[发明专利]一种高通量连续化均匀乳滴制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及医药、生物化工、食品等领域中乳液的制备装置，特别涉及一种 高通量连续化均匀乳滴制备装置。

技术背景

随着人类生活水平的不断提高，人们对乳液的需求越来越广泛，例如：在食 品工业中采用乳液，可以在保证口感的同时减少脂肪的摄入量；在化妆品工业中， 人们通过利用乳液，尽可能地减少香料中易挥发、易氧化物质在储存过程中的损 失。但是传统乳液制备方法(机械搅拌法、均质乳化法等)都存在一个共同的问 题——局部剪切力过大导致制备出的乳液粒径不均一，因此乳液稳定性差，重复 性不好。尤其当需要制备粒径较大的乳液时，这种弊端显得更为突出。另一方面， 由于生物体系对酸碱、有机溶剂和机械剪切力等都很敏感，因此局部过大的剪切 力很容易引起蛋白等生物物质的失活和分解。

Nakashima等(Nakashima T.，Shimizu M.，Kukizaki M..Membrane emulsification by microporous glass.Key Engineering Matrials，1991，61/62：513～516) 于1988年在日本化学工程年度会议上首次提出了膜乳化技术，该技术可以有效 地解决粒径不均一问题。但是，由于需要严格控制分散相通量，从而保证膜孔表 面生成的乳滴粒径均一，所以往往需要较长的操作时间，分散相通量较小。而且 该方法所采用的膜孔径通常为0.2-20μm，因此一般用来制备较小粒径的乳液。

本申请人与2006年4月21日申请了一种“均匀低剪切自吸式乳滴制备装置” (申请号为200610011769.9)，该申请揭示了一种自吸式均匀乳滴制备装置，其 结构是：与马达相连的转轴底部接圆柱体，液相分散器可由一敞开朝上或朝下且 侧壁上设有出料口的转筒和连接于转筒底部的圆柱体组合而成。该装置由于依靠 自吸才能将一相带入通道并分散于另一相中，所以需要相对较大的动力，而且实 现连续化生产较困难。同时，已经生成的乳滴可能会被再次吸入通道，最终对粒 径分布有一定的影响。

发明内容

本发明的目的在于开发一种高通量连续化均匀乳滴制备装置，采用该装置可 以在高通量连续化操作的同时，保证很小的外力作用即制备出粒径均一的乳液。

本发明的实施方案如下：

本发明提供的高通量连续化均匀乳滴制备装置，包括：空心圆筒(1)底部 连接密闭空心圆筒(2)，两者固定不动；与转轮(3)相连的套筒(4)位于空心 圆筒(1)之外，两者之间由密封圈(13)密闭；在密闭空心圆筒(2)外侧并连 接于套筒(4)底部的转筒(5)和套筒一起在转轮的带动下旋转，转筒(5)侧 壁上设有甩出成形孔(8)；圆筒(2)底部中心的凹槽与转筒(5)底部的圆锥体 共同组成转动定位器(7)；通过泵(14)将贮液罐(15)中的液体在密闭条件下 由空心圆筒(1)顶部分散相进料口(9)进料，并通过其侧壁上的分散相出料口 (10)将液体打入转筒(5)与圆筒(2)之间的通道(6)；将装置置于容器中， 容器侧壁下部设有连续相进料口(11)，侧壁上部设有乳液出料口(12)。

其中，所述通道(6)的宽度为5mm，所述圆筒(2)的直径为2cm-50cm， 所述成形孔(8)的直径为40μm-2mm。由泵(14)进料时，装置所能承受的压 力为1.0-1.5bar。

本发明提供的高通量连续化均匀乳滴制备装置具有下述优点：

分散相进料口(9)可以在密闭条件下高压连续打入分散相，连续相进料口 (11)连续打入连续相，通过甩出成形孔(8)制成乳液，并通过乳液出料口(12) 将乳液不断输出。整个流程可以保证连续化操作，处理量大。

通过设置固定圆筒(2)，可获得粒径均一的乳液；反之，若套筒(4)中装 满了液体，将需要较大的转速才能带动其旋转，而且装置的稳定性较差，容易发 生晃动造成粒径不均一。所以通过设置固定圆筒以及转动定位器，能保证液体通 过甩出成形孔(8)被甩出时所受到的力近似为定值，稳定性好。这样就可以通 过转速和出料口的孔径很好地控制乳滴的粒径，将粒径分布控制在一个较窄的范 围内。