專利名稱：簡易微囊發生器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種生產微膠囊的成型裝置。
背景技術：
ZL00218100.2中公開了一種“靜電技術/高壓驅動微膠囊成型裝置”，它由高壓電場發生器、推進器、注射器、玻璃容器及支架構成，推進器連接支架的套筒，注射器與推進器連接，滑塊與柱塞相連接，玻璃容器置于注射器針頭下方，高壓發生器的正極與注射器針頭連接，負極放在玻璃容器底部。其原理為在注射器針頭和玻璃容器間形成高壓電場，當帶正電液流表面某一微小部分電場力大于表面張力時，微小液滴便形成了。優點制備的微膠囊大小、形狀一致，表面光滑質量高；裝置操作簡單、調整拆裝方便；可根據需要制備大小適中的微膠囊，能夠滿足食品、醫藥和生物工程領域的需要。不足價格較貴，需要高壓電場，技術尚不成熟，還沒有形成商品化。
國外產品代表瑞士Nisco微膠囊包裝系統微膠囊，優點商品化、系列化，不足價格昂貴，11萬歐元是一般大學和普通研發機構難以承受的。
氣流技術/空氣剪切微膠囊成型裝置，代表瑞士Nisco微膠囊包裝系統Coaxial air flow driven Var J1該系統采用氣體噴射驅動單噴頭、同軸氣流技術，單個分散膠囊直徑達400-500um左右，其工作原理為液滴離開毛細管口的臨界狀態是重力+空氣剪切力≥液體的表面張力。優點結構簡單，質量可靠，不足國內售價2200歐元，無法在醫藥等工業化生產中大規模應用。
發明內容
本發明的目的是提供一種簡易微囊發生器，該裝置不僅解決了國外產品價格高昂，難于普及的問題；而且也解決了國內靜電微膠囊成型裝置需要高壓電場，技術不成熟的難題，用它生產的微膠囊粒徑在300μm左右，達到了國外同類產品的先進水平。本發明的簡易微膠囊發生器由注射器和三口空氣剪切力發生裝置組成，注射器外桶的末端與三口空氣剪切力發生裝置的一個端口密閉連接，注射器的針頭垂直插在三口空氣剪切力發生裝置另外一個端口的內部。
根據需要本發明的簡易微囊發生器裝置可由單通道組合成多通道形式，提高單位時間內微膠囊的生產速率。通過調節空氣流量，可改變微膠囊粒徑的大小在300～500μm范圍內可調。本發明的裝置結構簡單、緊湊，生產的微膠囊粒徑在300～500μm左右，粒徑范圍廣，價格較國外同類產品便宜許多，造價低，適合國內研究機構普及。與以往技術相比，該產品技術可靠，較以往產品有獨創原理，生產的微膠囊粒徑最小可達300μm左右。
圖1為本發明簡易微囊發生器裝置的結構示意圖，圖2為本發明裝置的工作原理圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一如圖1和圖2所示，本實施方式的簡易微囊發生器由注射器1和三口空氣剪切力發生裝置2組成，注射器1的針頭1-2垂直插在三口空氣剪切力發生裝置2一個端口的內部，三口空氣剪切力發生裝置2的另外兩個端口分別與注射器1外桶1-1的末端和空氣壓縮機3連接。
本實施方式中，所述注射器1為2.5～20ml醫用注射器。所述注射器的針頭1-1為0.5mm醫用針頭。
工作原理液體芯材的體積對微膠囊的大小其決定作用，下洗的空氣推力F等于空氣壓強P和有效作用面積S的乘積。當使用本發明裝置生產微膠囊時，液體芯材隨針頭涌出，在針頭處液滴體積變大，表面積變大，與空氣接觸的有效作用面積也越來越大，空氣推力F隨之增加，液滴重力G也在增大。當空氣推力F和微膠囊本身重力G之和大于起粘滯作用的表面張力f時，微膠囊便脫離針頭。F+G≥f時即為臨界值，其中F＝P×S有效。
原理的數學推導我們建立了直徑為R的液滴圓球數學模型來模擬微膠囊受力狀況。半球投影面積S＝πR2，同理針頭半徑為r針頭的投影面積S針＝πr2故F＝P×S有效＝P×(S-S針)＝Pπ(R2-r2)其中P-空氣壓強F-空氣壓力G＝ρg4/3πr3微小液滴的表面張力公式
σ＝RTln(Pr/P)ρr/2M式中Pr是液滴的曲率半徑為r時的飽和蒸氣壓；P為平液面的飽和蒸氣壓；ρ，M，σ分別為液體的密度、摩爾質量和表面張力。可見對同一液體，在溫度一定條件下。其中K＝RTρln(Pr/P)/2M為一常數，液滴表面張力σ＝Kr。
F+G≥σ，即(Pπ(R2-r2)+4ρgπr3/3)÷r≥K時即為微膠囊生成的臨界值。
任何基于本發明的原理，結構類似、大小不用的各種微囊發生裝置，都屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.簡易微囊發生器，其特征在于所述微囊發生器由注射器(1)和三口空氣剪切力發生裝置(2)組成，注射器(1)外桶(1-1)的末端與三口空氣剪切力發生裝置(2)的一個端口密閉連接，注射器(1)的針頭(1-2)垂直插在三口空氣剪切力發生裝置(2)的另外一個端口的內部。
2.根據權利要求1所述的簡易微囊發生器，其特征在于所述注射器(1)為2.5～20ml醫用注射器。
3.根據權利要求1或2所述的簡易微囊發生器，其特征在于所述注射器的針頭(1-2)為0.5mm醫用針頭。
全文摘要
簡易微囊發生器，涉及一種生產微膠囊的成型裝置。為了解決國外產品價格高昂，難于普及的問題；和國內靜電微膠囊成型裝置需要高壓電場，技術不成熟的難題，本發明的微囊發生器注射器(1)外桶(1－1)的末端與三口空氣剪切力發生裝置(2)的一個端口密閉連接，注射器(1)的針頭(1－2)垂直插在三口空氣剪切力發生裝置(2)的另外一個端口的內部。本發明的裝置結構簡單、緊湊，生產的微膠囊粒徑在300～500μm左右，粒徑范圍廣，價格較國外同類產品便宜許多，造價低，適合國內普及。
文檔編號B01J13/02GK1958147SQ20061015083
公開日2007年5月9日 申請日期2006年9月28日 優先權日2006年9月28日
發明者王炎, 慕慶峰, 趙敏 申請人:哈爾濱工業大學