本发明涉及乳化混合,特别是涉及一种乳液制备用微流控乳化装置。
背景技术:
1、微流控乳化装置是一种利用微流控技术进行液体乳化的设备。在微流控系统中,液体通过微米级尺度的通道或孔道流动,这些微小结构能够精确控制流体的混合、分散和对撞,从而实现非常高效的乳化效果。微流控乳化技术能够制备出粒径均匀、稳定性高的乳液,如纳米级乳液,广泛应用在化妆品、食品科学和药品等技术领域。
2、目前的微流控乳化设备多属于被动式混合类型,其利用流道的几何尺寸的变化使得流体在流道内不断的碰撞和分散,例如授权公告号为cn211329433u的中国实用新型专利便公开了一种微流控乳化系统,该实用新型便是通过微流道的几何尺寸的变化使得油相和水相在微流道中碰撞以及分散,从而达到乳化的目的,但是该方案仍存在以下问题:油相和水相沿着微流道向前流动的过程中,油相和水相相互碰撞的动能逐渐减小,如此会造成乳化效率降低。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对目前的微流控乳化设备所存在的问题,提供一种乳液制备用微流控乳化装置,用以解决现有的乳化设备乳化效率低的问题。
2、上述目的通过下述技术方案实现:
3、一种乳液制备用微流控乳化装置包括:
4、壳体;
5、第一微流道,第一微流道设于壳体内;
6、入料口,入料口开设在壳体上且连通第一微流道的一端;
7、第二微流道,第二微流道与第一微流道远离入料口的一端相连通;
8、出料口,出料口开设在壳体上且连通第二微流道远离第一微流道的一端;
9、第二微流道为圆柱形,第二微流道的两端均设有端部环,两个端部环之间设置有螺旋板;
10、螺旋板包括第一螺旋部分和第二螺旋部分,第一螺旋部分和第二螺旋部分沿其轴线所在方向固定连接,第一螺旋部分和第二螺旋部分的旋向相反;
11、螺旋板的直径沿物料的流动方向呈阶梯状减小。
12、在其中一个实施例中,所述第一微流道包括干流部分和支流部分,干流部分的流道形状为y型,入料口有两个且与干流部分的两个流道脚连通,干流部分的流道头与第二微流道相连通,支流部分有多个,支流部分的流道形状为弧形,多个支流部分间隔设置在干流部分上,且支流部分的两端连通在干流部分上。
13、在其中一个实施例中,所述第二微流道内转动设有若干的混合轮,若干的混合轮分为两组,两组混合轮分别沿螺旋板的两个侧边排布,相邻两个混合轮之间留有预设间隙且相邻两个混合轮之间的旋向相反。
14、在其中一个实施例中,所述混合轮为多角星形。
15、在其中一个实施例中,所述第二微流道内设有驱动组件,驱动组件用于驱动混合轮转动,并使得相邻两个混合轮之间的旋向相反。
16、在其中一个实施例中,所述驱动组件包括转动环、固定环和齿柱,转动环有多个,多个转动环沿第二微流道的轴线间隔排布于第二微流道的外侧,转动环能够绕其轴线转动,转动环的一端向内开设有环形槽,环形槽的底部开设有环形齿盘,固定环沿第二微流道的轴线间隔排布于第二微流道的外侧,且固定环位于转动环的内侧,齿柱转动连接在固定环上且齿柱与环形齿盘相啮合,齿柱的另一端与混合轮固定连接;
17、连续相邻的三个转动环,位于中间的转动环上的环形槽和与其相邻的一个转动环上的环形槽位置相对,且和与其相邻的另一个转动环上的环形槽位置相背。
18、在其中一个实施例中,所述第二微流道的外侧且沿第二微流道的轴线间隔设有环形定位槽,转动环转动设于环形定位槽内且远离第二微流道的轴线,固定环固定设于环形定位槽内且靠近第二微流道的轴线。
19、在其中一个实施例中,所述壳体上且位于环形定位槽的外侧设有长环槽,长环槽内转动连接有主动磁环,转动环内嵌设有被动磁环,主动磁环能够通过磁吸力带动被动磁环同步转动。
