CN114870970A - 适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机，包括：进料单元；粉碎单元；输出单元；控制器；其中，在进料单元的预处理仓、粉碎单元的粉碎仓，输出单元的出料仓上，分别设置有与液氮供给设备相连通的第一进料管、第二进料管、第三进料管；所述第一进料管下方设置有与控制器通信连接的第一温度传感器；所述粉碎仓与出料仓之间的第一连接管路上设置有第二温度传感器，所述出料仓在与第三进料管相配合的位置设置有流量控制阀。本发明提供一种适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机，解决了可降解医用高分子材料在粉碎过程中，因长距离管道输出时造成的冷能不足而吸水降解的问题。

Description

适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机

技术领域

本发明涉及一种粉碎装置。更具体地说，本发明涉及一种适用于生物医用的面向可降解医用高分子材料粉碎的液氮冷冻粉碎机。

背景技术

选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)技术是一种重要的3D打印技术，它是近年来迅速发展起来的一种基于离散/堆积原理的先进制造方法。SLS技术利用红外激光器作能源，根据三维模型将粉体材料选择性熔融、逐层叠加，全部烧结完后去掉多余的粉末，就可以得到烧结好的零件。该成型方法有着制造工艺简单，柔性度高、成本低、材料利用率高，成型速度快等特点，可以实现复杂结构的打印。SLS技术在打印再生组织和器官方面有着十分广泛的应用，该技术可打印复杂结构、定制形状以及合适孔隙率的再生组织和器官。SLS技术是一种基于粉末成形的先进加工技术，但是市面上所售的生物医用可降解材料多为块状，不能满足SLS加工的要求。因此，将生物医用可降解块状材料加工成粒径分布适宜的粉末材料是实现SLS加工的首要前提。

液氮深冷粉碎技术作为当前最清洁的粉末制备手段，在制备可降解医用高分子粉体方面极具潜力。该技术以液氮为冷源,被粉碎物料在低温冷却下可达到易粉碎状态,进入机械粉碎机腔体内通过叶轮高速旋转,物料与叶片、齿盘，物料与物料之间的相互反复冲击、碰撞、剪切、摩擦等综合作用下,达到粉碎效果。然而现行的深冷粉碎技术在制备用于3D打印的可降解医用高分子材料时存在粉体粒径不可控的问题，同时传统设备出粉传输路径长，粉体在输出终端会因冷能不足而出现水分凝聚，导致粉体发生降解，这对于制备遇水降解的医用高分子粉体提出了挑战。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机，包括：

