CN211241734U - 一种水溶性芯材胶囊制备系统及其固化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水溶性芯材胶囊固化装置，包括用于填充固化液且顶部设有软胶囊进口的固化腔，所述固化腔上设有第一固化液喷射口，所述第一固化液喷射口的喷射方向倾斜向上且与所述固化腔的内壁相切，以使所述固化腔内形成螺旋上升液流。本实用新型还公开了一种包含上述固化装置的水溶性芯材胶囊制备系统。本实用新型具有简单可靠，成本较低，可高效制备水溶性爆珠的优点。

Description

一种水溶性芯材胶囊制备系统及其固化装置

技术领域

本实用新型涉及胶囊制备技术领域，尤其涉及一种水溶性芯材胶囊制备系统及其固化装置。

背景技术

当前国家致力于减害降焦，并取得了一系列进展，但随着焦油含量的减少，烟草香味被进一步削弱，使得消费者吸食等生理体验感变差，为提高烟草香味程度，向滤嘴或烟丝中添加香料已成为当前较为流行的方法。而添加普通香料极易挥发，消费者在吸食过程中明显感觉到前后抽吸不一致，为解决此类问题，在滤嘴中添加爆珠成为当前较优的解决方案。然而当前爆珠主要是明胶等动植物胶体所包裹的酯溶性香料物质等，虽在抽吸时体验感变好，但仍掩盖不了酯溶性物质本身的固有气味。然而水溶性爆珠可以很好解决此类问题，首先水溶性香料种类较多，可丰富爆珠烟种类。其次爆珠中的水分可吸收烟气中有害成分且可降低主流烟气温度还可以改善烟气湿度使抽吸更为舒适。

中国专利CN201810151191.X公开了一种加香胶囊的制备及应用方法，采用聚乳酸为壁材，水溶性香料为芯材制备了一种水胶囊。将其加入卷烟中可明显改善烟草香气，抽吸过程中舒适而美好。同样对于规模或以上制备依旧存在较大问题。

中国专利CN201410059720公开了一种三层结构水胶囊的制备，内层水胶囊采用海藻酸钠滴入钙离子溶液中得到包裹水性香精的络合物，外层采用蜡进行防水包裹。该专利虽得到了水胶囊，但整体制备工艺较为复杂，同时外层的蜡质强度较低，整体效率较差，不能适应小规模及以上生产。

中国专利CN201610513655采用可聚合的双酚A环氧丙烯酸树脂及其它树脂与不同比例光固化剂混合为壁材，水或香料水溶液为芯材，通过同轴双针，在紫外灯照射下，得到水胶囊，但是由于需要使用大量的光引发剂以及可能存在残留导致不能大规模运用在食品行业。

在现有的制备水溶性爆珠中，生产效率较低，无法实现大规模生产。中国专利CN201810145735.1公开了一种包水胶囊一步成型的制备方法及其在卷烟中的应用，该专利采用聚乳酸作为壁材，水作为芯材制备出了一种水溶性胶囊，将其应用到卷烟中能明显改善烟气湿度，使烟气更为柔和舒适爽口。然而其雏形胶囊在固化中采用搅拌的方式，使壁材中的挥发份挥发进行固化，极易造成胶囊破裂而失效。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的之一在于提供一种可解决当前水溶性胶囊制备过程中雏形胶囊容易破裂等问题的水溶性芯材胶囊制备系统及其固化装置。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

一种水溶性芯材胶囊固化装置，包括用于填充固化液且顶部设有软胶囊进口的固化腔，所述固化腔上设有第一固化液喷射口，所述第一固化液喷射口的喷射方向倾斜向上且与所述固化腔的内壁相切，以使所述固化腔内形成螺旋上升液流。

进一步的，所述固化腔上还设有对从所述软胶囊进口滴落的软胶囊提供水流切力的第二固化液喷射口。

进一步的，还包括循环泵，所述循环泵的出口通过三通接头分出两条分别与所述第一固化液喷射口和第二固化液喷射口连通的支路，所述循环泵的进口与所述固化腔上的固化液回流口连通。

进一步的，所述固化液回流口位于所述第二固化液喷射口的上方，所述第二固化液喷射口位于所述第一固化液喷射口的上方。

进一步的，两条所述支路上均设有控制阀。

进一步的，还包括同轴设置的内筒和外筒，所述内筒的内腔构成所述固化腔，所述内筒和外筒之间形成与所述固化液回流口连通的回流腔，所述循环泵的进口与所述回流腔连通。

进一步的，还包括固化液储存池，所述循环泵通过带有控制阀的进液总管与所述固化液储存池连通，所述回流腔内的固化液通过回流管回流至所述固化液储存池。

进一步的，所述固化腔的底部设有可启闭的胶囊排出口。

一种水溶性芯材胶囊制备系统，包括软胶囊制备装置和上述固化装置，所述软胶囊制备装置的软胶囊出口与所述软胶囊进口对接。

进一步的，所述软胶囊制备装置包括同轴双针和为所述同轴双针提供注射压力的注射装置，壁材溶液经所述同轴针头的内外孔间隙将从同轴针头的内孔流出的芯材溶液包裹后一并滴加至所述固化腔中。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果在于：本实用新型固化装置通过在固化腔上第一固化液喷射口，第一固化液喷射口的喷射方向倾斜向上且与固化腔的内壁相切，从第一固化液喷射口喷射出的固化液可以使得固化腔内形成螺旋上升液流(水流旋涡)，该旋涡所具有的水流冲力可使软胶囊悬浮在固化液中，同时水流冲力较机械搅拌等力更为温和，不会导致软胶囊(雏形胶囊)破裂。

