CN109569456A - 一种微胶囊包埋高剪切混料装置 - Google Patents

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袁鹏
周世平
张瑞华
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Abstract

本发明公开了一种微胶囊包埋高剪切混料装置，包括混料单元和安装于其上方的驱动单元，所述驱动单元包括驱动电机、与其配套设置的减速器及驱动轴，所述混料单元上端设置有用于支撑驱动单元的支撑座及驱动轴安装孔，所述驱动轴安装孔一侧设置有入料口。本发明的混料装置通过驱动轴带动分散头在各级混料空间内对原料进行混合分散，多级结构使得分散效果显著提升，混料均匀且粒径满足要求，同时本装置结构稳定，操作省时省力，所采用的变频调速结构可以大大降低电机启动所造成的电量损耗，可以更精准的控制分散转速，便于满足不同原料及粒径的混料分散要求。

Description

一种微胶囊包埋高剪切混料装置
技术领域
本申请涉及机械混料设备，具体为一种微胶囊包埋高剪切混料装置。
背景技术
微胶囊是指一种具有聚合物璧壳和微型容器或包装物，微胶囊造粒/包埋技术即是将固体、液体或气体包埋、封存在一种微型胶囊内成为一种固体微粒产品的技术。
近几年来，微胶囊造粒/包埋技术被广泛应用于微生物、动植物细胞、酶和其他多种生物活性物质和化学药物的固定化方面。常用的微囊为海藻酸/聚赖氨酸胶囊，由于制备技术比较复杂，成囊时间较长，对被包埋物质的生物活性有一定的影响，而且聚赖氨酸的价格比较昂贵，因而限制了这种微囊的使用。制备微囊的基本材料通常具有蛋白质、酯类和糖等聚电解质。壳聚糖是部分脱去乙酰度的甲壳素，后者具有优良的韧性和惰性，且亲水、无毒、多孔、均匀，同时甲壳素在自然界含量丰富，可应用于微胶囊包埋技术中。
对于微胶囊造粒/包埋技术中的混料分散装置，通常影响混料结果的因素有以下几点：
1、分散头的形式；
2、分散头的剪切速率；
3、分散头的齿形结构；
4、物料在装置内的停留时间以及循环次数。
其中，高的转速和剪切率是尤为重要的。现有的分散装置，分散头数量及相互间关联性不足，在造成分散效率低的同时，分散效果受到局限，特别是对粒径较小的原料无法达到预期的分散要求。对于不同的原料，混料分散时的参数各有差异，若设备中没有调速或变频结构，则分散装置将以单一的速率运作，也会导致分散效果无法达到微胶囊包埋要求。
基于此本申请研制出一种高剪切混料装置，使其应用于微胶囊包埋工艺技术中。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种微胶囊包埋高剪切混料装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种微胶囊包埋高剪切混料装置，包括混料单元和安装于其上方的驱动单元，所述驱动单元包括驱动电机、与其配套设置的减速器及驱动轴，所述混料单元上端设置有用于支撑驱动单元的支撑座及驱动轴安装孔，所述驱动轴安装孔一侧设置有入料口，所述驱动轴于混料单元的混料腔内竖直设置，所述混料腔内设置有多级混料空间，所述混料空间呈环形，且相互连通，最末级的所述混料空间连通至出料口，任一级的所述混料空间内均设置有分散头，所述分散头固定于驱动轴上。
作为上述技术方案的改进，所述分散头包括设置于中心的固定孔及设置有四周的分散齿。
作为上述技术方案的改进，所述分散齿于分散头上设置有多圈。
作为上述技术方案的改进，所述分散头的分散齿齿数及圈数随其对应混料空间级数的增加而增加。
作为上述技术方案的改进，所述驱动电机为变频调速电机。
作为上述技术方案的改进，所述混料空间的四周壁设置为光滑弧形，以避免混料时堆积。
作为上述技术方案的改进，所述混料腔内设置有三级混料空间，所述混料空间的分散头其分散齿自上而下齿形依次变细、数量依次变多、圈数依次增加。
本发明带来的有益效果有：
本发明的混料装置通过驱动轴带动分散头在各级混料空间内对原料进行混合分散，多级结构使得分散效果显著提升，混料均匀且粒径满足要求，同时本装置结构稳定，操作省时省力，所采用的变频调速结构可以大大降低电机启动所造成的电量损耗，可以更精准的控制分散转速，便于满足不同原料及粒径的混料分散要求。
为提升混料分散效果，本装置除混料空间可以设置多级外，混料装置本身也可设置为多级，即混料完成后将其连通至下一级混料装置进行继续混料，以满足更高更精细的微胶囊包埋粒径要求。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，
