CN108480033A - 一种微球筛分装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微球筛分装置。所述的装置包括搅拌组件、动密封转接件、密封盖、筛分腔体、回收液杯、固定台和固定支架。搅拌杆顶端与搅拌手柄嵌入固定连接，搅拌杆下端与搅拌叶片固定连接，搅拌杆下端和搅拌叶片穿过密封盖位于筛分腔体内；动密封转接件固定在密封盖上；搅拌杆与密封盖通过动密封转接件密封连接；筛分腔体下端深入回收液杯，通过夹具将筛分腔体固定在固定支架上，固定支架固定连接在固定台右端。本发明能够有效的降低各类空心聚合物微球和玻璃微球的挑选难度，实现了对各类空心聚合物微球和玻璃微球进行初步筛分挑选，提高了各类空心聚合物微球和玻璃微球挑选效率。本发明的装置操作简单方便，易于控制。

Description

一种微球筛分装置

技术领域

本发明属于聚合物微球筛分挑选技术领域，具体涉及一种微球筛分装置，本发明适用于对各类空心聚合物微球和玻璃微球进行初步筛分挑选。

背景技术

作为核能释放的一种形式，激光惯性约束聚变（ICF）是目前可控热核聚变领域研究的热点。其核心思想是利用球形内爆技术对聚变燃料进行增压，使热核燃料达到高温、高密度的等离子体状态，进而实现聚变点火。基于对称压缩、流体界面不稳定性和实验诊断的考虑，ICF实验对作为热核燃料容器的空心微球的品质在球形度、壁厚均匀性、表面粗糙度以及掺杂水平等方面提出了严格的要求。目前在ICF实验中应用的燃料容器主要包括玻璃空心微球和聚合物空心微球。

干凝胶法制备空心玻璃微球的炉内成球过程是在复合高温干凝胶微球制备炉中进行的。首先，根据目标空心玻璃微球 的直径和壁厚选择适当发泡剂含量和粒度范围的干凝胶粒子。然后，选择合适的载气组分、温度和压力。干凝胶粒子从进料区进入高温区后自由下落，依次经过吸热、封装、发泡、精炼、冷却过程，最后沉降在收集区的培养皿之类，得到适于ICF 靶用空心玻璃微球。

干凝胶法制备空心玻璃微球的炉内成球过程是一干凝胶粒子的运动和物理化学性质变化及其与载气之间的传热传质过程相互影响并耦合在一起的复杂过程，任何参数控制不当均会影响最终ＨＧＭ 的质量，甚至无法形成空心玻璃微球。同时溶液中溶质的质量分数, 发泡剂加入量, 封装区和烘干区温度变化, 抽气速度等因素的严重影响玻璃微球的壁厚。因此，在同一批次制得的玻璃微球壁厚分布较大，甚至会出现大量实心玻璃微球，这增加了特定壁厚空心玻璃微球的挑选难度。

目前，在聚合物微球制备工艺中，采用乳液微封装法制备直径小于500µm的聚合物微球。然而由于该种方法中人为因素影响较大，制得聚合物微球的几何参数分布较宽，这无疑增加了聚合物微球挑选工作量。

发明内容

为了解决现有技术中特定壁厚空心玻璃微球的挑选困难和聚合物微球挑选工作量大的问题，本发明提供一种微球筛分装置，能够有效的降低各类空心聚合物微球和玻璃微球的挑选难度，实现对各类空心聚合物微球和玻璃微球进行初步筛分挑选，提高各类空心聚合物微球和玻璃微球挑选效率。

本发明的技术方案如下：

本发明的微球筛分装置，其特点是：所述的装置包括搅拌组件、动密封转接件、密封盖、筛分腔体、回收液杯、固定台和固定支架；所述搅拌组件含有搅拌手柄、搅拌杆和搅拌叶片；上述装置的连接关系是，所述密封盖上设置有筛分液注入口，所述筛分腔体含有内外两层壁体；搅拌杆顶端与搅拌手柄嵌入固定连接，搅拌杆下端与搅拌叶片固定连接，搅拌杆下端和搅拌叶片穿过密封盖位于筛分腔体的内壁中；所述动密封转接件固定在密封盖上，搅拌杆与密封盖通过动密封转接件密封连接；所述密封盖与筛分腔体的外壁密封连接；固定支架固定连接在固定台右端，筛分腔体通过夹具固定在固定支架上，在筛分腔体的正下方的固定台上设置有回收液杯，筛分腔体下端伸入回收液杯。筛分腔体的内壁设置有数个圆形的壁孔。

所述的搅拌杆、动密封转接件、密封盖和筛分腔体为同轴心设置。

所述搅拌叶片为半月牙形状。

所述筛分液注入口设置有密封盖帽。

所述壁孔的数量为16-40；壁孔的直径大于待筛分微球直径的1.5倍。

所述筛分腔体外壁下端为漏斗形状。

所述的密封盖内表面设置有用于密封的橡胶垫层。

所述筛分腔体和回收液杯均采用PE、PP、PC、玻璃中的一种透明材料制成。

本发明微球筛分装置有益效果是：能够有效的降低各类空心聚合物微球和玻璃微球的挑选难度，实现对各类空心聚合物微球和玻璃微球进行初步筛分挑选，提高各类空心聚合物微球和玻璃微球挑选效率。本发明的装置操作简单方便，易于控制。