用于对物料进行存储、冷冻进行分级处理的进料单元；

用于将冷冻后的物料进行破碎处理的粉碎单元；

用于将粉碎后的物料颗粒从粉碎单元中分离出来的输出单元；

与进料单元、粉碎单元、输出单元相配合，以控制其工作状态的控制器；

其中，在进料单元的预处理仓、粉碎单元的粉碎仓，输出单元的出料仓上，分别设置有与液氮供给设备相连通的第一进料管、第二进料管、第三进料管；

所述第一进料管下方设置有与控制器通信连接的第一温度传感器；

所述粉碎仓与出料仓之间的第一连接管路上设置有第二温度传感器，所述出料仓在与第三进料管相配合的位置设置有流量控制阀。

优选的是，所述进料单元被配置为包括：

与预处理器连通的料斗；

将预处理仓与粉碎仓连通的进料螺杆；

设置在与料斗与预处理仓之间，进料螺杆与预处理仓之间的第一电控阀门，第二电控阀门；

所述第一电控阀门，第二电控阀门被配置为为控制器通信连接。

优选的是，所述预处理仓的外壳被配置为呈双层结构，以在外壳的层与层之间限定用于容纳保温材料的空腔；

所述外壳的内侧壁被配置为呈弧形结构。

优选的是，所述预处理仓内部设置有对物料进行混料的搅拌机构。

优选的是，所述粉碎单元被配置为包括：

设置在粉碎仓内部，以将输入至粉碎仓内的物料进行破碎处理的粉碎组件；

设置在粉碎仓上的空心轴，其一端连通至粉碎仓的腔体内部，另一端与第二进料管连通；

其中，所述粉碎组件被配置为包括：

设置在粉碎仓下方的动力机构；

设置在粉碎仓内部，并与动力机构的动力输出轴连接的转轴；

与转轴连接的固定机构；

与固定件可拆卸连接的多个叶片；

设置在粉碎仓内侧壁上，以与叶片相配合进行破碎操作的至少一个齿形盘。

优选的是，所述固定机构被配置为包括：

呈桶形结构的固定件；

在空间上呈放射排列的多个固定板；

其中，所述固定板一端被配置为与转轴连接，另一端被配置为与固定件的环形侧壁连接；

所述固定件在与各固定板相配合的位置上，分别设置有伸入固定板内部限定槽；

所述叶片上设置有多个定位孔，所述固定板上设置有固定孔，所述叶片通过螺钉可调节式的设置在限定槽内部。

优选的是，所述输出单元被配置为包括：

设置在出料仓内部，并与第一连接管路相配合的风机；

通过第二连接管路与出料仓的出料端呈连通状的出料斗；

其中，所述出料口通过相配合的第三连接管路与预处理仓、粉碎仓连通。

优选的是，所述第一进料管、第二进料管、第三进料管的外侧均设置有相配合的第一保温层；

所述第一连接管路、第二连接管路、第二连接管路的外侧均设置有相配合的第二保温层；

其中，各保温层被配置为包括：

与各管路外部相配合的内层；

通过粘接层设置在内层上方的聚苯乙烯泡沫层；

设置在聚苯乙烯泡沫层上方的金属涂层；

其中，所述内层被配置为采用聚氨酯塑料制备以得到；

所述聚苯乙烯泡沫层被配置为内径大于各管路外径的环形结构，且所述聚苯乙烯泡沫层上具有与各管路长度方向相配合的缺口；

所述聚苯乙烯泡沫层通过间隔预定距离设置的多个扎带或卡箍进而固定。

优选的是，所述内层被配置为包括：

套设在各管路外部的多个固定环；

设置在相邻两个固定环之间，以在空间上对各管路构成围合状的多个弧形内板；

其中，所述固定环的内径被配置为大于各管路的外径，所述固定环的内侧壁上设置有多个梯形固定槽；

各弧形内板的两端分别设置有与固定槽相配合的卡头；

所述弧形内板高度被配置为大于卡头的高度，且与固定环的外径在空间上保持齐平，所述内板的内侧壁上设置有多个与管路外壁接触的弧形突出部。

一种液氮冷冻粉碎机的方法，包括：

步骤一，根据要求调整叶片与齿形盘之间的间距，设定预处理仓中高分子块状材料进行预定处理的预冷温度为-90℃至-195℃，设定粉碎仓中对高分子块状材料进行粉碎处理的粉碎温度为-70℃至-190℃；

步骤二，关闭第二电控阀门，打开第一电控阀门将高分子块状物料通过料斗进入到预处理仓中进行储存，关闭第一电控阀门，用于预冷的液氮通过第一进料管进入预处理仓，对高分子块状材料进行预冷操作；

步骤三，当达到预处理仓达到设定的预冷温度，粉碎仓达到预定的粉碎温度，打开第二电控阀门，启动进料螺杆按照预定的进料速度将块状物料送入粉碎仓，用于冷却的液氮通过第二进料管进入到粉碎仓，块状材料在叶片和齿形盘的作用下粉碎成粉末状；

步骤四，粉末在出料仓中风机的作用下由粉碎仓输出至出料斗，以在出料斗处完成粉末的收集操作；

步骤五，在干燥箱中对收集的粉末进行干燥处理，其干燥温度控制在60℃-70℃，干燥时间大于12小时。

本发明至少包括以下有益效果：

其一，本发明提供一种适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机，与传统粉碎机相比，解决了可降解医用高分子材料在粉碎过程中因长距离管道输出时造成的冷能不足而吸水降解的问题；

其二，本发明采用伸缩式微调叶片装置，叶片与齿形盘之间的间隙可自由调节，实现了粉体粒径的精确调控；

其三，本发明在粉碎腔内采用空心轴使液氮直通粉碎腔，缩短了液氮传输路径，实现了物料的快速降温；

其四，本发明采用多级冷源闭路循环系统，实现了冷能的高效循环利用；

其五，本发明针对性的外露的连接管路进行了保冷防护，防止其在使用过程中，对设备的其它部件使用寿命、工作稳定性造成的影响，减小冷量流失，保证使用效果满足使用要求。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明液氮冷冻粉碎机的结构布局示意图；