本实用新型具有简单可靠，成本较低，可高效制备水溶性爆珠的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中固化腔横截面图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，一种水溶性芯材胶囊制备系统，包括软胶囊制备装置和固化装置，软胶囊制备装置与固化装置连通。

参见图1和图2，本实施例胶囊固化装置包括用于填充固化液的固化腔1，固化腔1上设有第一固化液喷射口2，第一固化液喷射口2的喷射方向倾斜向上且与固化腔1的内壁相切，以使固化腔1内形成螺旋上升液流，其中软胶囊进口3设置在固化腔1的顶部。

本实施例的胶囊制备系统，通过在固化腔1上第一固化液喷射口2，将第一固化液喷射口2的喷射方向设置为倾斜向上且与固化腔1的内壁相切，使得从第一固化液喷射口2喷射出的固化液，可以在固化腔1内形成螺旋上升液流(水流旋涡)，该旋涡所具有的水流冲力可使软胶囊悬浮在固化液中，同时水流冲力较机械搅拌等力更为温和，不会导致软胶囊(雏形胶囊)破裂。

参见图1，在一些实施例中，在固化腔1上还可以设置对从软胶囊进口3滴落的软胶囊提供水流切力的第二固化液喷射口4，第二固化液喷射口4设置在软胶囊进口3处且其喷射方向与固化腔1的内壁水平相切，从第二固化液喷射口4喷出的固化液会形成水平涡流，对从软胶囊进口3滴落的雏形胶囊提供水流切力，加快雏形胶囊与滴头的分离速度。

本实施例中，因第一固化液喷射口2和第二固化液喷射口4分别承担了不一样功能，因此两者的直径也不一样。其中，第一固化液喷射口2的直径较大，水流通过第一固化液喷射口2进入固化腔1形成水流旋涡，该旋涡所具有的水流冲力可使胶囊悬浮在固化液中，同时水流冲力较机械搅拌等力更为温和，不会导致雏形胶囊破裂。相比第一固化液喷射口2，第二固化液喷射口4直径较小，在进水口管口处连接一弯头可产生一种水流切力，可将刚从滴制装置出来的雏形胶囊与滴头分离。

可以理解的是，为实现固化液的循环利用，该制备系统还包括循环泵5，循环泵5的出口通过三通接头分出两条分别与第一固化液喷射口2和第二固化液喷射口4连通的支路，循环泵5的进口与固化腔1上的固化液回流口6连通。其中，固化液回流口6位于第二固化液喷射口4的上方，第二固化液喷射口4位于第一固化液喷射口2的上方。

具体的，第一固化液喷射口2和第二固化液喷射口4可以根据实际需要进行适应性选择，一般情况下第一固化液喷射口2和第二固化液喷射口4的直径控制在10-20mm。

本实施例通过设置循环泵5，使得固化腔1内的固化液通过回流口回流至循环泵5，并在循环泵5的泵送下经过第一固化液喷射口2和第二固化液喷射口4重新进入固化腔1中，固化液可以循环利用。

具体的，为方便对第一固化液喷射口2和第二固化液喷射口4的流量及喷射压力进行调节，在两条支路上均设有控制阀7，通过控制阀7对喷射口喷出的固化液的喷射压力进行调节。

可以理解的是，该制备系统还可以包括固化液储存池8，循环泵5通过带有控制阀总阀9的进液总管与固化液储存池连通，从固化液回流口6流出的固化液回流至固化液储存池8，固化液储存池顶部敞开设置，从而可以使得回流的固化液中的挥发物质在易于最终挥发扩散至空气中，达到净化固化液的目的。

在实际设计中，该制备系统还包括同轴设置的内筒10和外筒11，内筒10的内腔直接构成固化腔1，内筒10和外筒11之间的环形孔隙形成连通固化液回流口6和固化液储存池的回流腔12。

具体的，固化液回流口6在内筒10顶部呈环形阵列布置，且其直径大小为2-4mm。

需要解释说明的是，在实际应用中，为方便将固化后的胶囊从固化腔1中取出，在固化腔1的底部设有胶囊排出口，胶囊排出口通过堵塞13保持常闭状态，只有在需要排囊时，才会打开堵塞13。

