RU2326794C2 - Film package-reactor and method of its application in preparation of product from multicomponent system - Google Patents

Film package-reactor and method of its application in preparation of product from multicomponent system Download PDF

Info

Publication number
RU2326794C2
RU2326794C2 RU2006100246/12A RU2006100246A RU2326794C2 RU 2326794 C2 RU2326794 C2 RU 2326794C2 RU 2006100246/12 A RU2006100246/12 A RU 2006100246/12A RU 2006100246 A RU2006100246 A RU 2006100246A RU 2326794 C2 RU2326794 C2 RU 2326794C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sections
components
main
film
reactor
Prior art date
Application number
RU2006100246/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006100246A (en
Inventor
Борис Августович Копелиович (RU)
Борис Августович Копелиович
Виктор Борисович Крюковский (RU)
Виктор Борисович Крюковский
Original Assignee
Борис Августович Копелиович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Борис Августович Копелиович filed Critical Борис Августович Копелиович
Priority to RU2006100246/12A priority Critical patent/RU2326794C2/en
Publication of RU2006100246A publication Critical patent/RU2006100246A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2326794C2 publication Critical patent/RU2326794C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)
  • Bag Frames (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: package is intended for programming of technology and its implementation in storage of initial components and manufacturing of different products from them directly in the package itself, without unwanted contacting of reaction zone and target synthesis products with unfavourable environment. Package-reactor consists of film main and auxiliary sections connected through leak-tight partition, which contain the components of multi-component system, and device for extraction of target product. At that the total volume of mixed components and the maximum volume of connected sections that contain these elements and create a mixing chamber for them after removal of leak tight partition are installed according to proportion from 0.1 to 0.8 accordingly.
EFFECT: increases package efficiency.
5 cl, 5 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к конструкции пленочной упаковки-реактора, предназначенной для программирования технологии и ее осуществления при хранении исходных компонентов и получении из них различных продуктов непосредственно в самой упаковке, без нежелательного контактирования зоны реакции и целевых продуктов синтеза с неблагоприятной внешней средой. Такая среда объективно присуща транспортным средствам, т.н. «чистым комнатам», космическим аппаратам и станциям высотной авиации, биологическим, селективным и химическим исследованиям, бытовым помещениям, туризму, взрывоопасным производствам и изделиям, медицинским учреждениям и т.п.The invention relates to the construction of a film packaging reactor, designed to program the technology and its implementation when storing the starting components and obtaining various products from them directly in the package, without undesired contact of the reaction zone and the target synthesis products with an adverse external environment. Such an environment is objectively inherent in vehicles, the so-called “Clean rooms”, spacecraft and high-altitude aviation stations, biological, selective and chemical research, domestic premises, tourism, explosive industries and products, medical facilities, etc.

К продуктам, которые можно получать в предлагаемой конструкции пленочного реактора в объемах от нескольких миллиграмм до 0,5-1,0 кг, относятся: продукты промышленной и бытовой химии, препараты биологических, селекционных и химических разработок, медицинские препараты, продукты питания, пищевые и кормовые добавки.The products that can be obtained in the proposed design of a film reactor in volumes from a few milligrams to 0.5-1.0 kg include: products of industrial and household chemicals, biological, breeding and chemical developments, medicines, food, food and feed additives.

Вместе с тем, широкий перечень целевых продуктов, которые можно получать в пленочном реакторе предлагаемой конструкции, при этом преимущественно при ручном исполнении технологии (без использования каких-либо механизмов, за исключением валка), диктует необходимость нахождения и использования в конструкции пленочного реактора аппаратных особенностей (условий) ручного получения таких продуктов из широкого ассортимента исходного сырья (компонентов), поскольку такое сырье характеризуется самыми различными физическими, химическими и биологическими показателями. Среди них - реакционная способность, вязкость, консистенция, химическая чистота, биологическая и химическая опасность и т.п.At the same time, a wide range of target products that can be obtained in a film reactor of the proposed design, while mainly using manual technology (without using any mechanisms, except for the roll), necessitates finding and using hardware features in the design of the film reactor ( conditions) manual production of such products from a wide range of raw materials (components), since such raw materials are characterized by a wide variety of physical, chemical and biol ogic indicators. Among them are reactivity, viscosity, consistency, chemical purity, biological and chemical hazard, etc.

В наших патентах РФ 2245284, 2245285, а также заявках на выдачу патента РФ 2002123571, 2002125394 мы предложили ряд оригинальных конструкций пленочного реактора-упаковки для получения в нем реакционной системы т.н. «заливочных» пенопакетов, преимуществ по 2-компонентной схеме из высокореакционного жидкого сырья.In our patents of the Russian Federation 2245284, 2245285, as well as applications for the grant of a patent of the Russian Federation 2002123571, 2002125394, we proposed a number of original designs of a film reactor packaging to obtain a so-called reaction system in it. “Filling” foam packs, advantages according to a 2-component scheme from highly reactive liquid raw materials.

В настоящем изобретении мы продолжаем поиск конструкции пленочного реактора-упаковки, который можно было использовать для получения широкого ассортимента целевых продуктов по заданной (запрограммированной) самой конструкцией реактора наиболее простой и доступной ручной технологии. Последняя всегда будет применяться там, где использование более сложных реакторов противопоказано.In the present invention, we continue to search for the design of a film reactor packaging, which could be used to obtain a wide range of target products for a given (programmed) reactor design itself, the most simple and affordable manual technology. The latter will always be applied where the use of more complex reactors is contraindicated.

Уровень техникиState of the art

Известно несколько принципиально различных конструкций пленочного ручного реактора-упаковки для получения в нем заливочных пенопластов (в основном упаковочных пенополиуретанов) на месте применения (патенты США №5699902, 5899325, 5996782, 5873221), в том числе более широкого ассортимента (наши патенты РФ 2245284, 2245285, а также заявки на выдачу патента РФ 2002123571, 2002125394).There are several fundamentally different designs of a manual film reactor packaging for producing pouring foams (mainly packaging polyurethane foams) at the place of use (US patents No. 5699902, 5899325, 5996782, 5873221), including a wider range of products (our RF patents 2245284, 2245285, as well as applications for the grant of a patent of the Russian Federation 2002123571, 2002125394).