图2为本发明粉碎组件的结构示意图；

图3为本发明粉碎组件的横截面示意图

图4为本发明的固定环的结构示意图；

图5为本发明内板的俯视结构示意图；

图6为本发明内板纵截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1示出了根据本发明的一种适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机的实现形式，其中包括：，包括：

用于对物料进行存储、冷冻进行分级处理的进料单元；

用于将冷冻后的物料进行破碎处理的粉碎单元；

用于将粉碎后的物料颗粒从粉碎单元中分离出来的输出单元；

与进料单元、粉碎单元、输出单元相配合，以控制其工作状态的控制器；

其中，在进料单元的预处理仓1、粉碎单元的粉碎仓2，输出单元的出料仓3上，分别设置有与液氮供给设备相连通的第一进料管4、第二进料管5、第三进料管6，在实际应用中，预处理仓与液氮供给设备通过第一进料管相连，实现在预处理仓中对高分子材料的预冷操作，第二进料管可以实时地向粉碎仓通入液氮，保证其粉碎效果满足使用要求，而进一步的在输出单元上设置相配合的第三进料管可以对于长距离输出进行冷却补偿，保证物料的加工品质；

所述第一进料管下方设置有与控制器通信连接的第一温度传感器7，其设置在于第一进料管的下方，其用于对于预处理仓内部的温度进行实时获取，以根据温度的实时检测，控制第一进料管的工作状态，而进一步地根据需要也可以在进料螺杆下方设置相配合的第三温度传感器，可以用于对传输过程中的物料温度进行实时获取，进而同时根据温度确定是否需要实时进行温度补偿，保证物料的加工稳定性；

所述粉碎仓与出料仓之间的第一连接管路8上设置有第二温度传感器9，所述出料仓在与第三进料管相配合的位置设置有流量控制阀，在这种结构中，通过在安装风机的处理仓与粉碎仓之间设置相配合的温度感应器(温度传感器)，用来监测温度的实时变化，而在液氮的第三进料管终端设置与温度调控相配合的开关(流量控制阀)，使得其可发根据环境温度调控液氮的供给状态，供经流量，使环境温度保持稳定，避免可降解医用子材高分料在长距离管道输出过程中因冷能不足而吸水降解，在种结构中，各进料管配合温度传感器、开关，使得本发明可以物料的破碎加工全各进行沿程冷能实时补偿，根据温度的变化调节液氮供给，解决了可降解医用高分子材料在长距离管道输出过程中因冷能不足而吸水降解的难题。

如图1，在另一种实例中，所述进料单元被配置为包括：

与预处理器连通的料斗10，在实际应用中，料斗中可以根据需要设置相配合的搅拌机构，对料斗中的物料进行实时搅拌，保证其物料传输的稳定性；

将预处理仓与粉碎仓连通的进料螺杆11，在实际安装中，本方案的各装置通过箱体21进行进行封装，而料斗设置在箱体上方，预处理仓设置于箱体内部，与进料斗相连通，进料螺杆前后方向设置(图1中进料螺杆因位置原因部分未示出)，进料螺杆前端与预处理仓相连，进料螺杆后端与粉碎仓相连；

设置在与料斗与预处理仓之间，进料螺杆与预处理仓之间的第一电控阀门(未示出)，第二电控阀门(未示出)，在实际应用时，通过各电控阀门工作状态的切换，使得在预处理工作中时，料斗不再向预处理仓中输送物料，而预处理仓也不向粉碎仓输送物料，直到预处理完成，而对于预处理仓中的物料，当完成一次预处理后，只有当其物料输出完成时，才会从料斗中再次向粉碎仓中进行供料操作；

所述第一电控阀门，第二电控阀门被配置为为控制器通信连接，在这种结构中，通过控制器与第一电控阀门的配合，完成对料斗送料的控制，通过控制器与第二电控阀门的配合，完成对预处理仓向粉碎仓送料的控制，保证各环节的控制的自动化，保证设备运行的智能化和可控性。

在另一种实例中，所述预处理仓的外壳被配置为呈双层结构，以在外壳的层与层之间限定用于容纳保温材料的空腔，通过双层结构的设计，使得其相对于现有的单层仓来说，其保冷效果更好，同时工作中设备的结构稳定性更好，不会因冷能交换，对设备中的其它部件的外部结构造成影响；

