CN214863460U - 一种超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超声波‑电场协同改性胶原蛋白的反应装置，其特征在于：包括有反应容器(1)，内部具有反应腔(111)；超声波发生装置(2)，包括有超声波震板(21)和超声波控制器(22)，所述的超声波震板(21)安装在所述反应腔(111)的内壁上，并与所述的超声波控制器(22)电连接；以及电场发生装置(3)，包括有两块间隔布置的电极板(31)以及用于给电极板(31)供电的电源(32)，两块电极板(31)的第一端伸入到所述反应腔(111)的胶原蛋白改性溶液中，两块电极板(31)的第二端分别与电源(32)的正极和负极电连接。与现有技术相比，本实用新型的反应装置能够提高反应速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及反应装置技术领域，具体指一种超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置。
背景技术
天然蛋白质是特殊的两性聚电解质化合物，其导电性能、化学活性、构型构象的变化都与所处的环境有关。目前的新型蛋白质复合材料，如医用的胶原蛋白皮肤、创伤修补的膜与手术线、支架材料、工业用蛋白复合纺织品、皮革制品等的制备，都需要对动物胶原蛋白进行提纯和复合改性。其中，复合改性过程具体包括胶原蛋白内部小分子间质的溶出、交联剂向胶原蛋白纤维内的渗透、交联剂对胶原蛋白纤维的缝合等步骤，即胶原蛋白内外部物质的交换结合过程，而天然的胶原蛋白只有通过这一过程才能达到许多工业材料的应用要求。
现有的方法是将固体胶原蛋白用酸、碱、盐或酶处理提纯，或者按需要溶解成液体，然后在溶液中借助于机械作用与需要复合的材料进行交换、交联。为了使化学平衡向产物方向移动，温度、压力、时间及反应物浓度成为主要控制条件，目前，提高该反应动力的方法以增加反应物浓度为主。
但有时这种动力学平衡受热运动影响，质点向复合产物方向进行的速度和有效性往往达不到预期值，结果导致在实际化学过程中，不少反应物不仅没有获得有效利用反而被浪费。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够提高反应速度的超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置，其特征在于：包括有
反应容器，内部具有用于盛放胶原蛋白改性溶液的反应腔；
超声波发生装置，包括有超声波震板和超声波控制器，所述的超声波震板安装在所述反应腔的内壁上，并与所述的超声波控制器电连接；以及
电场发生装置，包括有两块间隔布置的电极板以及用于给电极板供电的电源，两块电极板的第一端伸入到所述反应腔的胶原蛋白改性溶液中，两块电极板的第二端分别与电源的正极和负极电连接。
其中，胶原蛋白改性溶液包括有胶原蛋白、反应介质和改性剂。
为了方便胶原蛋白改性溶液的取放，所述的反应容器包括有底盒和上盖，所述底盒的顶部具有开口，所述的上盖能拆卸地覆盖在底盒的开口处。
为了方便电极板的安装，所述的电极板安装在所述的上盖上。
为了方便电极板的装卸，所述的上盖上开设有与电极板相对应的安装孔，所述的电极板穿设在对应的安装孔中。
为了避免电极板掉落，所述电极板的外周壁上套设有限位套，该限位套的底端抵靠在所述上盖的顶面上。
为了方便调整电极板伸入到反应腔中的高度，所述的限位套为柔性件。
为了方便调整两块电极板之间的间距，所述的安装孔为腰型孔，并沿垂直于所述电极板的方向延伸。
为了进一步促进改性反应，还包括有加热组件，该加热组件与所述的反应容器导热连接，用以给反应容器提供热量。
为了实现对反应容器的安全加热，所述的加热组件包括有锅体和加热件，所述的锅体内具有用于盛放水介质的水浴槽，所述的加热件安装在所述的水浴槽中，用于对该水浴槽的水介质进行加热，所述的反应容器至少有局部浸在所述水浴槽的水介质中。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过两个电极板产生电场，通过超声波震板产生超声波，超声波和电场协同作用，可以使胶原蛋白纤维内外的物质交换速度加快，同时在特定pH条件下，有目的地将胶原蛋白外部的物质嵌入到其内部，实现有效、快速交换并交联，从而降低改性反应成本，工序简单。
附图说明
图1为本实用新型超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置的实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示，为本实用新型超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置的一个优选实施例。该超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置包括有反应容器1、超声波发生装置2、电场发生装置3和加热组件4。
