通过控制多通阀一，使第七中间容器与多通阀二连通，关闭第一阀门，打开第二阀门，第六进样泵将第六储水器中的水注入第七中间容器，第七中间容器中的清洗液通过多通阀一和多通阀二注入到毛细管束中，将毛细管束中残留的纳米乳液洗净，计量容器通过多通阀三采集流出液。

(6)通过控制多通阀一，使第六中间容器与多通阀二连通，打开第一阀门，关闭第二阀门，第六进样泵将第六储水器中的水注入第六中间容器，第六中间容器中的纯水通过多通阀一和多通阀二注入到毛细管束中，将毛细管束中的清洗液洗掉，使毛细管束能够在免拆洗的基础上反复使用，计量容器通过多通阀三采集流出液。

(7)改变乳化剂的浓度、水相含量、流动速率、以及毛细管的长度、内径和数量，重复上述步骤，得到在不同粒径、纳米乳液类型及毛细管孔径性质时，纳米乳液在毛细管束中的流动规律。

纳米乳液在毛细管束中流动时，毛细管束的结构对其流动性质具有至关重要的作用。因为毛细管的内径较小，当纳米乳液在在很小的尺寸范围内流动时，毛细管内壁的亲水性及光洁程度均会对流动中的纳米液滴颗粒产生吸附等作用，从而影响纳米乳液的流动性质。如果经常更换毛细管，毛细管内壁的物理性质的不同会使得一系列实验中的先决条件发生改变，而造成实验结果的不可重复性以及丧失实验结果的可比性，使得测得的数据失去准确性，可利用价值大大降低，更不能指导纳米乳液实际的应用。因此，本发明中采用固定毛细管束的方式，通过第六中间容器、第七中间容器与多通阀一和多通阀五的连通控制，能够在不拆卸毛细管束的前提下，对毛细管进行冲洗、反复使用，保证实验数据的可比较性和可用性。而且，纳米乳液在单根毛细管流动时产生的压力信号比较弱，外界的轻微干扰就会影响实验数据，为了加强信号强度，增加实验的抗外界干扰能力，本发明采用毛细管束模型，以确保实验数据的准确性。

本发明的有益效果是，本发明的测量装置为纳米乳液在毛细管束中流动规律的专用测量装置，通过制样系统、进样系统和测量系统的贯穿连接，能够达到在线的、不间断的对纳米乳液在毛细管束中流动性能的测量，减少样品转移过程中造成的粒径改变，减少操作误差的产生，提高测量的精确度。通过二次搅拌装置能够快速、准确的获得所需纳米乳液的粒径，大幅度减少制样时间，提高测量效率。通过固定毛细管束，利用多通阀改变进样通道，冲洗毛细管束，反复使用，为确保更多样品实验条件的一致性提供了基础，极大的提高了流动实验数据的再现性、准确性和可用性。通过采用毛细管束，增强实验的抗外界干扰能力，确保数据的准确性。本发明通过测量不同条件下纳米乳液在毛细管束中的流动规律，为完善乳液流体在毛细管束中流动规律评价提供理论和技术支撑。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是使用本发明装置通过实施例1-5的制备方法制备出的纳米乳液照片；

图3是使用本发明装置通过实施例1-5的制备方法制备出的纳米乳液粒径分布图；

图4是使用本发明装置通过实施例1的制备方法制备出的纳米乳液在毛细管束中流动时的压力与流动速率的关系；

图5是使用本发明装置通过实施例1的制备方法制备出的纳米乳液在毛细管束中流动时粘度与流动速率的关系；

图6是使用本发明装置通过实施例1的制备方法经过两次重复实验制备出的纳米乳液的粒径分布图；

其中1.第一搅拌室，2.机械搅拌机，3.第二搅拌室，4.电磁加热搅拌器，5.多通阀一，6.压力传感器一，7.数据采集系统，8.数据处理系统，9.压力传感器二，10.阀门一，11.阀门二，12.毛细管束，13.磁子，14.计量容器，15.多通阀二，16.多通阀三，100.第一进样泵，101.第一储水器，102.第一中间容器，200.第二进样泵，201.第二储水器，202.第二中间容器，300.第三进样泵，400.第四进样泵，401.第四储水器，402.第四中间容器，500.第五进样泵，600.第六进样泵，601.第六储水器，602.第六中间容器，702.第七中间容器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置，包括制样系统、进样系统和测量系统。