Известен также гибкий контейнер для хранения и введения медицинских растворов (Патент РФ №2195253) и контейнер из бумаги с пластиковой оболочкой (патент РФ №2236998).Also known is a flexible container for storing and administering medical solutions (RF Patent No. 2195253) and a paper container with a plastic shell (RF patent No. 2236998).

Известные конструкции пленочных реакторов-упаковок по указанным патентам США и нашим патентам РФ ограничены получением в них подвижной реакционноспособной пеномассы, самостоятельно покидающей зону реакции под развивающимся собственным давлением. Образование конечного продукта - пенопласта - происходит здесь вне пленочного реактора.Known designs of film packaging reactors according to the aforementioned US patents and our Russian patents are limited to obtaining mobile reactive foam mass in them, independently leaving the reaction zone under developing own pressure. The formation of the final product - polystyrene - takes place here outside the film reactor.

Конструкция гибкого реактора по патенту РФ №2195253 предназначен исключительно для получения медицинских растворов из неограниченно- и быстрорастворимых исходных компонентов.The design of a flexible reactor according to the patent of the Russian Federation No. 2195253 is intended exclusively for obtaining medical solutions from unlimited and instant soluble starting components.

Известный контейнер-смеситель по патенту РФ №2236998 состоит из соединенных через герметичную перегородку пленочных (бумага с пластиковым покрытием) секций, которые могут содержать отдельные жидкие компоненты для их перемешивания при устранении герметичной перегородки при внешнем воздействии на контейнер. Контейнер содержит устройство для извлечения либо компонентов по отдельности, либо их смеси. Недостаток этого контейнера состоит в относительно жестком светонепроницаемом корпусе, который не позволяет смешивать вязкие жидкости, компоненты «порошок-жидкость», не позволяет наблюдать за ходом растворения веществ, не позволяет задавать параметры технологии (такие как температура, интенсивность смешивания, контроль уровня гомогенизации, перерабатывать 3-, 4-компонентные системы и вспомогательные вещества).The known container mixer according to the patent of the Russian Federation No. 2236998 consists of film sections (paper with a plastic coating) connected through an airtight partition and which may contain separate liquid components for mixing while eliminating the airtight partition when exposed to the container. The container contains a device for extracting either the components individually or a mixture thereof. The disadvantage of this container is its relatively rigid, light-tight casing, which does not allow viscous liquids to mix, powder-liquid components, it does not allow to monitor the course of dissolution of substances, it does not allow to set technology parameters (such as temperature, mixing intensity, control of homogenization level, process 3-, 4-component systems and excipients).

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей изобретения является создание конструкции пленочной упаковки-реактора для хранения в заданном ассортименте и соотношении исходных многокомпонентных систем и на их основе, по заданной программе и технологии, ручное получение целевых продуктов в контролируемых отношениях с внешней средой.The objective of the invention is to create the design of a film packaging reactor for storage in a given assortment and ratio of the initial multicomponent systems and based on them, according to a given program and technology, manual production of target products in a controlled relationship with the environment.

Устанавливаемыми параметрами технологии должны быть:The established technology parameters should be:

- исходные основные компоненты и вспомогательные вещества в широком ассортименте и в заданном соотношении, возможность изменять соотношение основных компонентов к вспомогательным веществам;- the original main components and excipients in a wide range and in a predetermined ratio, the ability to change the ratio of main components to excipients;

- порядок взаимодействия (смешивания) основных и вспомогательных компонентов;- the order of interaction (mixing) of the main and auxiliary components;

- режим взаимодействия (температура, интенсивность, продолжительность, контроль за ходом взаимодействия);- interaction mode (temperature, intensity, duration, control over the course of interaction);

- взаимодействие зоны реакции с внешней средой (полная изоляция, газообменные процессы, ультра-микрофильтрация, нагрев/охлаждение, энергополя, магнитное и радиационное воздействие и т.д.);- interaction of the reaction zone with the environment (complete isolation, gas exchange processes, ultra-microfiltration, heating / cooling, energy fields, magnetic and radiation exposure, etc.);

- контроль за получением целевого продукта;- control over the receipt of the target product;

- экологическая безопасность.- environmental Safety.

Поставленная задача согласно изобретению решена путем создания оригинальной конструкции пленочной упаковки-реактора, которая включила в себя достоинства предшествующих наших конструкций и отличается от известного уровня техники (прототип по патенту РФ №2236998) и наших ранних изобретений тем, что в пленочной упаковке-реакторе, состоящей из соединенных через герметичную перегородку пленочных секций, которые содержат отдельные компоненты многокомпонентной системы для их перемешивания при устранении герметичной перегородки и внешнем воздействии на упаковку, и устройства для извлечения целевого продукта из упаковки, установлено отношение суммарного объема смешиваемых компонентов к максимальному суммарному объему соединенных соседних секций, содержащих эти компоненты и образующих общую для них камеру смешивания (зону реакции), в пределах от 0,1 до 0,8, т.е.The task according to the invention is solved by creating the original design of the film packaging reactor, which included the advantages of our previous designs and differs from the prior art (prototype according to RF patent No. 2236998) and our earlier inventions in that in a film packaging reactor consisting of from film sections connected through an airtight partition that contain the individual components of a multicomponent system for mixing while removing the airtight partition and external On the packaging, and devices for extracting the target product from the package, the ratio of the total volume of the mixed components to the maximum total volume of the adjacent adjacent sections containing these components and forming a mixing chamber (reaction zone) for them, from 0.1 to 0, was established , 8, i.e.

