CN220425174U - 一种使助悬剂快速水合的搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种使助悬剂快速水合的搅拌装置，所述搅拌装置包括与水合液料接触的搅拌部件，所述搅拌部件包括边框和固定在边框上的网，所述搅拌部件与用于手持的手柄的连接，使得所述搅拌装置用于人工搅拌使助悬剂快速水合，或者所述搅拌部件与搅拌轴连接，所述搅拌轴由电机带动旋转，使得所述搅拌装置用于机械搅拌使助悬剂快速水合。

Description

一种使助悬剂快速水合的搅拌装置

技术领域

本实用新型涉及搅拌装置，更具体地说，涉及一种使助悬剂快速水合的搅拌装置。

背景技术

助悬剂在食品工业、涂料、生物、药物制剂、疫苗免疫等众多行业都有广泛应用，例如助悬剂配制的水溶液用于悬浮球虫疫苗等。在很多场合经常需要在现场通过固体助悬剂配制助悬液(也称“悬浮液”)，与助悬液相比，固体助悬剂具有质量轻、运输方便的优点。助悬剂与溶剂在一定条件下充分结合后，能形成粘稠、滑腻质感的助悬液，起到增稠、助悬等功能。水性助悬剂一般水合速度较快，但是正是因为水合速度较快，若将助悬剂粉体较快地加入到水中时，外层助悬剂粉体快速水合，因其粘度而形成一层胶质壳，这种胶质壳不易与内层未水合的助悬剂粉体分离，进而阻碍了水和内部助悬剂粉体进一步接触，阻碍了进一步水合，这种外部为胶质壳，内部为未水合助悬剂粉体的结构，俗称“鱼眼”。一般消除“鱼眼”的常用方法是控制助悬剂粉体加入的速度，并提高搅拌分散速度。

现场由助悬剂粉体或含有助悬剂粉体的颗粒组合物与水配制成具有悬浮、增稠、触变功能的助悬液(介质)时，持续的搅拌是有利的，特别是，能够提供高速剪切的搅拌设备一般可用于在短时间内完成助悬液的配制。但是有两个问题需要考虑：1.部分助悬剂(增稠剂)不耐高速剪切，高速的剪切会部分或完全破坏助悬剂分子的结构及配制助悬液的粘度，如长流变性聚丙烯酸钠类和聚丙烯酰胺类物质，这类助悬剂配制悬浮液时不能使用高速剪切的搅拌设备；2.一些场合不具备高速搅拌设备的，例如，中小型的养殖场所，只能人工搅拌配制悬浮液。

因此，需要一种方便地使助悬剂，尤其是短流变性的助悬剂，快速水合的搅拌装置。

发明内容

针对现有技术中助悬剂在制备悬浮液过程中存在的问题，本实用新型提供了一种使助悬剂(尤其是短流变性的助悬剂)快速水合的搅拌装置，使用该搅拌装置通过人工搅拌或低速机械搅拌可快速得到助悬剂完全水合的助悬液，使用方便，便于在没有机械搅拌装置的场合(例如，养殖场)，手工配制悬浮液，还可用于不耐高速剪切的助悬剂，利用低速机械搅拌配制助悬剂。

本发明提供的使助悬剂快速水合的搅拌装置包括与水合液料接触的搅拌部件，所述搅拌部件包括边框和固定在边框上的网，所述搅拌部件与用于手持的手柄连接，使得所述搅拌装置用于人工搅拌，使助悬剂快速水合。

在另一优选例中，所述网相对所述边框所在的平面是凸起的。

在另一优选例中，所述边框所在的面与所述网的夹角为5-60°，较佳地，10-45°。

在另一优选例中，所述网的孔径为3mm～0.1mm，较佳地，1.70mm～0.18mm。

在另一优选例中，所述网的网孔为圆形、正方形、长方形、椭圆形、菱形、三角形或梯形，较佳地，正方形。

本发明提供的使助悬剂快速水合的搅拌装置，包括与水合液料接触的搅拌部件，所述搅拌部件包括边框和固定在边框上的网，所述搅拌部件与搅拌轴连接，所述搅拌轴由电机带动旋转，使得所述搅拌装置用于机械搅拌使短流变性的助悬剂快速水合。