为便于胶囊的收集，固化腔1的内底面可以设计成锥形，胶囊排出口设置在锥底处。其中，胶囊排出口的直径范围可以根据实际情况进行适应性选择，一般控制在20-40mm。

参见图1，本实施例给出了软胶囊制备装置的一种具体结构，该软胶囊制备装置包括同轴双针14和注射装置(图中未示出)，同轴双针14内外直径比为1:1.1～1:1.4，内管141通芯材，外管142通壁材，其注射装置为2台可控注射泵，注射泵通过导管与滴制装置连接，一台注射芯材，一台注射壁材。芯材溶液经同轴针头的内孔、壁材溶液经同轴针头的内外孔间隙将芯材溶液包裹后一并滴加至固化腔1中。当然，上述仅仅为软胶囊制备装置的一种具体实施例，也可以采用现有技术中的其他任何能够制备软胶囊的装置，在此不再赘述。

以下将结合具体应用例对本实用新型作详尽说明。

应用例1

将聚乳酸溶于二氯甲烷溶液中配成10-15％的溶液并装入50ml注射器中作为壁材待用；将水溶液装入50ml注射器中作为芯材待用，接着将两注射器搭在注射泵上，利用导管将其与同轴针头两接口相连，接着将固化装置与循环泵5通过导管相连，接着将同轴针头插装固定在与固化装置的软胶囊进口3中，待一切准备完善后开启循环泵5开关和注射泵开关。

待同轴针头所出雏形胶囊规律后开始滴制固化，从第二固化液喷射口4喷出的固化液会形成水平涡流，对从软胶囊进口3滴落的雏形胶囊提供水流切力，加快雏形胶囊与滴头的分离速度；从第一固化液喷射口2喷射出的固化液在固化腔1内形成螺旋上升液流(水流旋涡)，对滴落的软胶囊进行搅拌，使壁材中的二氯甲烷加快挥发，进而使壁材固化，待胶囊成型后，通过固化装置下胶囊排出口收集胶囊。期间循环泵5流量调为40ml/s，壁材流量为8ml/h，芯材流量为5ml/h。

应用例2

与应用例1不同的是，通过调节循环泵5水流速度，通过改变壁材芯材流量，同样得到大量粒径均匀水溶性胶囊，但粒径较应用例1中所得胶囊较小。循环泵5具体流量为40ml/s，壁材流量为15ml/h，芯材流量为8ml/h。

应用例3

与应用例1不同的是，将芯材水溶液变为薄荷醇水溶液，得到不同类型水胶囊。循环泵5具体流量为40ml/s，壁材流量为15ml/h，芯材流量为8ml/h。

应用例4

与应用例1不同的是，将芯材水溶液变为薄荷醇水溶液，通过调变流速及流量得到不同尺寸胶囊。循环泵5流量调为40ml/s，壁材流量为8ml/h，芯材流量为5ml/h。

应用例5

与应用例1不同的是，将芯材溶液变为L-赖氨酸水溶液，得到不同功能水溶性胶囊。循环泵5流量调为40ml/s，壁材流量为8ml/h，芯材流量为5ml/h。

应用例6

与应用例1不同的是，将芯材溶液变为L-赖氨酸水溶液，得到不同功能、不同尺寸水溶性胶囊。循环泵5具体流量为40ml/s，壁材流量为15ml/h，芯材流量为8ml/h。

上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种水溶性芯材胶囊固化装置，包括用于填充固化液且顶部设有软胶囊进口的固化腔，其特征在于：所述固化腔上设有第一固化液喷射口，所述第一固化液喷射口的喷射方向倾斜向上且与所述固化腔的内壁相切。

2.根据权利要求1所述的固化装置，其特征在于：所述固化腔上还设有对从所述软胶囊进口滴落的软胶囊提供水流切力的第二固化液喷射口。

3.根据权利要求2所述的固化装置，其特征在于：还包括循环泵，所述循环泵的出口通过三通接头分出两条分别与所述第一固化液喷射口和第二固化液喷射口连通的支路，所述循环泵的进口与所述固化腔上的固化液回流口连通。

4.根据权利要求3所述的固化装置，其特征在于：所述固化液回流口位于所述第二固化液喷射口的上方，所述第二固化液喷射口位于所述第一固化液喷射口的上方。

5.根据权利要求3所述的固化装置，其特征在于：两条所述支路上均设有控制阀。

6.根据权利要求3所述的固化装置，其特征在于：还包括固化液储存池，所述循环泵通过带有控制总阀的进液总管与所述固化液储存池连通，从所述固化液回流口流出的固化液流至所述固化液储存池。

7.根据权利要求6所述的固化装置，其特征在于：还包括同轴设置的内筒和外筒，所述内筒的内腔构成所述固化腔，所述内筒和外筒之间形成有连通所述固化液回流口和固化液储存池的回流腔。

8.根据权利要求1-7任一项所述的固化装置，其特征在于：所述固化腔的底部设有可启闭的胶囊排出口。

9.一种水溶性芯材胶囊制备系统，包括软胶囊制备装置，其特征在于：还包括权利要求1-8任一项所述的固化装置，所述软胶囊制备装置的软胶囊出口与所述软胶囊进口对接。

10.根据权利要求9所述的胶囊制备系统，其特征在于：所述软胶囊制备装置包括同轴双针和为所述同轴双针提供注射压力的注射装置，壁材溶液经所述同轴双针的内外孔间隙将从同轴双针内孔流出的芯材溶液包裹后一并滴加至所述固化腔中。

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