ΣVкомп/ΣVсекц=0,1÷0,8ΣV PC / ΣV section = 0.1 ÷ 0.8

где: ΣVкомп - суммарный объем пары смешиваемых компонентов,where: ΣV comp is the total volume of the pair of mixed components,

ΣVсекц - максимальный суммарный объем соединенных соседних секций.ΣV sections - the maximum total volume of connected adjacent sections.

Нижний предел (0,1) этого соотношения устанавливается, с одной стороны, исходя из используемого количества компонентов по правилу: чем больше это количество (от нескольких мг до 1.0 кг), тем ближе к 0,1 должно быть указанное соотношение. С другой стороны, вязкостью компонентов (более вязкие требуют приближения к 0,1), экономической целесообразностью и технической необходимостью расхода пленочных материалов (их суммарной площади) на создание требуемых условий взаимодействия зоны реакции с внешней средой. Соответственно верхний предел (0,8) предназначен для относительно малых количеств исходных компонентов и целевого продукта, низковязких систем и изолированных от внешней среды условий синтеза этого продукта.The lower limit (0.1) of this ratio is established, on the one hand, based on the used amount of components according to the rule: the larger this amount (from a few mg to 1.0 kg), the closer the specified ratio should be to 0.1. On the other hand, the viscosity of the components (more viscous require an approximation of 0.1), the economic feasibility and technical necessity of the consumption of film materials (their total area) to create the required conditions for the interaction of the reaction zone with the external environment. Accordingly, the upper limit (0.8) is intended for relatively small amounts of the starting components and the target product, low viscosity systems and synthesis conditions of this product isolated from the external environment.

Наряду с этим, развитие идеи программирования технологии и использование многокомпонентных систем для получения в пленочном реакторе широкого ассортимента продуктов в заданных условиях привело к решению о применении в этом реакторе для изготовления его активных секций (где создается зона реакции) пленочных материалов, позволяющих устанавливать требуемое энергетическое и материальное (газовый, паровой, жидкостный, солевой и т.д.) взаимодействие активных секций с внешней средой. Такими материалами являются полимерные газоселективные пленки, металлическая фольга, ультра- и микрофильтрационные пленки, комбинированные металл-полимерные пленки. С другой стороны, наш пленочный реактор снабжен двумя видами секций - основными и вспомогательными или вместо стационарных вспомогательных секций пленочный реактор снабжен устройством для подсоединения к нему нужных вспомогательных секций; в том числе такое подсоединение можно осуществлять через устройство для извлечения целевого продукта соответствующей конструкции, например резьбовым или коническим штуцером. В особых случаях вспомогательной секцией, подсоединяемой к зоне реакции, может быть обычный игольчатый шприц. Его подсоединяют прокалыванием специально созданного в пленочном реакторе слабого самозалечивающегося места (относительно тонкой пленки с ограниченными по площади размерами).Along with this, the development of the idea of programming technology and the use of multicomponent systems to obtain a wide range of products in a film reactor under given conditions led to the decision to use film materials in this reactor for the manufacture of its active sections (where a reaction zone is created), which make it possible to establish the required energy and material (gas, steam, liquid, salt, etc.) interaction of active sections with the environment. Such materials are polymer gas-selective films, metal foil, ultra- and microfiltration films, combined metal-polymer films. On the other hand, our film reactor is equipped with two types of sections - main and auxiliary, or instead of stationary auxiliary sections, the film reactor is equipped with a device for connecting the necessary auxiliary sections to it; including such a connection can be made through a device for extracting the target product of the appropriate design, for example a threaded or conical fitting. In special cases, the auxiliary section connected to the reaction zone may be a conventional needle syringe. It is connected by piercing a weak self-healing area (relatively thin film with a limited size) specially created in the film reactor.

При наличии в пленочном реакторе основных и вспомогательных секций их устанавливают:If there are main and auxiliary sections in the film reactor, they are installed:

- основные секции, соединяемые через герметичную перегородку, устанавливают последовательно друг к другу (по главной оси реактора, см. фигуру 1);- the main sections connected through an airtight partition are installed sequentially to each other (along the main axis of the reactor, see figure 1);

- вспомогательные секции или устройства для их подсоединения к основным секциям располагают преимущественно параллельно к основным секциям (к главной оси реактора, см. фигуру 2, I). В отдельных случаях возможна последовательная установка 1-2 вспомогательных секций (см. фигуру 2, II) и устройств присоединения.- auxiliary sections or devices for their connection to the main sections are located mainly parallel to the main sections (to the main axis of the reactor, see figure 2, I). In some cases, it is possible to sequentially install 1-2 auxiliary sections (see figure 2, II) and connection devices.

При этом в изобретении под основными секциями подразумеваются секции, которые содержат основные компоненты для получения целевого продукта и на базе которых образуют зону реакции (смешивания) путем устранения соответствующих герметичных перегородок.Moreover, in the invention, under the main sections are meant sections that contain the main components to obtain the target product and on the basis of which they form a reaction (mixing) zone by eliminating the corresponding sealed partitions.

Например, для эпоксидного клея основные секции содержат два основных компонента - эпоксидную смолу и отвердитель - полиамин. Вспомогательная секция содержит модификатор.For example, for epoxy adhesive, the main sections contain two main components - epoxy resin and hardener - polyamine. The auxiliary section contains a modifier.

Например, для молочного коктейля основные секции содержат молоко и сироп; вспомогательная секция может содержать измельченные фрукты.For example, for a milkshake, the main sections contain milk and syrup; the auxiliary section may contain chopped fruits.