进一步优选所述搅拌轴可以实现正反转功能。

在另一优选例中，所述搅拌部件的边框与网整体形成平面或曲面。

在另一优选例中，所述网的孔径为3mm～0.1mm，较佳地，1mm～3mm。

在另一优选例中，所述网的网孔为圆形、正方形、长方形、椭圆形、菱形、三角形或梯形，较佳地，正方形。

在另一优选例中，与所述搅拌轴连接的搅拌部件的个数为2～6个，较佳地，4个。

本实用新型提供的使助悬剂快速水合的搅拌装置具有网和固定网的边框构成的搅拌部件，通过该搅拌部件搅拌水合液料，无论是通过手工，还是通过机械搅拌，均可在较低的搅拌速度下，使助悬剂快速水合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例做简单地介绍，很显然下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前体下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1a显示了本实用新型的一个具体实施例的使助悬剂快速水合的搅拌装置(用于手动搅拌)的俯视图。

图1b显示了图1a的搅拌装置的侧视图。

图2显示了搅拌部件的边框所在的面与网的凸面之间的夹角(E)。

图3显示了本实用新型的另一个具体实施例的使助悬剂快速水合的搅拌装置(用于机械搅拌)。

图4显示了本实用新型的另一个具体实施例的使助悬剂快速水合的搅拌装置(用于机械搅拌)。

具体实施方式

助悬剂粉体或其颗粒组合物加入水中，配制悬浮液时(特别是人工配制时)，通常使用搅拌棒(如木棍等)搅拌促进助悬剂成分进行水合，这需要较长时间(例如，根据具体情况，或需达到30分钟或更长的时间)才能使助悬剂成分完全水合，使用非常不方便。为了使得助悬剂或助悬剂组合物，发明人进行了大量且深入的研究，出人意料地发现改变搅拌装置的剪切方式能够改善该助悬剂的水合过程，加快水合，并且出人意料地发现使用网结构的搅拌部件形成的剪切方式可大大加快这种助悬剂的水合过程，方便在无机械搅拌设备的场合，通过人工手动搅拌，或通过机械搅拌低速搅拌，快速配制悬浮液。对于颗粒形式的助悬剂来说，网的孔径稍小于助悬剂颗粒的粒径时，本实用新型的搅拌装置加快助悬剂颗粒水合过程的效果更加明显。

本实用新型的描述中，“凸曲面”、“凸面”均是指网相对所述边框所在的平面是凸起的。

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白理解，下面结合附图，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1a所示的具体实施例中，搅拌装置1包括与水合液料接触的搅拌部件11，所述搅拌部件包括边框111、固定在边框上的网112和支撑肋113，所述搅拌部件11与用于手持的手柄12连接，使得所述搅拌装置1用于人工搅拌，使助悬剂快速水合。边框111可为网112提供额外的支撑作用。

搅拌部件11整体为凸曲面，其直径优选为5-50cm；更小直径的网所能提供的剪切有限，不能满足一般的现场配制悬浮液的需求。

搅拌部件11的网孔除了图1a和图1b所示的正方形(因为网制备的工艺以及网的凸起形状，所谓正方形并不要求各边长长度严格一致以及边角严格是90°，但要求在合理类似的范围内)，还可以是其他形状，例如圆形、长方形、椭圆形、菱形、三角形、梯形等等。网的孔径，对于圆形网孔来说，是圆形孔径的直径，对于正方形网孔来说，可以是指正方形的长度(边长)。优选网孔具有相同的孔径(从生产工艺来说该相同孔径是指在一定范围内波动的)。

网112的网孔具有两个功能：(一)使助悬剂颗粒较快的水合。二)便于观察助悬剂的水合程度指示。助悬剂，例如助悬剂颗粒在水合过程会形成滑腻质感的“鱼眼”，外部水合部分包裹内部未水合部分的“芯”，造成助悬剂颗粒水合速度变慢。圆柱形搅拌棒具有接近流线型的结构，在接近未完全水合的助悬剂颗粒时，不能有效对助悬剂水合部分施加足够的剪切以促使水合部分与未水合部分的分离。本实用新型的搅拌装置1的搅拌部件11的网112由丝或线编织而成，编织网的丝或线的直径比网孔小很多，丝或线在运动时对助悬剂颗粒的水合部分和未水合部分施加较大的剪切，使得两者分离，未水合部分暴露出来，进一步的水合变得容易。作为优选，网112为凸起的网面，并具有一定的强度，这样在搅拌过程中不会因悬浮液的阻力造成网面的凸起方向发生反转。这种强度可由支撑肋113提供，也可由编织网的丝或线提供(这种或线本身具有一定的强度)。从操作方面和具体使用的功能的角度，优选这种强度由编织网的丝或线提供。