其中，反应容器1包括有底盒11和上盖12。具体地，底盒11的内部具有用于盛放胶原蛋白改性溶液的反应腔111，底盒11的的顶部具有开口；上盖12能拆卸地覆盖在底盒11的开口处，上盖12上开设有两个间隔布置的安装孔。
超声波发生装置2包括有超声波震板21和超声波控制器22。具体地，超声波震板21安装在反应腔111的底壁上，并与超声波控制器22电连接。
电场发生装置3包括有两块间隔布置的电极板31以及用于给电极板31供电的电源32。具体地，两块电极板31的底端伸入到反应腔111的胶原蛋白改性溶液中，两块电极板31的顶端分别通过导线与电源32的正极和负极电连接。本实施例中，电极板31的外周壁上套设有限位套311，两块电极板31的底部穿设在对应的安装孔中，且限位套311的底端抵靠在上盖12的顶面上；限位套311为柔性件，通过调节限位套311在电极板31上的高度可以调整电极板31伸入到反应腔111中的高度；安装孔为腰型孔，并沿垂直于下述电极板31的方向延伸，从而方便调整两块电极板31之间的间距。
加热组件4包括有锅体41和加热件42。具体地，锅体41内具有用于盛放水介质的水浴槽411，加热件42安装在该水浴槽411的底壁上，用于对该水浴槽411的水介质进行加热，上述反应容器1至少有局部浸在该水浴槽411的水介质中，加热后的水介质可以给反应容器1提供热量。
本实施例的工作原理如下：使用时，先在底盒11的反应腔111中加入胶原蛋白、反应介质和改性剂组成胶原蛋白改性溶液，然后盖上安装有电极板31的上盖12，启动超声波发生装置2、电场发生装置3和加热组件4，超声波和电场协同作用，可以使胶原蛋白纤维内外的物质交换速度加快，同时在特定pH条件下，有目的地将胶原蛋白外部的物质嵌入到其内部，实现有效、快速交换并交联，从而降低改性反应成本，工序简单，同时高温可促进胶原蛋白与交联剂之间的改性反应；另外，该反应装置的超声波震板频率可调、电源电压可调、两块电极板尺寸及电极板间距可调，从而可实现反应速度控制。
Claims (9)
1.一种超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置，其特征在于：包括有
反应容器(1)，内部具有用于盛放胶原蛋白改性溶液的反应腔(111)；
超声波发生装置(2)，包括有超声波震板(21)和超声波控制器(22)，所述的超声波震板(21)安装在所述反应腔(111)的内壁上，并与所述的超声波控制器(22)电连接；以及
电场发生装置(3)，包括有两块间隔布置的电极板(31)以及用于给电极板(31)供电的电源(32)，两块电极板(31)的第一端伸入到所述反应腔(111)的胶原蛋白改性溶液中，两块电极板(31)的第二端分别与电源(32)的正极和负极电连接。
2.根据权利要求1所述的超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置，其特征在于：所述的反应容器(1)包括有底盒(11)和上盖(12)，所述底盒(11)的顶部具有开口，所述的上盖(12)能拆卸地覆盖在底盒(11)的开口处。
3.根据权利要求2所述的超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置，其特征在于：所述的电极板(31)安装在所述的上盖(12)上。
4.根据权利要求3所述的超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置，其特征在于：所述的上盖(12)上开设有与电极板(31)相对应的安装孔，所述的电极板(31)穿设在对应的安装孔中。
5.根据权利要求4所述的超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置，其特征在于：所述电极板(31)的外周壁上套设有限位套(311)，该限位套(311)的底端抵靠在所述上盖(12)的顶面上。
6.根据权利要求5所述的超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置，其特征在于：所述的限位套(311)为柔性件。
7.根据权利要求4所述的超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置，其特征在于：所述的安装孔为腰型孔，并沿垂直于所述电极板(31)的方向延伸。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置，其特征在于：还包括有加热组件(4)，该加热组件(4)与所述的反应容器(1)导热连接，用以给反应容器(1)提供热量。
9.根据权利要求8所述的超声波-电场协同改性胶原蛋白的反应装置，其特征在于：所述的加热组件(4)包括有锅体(41)和加热件(42)，所述的锅体(41)内具有用于盛放水介质的水浴槽(411)，所述的加热件(42)安装在所述的水浴槽(411)中，用于对该水浴槽(411)的水介质进行加热，所述的反应容器(1)至少有局部浸在所述水浴槽(411)的水介质中。
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