Поскольку заявляемый пленочный реактор-упаковка предназначен для получения широкого ассортимента продуктов, образующихся в различных условиях гомогенизации (перемешивания) исходных компонентов, он снабжен как минимум одной герметичной перегородкой (для 2-секционного реактора), которая может иметь длину, равную 25-100% ширины соединяемых через нее основных секций в месте их стыка. При этом, когда такая перегородка (механический зажим или сварка/склейка) равна <100% указанной ширины, она является активным элементом конструкции пленочного реактора, активность ее (влияющая на интенсивность перемешивания компонентов) достигает максимума при 25% указанной ширины. Дальше повышать эту активность нельзя, так как резкий рост сопротивления на этой перегородке затрудняет ручное многократно передавливание смеси компонентов из одного края смесительной камеры в другой.Since the inventive film reactor packaging is designed to produce a wide range of products formed under various conditions of homogenization (mixing) of the starting components, it is equipped with at least one sealed partition (for a 2-section reactor), which can have a length equal to 25-100% of the width connected through it the main sections at their junction. Moreover, when such a partition (mechanical clamp or welding / gluing) is <100% of the specified width, it is an active element in the construction of the film reactor, its activity (affecting the intensity of mixing of the components) reaches a maximum at 25% of the specified width. It is impossible to increase this activity further, since a sharp increase in resistance on this partition makes it difficult to repeatedly squeeze the mixture of components from one edge of the mixing chamber to the other.

Как оригинальный, найденный нами вариант регулирования активности герметичной перегородки в процессе перемешивания компонентов является использование в ней двух различных зон (см. фигуру 3):As an original, we found an option to regulate the activity of a sealed partition during the mixing of components is the use of two different zones in it (see figure 3):

- зон, которые при нарушении герметичности перегородки не разрушаются и образуют препятствие для прохождения компонентов и их смесей) и- areas that, when the septum is not sealed, do not collapse and form an obstacle to the passage of components and their mixtures)

- зон, которые разрушаются при нарушении герметичности перегородки и образуют проходные каналы для многократного двухстороннего прохода по этим каналам компонентов и их смесей (реакционной системы) при внешнем воздействии (надавливании) на секции реактора.- zones that are destroyed when the septum is not sealed and form passage channels for multiple double-sided passage through these channels of components and their mixtures (reaction system) under external influence (pressure) on the reactor sections.

При этом минимальный размер (суммарная длина) разрушаемых зон не должен быть меньше указанных выше 25% суммарной длины герметичной перегородки (в расчете на 100% ее длины, равной ширине состыкованных секций). Когда объемное соотношение исходных основных компонентов, подлежащих смешиванию для образования гомогенной системы, далеко от 1,0 (как это имеет место в приведенных выше примерах по эпоксидному клею и молочному коктейлю) и герметичная перегородка вынуждена располагаться далеко от геометрического центра зоны реакции (перемешивания), конструкция нашего пленочного реактора содержит дополнительную негерметичную перегородку-активатор, которая расположена вблизи геометрического центра объединенных при устранении герметичной перегородки основных секций и которая содержит непроходимые зоны и проходные каналы для многократного двухстороннего прохода по этим каналам компонентов и их смесей при внешнем воздействии (надавливании) на упаковку-реактор. Такая перегородка может быть изготовлена (поставлена) как методами сварки/склейки стенок реактора, так и с помощью внешнего механического зажима (см. фигуру 4).In this case, the minimum size (total length) of the destroyed zones should not be less than the above 25% of the total length of the sealed partition (calculated on 100% of its length equal to the width of the docked sections). When the volume ratio of the initial main components to be mixed for the formation of a homogeneous system is far from 1.0 (as is the case in the above examples for epoxy glue and milk shake) and the sealed partition is forced to be located far from the geometric center of the reaction (mixing) zone, the design of our film reactor contains an additional non-tight septum-activator, which is located near the geometric center united when the sealed septum is removed main sections and which contains impassable zones and passage channels for multiple double-sided passage through these channels of components and their mixtures with external influence (pressure) on the packaging-reactor. Such a partition can be manufactured (delivered) both by welding / gluing the walls of the reactor, and using an external mechanical clamp (see figure 4).

Нами также создан, как неотъемлемое свойство заявляемого пленочного реактора-упаковки, оригинальный способ использования этого реактора при получении широкого ассортимента продуктов из многокомпонентной системы. Этот способ состоит в изменении расположения основных и вспомогательных секций, в выборе состава и расположения герметичных и негерметичных перегородок, в выборе состава и степени наполнения основных секций, состава вспомогательных секций и их взаимодействия с основными секциями, порядка, времени и интенсивности перемешивания, в выборе материалов для изготовления секций реактора с целью установления требуемого энергетического и материального взаимодействия зоны реакции с внешней средой (с внешним воздействием). И таким образом - программирование и осуществление заданной технологии получения целевого продукта из самой широкой гаммы исходного сырья, от простых маловязких жидкостей (молоко, вода, растворители, синтетические смолы, полимерные жидкости) и измельченных сухих веществ (чай, кофе, фрукты, лапша, наполнители, красители, вкусовые вещества и т.п.) до сложных экологически-, химически- и взрывоопасных продуктов. Задаваемая технология не требует высокой квалификации пользователя и поэтому доступна широкому кругу пользователей.We also created, as an integral property of the inventive film reactor packaging, an original way of using this reactor to obtain a wide range of products from a multicomponent system. This method consists in changing the location of the main and auxiliary sections, in choosing the composition and location of sealed and non-tight partitions, in choosing the composition and degree of filling of the main sections, the composition of the auxiliary sections and their interaction with the main sections, the order, time and intensity of mixing, in the choice of materials for the manufacture of sections of the reactor in order to establish the required energy and material interaction of the reaction zone with the external environment (with external influences). And thus - programming and implementation of the specified technology for obtaining the target product from the widest range of raw materials, from simple low-viscosity liquids (milk, water, solvents, synthetic resins, polymer liquids) and powdered dry substances (tea, coffee, fruits, noodles, fillers , dyes, flavors, etc.) to complex ecologically, chemically, and explosive products. The set technology does not require highly qualified users and therefore is available to a wide range of users.

Перечень чертежей.The list of drawings.

На фигуре 1 приведены две схемы - 2- и 3-секционного пленочного реактора-упаковки (в плане), в котором основные секции (А, Б, В) соединены через хрупкие перегородки (4) последовательно одна за другой по главной оси реактора.The figure 1 shows two schemes - 2- and 3-section film packaging reactor (in plan), in which the main sections (A, B, C) are connected through brittle partitions (4) sequentially one after another along the main axis of the reactor.