20、在其中一个实施例中,所述主动磁环的外侧周向均布有导流叶片,外壳的上表面还开设有进气口,进气口靠近长环槽的一端且连通长环槽,外壳的上表面还开设有出气口,出气口靠近长环槽的另一端且连通长环槽;
21、从进气口向长环槽内鼓入预设压力的空气,空气通过导流叶片时能够带动主动磁环转动。
22、在其中一个实施例中,所述主动磁环、转动环以及固定环均通过两个半圆环连接形成。
23、本发明的有益效果是:
24、1.本发明设置了螺旋板,由于第一螺旋部分和第二螺旋部分的螺旋旋向相反,因此物料经第一螺旋部分的螺旋导向流动到第二螺旋部分的所在位置后,物料中的油相和水相进一步的碰撞混合,使得物料的乳化效果提高。
25、2.本发明设置了螺旋板,由于螺旋板的直径沿物料的流动方向呈阶梯状减小,因此在螺旋板变径的台阶位置处,大直径区域处的部分物料会在重力落差作用下,碰撞到小直径区域处的物料,从而促进物料的乳化混合。
26、3.本发明设置了螺旋板,由于螺旋板直径自外向内逐渐减小,所以物料在向前流动的过程中从外到内逐渐被挤压,如此有利于油相和水相的混合,以便于促进物料的乳化混合,使得物料的乳化均匀性更好。
1.一种乳液制备用微流控乳化装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种乳液制备用微流控乳化装置,其特征在于,所述第一微流道包括干流部分和支流部分,干流部分的流道形状为y型,入料口有两个且与干流部分的两个流道脚连通,干流部分的流道头与第二微流道相连通,支流部分有多个,支流部分的流道形状为弧形,多个支流部分间隔设置在干流部分上,且支流部分的两端连通在干流部分上。
3.根据权利要求1所述的一种乳液制备用微流控乳化装置,其特征在于,所述第二微流道内转动设有若干的混合轮,若干的混合轮分为两组,两组混合轮分别沿螺旋板的两个侧边排布,相邻两个混合轮之间留有预设间隙且相邻两个混合轮之间的旋向相反。
4.根据权利要求3所述的一种乳液制备用微流控乳化装置,其特征在于,所述混合轮为多角星形。
5.根据权利要求3所述的一种乳液制备用微流控乳化装置,其特征在于,所述第二微流道内设有驱动组件,驱动组件用于驱动混合轮转动,并使得相邻两个混合轮之间的旋向相反。
6.根据权利要求5所述的一种乳液制备用微流控乳化装置,其特征在于,所述驱动组件包括转动环、固定环和齿柱,转动环有多个,多个转动环沿第二微流道的轴线间隔排布于第二微流道的外侧,转动环能够绕其轴线转动,转动环的一端向内开设有环形槽,环形槽的底部开设有环形齿盘,固定环沿第二微流道的轴线间隔排布于第二微流道的外侧,且固定环位于转动环的内侧,齿柱转动连接在固定环上且齿柱与环形齿盘相啮合,齿柱的另一端与混合轮固定连接;
7.根据权利要求6所述的一种乳液制备用微流控乳化装置,其特征在于,所述第二微流道的外侧且沿第二微流道的轴线间隔设有环形定位槽,转动环转动设于环形定位槽内且远离第二微流道的轴线,固定环固定设于环形定位槽内且靠近第二微流道的轴线。
8.根据权利要求6所述的一种乳液制备用微流控乳化装置,其特征在于,所述壳体上且位于环形定位槽的外侧设有长环槽,长环槽内转动连接有主动磁环,转动环内嵌设有被动磁环,主动磁环能够通过磁吸力带动被动磁环同步转动。
9.根据权利要求8所述的一种乳液制备用微流控乳化装置,其特征在于,所述主动磁环的外侧周向均布有导流叶片,外壳的上表面还开设有进气口,进气口靠近长环槽的一端且连通长环槽,外壳的上表面还开设有出气口,出气口靠近长环槽的另一端且连通长环槽;
10.根据权利要求8所述的一种乳液制备用微流控乳化装置,其特征在于,所述主动磁环、转动环以及固定环均通过两个半圆环连接形成。