所述制样系统包括第一进样泵100、第一储水器101、第二进样泵200、第二储水器201、第一中间容器102、第二中间容器202、第一搅拌室1、第二搅拌室3、第三进样泵300、第四进样泵400、第四储水器401、第四中间容器402、机械搅拌机2、电磁加热搅拌器4和磁子13。所述第一进样泵100连接第一储水器101，第一进样泵100与第一中间容器102相连通，第二进样泵200连接第二储水器201，第二进样泵200与第二中间容器202相连通；所述第一中间容器102和第二中间容器202同时与第一搅拌室1相连通。所述第一搅拌室1中设置机械搅拌电机2，所述第一搅拌室1与第二搅拌室3相连通，所述第一搅拌室1与第二搅拌室3之间设置第三进样泵300；所述第二搅拌室3中设置搅拌磁子13，所述第二搅拌室3下方设置电磁加热搅拌器4；所述第四进样泵400连通第四储水器401，第四进样泵400与第四中间容器402相连通，第四中间容器402与第二搅拌室3相连通；

所述进样系统包括第六进样泵600、第六储水器601、第六中间容器602、第七中间容器702、阀门一10、阀门二11、第五进样泵500和多通阀一5。所述第六进样泵600连接第六储水器601，第六进样泵600与第六中间容器602和第七中间容器702相连通，第六进样泵600与第六中间容器602之间设置阀门一10，第六进样泵600与第七中间容器702之间设置阀门二11，第六中间容器602与第七中间容器702通过多通阀一5与第二搅拌室3相连，多通阀一5与第二搅拌室3之间设置第五进样泵500；

所述测量系统包括毛细管束12、多通阀二15、多通阀三16、压力传感器一6、压力传感器二9、数据采集系统7、数据处理系统8、计量容器14。所述第二搅拌室3通过多通阀一5、多通阀二15与毛细管束12一端相连，计量容器14通过多通阀三16与毛细管束12另一端相连，所述毛细管束12两端分别设置压力传感器一6、压力传感器二9，压力传感器一6和压力传感器二9通过导线与数据采集系统7相连，数据采集系统7通过导线与数据处理系统8相连。

一种纳米乳液用毛细管束流动的测量方法，包括以下步骤：

(1)所述第一中间容器102盛放水相介质，所述第二中间容器202盛放油相介质和乳化剂的混合物。第一进样泵100将第一储水器101中的水注入第一中间容器102，推动第一中间容器102活塞前进，将第一中间容器102中的溶液向前注入到第一搅拌器1中，第二进样泵200将第二储水器201中的水注入第二中间容器202，推动第二中间容器202活塞前进，将第二中间容器202中的溶液向前注入到第一搅拌器1中，水相与油相和乳化剂的混合物在第一搅拌器1中，通过机械搅拌电机2进行机械搅拌，快速混合乳化，形成粗乳液，所述粗乳液通过第三进样泵300被输送到第二搅拌室3。

(2)第四中间容器402盛放水相介质，第四进样泵400将第四储水器401中的水注入第四中间容器402，推动第四中间容器402活塞前进，将第四中间容器402中的水相向前注入到第二搅拌器3中，所述粗乳液与水相在第二搅拌室3通过电磁加热搅拌器4形成纳米乳液。第四中间容器402水相的加入速度通过第四进样泵400调节。开始混合时逐滴加入，当粗乳液由油包水型向双连续相转变后，调整第四中间容器402的加入速度，快速稀释，达到所需纳米乳液的浓度，以节省反应时间。

(3)第六中间容器602盛放纯水，通过控制多通阀一5，使第六中间容器602与多通阀二15连通，打开第一阀门10，关闭第二阀门11，第六进样泵600将第六储水器601中的水注入第六中间容器602，第六中间容器601中的纯水通过多通阀一5和多通阀二15注入到毛细管束12中，通过压力传感器一6和压力传感器二9对毛细管束12两端的压力数值进行测量并传输至数据采集系统7，由数据采集系统7将数据传输至数据处理系统8进行处理，得到纯水在毛细管束12中流动时的压力变化，计量容器14通过多通阀三16采集流出液。

(4)通过控制多通阀一5，使得第五送样泵500与多通阀二15连通，通过第五送样泵500、多通阀一5和多通阀二15将制备的纳米乳液注入毛细管束12中，通过压力传感器一6和压力传感器二9对毛细管束12两端的压力数值进行测量并传输至数据采集系统7，由数据采集系统7将数据传输至数据处理系统8进行处理，得到纳米乳液在毛细管束12中流动时的压力变化，计量容器14通过多通阀三16采集流出液。

(5)第七中间容器702盛放清洗液，通过控制多通阀一5，使第七中间容器702与多通阀二15连通，关闭第一阀门10，打开第二阀门11，第六进样泵600将第六储水器601中的水注入第七中间容器702，第七中间容器702中的清洗液通过多通阀一5和多通阀二15注入到毛细管束12中，将毛细管束12中残留的纳米乳液洗净，计量容器14通过多通阀三16采集流出液。