На фигуре 2 приведены две схемы 3-секционного (по основным секциям) пленочного реактора-упаковки. Позиция I - вспомогательные секции (а и б) присоединены к основным секциям параллельно. Позиция II - вспомогательная секция «а» присоединена к основным секциям последовательно; вспомогательная секция «б» присоединена к ее основной секции «В» последовательно через устройство присоединения.The figure 2 shows two schemes of a 3-section (in the main sections) film reactor packaging. Position I - auxiliary sections (a and b) are connected to the main sections in parallel. Position II - auxiliary section "a" is connected to the main sections in series; the auxiliary section “b” is connected to its main section “B” in series through the attachment device.

На фигуре 3 приведена схема 2-секционного пленочного реактора-упаковки, в котором герметичная перегородка имеет два вида зон:The figure 3 shows a diagram of a 2-section film reactor packaging, in which the sealed partition has two types of zones:

- зоны, разрушаемые при устранении герметичной перегородки (4") и- areas destroyed by the removal of the sealed partition (4 ") and

- зоны, которые не разрушаются при устранении герметичности перегородки (4').- areas that do not collapse when the tightness of the partition (4 ') is removed.

На фигуре 4 приведена схема 2-секционного пленочного реактора-упаковки, в котором объемное соотношение компонента «Б» к компоненту «А» много меньше 1,0 и в котором установлена дополнительная негерметичная перегородка (9), имеющая непроходные (9') зоны и проходные каналы(9").The figure 4 shows a diagram of a 2-section film reactor packaging, in which the volume ratio of component "B" to component "A" is much less than 1.0 and in which an additional leaky partition (9) is installed, having non-passage (9 ') zones and feedthrough channels (9 ").

На фигуре 5 приведены две схемы пленочной упаковки-реактора для эпоксидного 3-компонентного клея:Figure 5 shows two schemes of a film packaging reactor for an epoxy 3-component adhesive:

I - схема, где секция с отвердителем «Б» расположена между двумя частями секции с эпоксидной смолой, что позволяет ускорить процесс гомогенизации их смеси. И где модификатор «б» расположен во вспомогательной секции, присоединенной к секции «Б» параллельно (главной оси) через герметичную перегородку (4);I - scheme where the section with hardener "B" is located between the two parts of the section with epoxy resin, which allows to speed up the process of homogenization of their mixture. And where modifier “b” is located in the auxiliary section connected to section “B” in parallel (main axis) through a sealed partition (4);

II - схема, где секция с отвердителем (Б) расположена последовательно к секции «А» (с эпоксидной смолой), а вспомогательная секция «б» - последовательно к секции «Б». В этих условиях становится целесообразным установка дополнительной негерметичной перегородки (9) в геометрическом центре реактора.II - scheme, where the section with hardener (B) is located sequentially to section “A” (with epoxy resin), and the auxiliary section “b” is sequentially to section “B”. Under these conditions, it becomes advisable to install an additional leaky partition (9) in the geometric center of the reactor.

1 - основная секция, содержащая основной компонент «А».1 - the main section containing the main component "A".

2 - основная секция, содержащая основной компонент «Б».2 - the main section containing the main component "B".

3 - основная секция, содержащая основной компонент «В».3 - the main section containing the main component "B".

4 - герметичная перегородка.4 - sealed partition.

4' - непроходная зона двухзонной герметичной перегородки.4 '- non-passage zone of a two-zone sealed partition.

4" - проходной канал двухзонной герметичной перегородки.4 "- passage channel of a two-zone sealed partition.

5 - устройство для извлечения целевого продукта из упаковки, в том числе отрезное.5 - a device for extracting the target product from the package, including detachable.

6 - вспомогательная секция, содержащая вспомогательный компонент «а».6 - auxiliary section containing auxiliary component "a".

7 - вспомогательная секция, содержащая вспомогательный компонент «б».7 - auxiliary section containing auxiliary component "b".

8 - устройство для присоединения вспомогательной секции (7) с компонентом «б».8 - a device for attaching an auxiliary section (7) with component "b".

9 - дополнительная негерметичная перегородка-активатор.9 - additional leaky partition-activator.

9' - непроходная зона негерметичной перегородки (9).9 '- non-passage zone of an untight partition (9).

9" - проходной канал негерметичной перегородки (9).9 "is the passage channel of the leaky partition (9).

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.Information confirming the possibility of carrying out the invention.

Заявляемая конструкция пленочной упаковки-реактора для получения различных целевых продуктов по заданной конструкцией реактора технологической программе может быть изготовлена в опытно-промышленном масштабе без дополнительных аппаратных исследований, поскольку заявителем предшествующих наших изобретений по патентам РФ 2245284, 2245285, а также заявкам на выдачу патентов РФ 2002123571, 2002125394 уже производится в опытно-промышленном масштабе пленочный реактор-упаковка для получения заливочного жесткого пенополиуретана на месте его применения в упаковочных целях (см. сайт www.njbak.narod.ru).The inventive design of a film packaging reactor for producing various target products according to a given technological design of the reactor can be manufactured on a pilot scale without additional hardware research, since the applicant of our previous inventions on patents of the Russian Federation 2245284, 2245285, as well as applications for the grant of patents of the Russian Federation 2002123571 , 2002125394 is already being produced on a pilot scale a film reactor packaging for producing hard polyurethane filling foam at the place of its use in bonded investment purposes (see. www.njbak.narod.ru site).

Принципиальные усовершенствования, внесенные в известные пленочные конструкции настоящим изобретением, требуют разработки технологических программ для данного состава компонентов и данного целевого продукта. Что найдет соответствующее конструктивное выполнение конкретного пленочного реактора-упаковки.Fundamental improvements made to the known film structures of the present invention require the development of technological programs for a given composition of components and this target product. What will find the appropriate structural implementation of a particular film reactor packaging.

