[发明专利]用于制备乳液的超声处理腔室

说明书

发明领域

本发明通常涉及超声混合各种相以制备乳液的系统。更具体地，本发明公开了一种用于将至少第一相和第二相超声混合以制备乳液的超声混合系统。

发明背景

许多目前使用的产品由一种或多种乳液组成。具体地，存在大量用于将皮肤健康益处应用于使用者的皮肤、毛发和身体的化妆品乳液。此外，许多其它乳液被用来向不活泼的物体提供益处，例如，清理厨房工作台面、玻璃等等。乳液通常由分散相和连续相组成并且通常以加入表面活性剂或具有变化的亲水/亲油平衡(HLB)的表面活性剂的组合来形成。虽然乳液是有用的，但是目前的混合方法存在许多问题，这些问题会在制备这些溶液中造成时间、能量和资金的浪费。

具体地，目前乳液以分批类型的方法(通过冷混合或热混合的方法)来制备。冷混合的方法通常由将多种组分或相加入到釜中，随后通过刀片、叶片(baffle)或漩涡片来施加搅动来组成。热混合方法与冷混合方法相类似来进行，除了组分或相在混合前通常被加热到室温以上，例如大约40℃至大约100℃的温度，并且随后在组分和相已被混合之后冷却回室温。在两种方法中，各种相都是通过许多方法包括倾卸、倒、和/或筛中的一种来人工加入。

这些将相混合进乳液的传统方法存在一些问题。例如，如上所述，所有相都是按顺序人工加入。在加入相之前，各个相的组分需要被称量，这可能导致人为的误差。具体地，错误地称量可能随着加入的量而发生。此外，通过人工加入组分，存在着组分从容器中溅溢或不完整地从容器中转移到另一个容器的风险。

利用传统方法来混合相的一个其它主要的问题在于分批方法(例如，如上所述的冷混合方法和热混合方法)需要加热时间、混合时间、和以及完全手工的且留给每个配料员理解说明的额外时间。这些实践可能导致批-批和混合组分-混合组分的不一致性。此外，这些方法需要数小时来完成，这可能变得非常贵。

基于上述，本领域中存在提供超声能量的混合系统以增强将两相或更多相混合成乳液的需要。此外，将有利的是，如果系统可以被构型以加强超声空化的机理，从而提高了将相有效地混合以形成乳液的可能性。

发明简述

一方面，用于将至少两相混合以制备乳液的超声混合系统通常包括处理腔室，所述处理腔室包括具有纵向相对端和内部空间的加长壳体。所述壳体通常在其纵向的至少一端处被封闭，并且具有至少第一入口，该第一入口用于接收至少第一相进入壳体的内部空间；和第二入口，该第二入口用于接收至少第二相进入壳体的内部空间；以及至少一个出口，所述第一相和所述第二相超声混合后，乳液通过该出口从壳体中排出。所述出口自所述第一和所述第二入口纵向间隔，使得液体(即，第一相和/或第二相)在壳体的内部空间内从所述第一和所述第二入口纵向流至所述出口。在一个实施方案中，所述壳体包括不止两个分开的口，该口用于接收要混合的额外的相来制备乳液。至少一个加长的超声波导组件在壳体的内部空间中纵向延伸，并且可以预定的超声频率来运行以通过超声赋予能量并将在壳体中流动的第一相和第二相(以及任何额外的相)混合。

波导组件通常包括加长的超声振杆，该超声振杆至少部分地位于壳体中的第一入口和第二入口与出口的中间，并且具有设置成与在壳体中从第一入口和第二入口到出口流动的第一相和第二相接触的外表面。多个分离的搅动构件与振杆的外表面相接触并横向地从位于第一入口和第二入口与出口中间的振杆的外表面向外延伸，并彼此纵向间隔。构造并设置搅动构件和振杆用于当振杆以预定频率超声振动时搅动构件相对于振杆动态运动，并且在相应的预定频率下以搅动构件的超声空化模式运行以及第一相和第二相在腔室中的混合。

这样，本发明涉及一种用于制备乳液的超声混合系统。所述混合系统包括处理腔室，该处理腔室包括具有纵向相对端和内部空间的加长壳体，和在壳体的内部空间中纵向延伸的加长超声波导组件，并且可以预定超声频率运行以通过超声赋予能量并且将在壳体中流动的第一相和第二相混合以制备乳液。壳体在其至少一端被封闭并且具有至少一个第一入口，用于接收第一相进入壳体内部空间；和第二入口，用于接收第二相进入壳体内部空间；和至少一个出口，第一相和第二相的超声混合乳液后，所述乳液通过该出口从壳体中排出。出口自第一和第二入口纵向设置，使得第一相和第二相在壳体的内部空间中从第一和第二入口纵向流至出口。