(6)通过控制多通阀一5，使第六中间容器602与多通阀二15连通，打开第一阀门10，关闭第二阀门11，第六进样泵600将第六储水器601中的水注入第六中间容器602，第六中间容器602中的纯水通过多通阀一5和多通阀二15注入到毛细管束12中，将毛细管束12中的清洗液洗掉，使毛细管束12能够在免拆洗的基础上反复使用，计量容器14通过多通阀三16采集流出液。

(7)改变乳化剂的浓度、水相含量、流动速率、以及毛细管的长度、内径和数量，重复上述步骤，得到在不同粒径、纳米乳液类型及毛细管孔径性质时，纳米乳液在毛细管束中的流动规律。

实施例1

纳米乳液以100重量份计，包括以下组分：液体石蜡占20份，非离子表面活性剂司盘20占4.88份，吐温20占5.12份，余量为去离子水。机械搅拌速率为750转/分钟，电磁搅拌速率为100转/分钟，温度25℃，第一进样泵的速率为0.5mL/min，第四进样泵的速率为9.99mL/min。毛细管长度1m，内径0.2mm，数量10根。经数据采集系统采集压力的变化情况，得到纳米乳液在毛细管束中的流动情况。纳米乳液在不同条件时的粒径由纳米激光粒度仪来测定表征。

实施例2：

纳米乳液以100重量份计，包括以下组分：液体石蜡占20份，非离子表面活性剂司盘20占4.88份，吐温20占5.12份，余量为去离子水。机械搅拌速率为750转/分钟，电磁搅拌速率为1000转/分钟，温度25℃，第一进样泵的速率为0.5mL/min，第四进样泵的速率为9.99mL/min。毛细管长度1m，内径0.2mm，数量10根。经数据采集系统采集压力的变化情况，得到纳米乳液在毛细管束中的流动情况。

实施例3：

纳米乳液以100重量份计，包括以下组分：液体石蜡占20份，非离子表面活性剂司盘20占4.88份，吐温20占5.12份，余量为去离子水。机械搅拌速率为750转/分钟，电磁搅拌速率为100转/分钟，温度25℃，第一进样泵的速率为0.5mL/min，第四进样泵的速率为9.99mL/min。毛细管长度0.5m，内径0.2mm，数量10根。经数据采集系统采集压力的变化情况，得到纳米乳液在毛细管束中的流动情况。

实施例4：

纳米乳液以100重量份计，包括以下组分：液体石蜡占20份，非离子表面活性剂司盘20占4.88份，吐温20占5.12份，余量为去离子水。机械搅拌速率为750转/分钟，电磁搅拌速率为100转/分钟，温度25℃，第一进样泵的速率为0.5mL/min，第四进样泵的速率为0.5mL/min。毛细管长度1m，内径0.2mm，数量10根。经数据采集系统采集压力的变化情况，得到纳米乳液在毛细管束中的流动情况。

实施例5：

纳米乳液以100重量份计，包括以下组分：液体石蜡占20份，非离子表面活性剂司盘20占4.88份，吐温20占5.12份，余量为去离子水。机械搅拌速率为750转/分钟，电磁搅拌速率为100转/分钟，温度25℃，第一进样泵的速率为0.5mL/min，第四进样泵的速率为9.99mL/min。毛细管长度1m，内径0.2mm，数量10根。经数据采集系统采集压力的变化情况，得到纳米乳液在毛细管束中的流动情况。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置，其特征是，包括制样系统、进样系统和测量系统；所述制样系统包括第一进样泵、第一储水器、第二进样泵、第二储水器、第一中间容器、第二中间容器、第一搅拌室、第二搅拌室、第三进样泵、第四进样泵、第四储水器、第四中间容器、机械搅拌电机、电磁加热搅拌器和磁子；所述第一进样泵连接第一储水器，第一进样泵与第一中间容器相连通，第二进样泵连接第二储水器，第二进样泵与第二中间容器相连通；所述第一中间容器和第二中间容器同时与第一搅拌室相连通；所述第一搅拌室中设置机械搅拌电机，所述第一搅拌室与第二搅拌室相连通，所述第一搅拌室与第二搅拌室之间设置第三进样泵；所述第二搅拌室中设置搅拌磁子，所述第二搅拌室下方设置电磁加热搅拌器；所述第四进样泵连第四储水器，第四进样泵与第四中间容器相连通，第四中间容器与第二搅拌室相连通。

2.如权利要求1所述的一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置，其特征是，所述进样系统包括第六进样泵、第六储水器、第六中间容器、第七中间容器、阀门一、阀门二、第五进样泵和多通阀；所述第六进样泵连接第六储水器，第六进样泵与第六中间容器和第七中间容器相连通，第六进样泵与第六中间容器之间设置阀门一，第六进样泵与第七中间容器之间设置阀门二，第六中间容器与第七中间容器通过多通阀与第二搅拌室相连，多通阀与第二搅拌室之间设置第五进样泵。