Все исходные материалы для изготовления самого пленочного реактора-упаковки общетехнического назначения производятся в РФ промышленностью. Вместе с тем, особенность выбора материалов пленочного реактора-упаковки для получения специфических продуктов медицины, пищевого и кормового ассортимента и т.п., для исследовательских целей диктует необходимость учета специфических требований этих направлений к внутреннему покрытию реактора, контактирующему с данными продуктами и их исходными компонентами. Так, для проведения биологических и химических исследований внутренние пленочные (лаковые) покрытия реактора должны быть биологически и химически нейтральны, стойкие и газонепроницаемые в условиях проведения таких исследований. Например, в литературе (патент РФ №2196263) для контейнера с медицинскими растворами рекомендован сополимер полипропилена с полиэтиленом, совмещенный с эластомером-сополимером стирол-этилен-бутилен-стирол в весовом соотношении 80:20.All starting materials for the manufacture of the film reactor packaging reactor for general engineering purposes are produced in the Russian Federation by industry. At the same time, the peculiarity of the choice of materials for the film reactor packaging for obtaining specific medicine products, food and feed assortment, etc., for research purposes necessitates taking into account the specific requirements of these directions for the inner coating of the reactor in contact with these products and their starting components . So, for biological and chemical studies, the inner film (varnish) coatings of the reactor must be biologically and chemically neutral, stable and gas-tight under the conditions of such studies. For example, in the literature (RF patent No. 2196263) for a container with medical solutions, a copolymer of polypropylene with polyethylene is recommended, combined with an elastomer-copolymer of styrene-ethylene-butylene-styrene in a weight ratio of 80:20.

Для пищевых и кормовых продуктов можно использовать полимерные пленки из пищевого поливинилхлорида, полиэтилена, полиэтилентерефталата, фторопласта и различных сополимеров пищевого назначения.For food and feed products, you can use polymer films from food grade polyvinyl chloride, polyethylene, polyethylene terephthalate, fluoroplastic and various food grade copolymers.

Известно также, что для придания пищевому пленочному материалу газонепроницаемых (барьерных) свойств его выполняют либо однослойным из металлической (алюминиевой) фольги, либо делают многослойным, в котором металлическая фольга составляет средний слой. Такие многослойные материалы, легко поддающиеся свариванию - склеиванию, пригодны для изготовления заявленного здесь реактора-упаковки в тех случаях, когда требования газонепроницаемости по условиям хранения исходных компонентов и технологии получения целевого продукта являются обязательными. С другой стороны, если условия хранения сырьевых материалов (например, свежих фруктов) требуют газоселективных свойств от материала секции, ее изготавливают из пленочных газоселективных полимерных мембран. Такие пленки имеются в достаточном ассортименте на рынке РФ.It is also known that in order to impart gas-tight (barrier) properties to a food film material, it is either made single-layer of metal (aluminum) foil, or multilayer in which the metal foil constitutes a middle layer. Such multilayer materials that are easy to weld and glue are suitable for the manufacture of the packaging reactor declared here in cases where the requirements for gas tightness under the storage conditions of the starting components and the technology for obtaining the target product are mandatory. On the other hand, if the storage conditions of raw materials (for example, fresh fruit) require gas-selective properties from the material of the section, it is made from film gas-selective polymer membranes. Such films are available in a sufficient assortment on the Russian market.

Образование герметичных и негерметичных перегородок, которые разделяют пленочный реактор упаковки на секции и части секций, можно с успехом осуществлять методами сварки, склейки, механического обжима/пережима либо механических застежек.The formation of sealed and non-sealed partitions, which divide the packaging film reactor into sections and sections, can be successfully carried out by welding, gluing, mechanical crimping / pinching or mechanical fasteners.

Вместе с тем, необходимо учитывать, что технология получения целевого продукта в пленочном реакторе имеет определенные ограничения (пределы), обусловленные свойствами пленочных материалов, из которых изготавливают пленочный реактор-упаковку. Такие ограничения касаются температуры и давления в зоне реакции, вязкости исходных компонентов (покрытие внутренней поверхности реактора фторопластовым лаком - расширяет этот предел), консистенции твердых веществ и их подвижности (сыпучести) и т.д.At the same time, it must be taken into account that the technology for obtaining the target product in a film reactor has certain limitations (limits) due to the properties of the film materials from which the film reactor packaging is made. Such limitations relate to temperature and pressure in the reaction zone, viscosity of the starting components (coating the inner surface of the reactor with fluoroplastic varnish - extends this limit), the consistency of solids and their mobility (flowability), etc.

Программирование технологии получения целевого продукта в заявляемом пленочном реакторе-упаковке осуществляется путем установки в нем определенных конструктивных элементов, задающих требуемую технологию, а также самих режимов взаимодействия этих элементов и исходных компонентов.The programming of the technology for obtaining the target product in the inventive film reactor packaging is carried out by installing in it certain structural elements that specify the required technology, as well as the modes of interaction of these elements and the starting components themselves.

Например, для пленочного реактора-упаковки для эпоксидного 3-компонентного клея (эпоксидная смола, отвердитель-полиамин, модификатор) можно рекомендовать два варианта конструкции (см. фигуру 5).For example, for a film reactor packaging for an epoxy 3-component adhesive (epoxy resin, hardener-polyamine, modifier), two design options can be recommended (see figure 5).

В варианте I - эпоксидная смола хранится в двух частях секции «А», которые отделены от секции «Б» герметичными перегородками (4). Секция «Б», в которой хранится отвердитель для этой смолы, располагается между двумя частями секции «А» с тем, чтобы облегчить процесс гомогенизации системы «эпоксидная смола-отвердитель». Эта система имеет высокое соотношение исходных компонентов, 10:1, и, кроме того, эпоксидная смола относительно вязкая жидкость. Этот реактор также содержит вспомогательную секцию «б» с модификатором смолы. Она отделена от зоны реакции герметичной перегородкой (4), которая при необходимости может быть устранена.In option I, the epoxy resin is stored in two parts of section “A”, which are separated from section “B” by sealed partitions (4). Section “B”, in which the hardener for this resin is stored, is located between the two parts of section “A” in order to facilitate the homogenization of the “epoxy resin-hardener” system. This system has a high ratio of starting components, 10: 1, and, in addition, the epoxy resin is a relatively viscous liquid. This reactor also contains an auxiliary section "b" with a resin modifier. It is separated from the reaction zone by a sealed partition (4), which, if necessary, can be eliminated.