附图1是本混料装置的结构简示图；
附图2是一级分散头的结构俯视图；
附图3是二级分散头的结构俯视图；
附图4是三级分散头的结构俯视图；
图中各序号所对应的标注名称如下：
1-混料单元；2-驱动单元；11-入料口；12-混料空间；13-分散头；14-出料口；131-分散齿。
具体实施方式
参照图1，一种微胶囊包埋高剪切混料装置，包括混料单元1和安装于其上方的驱动单元2，驱动单元2包括变频调速电机、与其配套设置的减速器及驱动轴，混料单元1上端设置有用于支撑驱动单元2的支撑座及驱动轴安装孔，驱动轴安装孔一侧设置有入料口11。
驱动轴于混料单元1的混料腔内竖直设置，混料腔内设置有三级混料空间12，混料空间12为环形空腔且相互连通，第三级的混料空间12连通至出料口14，每一级的混料空间12内均设置有分散头13，分散头13固定于驱动轴上。
参照图2-4，分散头13包括设置于中心的固定孔及设置有四周的分散齿131，且根据不同的安装级数，分散齿131于分散头13上可设置有多圈，与此同时，每级分散头13的分散齿131齿数及圈数随其对应混料空间12级数的增加而增加。
图1所示为混料腔内的三级混料空间12，混料空间12的分散头13其分散齿131自上而下齿形依次变细、数量依次变多、圈数依次增加。
本混料装置通过驱动轴带动分散头13在各级混料空间12内对原料进行高速混合分散，多级分散结构使得分散效果显著提升，混料均匀且粒径满足要求，同时本装置结构稳定，操作省时省力。所采用的变频调速结构可以大大降低电机启动所造成的电量损耗，可以更精准的控制分散转速，便于满足不同原料及粒径的混料分散要求。
为提升混料分散效果，本装置除混料空间12可以设置多级外，混料装置本身也可设置为多级，即混料完成后将其连通至下一级混料装置进行继续混料，该混料装置的分散头13比上一级混料装置的将更为精细，以满足更高精度的微胶囊包埋粒径要求。
为避免原料混料时堆积于混料空间12四周死角，混料空间12的四周壁设置为光滑弧形。
为避免原料混料时过快的下落、混料时间过短，分散头13可以设计为上端面略微向一侧倾斜的盘状结构，在高速转动时可提供一定的提升效果，或，分散头13可以设计为上端面四周高、中心低的凹盘状结构，以提高原料在对应混料空间12内的混料时间。
为避免原料混料时过快的下落、混料时间过短，分散头13与混料空间12之间的间隙可以适当调整，避免漏料，也可以通过增加混料级数克服。
本混料装置中的剪切力主要取决于两个因素：一是分散头13的线速度，二是分散头13与混料空间12的间隙。通过对驱动电机的改进，本装置的分散头13速度可以达到40m/s，剪切速度达到100.00rpm，在该速度范围内，由剪切力造成的湍流结合可调速驱动电机可以满足各种粒径范围的胶囊包埋要求。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种微胶囊包埋高剪切混料装置，包括混料单元和安装于其上方的驱动单元，其特征在于：所述驱动单元包括驱动电机、与其配套设置的减速器及驱动轴，所述混料单元上端设置有用于支撑驱动单元的支撑座及驱动轴安装孔，所述驱动轴安装孔一侧设置有入料口，所述驱动轴于混料单元的混料腔内竖直设置，所述混料腔内设置有多级混料空间，所述混料空间呈环形，且相互连通，最末级的所述混料空间连通至出料口，任一级的所述混料空间内均设置有分散头，所述分散头固定于驱动轴上。
2.根据权利要求1所述的一种微胶囊包埋高剪切混料装置，其特征在于：所述分散头包括设置于中心的固定孔及设置有四周的分散齿。
3.根据权利要求2所述的一种微胶囊包埋高剪切混料装置，其特征在于：所述分散齿于分散头上设置有多圈。
4.根据权利要求3所述的一种微胶囊包埋高剪切混料装置，其特征在于：所述分散头的分散齿齿数及圈数随其对应混料空间级数的增加而增加。
5.根据权利要求1所述的一种微胶囊包埋高剪切混料装置，其特征在于：所述驱动电机为变频调速电机。
6.根据权利要求1所述的一种微胶囊包埋高剪切混料装置，其特征在于：所述混料空间的四周壁设置为光滑弧形，以避免混料时堆积。
7.根据权利要求4所述的一种微胶囊包埋高剪切混料装置，其特征在于：所述混料腔内设置有三级混料空间，所述混料空间的分散头其分散齿自上而下齿形依次变细、数量依次变多、圈数依次增加。
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