所述外壳的内侧壁被配置为呈弧形结构，通过弧形结构的设计，使得其受到压力时，压力的分散均匀度更好，设备结构稳定性更好，且在实际应用时，物料与设备之间的干涉性更小。

在另一种实例中，所述预处理仓内部设置有对物料进行混料的搅拌机构，在实际应用中，预处理仓中可以根据需要设置相配合的搅拌机构，对预处理仓中的物料进行实时搅拌，保证其在冷媒输入时，物料与冷媒接触的均匀度和一致性更好。

在另一种实例中，所述粉碎单元被配置为包括：

设置在粉碎仓内部，以将输入至粉碎仓内的物料进行破碎处理的粉碎组件；

设置在粉碎仓上的空心轴(未示出)，其一端连通至粉碎仓的腔体内部，另一端与第二进料管连通，在这种结构中，通入液氮的第二进料管在与粉碎仓连接处设有空心轴液氮直喷装置，使得液氮能直通粉碎仓，缩短了液氮的传输路径，实现了对物料的快速降温；

其中，所述粉碎组件被配置为包括：

设置在粉碎仓下方的动力机构(未示出)，其用于提供工作中的动力，一般是采用电机作为动力来源；

设置在粉碎仓内部，并与动力机构的动力输出轴连接的转轴(未示出)，其用于将电机产生的转动传递给与固定机构连接的叶片，以在旋转时产生破碎的作用力；

与转轴连接的固定机构12；

与固定件可拆卸连接的多个叶片13，其用于在旋转过程中产生切割的作用力，对物料进行破碎切割；

设置在粉碎仓内侧壁上，以与叶片相配合进行破碎操作的至少一个齿形盘14，其用于对离心时带至侧壁上的物料者撞击破碎操作，以通过切割、撞击破碎的协同作用对物料进行破碎操作，使得经预处理后，材质变干脆的物料能在有效的时间内，破碎到需要的品质，保证物料加工的效率。

在另一种实例中，所述固定机构被配置为包括：

呈桶形结构的固定件15；

在空间上呈放射排列的多个固定板16，固定件与固定件为一体设置，而限定槽设置在固定板内部，固定板的排布方式、个数与叶片的分布需要相配合，工作时转轴带动固定机构进行旋转，进而使得与固定板连接的叶片进行旋转；

其中，所述固定板一端被配置为与转轴连接，另一端被配置为与固定件的环形侧壁连接；

所述固定件在与各固定板相配合的位置上，分别设置有伸入固定板内部限定槽17，即在空间上限定槽穿过固定件的环形侧壁，同时深入至固定板内部，完成对叶片的固定，保证叶片固定的刚性；

所述叶片上设置有多个定位孔18，所述固定板上设置有固定孔(未示出)，所述叶片通过螺钉可调节式的设置在限定槽内部，在这种结构中，叶片可通过螺栓定位于限定槽内，不同定位孔之间的配合可以实现叶片空间伸展长度的调整，进而根据粉碎粒径的需要自由调节叶片与齿形盘之间的间隙，实现粉末粒径的精确调控，保证不同加工场景的实际应用需要。

如图1，在另一种实例中，所述输出单元被配置为包括：

设置在出料仓内部，并与第一连接管路相配合的风机(未示出)，其用于通过工作中产生的抽吸作用力将物料从粉碎仓中吸出；

通过第二连接管路与出料仓的出料端呈连通状的出料斗19；

其中，所述出料口通过相配合的第三连接管路20与预处理仓、粉碎仓连通，出料斗所在位置通过相配合的第三连接管路分别与预处理仓和粉碎仓相连通，构成多级冷源闭路循环系统，提高液氮的利用效率，避免造成液氮的浪费，同时可以调节各仓内部的工作气压，使得其能恒定的处于较为稳定的工作环境之下。

在另一种实例中，所述第一进料管、第二进料管、第三进料管的外侧均设置有相配合的第一保温层；

所述第一连接管路、第二连接管路、第二连接管路的外侧均设置有相配合的第二保温层，在这种结构中，通过保温层的设计，使得设备工作中产生的冷能可以尽可能的减小释放、流失，保证设备其它各部件的工作温度不受影响；