Гомогенизацию системы «эпоксидная смола - отвердитель» проводят путем устранения герметичных перегородок, располагаемых между частями секции «А» и секцией «Б» и далее путем многократного передавливания (руками оператора) реакционной массы из одного края секции «А» к другому ее краю. После завершения стадии гомогенизации в зону реакции можно выдавить (внести) требуемое количество модификатора путем устранения (временного) указанной герметичной перегородки. Для таких целей лучше подходит внешний механический зажим. И далее осуществляют перемешивание указанным способом системы «эпоксидная смола+отвердитель» с введенным количеством модификатора. Полученный целевой продукт «модифицированный эпоксидный клей» с заданной живучестью (время до гелеобразования) выводится из реактора через устройство для извлечения (5) внешним надавливанием на стенки реактора.The homogenization of the system “epoxy resin - hardener” is carried out by removing the sealed partitions located between the parts of section “A” and section “B” and then by repeatedly squeezing (by the operator’s hands) the reaction mixture from one edge of section “A” to its other edge. After the homogenization step is completed, the required amount of modifier can be squeezed (introduced) into the reaction zone by eliminating the (temporary) indicated sealed partition. An external mechanical clamp is best suited for such purposes. And then they carry out the mixing in the specified way of the system "epoxy resin + hardener" with the entered amount of modifier. The obtained target product “modified epoxy adhesive” with a given survivability (time before gelation) is removed from the reactor through a device for extracting (5) by external pressure on the walls of the reactor.

По варианту II эпоксидная смола хранится в двух частях секции «А», разделенной (механически, без герметизации) негерметичной перегородкой-активатором (9). Отвердитель хранится в секции «Б» и отделен от эпоксидной смолы герметичной перегородкой. Вспомогательный компонент «б» (модификатор) хранится во вспомогательной секции «б», присоединенной к основной секции «Б» последовательно через герметичную перегородку, позволяющей дозировать модификатор в необходимых количествах.According to option II, the epoxy resin is stored in two parts of section “A”, separated (mechanically, without sealing) by an untight activator partition (9). The hardener is stored in section "B" and is separated from the epoxy by a sealed partition. The auxiliary component “b” (modifier) is stored in the auxiliary section “b” connected to the main section “B” sequentially through a sealed partition, which allows the modifier to be dosed in the required quantities.

При снятии герметичной перегородки между основными секциями «А» и «Б» процесс гомогенизации системы «эпоксидная смола-отвердитель» для повышения степени гомогенизации и ее интенсивности проводят с помощью негерметичной перегородки активатора (9), имеющей проходные каналы (9") и непроходимые зоны (9'). Процесс гомогенизации проводят путем перемещения (передавливания) содержимого реакционной зоны от одного ее края к другому через активатор (9). Модификатор вводят в зону реакции путем устранения герметичной перегородки между секциями «Б» и «б».When removing the sealed partition between the main sections “A” and “B”, the process of homogenization of the “epoxy resin-hardener” system to increase the degree of homogenization and its intensity is carried out using an untight activator partition (9) having passage channels (9 ") and impassable zones (9 '). The homogenization process is carried out by moving (squeezing) the contents of the reaction zone from one edge to the other through the activator (9). The modifier is introduced into the reaction zone by removing the airtight partition between sections "B" and " b. "

Claims (5)

