新型微氣泡/液滴生成調控裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于微化工技術領域，特別是涉及一種新型微氣泡/液滴生成調控裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，微化工技術已經成為化工領域的前沿技術，它具有高效率、可控性強、小型化、安裝靈活、操作安全、易于工業放大以及生產過程連續等優點。與傳統裝置相比，微化工的耗能更低，單位產量更高；微尺度、大比表面積、體積小、接觸范圍廣等特點可以強化傳質和傳熱過程，使某些特殊條件下的反應得以順利進行，因此，已在食品工業、化學分析、藥物研究、材料合成、結晶、乳化、蛋白質篩選等領域得到廣泛應用。氣泡和液滴在微流控技術的應用過程中經常出現，氣泡(液滴)進一步破裂成兩個或者更多的子氣泡(子液滴)是提高氣泡(液滴)生產效率的有效方法。
[0003]用于氣泡(液滴)破裂的微芯片結構可分為:1.分岔微通道。2.縮口型的微通道。3.含障礙物的微通道。
[0004]以上提及的三種微通道可以將一個氣泡(液滴)在同一時間破裂成兩個或多個，但難以實現子氣泡尺寸及頻率的簡捷操控。而且，分岔微通道所占空間較大，含障礙物的微通道難以加工導致實用性較差。
[0005]目前需要一種新式的微芯片結構能夠克服現有結構存在的缺陷，以更加簡捷的方法對子氣泡尺寸及頻率進行調控，有效提高微氣泡(液滴)的生產效率。
【實用新型內容】
[0006]為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種新型微氣泡/液滴生成調控裝置，克服現有技術中微氣泡/液滴破裂技術尺寸及頻率不好操控的問題。
[0007]本實用新型的技術方案是:
[0008]—種新型微氣泡/液滴生成調控裝置，包括微量注射栗與注射器、微芯片和收集器，微量注射栗上設置有注射器，注射器與微芯片入口使用膠管連接，微量注射栗和注射器有三個，分別和微芯片的三個入口連接，微芯片出口與收集器使用膠管連接。
[0009]所述微芯片由一個方形通道和一個T形通道交叉而成，微芯片入口有三個，方形通道設有連續相第一入口，T形通道分岔處一端設有連續相第二入口，T形通道兩端分別設有分散相入口和出口，所述方形通道和T形通道十字聚焦處到出口的直通道為主通道，連續相第二入口到主通道的連接通道為支通道；微芯片主通道截面的寬和高均小于1_ ;分散相及連續相的進口段長度不少于10_;連續相第二入口的通道截面尺寸小于主通道尺寸；連續相第二入口距十字聚焦處的距離不小于10mm，并且距出口的距離不小于10mm。
[0010]一種新型微氣泡/液滴生成調控方法，包括如下步驟:
[0011](I)溶液預處理:首先對溶液進行抽濾，過濾掉溶液中的雜質，以免堵塞通道；
[0012](2)裝置的調試:a.將準備好的溶液分別通過微量注射栗輸送并與微通道相連接；b.微芯片出口與收集器連接；c.檢查系統的氣密性，查看有無漏液的情況；d.啟動微量注射栗，設定好注射針筒的直徑和液相體積流量，開始驅動液體；
[0013](3)微氣泡的產生及調控:連續相和分散相在微芯片所示的進口處進入，在十字交口處形成氣泡/液滴，并在T形分岔口處的連續相第二入口輸入連續相，便于調節氣泡/液滴的空隙率，并對氣泡尺寸進行再裁剪。
[0014]所述步驟(3)進入微芯片生成裝置中的連續相和分散相為互不相溶的氣液兩相或液液兩相。
[0015]所述步驟(3)連續相流體與微芯片壁面潤濕性良好。
[0016]所述連續相和分散相的液相流體為牛頓流體或剪切變稀型非牛頓流體。
[0017]所述牛頓流體為水，醇類溶液，離子液體，芳香族液體或烷烴類液體。
[0018]所述剪切變稀型非牛頓流體為高分子化合物水溶液。
[0019]本實用新型的有益效果為:本實用新型裝置和方法在微芯片的十字聚焦結構中完成微氣泡/液滴的生成；在微芯片的T型分岔口中，完成對微氣泡/液滴尺寸的再調控；對已生成的微氣泡/液滴進行再裁剪，滿足后續的乳化、反應等要求。通過微量注射栗控制流量，結合微芯片的通道結構控制氣泡大小，大大提高了微氣泡/液滴的生產及乳化效率，降低了微芯片的占用空間，降低了成本。本實用新型裝置和方法使微氣泡/液滴的調控操作更加簡化且提高了控制精度，增加了可控性。
【附圖說明】
[0020]圖1本實用新型裝置結構示意圖；
[0021]圖2本實用新型裝置中微芯片結構示意圖；
[0022]其中:1.第一微量注射栗；2.第二微量注射栗；3.第三微量注射栗；4.高速攝像儀；5.電腦；6.微芯片；7.收集器；8.冷光源；9.連續相第一入口 ；10.分散相入口 ；11.連續相第二入口 ；12.出口。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0024]如圖1-2所示，本實用新型微氣泡/液滴生成調控裝置，包括微量注射栗與注射器、微芯片6和收集器7，微量注射栗1、2、3上設置有注射器，注射器與微芯片入口 9、10、11使用膠管連接，微芯片出口 12與收集器7使用膠管連接。
[0025]所述微芯片由一個方形通道和一個T形通道交叉而成，微芯片入口有三個，方形通道設有連續相第一入口 9，T形通道分岔處一端設有連續相第二入口 11，T形通道兩端分別設有分散相入口 10和出口 12，所述方形通道和T形通道十字聚焦處到出口的直通道為主通道，連續相第二入口到主通道的連接通道為支通道；微芯片主通道截面的寬和高均小于Imm ;分散相及連續相的進口段長度不少于1mm ;連續相第二入口的通道截面尺寸小于主通道尺寸；連續相第二入口距十字聚焦處的距離不小于10mm，并且距出口的距離不小于1mm0
[0026]實施例1
[0027]—種調控微氣泡尺寸的方法，包括如下步驟:
[0028]常溫下，將水與甘油按1:1的質量比投入到預處理燒杯內，攪拌10-60min。制得的甘油水溶液連接布氏漏斗和抽濾瓶，經由真空栗進行抽濾，共抽濾三次。用兩個注射器將準備好的甘油水溶液吸入，并將