3.如权利要求2所述的一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置，其特征是，所述测量系统包括毛细管束、多通阀二、多通阀三、压力传感器一、压力传感器二、数据采集系统、数据处理系统、计量容器；所述第二搅拌室通过多通阀一、多通阀二与毛细管束一端相连，计量容器通过多通阀三与毛细管束另一端相连，所述毛细管束两端分别设置压力传感器一、压力传感器二，压力传感器一和压力传感器二通过导线与数据采集系统相连，数据采集系统通过导线与数据处理系统相连。

4.如权利要求3所述的一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置，其特征是，所述第一进样泵、第二进样泵、第三进样泵、第四进样泵、第五进样泵、第六进样泵的流速为0.01～9.99mL/min，压力为0-20MPa。

5.如权利要求3所述的一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置，其特征是，所述机械搅拌电机的速率为10～5000转/min，电磁加热搅拌器的速率为10～1000转/min，电磁加热搅拌器的加热温度为20～200℃。

6.如权利要求3所述的一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置，其特征是，所述测量装置的耐温范围为0-200℃。

7.如权利要求3所述的装置用于测量纳米乳液在毛细管束中流动规律中的用途。

8.如权利要求3所述的一种测量装置的测量方法，其特征是，包括下述步骤：

(1)所述第一中间容器盛放水相介质，所述第二中间容器盛放油相介质和乳化剂的混合物；第一进样泵将第一储水器中的水注入第一中间容器，推动第一中间容器活塞前进，将第一中间容器中的溶液向前注入到第一搅拌器中，第二进样泵将第二储水器中的水注入第二中间容器，推动第二中间容器活塞前进，将第二中间容器中的溶液向前注入到第一搅拌器中，水相与油相和乳化剂的混合物在第一搅拌器中，通过机械搅拌电机进行机械搅拌，快速混合乳化，形成粗乳液，所述粗乳液通过第三进样泵被输送到第二搅拌室；

(2)第四中间容器盛放水相介质，第四进样泵将第四储水器中的水注入第四中间容器，推动第四中间容器活塞前进，将第四中间容器中的水相向前注入到第二搅拌器中，所述粗乳液与水相在第二搅拌室通过电磁加热搅拌形成纳米乳液；第四中间容器水相的加入速度通过第四进样泵调节；开始混合时逐滴加入，当粗乳液由油包水型向双连续相转变后，调整第四中间容器水相的加入速度，快速稀释，达到所需纳米乳液的浓度，以节省反应时间；

(3)第六中间容器盛放纯水，通过控制多通阀一，使第六中间容器与多通阀二连通，打开第一阀门，关闭第二阀门，第六进样泵将第六储水器中的水注入第六中间容器，第六中间容器中的纯水通过多通阀一和多通阀二注入到毛细管束中，通过压力传感器一和压力传感器二对毛细管束两端的压力数值进行测量并传输至数据采集系统，由数据采集系统将数据传输至数据处理系统进行处理，得到纯水在毛细管束中流动时的压力变化，计量容器通过多通阀三采集流出液；

(4)通过控制多通阀一，使得第五送样泵与多通阀二连通，通过第五送样泵、多通阀一和多通阀二将制备的纳米乳液注入毛细管束中，通过压力传感器一和压力传感器二对毛细管束两端的压力数值进行测量并传输至数据采集系统，由数据采集系统将数据传输至数据处理系统进行处理，得到纳米乳液在毛细管束中流动时的压力变化，计量容器通过多通阀三采集流出液；

(5)第七中间容器盛放清洗液，通过控制多通阀一，使第七中间容器与多通阀二连通，关闭第一阀门，打开第二阀门，第六进样泵将第六储水器中的水注入第七中间容器，第七中间容器中的清洗液通过多通阀一和多通阀二注入到毛细管束中，将毛细管束中残留的纳米乳液洗净，计量容器通过多通阀三采集流出液；

(6)通过控制多通阀一，使第六中间容器与多通阀二连通，打开第一阀门，关闭第二阀门，第六进样泵将第六储水器中的水注入第六中间容器，第六中间容器中的纯水通过多通阀一和多通阀二注入到毛细管束中，将毛细管束中的清洗液洗掉，使毛细管束能够在免拆洗的基础上反复使用，计量容器通过多通阀三采集流出液；

(7)改变乳化剂的浓度、水相含量、流动速率、以及毛细管的长度、内径和数量，重复上述步骤，得到在不同粒径、纳米乳液类型及毛细管孔径性质时，纳米乳液在毛细管束中的流动规律。