1. Пленочная упаковка-реактор для получения продукта из многокомпонентной системы, состоящая из соединенных через герметичную перегородку пленочных секций, которые содержат отдельные компоненты указанной системы для их перемешивания при устранении герметичной перегородки и внешнем воздействии на реактор, и устройства для извлечения целевого продукта из упаковки, отличающаяся тем, что упаковка состоит из основных и вспомогательных секций или устройств для присоединения вспомогательных секций к основным секциям, при этом основные секции соединены между собой последовательно; вспомогательные секции соединены с основными секциями, преимущественно, параллельно, причем секции изготовлены из материала, позволяющего устанавливать энергетическое и/или материальное взаимодействие камеры смешивания с внешней средой и который выбран из группы: полимерные пленки с барьерными свойствами по кислороду и воздуху, газоселективные полупроницаемые мембраны, полимерные пленочные микро-, ультра- и нанофильтрационные материалы, газонепроницаемые полимерные пленки, соединенные с металлической фольгой, теплоизоляционные полимерные пленочные материалы, теплопроводящие пленочные материалы; суммарный объем смешиваемых компонентов и максимальный суммарный объем соединенных соседних секций, содержащих эти компоненты и образующих общую для них камеру смешивания, установлены из соотношения1. Film packaging reactor for producing a product from a multicomponent system, consisting of film sections connected through a sealed partition, which contain the individual components of the specified system for mixing them while eliminating the sealed partition and external impact on the reactor, and devices for extracting the target product from the package, characterized in that the package consists of main and auxiliary sections or devices for attaching auxiliary sections to the main sections, while the main sec the links are connected in series; auxiliary sections are connected to the main sections, mainly in parallel, and the sections are made of a material that allows you to establish the energy and / or material interaction of the mixing chamber with the external environment and which is selected from the group: polymer films with oxygen and air barrier properties, gas-selective semipermeable membranes, polymer film micro-, ultra- and nanofiltration materials, gas-tight polymer films connected to a metal foil, heat-insulating dimensional film materials, heat-conducting film materials; the total volume of the mixed components and the maximum total volume of the connected adjacent sections containing these components and forming a common mixing chamber for them are established from the relation
Figure 00000002
Figure 00000002
где ∑Vкомп - суммарный объем пары смешиваемых компонентов;where компV comp is the total volume of a pair of mixed components; ∑Vсекц - максимальный суммарный объем соединенных соседних секций.ΣV sections - the maximum total volume of connected adjacent sections.
2. Пленочная упаковка-реактор по п.1, отличающаяся тем, что герметичная перегородка имеет длину, равную 25-100% ширины соединенных через нее секций в месте их стыка.2. The film packaging reactor according to claim 1, characterized in that the sealed partition has a length equal to 25-100% of the width of the sections connected through it at their junction. 3. Пленочная упаковка-реактор по любому из вышеприведенных пунктов, отличающаяся тем, что герметичная перегородка имеет зоны, которые при нарушении герметичности перегородки не разрушаются и зоны, которые при этом разрушаются и образуют каналы для многократного двухстороннего прохода по ним компонентов и их смесей при поочередном многократном внешнем воздействии на камеру смешивания.3. Film-packaging reactor according to any one of the above paragraphs, characterized in that the sealed partition has zones that, when the septum is not sealed, and zones that collapse and form channels for repeated two-way passage of components and their mixtures through them alternately repeated external exposure to the mixing chamber. 4. Пленочная упаковка-реактор по любому из вышеприведенных пунктов, отличающаяся тем, что герметичная перегородка имеет длину равную 100% ширине соединенных через нее секций; пленочная упаковка-реактор содержит дополнительную негерметичную перегородку-активатор, которая расположена вблизи геометрического центра объединенных при устранении герметичной перегородки основных секций и которая содержит непроходимые зоны и проходные каналы для многократного двухстороннего прохода по этим каналам компонентов и их смесей при внешнем воздействии на камеру смешивания.4. Film packaging reactor according to any one of the above paragraphs, characterized in that the sealed partition has a length equal to 100% of the width of the sections connected through it; the film packaging-reactor contains an additional non-tight septum-activator, which is located near the geometric center of the main sections united when the sealed partition is removed and which contains impassable zones and passage channels for repeated two-way passage of these components and their mixtures when exposed to the mixing chamber. 5. Способ использования пленочной упаковки-реактора при получении целевого продукта из многокомпонентной системы, отличающийся тем, что изменяют расположение основных и вспомогательных секций, состав основных и вспомогательных секций, состав основных и вспомогательных компонентов, состав и расположение герметичных и негерметичных перегородок, степень наполнения основных секций исходными компонентами, состав вспомогательных секций и порядок их взаимодействия с основными секциями, порядок, время и интенсивность перемешивания исходных компонентов, выбор материалов для изготовления пленочных секций - и таким образом программируют и осуществляют заданную технологию получения целевого продукта.5. The method of using a film packaging reactor to obtain the target product from a multicomponent system, characterized in that the location of the main and auxiliary sections, the composition of the main and auxiliary sections, the composition of the main and auxiliary components, the composition and location of sealed and non-sealed partitions, the degree of filling of the main sections of the original components, the composition of the auxiliary sections and the order of their interaction with the main sections, the order, time and intensity of mixing of the original x components, choice of materials for producing film sections - and thus programmed and carried out predetermined technology to produce the desired product.
RU2006100246/12A 2006-01-10 2006-01-10 Film package-reactor and method of its application in preparation of product from multicomponent system RU2326794C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100246/12A RU2326794C2 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Film package-reactor and method of its application in preparation of product from multicomponent system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100246/12A RU2326794C2 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Film package-reactor and method of its application in preparation of product from multicomponent system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006100246A RU2006100246A (en) 2007-07-27
RU2326794C2 true RU2326794C2 (en) 2008-06-20

Family

ID=38431343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006100246/12A RU2326794C2 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Film package-reactor and method of its application in preparation of product from multicomponent system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2326794C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457992C1 (en) * 2011-04-22 2012-08-10 Михаил Александрович Литинский Flexible packing container and adapter for its fabrication

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457992C1 (en) * 2011-04-22 2012-08-10 Михаил Александрович Литинский Flexible packing container and adapter for its fabrication

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006100246A (en) 2007-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5559852B2 (en) Multi-chamber container with error prevention administration system
TW450817B (en) Osmotic delivery system, osmotic delivery system semipermiable body assembly, and method for controlling delivery rate of beneficial agents from osmotic delivery systems
CN100558344C (en) Solid formulation for dialysis and manufacture method thereof
TW201231154A (en) Electrical purification apparatus having a blocking spacer
RU2015105515A (en) Methods of manufacturing elastic containers
CN103080268A (en) Flexible container having a built-in auto-heating or auto-refrigerating element
RU2008130126A (en) HEAT EXCHANGER MIXING DEVICE
RU2326794C2 (en) Film package-reactor and method of its application in preparation of product from multicomponent system
CN103370263A (en) Device for storing and mixing substances
US10898872B2 (en) Static mixer
JP2013240582A (en) Mixing device for multi-component systems
US20220001342A1 (en) Static Mixer
US11826311B2 (en) Coaxial nozzle configuration and methods thereof
Testouri et al. Generation of Crystalline Polyurethane Foams Using Millifluidic Lab-on-a-Chip Technologies.
Singh et al. Novel membrane module for permeate flux augmentation and process intensification
CN112020345A (en) Apparatus and method for providing a preparation for parenteral nutrition
CN107645944A (en) The distributor of eye drops
JP6388750B1 (en) Multifunctional 2-pouch package with drop test durability
RU2457992C1 (en) Flexible packing container and adapter for its fabrication
EA013172B1 (en) Method for manual mixing components and a mixing film container
RU2007121742A (en) MEDICINAL LIQUIDS VESSEL AND CONTAINING MEDICINE MEDICINAL LIQUIDS VESSEL
JPS6316037A (en) Fluid mixer
Parikh et al. Dynamical Self-Assembly: Constrained phase separation and mesoscale dynamics in lipid membranes
RU2357903C1 (en) Film container-mixer (versions)
JP2003236355A (en) Mixing and stirring apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090111

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20100520

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190111