虽然平面的网也具有剪切效果，但是从使用便利性角度来说，特别是手工操作的方式搅拌时，该形状的网不能与配制悬浮液的容器壁很好地贴合，不能及时刮掉粘附于容器壁上的助悬剂颗粒，而具有凸面的网可以与容器部有较好的贴合，方便刮掉粘附在筒壁上(特别是液面以上桶壁部分)的助悬剂颗粒和/或粉。因此，具有凸面的网是优选的。

本实用新型的助悬剂颗粒与水接触后经历水合过程中，因为网112具有一定大小的孔径，可以将大于其孔径的颗粒(在水合过程，该颗粒是指部分水合的颗粒)截留，小于其孔径的颗粒不被截留。这样在水合过程，若本身没有充分水合的较大颗粒，在搅拌的过程中会被筛孔截留，操作人员可以直观地观察到未充分水合颗粒的比例，搅拌过程中，在网对部分水合的助悬剂颗粒的剪切作用下，未充分水合的助悬剂颗粒逐渐变小，被网截留的颗粒比例也逐渐减小，这样操作人员可以直观地观察到助悬剂颗粒水合程度的变化，用以判断水合程度。

网112的孔径可以为(目数与毫米对照，不同文献记载稍有不同)12目(1.70mm)、14目(1.40mm)、16目(1.16mm)、18目(1.00mm)、20目(0.83mm)、30目(0.55mm)40目(0.38mm)、60目(0.25mm)、80目(0.18mm)等这种标准的筛孔大小，或其他的可定制的网孔大小(1.1mm、0.1mm等)。一般来说优选网孔大小为0.83-0.38mm比较合适，基本上对应于20-40目的网孔径。过大的孔径不能有效的拦截较小的颗粒，对部分水合的颗粒施加的剪切力不够，不足以有效实现提高水合速度的效果；另外，为了较快的水合，一般也不会将助悬剂颗粒制备成过大的颗粒。过小的网孔径是不利的且没有意义。对于过小的网孔径，当将助悬剂颗粒加入水中时，在开始的搅拌的过程中多数的网孔会被颗粒所遮挡，造成并不能形成有效的剪切，而且相邻的网孔上的颗粒水合部分的互相粘结，进一步减少了剪切的强度，因此是不利于水合过程速度的提高的。

作为优选，搅拌部件11的网的孔径为助悬剂颗粒的平均粒径的30-100％，进一步优选为30-80％，再进一步优选40-60％。这样在配制助悬液(悬浮液)前期不会因孔径过大不能对多数颗粒施加剪切，又不会因为孔径太小造成截留过多颗粒，造成水合速度降低。网的孔径与助悬剂颗粒的平均粒径具有该优选的比例时，水合过程中，当助悬剂颗粒被截留的比例较大时，可知水合程度较低，需要进一步水合，当基本上没有助悬剂颗粒被截留时，可知助悬剂颗粒均小于所使用的网的孔径，在此之后一般再继续搅拌一段的时间，助悬剂就可完成水合。这样，操作人员并不需要将料液取出放置于透明容器中观察，对于现场使用更加方便，直观。

网112的孔径具有相对一致的结构和孔径大小，待水合的助悬剂颗粒具有一定的粒径分布。对于具体的使用场景，助悬剂颗粒的平均粒径可以是等效粒径；这可以是等效体积径或等效投影面积径，在现场使用时，进行仔细的计算和确定是没有意义的。更加简单的现场使用方法是使用所提供的搅拌装置的网对助悬剂颗粒进行简单地过筛处理，即将要待水合的助悬剂颗粒使用本实用新型的具有网的搅拌装置的网进行过筛操作，一般约一半的颗粒能够通过网。这里大约一半的范围比较宽泛，大约可包含20-80％的范围区间。若助悬剂颗粒全部通过网，则说明颗粒相对于网过小。当颗粒本身过小时，使用本实用新型的搅拌装置进行搅拌对改善其水合过程不明显(自然也是可以使用的)。当助悬剂颗粒本身较大时，全部助悬剂颗粒均不能通过网，使用本实用新型的搅拌装置进行搅拌时，网对颗粒的剪切作用较弱，对水合的促进作用不特别明显(即使这种情况下，还是比如圆柱状搅拌棒有明显优势)。当绝大部分助悬剂颗粒被网截留，且网的孔径本身又较小，则在水合时，特别是开始时较多的颗粒被网截留，容易在网上造成不同颗粒粘结，这自然对进一步的水合时不利的；若反之网的孔径较大，但颗粒也被截留，则说明助悬剂颗粒过大，一方面过大的颗粒在实际使用时是比较少见，一般不会出现颗粒过大的情况，另一方面过大的颗粒也会造成水合速度的限制(即使这种情况下，也会比使用如圆柱状搅拌棒有利)。如果粒径分布比较集中的助悬剂颗粒(这对于实际生产场景来说是非常少见的，也是没有特别实际意义的)，例如，最极端情况下，助悬剂颗粒全部是统一的粒径，那么优选助悬剂颗粒粒径接近且稍大于网粒径是有利的。