其中，各保温层被配置为包括：

与各管路外部相配合的内层，其用于与管道的表面相配合，通过其本身具有的刚度，对管道进行保护和防护；

通过粘接层设置在内层上方的聚苯乙烯泡沫层，其用于起隔离的作用，减小冷量流失；

设置在聚苯乙烯泡沫层上方的金属涂层，其用于增加泡沫层的使用寿命，防止其在受冷以及长期暴露后，设备材质性能受到的影响，缩短使用寿命的问题；

其中，所述内层被配置为采用聚氨酯塑料制备以得到，其用于保证设备的使用寿命，以及具有一定的硬度，可以在泡沫层发生形变时，减小其直接作用于管道上的作用力，对管路进行防护作用；

所述聚苯乙烯泡沫层被配置为内径大于各管路外径的环形结构，且所述聚苯乙烯泡沫层上具有与各管路长度方向相配合的缺口，通过缺口的设计，使得其可以根据需要直接卡在管路下，其适应于安装管路后的防护操作，装配简单，易于实现；

所述聚苯乙烯泡沫层通过间隔预定距离设置的多个扎带或卡箍进而固定，其用于对套设后的泡沫层进行固定，保证其与管路配合的稳定性。

如图4-6，在另一种实例中，所述内层被配置为包括：

套设在各管路外部的多个固定环22；

设置在相邻两个固定环之间，以在空间上对各管路构成围合状的多个弧形内板23，在这种结构中，通过固定环与弧形内板的配合，使得内层是分体式结构，可以对安装完成后的管路进行防护安装操作，同时这种结构的设计，使得其后期的维护更加容易，即在维护时，不需要对管路进行拆装，操作更为简单，损失可以显著降低，同时维护的时间可以大弧度缩小，而弧形结构的设计，使得其与管路外部结构的配合更好；

其中，所述固定环的内径被配置为大于各管路的外径，所述固定环的内侧壁上设置有多个梯形固定槽24，通过梯形固定槽的设定，保证内板插接后的稳定性；

各弧形内板的两端分别设置有与固定槽相配合的卡头25；

所述弧形内板高度被配置为大于卡头的高度，且与固定环的外径在空间上保持齐平，所述内板的内侧壁上设置有多个与管路外壁接触的弧形突出部26，通过结构限定，使得固定环在空间上通过弧形结构的突出部对固定环进行支撑固定，进而使得内板与管路表面不会存在接触，不会产生干涉，进而使得设备管路表面在遇到冲击时，首先通过泡沫进行缓冲，而当冲击压力过大时，因为固定环与管路不表面不产生接触，其冲击力可以通过弧形突出部进行释放和部分吸收，减小其受损程度，保证设备的工作稳定性和使用寿命。

一种液氮冷冻粉碎机的方法，包括：

步骤一，根据要求调整叶片与齿形盘之间的间距，设定预处理仓中高分子块状材料进行预定处理的预冷温度为-90℃至-195℃，设定粉碎仓中对高分子块状材料进行粉碎处理的粉碎温度为-70℃至-190℃；

步骤二，关闭第二电控阀门，打开第一电控阀门将高分子块状物料通过料斗进入到预处理仓中进行储存，关闭第一电控阀门，用于预冷的液氮通过第一进料管进入预处理仓，对高分子块状材料进行预冷操作；

步骤三，当达到预处理仓达到设定的预冷温度，粉碎仓达到预定的粉碎温度，打开第二电控阀门，启动进料螺杆按照预定的进料速度将块状物料送入粉碎仓，用于冷却的液氮通过第二进料管进入到粉碎仓，块状材料在叶片和齿形盘的作用下粉碎成粉末状；

步骤四，粉末在出料仓中风机的作用下由粉碎仓输出至出料斗，以在出料斗处完成粉末的收集操作，在这种过程中，通过第二温度器对输出中物料的温度进行实时检测，在其温度过高时，通过开关的限定将第三进料管的工作状态切换成打开状态，按照设定向输出仓中再次输入冷媒，保证其在长距离传输过程中，物料性能指标的稳定性；

步骤五，在干燥箱中对收集的粉末进行干燥处理，其干燥温度控制在60℃-70℃，干燥时间大于12小时，在这种方案中，通过对各步骤的限定，使得其相对于现有技术而方主，工作流程可以根据需要进行调整，以保证工艺的稳定性和适应性。