附图说明

图1为本发明微球筛分装置结构示意图；

图中 1.搅拌手柄 2.搅拌杆 3.动密封转接件 4.搅拌叶片 5.密封盖 6.筛分液注入口 7.筛分腔体 8.壁孔 9.回收液杯 10.固定台 11.固定支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的微球筛分装置作进一步说明。

实施例1

图1为本发明微球筛分装置结构示意图。

在图1中，本发明的微球筛分装置包括搅拌组件、动密封转接件3、密封盖5、筛分腔体7、回收液杯9、固定台10和固定支架11；所述搅拌组件含有搅拌手柄1、搅拌杆2和搅拌叶片4；上述装置的连接关系是，所述密封盖5上设置有筛分液注入口6，所述筛分腔体7含有内外两层壁体；搅拌杆2顶端与搅拌手柄1嵌入固定连接，搅拌杆2下端与搅拌叶片4固定连接，搅拌杆2下端和搅拌叶片4穿过密封盖5位于筛分腔体7的内壁中；所述动密封转接件3固定在密封盖5上，搅拌杆2与密封盖5通过动密封转接件3密封连接；所述密封盖5与筛分腔体7的外壁密封连接；固定支架11固定连接在固定台10右端，筛分腔体7通过夹具固定在固定支架11上，在筛分腔体7的正下方的固定台10上设置有回收液杯9，筛分腔体7下端伸入回收液杯9，筛分腔体7的内壁设置有数个圆形的壁孔8。

所述的搅拌杆2、动密封转接件3、密封盖5和筛分腔体7为同轴心设置。

所述搅拌叶片4为半月牙形状。

所述筛分液注入口6设置有密封盖帽。

所述壁孔8的数量为16-40；壁孔8的直径大于待筛分微球直径的1.5倍。

所述筛分腔体7外壁下端为漏斗形状。

所述的密封盖5内表面设置有用于密封的橡胶垫层。

为了便于观察微球运动轨迹，所述筛分腔体7和回收液杯9均采用PE、PP、PC、玻璃中的一种透明材料制成。

本实施例中，所述筛分腔体7和回收液杯9均采用透明的PE材料制成；壁孔8的数量为16。

本发明中通过手动搅拌确保筛分溶液流场中小于溶液密度的微球均浮于溶液。同时，其搅拌速率不易过高，以避免由于转速过高而导致的微球破裂。为了防止筛分溶液挥发和污染，本发明的装置中设有动密封转接件3、密封盖5和带有密封小盖帽筛分液注入口6。

本发明微球筛分装置具体操作过程为：首先安装好筛分腔体7、回收液杯9、固定台10和固定支架11。将待筛分的微球放入筛分腔体7中，关闭密封盖5。从筛分液注入口6处向筛分腔体7内加入一定密度的筛分液，至液面在壁孔8以下。开始搅拌，使微球缓慢转动，致使密度小于溶液密度的微球均浮于溶液上，继续加入一定密度的筛分液，至液面升高至壁孔8处。继续搅拌，使漂浮在溶液上微球完全通过壁孔8流入至回收液杯9。打开密封盖5，清洗筛分腔体7，清洗筛分微球后待用。

实施例2

本实施例与实施例1的结构相同，不同之处是，所述筛分腔体7和回收液杯9均采用透明的玻璃材料制成；壁孔8的数量为32。

Claims (8)

1.一种微球筛分装置，其特征在于：所述的装置包括搅拌组件、动密封转接件（3）、密封盖（5）、筛分腔体（7）、回收液杯（9）、固定台（10）和固定支架（11）；所述搅拌组件含有搅拌手柄（1）、搅拌杆（2）和搅拌叶片（4）；上述装置的连接关系是，所述密封盖（5）上设置有筛分液注入口（6），所述筛分腔体（7）含有内外两层壁体；搅拌杆（2）顶端与搅拌手柄（1）嵌入固定连接，搅拌杆（2）下端与搅拌叶片（4）固定连接，搅拌杆（2）下端和搅拌叶片（4）穿过密封盖（5）位于筛分腔体（7）的内壁中；所述动密封转接件（3）固定在密封盖（5）上，搅拌杆（2）与密封盖（5）通过动密封转接件（3）密封连接；所述密封盖（5）与筛分腔体（7）的外壁密封连接；固定支架（11）固定连接在固定台（10）右端，筛分腔体（7）通过夹具固定在固定支架（11）上，在筛分腔体（7）的正下方的固定台（10）上设置有回收液杯（9），筛分腔体（7）下端伸入回收液杯（9）；所述的筛分腔体（7）的内壁设置有数个圆形的壁孔（8）。

2.根据权利要求1所述的微球筛分装置，其特征在于：所述的搅拌杆（2）、动密封转接件（3）、密封盖（5）和筛分腔体（7）为同轴心设置。

3.根据权利要求1所述的微球筛分装置，其特征在于：所述搅拌叶片（4）为半月牙形状。

4.根据权利要求1所述的微球筛分装置，其特征在于：所述筛分液注入口（6）设置有密封盖帽。

5.根据权利要求1所述的微球筛分装置，其特征在于：所述壁孔（8）的数量为16-40；壁孔（8）的直径大于待筛分微球直径的1.5倍。

6.根据权利要求1所述的微球筛分装置，其特征在于：所述筛分腔体（7）外壁下端为漏斗形状。

7.根据权利要求1所述的微球筛分装置，其特征在于：所述的密封盖（5）内表面设置有用于密封的橡胶垫层。

8.根据权利要求1所述的微球筛分装置，其特征在于：所述筛分腔体（7）和回收液杯（9）均采用PE、PP、PC、玻璃中的一种透明材料制成。