CN106622055A - 高压电场微胶囊制备装置 - Google Patents

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奚人杰
秦睿康
李超
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/20—After-treatment of capsule walls, e.g. hardening
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    • B01J13/206—Hardening; drying

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

本发明提供了一种高压电场微胶囊制备装置，包括：第一进液部，用于盛装芯材并对芯材进行输送；第二进液部，用于盛装壁材并对壁材进行输送；注液部，具有第一针头以及套在该第一针头外的第二针头，第一针头与第一进液部连通，接收芯材并将芯材向外挤出；第二针头与第二进液部连通，接收壁材并在芯材外表面形成一层壁材，得到原形微胶囊；固化部，设置在注液部的下方，盛装有固化液，用于接收原形微胶囊，并且在高压电场的作用下通过固化液对原形微胶囊进行固化得到微胶囊；高压电场部，第一电极与注液部连接，第二电极与固化部连接，用于输出高压交流电场。本发明能够使微胶囊固化后聚集成团，容易从固化液中分离，降低固液分离成本。

Description

高压电场微胶囊制备装置
技术领域
本发明涉及一种微胶囊制备装置，具体涉及一种高压电场微胶囊制备装置。
背景技术
微胶囊是利用高分子材料作为壁材，将药物、染料等医药化工原料作为芯材进行包裹而形成的产物，其粒径在几十微米到几百微米不等。微胶囊能够在一定程度上保护芯材不受外界环境的影响，具有缓控释特性，因此在医药、食品、精细化工行业具有广泛的应用前景。
目前微胶囊的制备方法有喷雾干燥法、空气悬浮法、挤压法和高压静电法等等，其中高压静电法能使壁材与固化液带上不同的电荷，从而使微胶囊保持较为规整的球状，因此是一种比较理想的方法。
由于微胶囊的尺寸较小，微胶囊在制备完成以后呈颗粒状分散在固化液中，固液分离较为困难，在实验室制备时需要通过离心、过滤等方法进行固液分离。但在大规模生产过程中，离心需要配备专用设备，过滤则需要配备适用于极微小颗粒的过滤材料，并且这样的材料易损耗。这些设备或材料都会导致成本上升，制约微胶囊规模化生产的发展。
发明内容
为解决上述问题，提供一种便于后续固液分离的微胶囊制备装置，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供了一种高压电场微胶囊制备装置，用于在高压电场的作用下制备微胶囊，其特征在于，包括：第一进液部，用于盛装芯材并对芯材进行输送；第二进液部，用于盛装壁材并对壁材进行输送；注液部，具有第一针头以及套在该第一针头外的第二针头，第一针头与第一进液部连通，接收芯材并将芯材向外挤出；第二针头与第二进液部连通，接收壁材并在芯材向外挤出的过程中在芯材外表面形成一层壁材，得到原形微胶囊；固化部，设置在注液部的下方，盛装有固化液，用于接收原形微胶囊，并且在高压电场的作用下通过固化液对原形微胶囊进行固化得到微胶囊；高压电场部，具有第一电极和第二电极，第一电极与注液部连接，第二电极与固化部连接，用于输出高压电场，其中，高压电场为高压交流电场。
本发明提供的高压电场微胶囊制备装置，还可以具有如下技术特征：搅拌部，设置在固化部下方，用于对固化液进行搅拌。
本发明提供的高压电场微胶囊制备装置，还可以具有如下技术特征：其中，第一进液部包括：第一贮液单元，用于贮存芯材；第一微量注射泵，与第一贮液单元及第一针头连通，用于输送芯材。
本发明提供的高压电场微胶囊制备装置，还可以具有如下技术特征：其中，第二进液部包括：第二贮液单元，用于贮存芯材；第二微量注射泵，与第二贮液单元及第二针头连通，用于输送芯材。
发明作用与效果
根据本发明的高压电场微胶囊制备装置，由于高压电场部的电极分别与注液部和固化部连接，使得注液部中产生的原形微胶囊与固化液带不同的电荷，因此在电荷作用下，原形微胶囊能够在一定程度上保持球形并固化；并且，高压电场部所输出的电场为交流电场，使得原形微胶囊以及固化液所带的电荷规律性地反转，固化液中的各个微胶囊聚集成团，由此能够得到成团的固化微胶囊，通过简单过滤即可与固化液分离，并且无需配备适用于极微小颗粒的过滤材料；干燥后成团的固化微胶囊可分散开，即可得到分散状态的微胶囊。所以，本发明的高压电场微胶囊制备装置能够使微胶囊固化后聚集成团，容易从固化液中分离，降低了固液分离过程中的成本。
附图说明
图1是本发明的高压电场微胶囊制备装置的结构示意图；
图2是本发明的注液部的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例来说明本发明的具体实施方式。
<实施例>
图1是本发明的高压电场微胶囊制备装置的结构示意图。
如图1所示，本实施例的高压电场微胶囊制备装置10包括第一进液部1、第二进液部2、注液部3、固化部4、高压电场部5以及搅拌部6。搅拌部6设置在底部支架上，固化部4设置在搅拌部6上注液部3位于固化部4的上方。第一进液部1包括第一贮液单元11和第一微量注射泵12，设置在注液部3的上部右侧；第二进液部2包括第二贮液单元12和第二微量注射泵22，设置在注液部3的上部左侧。第一贮液单元11和第二贮液单元12分别用于贮存芯材和壁材，第一微量注射泵12和第二微量注射泵22分别用于输送芯材和壁材。
图2是本发明的注液部的结构示意图。
如图2所示，注液部3具有第一针头31和第二针头32。第二针头32直径大于第一针头31，套在第一针头31外并且与第一针头31之间具有一定间隙。第一针头31与第一进液部1连通，第二针头32与第二进液部2连通，当第一进液部1中的芯材被输出至第一针头31时，形成近似球状被挤出第一针头31；此时第二针头32与第一针头31之间的间隙中充满来自于第二进液部2的壁材，在芯材外形成一层壁材，由此形成了包裹有一层壁材的芯材，并且此时壁材还未完全固化，即、此时形成的具有微胶囊的结构为原形微胶囊。
如图1所示，高压电场部5具有第一电极51和第二电极52。第一电极51和注液部3连接，第二电极52和固化部4连接。由于第一电极51和第二电极52分别为输出电场的两极，因此当高压电场部5输出高压电场时，注液部3和固化部4分别带上了相反的电荷。由此，注液器3中形成的原形微胶囊以及固化部4内容纳的固化液也带上了相反的电荷。
当原形微胶囊落入固化液时，由于与固化液所带电荷相反，电荷相互作用使原形微胶囊能够保持一定的形状(近球形)，在搅拌部6的作用下与固化液充分接触，壁材完全固化，形成微胶囊。
高压电场部5输出的高压电场为交流电场，因此不同时刻产生的微胶囊所带的电荷也不同，由于电荷间的相互作用，微胶囊聚集成团；由于搅拌部6持续不停的搅拌，这些微胶囊团不会聚集成过大的团块，而是以较小的团状存在，经过简单过滤即可与固化液分离，在后续干燥过程中能够分散开来形成分散状态的微胶囊。
实施例作用与效果
本实施例的高压电场微胶囊制备装置中，由于高压电场部的电极分别与注液部和固化部连接，使得注液部中产生的原形微胶囊与固化液带不同的电荷，因此在电荷作用下，原形微胶囊能够在一定程度上保持球形并固化；并且，高压电场部所输出的电场为交流电场，使得原形微胶囊以及固化液所带的电荷规律性地反转，固化液中的各个微胶囊聚集成团，由此能够得到成团的固化微胶囊，通过简单过滤即可与固化液分离，并且无需配备适用于极微小颗粒的过滤材料；干燥后成团的固化微胶囊可分散开，即可得到分散状态的微胶囊。所以，本发明的高压电场微胶囊制备装置能够使微胶囊固化后聚集成团，容易从固化液中分离，降低了固液分离过程中的成本。
此外，本实施例的高压电场微胶囊制备装置还具有搅拌部，在持续不断的搅拌下不仅能够使壁材与固化液充分接触而固化，还能够防止微胶囊聚集成过大的团块，避免微胶囊形成大团块后在后续干燥过程中不易分散。