实例1：

1.检查设备，叶片槽与叶片上第一个定位螺纹孔配合，安装螺栓；

2.接通电源，设置预冷温度为-165℃，粉碎温度为-150℃，在出料口端衔接储料袋；

3.打开液氮阀门，调节合适的液氮供速，等待温度降到设定的温度；

4.待温度降到设定的温度以后，从进料口上端加入500g块状PLLA颗粒，关闭进料口阀门；

5.等温度稳定以后，设置风机转速为45，进料速度为10，此时块状PLLA随着进料螺杆进入粉碎仓；

6.在叶片和齿形盘的作用下，块状PLLA颗粒粉碎成粉末；

7.粉末在风机的作用下由粉碎仓进入到出料口，经出料口收集到储料袋中；

8.在绝大部分粉末进入到储料袋以后，增加风机转速，清除管道中残留的粉末；

9.待所有粉末粉碎完毕，关闭液氮阀门，将进料螺杆转速以及风机转速设置为0，取下储料袋，将粉末转移至托盘中，在干燥箱中60℃干燥一整夜；

10.测得PLLA粉末的粒径为160-180微米

实例2：

1.检查设备，叶片槽与叶片上第一个定位螺纹孔配合，安装螺栓；

2.接通电源，设置预冷温度为-190℃，粉碎温度为-180℃，在出料口端衔接储料袋；

3.从进料口上端加入500g块状PLLA颗粒，打开进料口阀门，当块状PLLA颗粒全部进入储料仓，关闭进料口阀门；

4.打开液氮阀门，调节合适的液氮供速，等待温度降到设定的温度；

5.等温度稳定以后，设置风机转速为45，进料速度为10，此时块状PLLA随着进料螺杆的旋转进入粉碎仓；

6.在叶片和齿形盘的作用下，块状PLLA颗粒粉碎成粉末；

7.粉末在风机的作用下由粉碎仓进入到出料口，经出料口收集到储料袋中；

8.在绝大部分粉末进入到储料袋以后，增加风机转速，清除管道中残留的粉末；

9.待所有粉末粉碎完毕，关闭液氮阀门，将进料螺杆转速以及风机转速设置为0，取下储料袋，将粉末转移至托盘中，在干燥箱中60℃干燥一整夜；

10.测得PLLA粉末的粒径为160-180微米。

实例3

1.检查设备，叶片槽与叶片上第一个定位螺纹孔配合，安装螺栓；

2.接通电源，设置预冷温度为-90℃，粉碎温度为-70℃，在出料口端衔接储料袋；

3.从进料口上端加入500g块状PGA颗粒，打开进料口阀门，当块状聚乳酸PGA颗粒全部进入储料仓，关闭进料口阀门；

4.打开液氮阀门，调节合适的液氮供速，等待温度降到设定的温度；

5.等温度稳定以后，设置风机转速为45，进料速度为10，此时块状PGA颗粒随着进料螺杆的旋转进入粉碎仓；

6.在叶片和齿形盘的作用下，块状PGA颗粒粉碎成粉末；

7.粉末在风机的作用下由粉碎仓进入到出料口，经出料口收集到储料袋中；

8.在绝大部分粉末进入到储料袋以后，增加风机转速，清除管道中残留的粉末；

9.待所有粉末粉碎完毕，关闭液氮阀门，将进料螺杆转速以及风机转速设置为0，取下储料袋，将粉末转移至托盘中，在干燥箱中60℃干燥一整夜；

10.测得PGA粉末的粒径为165-185微米。

实例4：

1.检查设备，叶片槽与叶片上第一个定位螺纹孔配合，安装螺栓；

2.接通电源，设置预冷温度为-190℃，粉碎温度为-180℃，在出料口端衔接储料袋；

3.从进料口上端加入500g块状40％PLLA+60％HA混合粉末粒料，打开进料口阀门，当块状40％PLLA+60％HA混合粉末粒料全部进入储料仓，关闭进料口阀门；