助悬剂颗粒可以一次性全部倒入水中，之后使用具有搅拌装置1进行搅拌，可很快实现助悬剂的完全水合，大大方便了使用。

当使用助悬剂粉体配制助悬液时，助悬剂粉体可分批次加入水中，或者对于助悬剂粉体可使用两个搅拌装置1进行水合，第一搅拌装置1用于将助悬剂粉体筛入水中(相当于控制速度加入水中，且在粉体完全筛入水中之前不接触水等料液，不进行粉体的水合过程)，第二搅拌装置1用于搅拌，可很快实现助悬剂的完全水合，大大方便了操作。第一搅拌装置1筛完助悬剂粉体后也可以作用搅拌装置来使用促进水合过程。

在使用上述搅拌装置1搅拌时，可以在搅拌过程或者至少是搅拌的部分时间里，使得网112的凹面(里面)与搅拌方向一致(状态A)，这样，网就可以“兜住”料液，对部分水合的颗粒施加剪切力，加速水合过程。当要进行观察时，则可将网112的凹面(里面)与水流方向相反(流动的液体流入凹面，状态B)，这样，未充分水合且较大的颗粒就被凹面“兜住”，便于观察是否水合程度；若还有较多被“兜住”的未完全水合的颗粒，则只需要在使用搅拌的方向与凸面方向相反情况下搅拌(状态C)，原来被“兜住”的颗粒，就被水流冲离开网表面，进一步进行水合。之后则可以再反向转进行搅拌(状态A)即可。虽然凸面与搅拌方向一致(类似B，搅拌也是逆时针搅拌)也可以实现剪切，但是这种效率相对是对低一些，因为一些颗粒会从凸面切向方向脱离网面，减少了剪切的效率。

网112的强度可使得凹面面对水流方向时，其可提供更大剪切(状态A)，若较多未水合颗粒被截留时，需要反相搅拌将截留的颗粒脱离(状态C)，若网112不具有一定强度，则在上述操作凹面可能发生翻转，于操作不利。

网112具有一定的弹性，在按压时可以使凸面一定程度自适应桶的内表面，将粘附于桶内表面的颗粒刮入水中，完成水合，实现圆柱状搅拌棒不能方便实现的功能。因此，为了实现这个功能，整体柔性网112并不适用于本实用新型，优选网112具有凸面，并具有一定强度和弹性，这可以通过选取特定的网材料来实现。制备网的材料可以为金属，也可以为具有一定强度的有机材料，例如，塑料材料，这些材料具有较大的强度，足以防止搅拌过程中凹面可能发生翻转。丝或线的直径(丝径、线径)优选2mm以下，进一步优选1mm以下，进一步优选0.6mm以下，例如0.4-0.03mm，为保持一定强度优选0.4-0.1mm，0.4mm、0.3mm、0.25mm、0.2mm、0.15mm、0.1mm。优选常用目数网的丝径。常见的工业或民用的网的材料可适本发明。编织网的丝或线的直径小于或远小于所形成的孔的大小。编织网结构的丝或线的直径与网的孔径相关，具有较小孔径的网，可使用较小直径的丝或线编织以获得足够的弹性和强度；具有较大孔径的网，可使用较大直径的丝或线编织。具体可以根据实际情况进行合理的选择。

图1a和图1b所示的搅拌装置1中，凸面的网112由支撑肋113所提供，支撑肋113在凸面的外侧，如果支撑肋113为硬质材料，弹性较差，不能很好地将配制悬浮液的容器的内壁粘附的助悬剂颗粒刮入水中，继续进行水合，且会有部分颗粒卡在网和支撑肋之间，降低了整体的水合速度。支撑肋113在凸起的面的内侧，同样会存在上述问题。因此支撑肋113优选是由弹性材料制成。