Claims (4)

1.一种高压电场微胶囊制备装置，用于在高压电场的作用下制备微胶囊，其特征在于，包括：
第一进液部，用于盛装芯材并对所述芯材进行输送；
第二进液部，用于盛装壁材并对所述壁材进行输送；
注液部，具有第一针头以及套在该第一针头外的第二针头，所述第一针头与所述第一进液部连通，接收所述芯材并将所述芯材向外挤出；所述第二针头与所述第二进液部连通，接收所述壁材并在所述芯材向外挤出的过程中在所述芯材外表面形成一层壁材，得到原形微胶囊；
固化部，设置在所述注液部的下方，盛装有固化液，用于接收所述原形微胶囊，并且在高压电场的作用下通过所述固化液对所述原形微胶囊进行固化得到所述微胶囊；
高压电场部，具有第一电极和第二电极，所述第一电极与所述注液部连接，所述第二电极与所述固化部连接，用于输出所述高压电场，
其中，所述高压电场为高压交流电场。
2.根据权利要求1所述的高压电场微胶囊制备装置，其特征在于，还包括：
搅拌部，设置在所述固化部下方，用于对所述固化液进行搅拌。
3.根据权利要求1所述的高压电场微胶囊制备装置，其特征在于：
其中，所述第一进液部包括：
第一贮液单元，用于贮存所述芯材；
第一微量注射泵，与所述第一贮液单元及所述第一针头连通，用于输送所述芯材。
4.根据权利要求1所述的高压电场微胶囊制备装置，其特征在于：
其中，所述第二进液部包括：
第二贮液单元，用于贮存所述芯材；
第二微量注射泵，与所述第二贮液单元及所述第二针头连通，用于输送所述芯材。
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