4.打开液氮阀门，调节合适的液氮供速，等待温度降到设定的温度；

5.等温度稳定以后，设置风机转速为45，进料速度为10，此时40％PLLA+60％HA混合粉末粒料随着进料螺杆的旋转进入粉碎仓；

6.在叶片和齿形盘的作用下，40％PLLA+60％HA混合粉末粒料粉碎成粉末；

7.粉末在风机的作用下由粉碎仓进入到出料口，经出料口收集到储料袋中；

8.在绝大部分粉末进入到储料袋以后，增加风机转速，清除管道中残留的粉末；

9.待所有粉末粉碎完毕，关闭液氮阀门，将进料螺杆转速以及风机转速设置为0，取下储料袋，将粉末转移至托盘中，在干燥箱中60℃干燥一整夜；

10.测得40％PLLA+60％HA混合粉末的粒径为165-185微米。

实例5：

1.检查设备，叶片槽与叶片上第二个定位螺纹孔配合，安装螺栓；

2.接通电源，设置预冷温度为-190℃，粉碎温度为-180℃，在出料口端衔接储料袋；

3.从进料口上端加入500g块状40％PLLA+60％HA混合粉末粒料，打开进料口阀门，当块状40％PLLA+60％HA混合粉末粒料全部进入储料仓，关闭进料口阀门；

4.打开液氮阀门，调节合适的液氮供速，等待温度降到设定的温度；

5.等温度稳定以后，设置风机转速为45，进料速度为10，此时40％PLLA+60％HA混合粉末粒料随着进料螺杆的旋转进入粉碎仓；

6.在叶片和齿形盘的作用下，40％PLLA+60％HA混合粉末粒料粉碎成粉末；

7.粉末在风机的作用下由粉碎仓进入到出料口，经出料口收集到储料袋中；

8.在绝大部分粉末进入到储料袋以后，增加风机转速，清除管道中残留的粉末；

9.待所有粉末粉碎完毕，关闭液氮阀门，将进料螺杆转速以及风机转速设置为0，取下储料袋，将粉末转移至托盘中，在干燥箱中60℃干燥一整夜；

10.测得40％PLLA+60％HA混合粉末的粒径为145-165微米。

实例6：

1.检查设备，叶片槽与叶片上第三个定位螺纹孔配合，安装螺栓；

2.接通电源，设置预冷温度为-190℃，粉碎温度为-180℃。在出料口端衔接储料袋；

3.从进料口上端加入500g块状40％PLLA+60％HA混合粉末粒料，打开进料口阀门，当块状40％PLLA+60％HA混合粉末粒料全部进入储料仓，关闭进料口阀门；

4.打开液氮阀门，调节合适的液氮供速，等待温度降到设定的温度；

5.等温度稳定以后，设置风机转速为45，进料速度为10，此时40％PLLA+60％HA混合粉末粒料随着进料螺杆的旋转进入粉碎仓；

6.在叶片和齿形盘的作用下，40％PLLA+60％HA混合粉末粒料粉碎成粉末；

7.粉末在风机的作用下由粉碎仓进入到出料口，经出料口收集到储料袋中；

8.在绝大部分粉末进入到储料袋以后，增加风机转速，清除管道中残留的粉末；

9.待所有粉末粉碎完毕，关闭液氮阀门，将进料螺杆转速以及风机转速设置为0，取下储料袋，将粉末转移至托盘中，在干燥箱中60℃干燥一整夜；

10.测得40％PLLA+60％HA混合粉末的粒径为120-135微米。

以上方案只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机，其特征在于，包括：

用于对物料进行存储、冷冻进行分级处理的进料单元；

用于将冷冻后的物料进行破碎处理的粉碎单元；

用于将粉碎后的物料颗粒从粉碎单元中分离出来的输出单元；

与进料单元、粉碎单元、输出单元相配合，以控制其工作状态的控制器；

其中，在进料单元的预处理仓、粉碎单元的粉碎仓，输出单元的出料仓上，分别设置有与液氮供给设备相连通的第一进料管、第二进料管、第三进料管；

所述第一进料管下方设置有与控制器通信连接的第一温度传感器；

所述粉碎仓与出料仓之间的第一连接管路上设置有第二温度传感器，所述出料仓在与第三进料管相配合的位置设置有流量控制阀。

2.如权利要求1所述的适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机，其特征在于，所述进料单元被配置为包括：

与预处理器连通的料斗；

将预处理仓与粉碎仓连通的进料螺杆；

设置在与料斗与预处理仓之间，进料螺杆与预处理仓之间的第一电控阀门，第二电控阀门；

所述第一电控阀门，第二电控阀门被配置为为控制器通信连接。

3.如权利要求2所述的适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机，其特征在于，所述预处理仓的外壳被配置为呈双层结构，以在外壳的层与层之间限定用于容纳保温材料的空腔；

所述外壳的内侧壁被配置为呈弧形结构。

4.如权利要求2所述的适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机，其特征在于，所述预处理仓内部设置有对物料进行混料的搅拌机构。