边框111最边缘处具有较小的曲率半径。也就是说，边框111较薄，方便边缘部分与桶底边缘部分接触，因为这些地方助悬剂颗粒或粉体最容易堆积，形成“死角”，不容易被搅拌装置接触而影响整体的水合速度，而较薄的边框111较容易与这些“死角”接触。

另外，边框111所在的面与网边缘的面的角度优选E为5°-60°(见，图2)，进一步优选10-45°。

实施例2

图3显示了本实用新型的另一个具体实施例的使助悬剂快速水合的搅拌装置2(用于机械搅拌)。该搅拌装置2具有与水合液料接触的4个搅拌部件21，每个搅拌部件21的形状和结构是一样的，均由边框211和固定在边框上的网212构成，搅拌部件21通过固定部件24与搅拌轴22连接，搅拌轴22由电机23带动旋转，使得搅拌装置2用于机械搅拌使助悬剂快速水合。搅拌部件21在容器25中进行悬浮液的配制。

图4所示的搅拌装置2的搅拌部件21的形状类似于常规搅拌装置的叶片，与常规叶片的不同之处是搅拌部件21是由边框211和网212构成的。图4所示的搅拌部件21为4个。搅拌部件的个数也可以是1、2、3、5、6等等，优选为偶数。搅拌部件21的网的平面优选与搅拌轴共面，且搅拌轴22具有正反转动功能。或者搅拌部件21为对称结构，对称结构的对称中心与搅拌轴的轴线重合。

搅拌部件21的网的设置可类似签署搅拌部件1。

图3中搅拌装置2的搅拌部件21为平面的长方形。搅拌部件21也可以为其他形状，例如，圆形、椭圆形等。

搅拌部件21与图1所示的搅拌装置的每个搅拌部件21也可以具有支撑肋。

实施例3

图4所示的搅拌装置2’类似图3所示的搅拌装置2，相同的部件类似编号，不同之处仅仅在于搅拌部件21’是曲面。其中，21’表示搅拌部件，22’表示搅拌轴，电机23’表示电机，24’表示固定部件，25’表示容器。211’表示边框，212’表示网。

搅拌装置2和搅拌装置2’，相比搅拌装置1可用于配制较大体积的助悬液。例如，超过两百升，如三百升、五百升。

搅拌装置2与搅拌装置1对水合液料的作用原理也相同。

本实用新型的有益效果在于：

1.通过具有网的搅拌装置搅拌，可促进助悬剂粉体或助悬剂颗粒快速水合，得到目标粘度的助悬液。

2.搅拌过程中，可根据截留在搅拌装置的网上的助悬剂颗粒情况判断水合进行的程度。

3.特别适用于人工手动配制操作。

以上所述的仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (10)

1.一种使助悬剂快速水合的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌装置包括与水合液料接触的搅拌部件，所述搅拌部件包括边框和固定在边框上的网，所述搅拌部件与用于手持手柄的连接，使得所述搅拌装置用于人工搅拌使助悬剂快速水合。

2.根据权利要求1所述的使助悬剂快速水合的搅拌装置，其特征在于，所述网相对所述边框所在的平面是凸起的。

3.根据权利要求2所述的使助悬剂快速水合的搅拌装置，其特征在于，边框所在的面与网的夹角为5°-60°。

4.根据权利要求1所述的使助悬剂快速水合的搅拌装置，其特征在于，所述网的孔径为3mm～0.1mm。

5.根据权利要求1所述的使助悬剂快速水合的搅拌装置，其特征在于，所述网的网孔为圆形、正方形、长方形、椭圆形、菱形、三角形或梯形。

6.一种使助悬剂快速水合的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌装置包括与水合液料接触的搅拌部件，所述搅拌部件包括边框和固定在边框上的网，所述搅拌部件与搅拌轴连接，所述搅拌轴由电机带动旋转，使得所述搅拌装置用于机械搅拌使助悬剂快速水合。

7.根据权利要求6所述的使助悬剂快速水合的搅拌装置，其特征在于，所述部件的边框与网整体形成平面或曲面。

8.根据权利要求7所述的使助悬剂快速水合的搅拌装置，其特征在于，所述网的孔径为3mm～0.1mm。

9.根据权利要求8所述的使助悬剂快速水合的搅拌装置，其特征在于，所述网的网孔为圆形、正方形、长方形、椭圆形、菱形、三角形或梯形。

10.根据权利要求6或7所述的使助悬剂快速水合的搅拌装置，其特征在于，与所述搅拌轴连接的搅拌部件的个数为2～6个。