5.如权利要求1所述的适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机，其特征在于，所述粉碎单元被配置为包括：

设置在粉碎仓内部，以将输入至粉碎仓内的物料进行破碎处理的粉碎组件；

设置在粉碎仓上的空心轴，其一端连通至粉碎仓的腔体内部，另一端与第二进料管连通；

其中，所述粉碎组件被配置为包括：

设置在粉碎仓下方的动力机构；

设置在粉碎仓内部，并与动力机构的动力输出轴连接的转轴；

与转轴连接的固定机构；

与固定件可拆卸连接的多个叶片；

设置在粉碎仓内侧壁上，以与叶片相配合进行破碎操作的至少一个齿形盘。

6.如权利要求5所述的适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机，其特征在于，所述固定机构被配置为包括：

呈桶形结构的固定件；

在空间上呈放射排列的多个固定板；

其中，所述固定板一端被配置为与转轴连接，另一端被配置为与固定件的环形侧壁连接；

所述固定件在与各固定板相配合的位置上，分别设置有伸入固定板内部限定槽；

所述叶片上设置有多个定位孔，所述固定板上设置有固定孔，所述叶片通过螺钉可调节式的设置在限定槽内部。

7.如权利要求1所述的适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机，其特征在于，所述输出单元被配置为包括：

设置在出料仓内部，并与第一连接管路相配合的风机；

通过第二连接管路与出料仓的出料端呈连通状的出料斗；

其中，所述出料口通过相配合的第三连接管路与预处理仓、粉碎仓连通。

8.如权利要求7所述的适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机，其特征在于，所述第一进料管、第二进料管、第三进料管的外侧均设置有相配合的第一保温层；

所述第一连接管路、第二连接管路、第二连接管路的外侧均设置有相配合的第二保温层；

其中，各保温层被配置为包括：

与各管路外部相配合的内层；

通过粘接层设置在内层上方的聚苯乙烯泡沫层；

设置在聚苯乙烯泡沫层上方的金属涂层；

其中，所述内层被配置为采用聚氨酯塑料制备以得到；

所述聚苯乙烯泡沫层被配置为内径大于各管路外径的环形结构，且所述聚苯乙烯泡沫层上具有与各管路长度方向相配合的缺口；

所述聚苯乙烯泡沫层通过间隔预定距离设置的多个扎带或卡箍进而固定。

9.如权利要求8所述的适用于生物医用可降解材料的液氮冷冻粉碎机，其特征在于，所述内层被配置为包括：

套设在各管路外部的多个固定环；

设置在相邻两个固定环之间，以在空间上对各管路构成围合状的多个弧形内板；

其中，所述固定环的内径被配置为大于各管路的外径，所述固定环的内侧壁上设置有多个梯形固定槽；

各弧形内板的两端分别设置有与固定槽相配合的卡头；

所述弧形内板高度被配置为大于卡头的高度，且与固定环的外径在空间上保持齐平，所述内板的内侧壁上设置有多个与管路外壁接触的弧形突出部。

10.一种应用如权利要求1-9任一项所述液氮冷冻粉碎机的方法，其特征在于，包括：

步骤一，根据要求调整叶片与齿形盘之间的间距，设定预处理仓中高分子块状材料进行预定处理的预冷温度为-90℃至-195℃，设定粉碎仓中对高分子块状材料进行粉碎处理的粉碎温度为-70℃至-190℃；

步骤二，关闭第二电控阀门，打开第一电控阀门将高分子块状物料通过料斗进入到预处理仓中进行储存，关闭第一电控阀门，用于预冷的液氮通过第一进料管进入预处理仓，对高分子块状材料进行预冷操作；

步骤三，当达到预处理仓达到设定的预冷温度，粉碎仓达到预定的粉碎温度，打开第二电控阀门，启动进料螺杆按照预定的进料速度将块状物料送入粉碎仓，用于冷却的液氮通过第二进料管进入到粉碎仓，块状材料在叶片和齿形盘的作用下粉碎成粉末状；

步骤四，粉末在出料仓中风机的作用下由粉碎仓输出至出料斗，以在出料斗处完成粉末的收集操作；

步骤五，在干燥箱中对收集的粉末进行干燥处理，其干燥温度控制在60℃-70℃，干燥时间大于12小时。

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