专利名称：简易微囊发生器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产微胶囊的成型装置。
背景技术：
ZL00218100.2中公开了一种“静电技术/高压驱动微胶囊成型装置”，它由高压电场发生器、推进器、注射器、玻璃容器及支架构成，推进器连接支架的套筒，注射器与推进器连接，滑块与柱塞相连接，玻璃容器置于注射器针头下方，高压发生器的正极与注射器针头连接，负极放在玻璃容器底部。其原理为在注射器针头和玻璃容器间形成高压电场，当带正电液流表面某一微小部分电场力大于表面张力时，微小液滴便形成了。优点制备的微胶囊大小、形状一致，表面光滑质量高；装置操作简单、调整拆装方便；可根据需要制备大小适中的微胶囊，能够满足食品、医药和生物工程领域的需要。不足价格较贵，需要高压电场，技术尚不成熟，还没有形成商品化。
国外产品代表瑞士Nisco微胶囊包装系统微胶囊，优点商品化、系列化，不足价格昂贵，11万欧元是一般大学和普通研发机构难以承受的。
气流技术/空气剪切微胶囊成型装置，代表瑞士Nisco微胶囊包装系统Coaxial air flow driven Var J1该系统采用气体喷射驱动单喷头、同轴气流技术，单个分散胶囊直径达400-500um左右，其工作原理为液滴离开毛细管口的临界状态是重力+空气剪切力≥液体的表面张力。优点结构简单，质量可靠，不足国内售价2200欧元，无法在医药等工业化生产中大规模应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种简易微囊发生器，该装置不仅解决了国外产品价格高昂，难于普及的问题；而且也解决了国内静电微胶囊成型装置需要高压电场，技术不成熟的难题，用它生产的微胶囊粒径在300μm左右，达到了国外同类产品的先进水平。本发明的简易微胶囊发生器由注射器和三口空气剪切力发生装置组成，注射器外桶的末端与三口空气剪切力发生装置的一个端口密闭连接，注射器的针头垂直插在三口空气剪切力发生装置另外一个端口的内部。
根据需要本发明的简易微囊发生器装置可由单通道组合成多通道形式，提高单位时间内微胶囊的生产速率。通过调节空气流量，可改变微胶囊粒径的大小在300～500μm范围内可调。本发明的装置结构简单、紧凑，生产的微胶囊粒径在300～500μm左右，粒径范围广，价格较国外同类产品便宜许多，造价低，适合国内研究机构普及。与以往技术相比，该产品技术可靠，较以往产品有独创原理，生产的微胶囊粒径最小可达300μm左右。
图1为本发明简易微囊发生器装置的结构示意图，图2为本发明装置的工作原理图。
具体实施例方式
具体实施方式
一如图1和图2所示，本实施方式的简易微囊发生器由注射器1和三口空气剪切力发生装置2组成，注射器1的针头1-2垂直插在三口空气剪切力发生装置2一个端口的内部，三口空气剪切力发生装置2的另外两个端口分别与注射器1外桶1-1的末端和空气压缩机3连接。
本实施方式中，所述注射器1为2.5～20ml医用注射器。所述注射器的针头1-1为0.5mm医用针头。
工作原理液体芯材的体积对微胶囊的大小其决定作用，下洗的空气推力F等于空气压强P和有效作用面积S的乘积。当使用本发明装置生产微胶囊时，液体芯材随针头涌出，在针头处液滴体积变大，表面积变大，与空气接触的有效作用面积也越来越大，空气推力F随之增加，液滴重力G也在增大。当空气推力F和微胶囊本身重力G之和大于起粘滞作用的表面张力f时，微胶囊便脱离针头。F+G≥f时即为临界值，其中F＝P×S有效。
原理的数学推导我们建立了直径为R的液滴圆球数学模型来模拟微胶囊受力状况。半球投影面积S＝πR2，同理针头半径为r针头的投影面积S针＝πr2故F＝P×S有效＝P×(S-S针)＝Pπ(R2-r2)其中P-空气压强F-空气压力G＝ρg4/3πr3微小液滴的表面张力公式
σ＝RTln(Pr/P)ρr/2M式中Pr是液滴的曲率半径为r时的饱和蒸气压；P为平液面的饱和蒸气压；ρ，M，σ分别为液体的密度、摩尔质量和表面张力。可见对同一液体，在温度一定条件下。其中K＝RTρln(Pr/P)/2M为一常数，液滴表面张力σ＝Kr。
F+G≥σ，即(Pπ(R2-r2)+4ρgπr3/3)÷r≥K时即为微胶囊生成的临界值。
任何基于本发明的原理，结构类似、大小不用的各种微囊发生装置，都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.简易微囊发生器，其特征在于所述微囊发生器由注射器(1)和三口空气剪切力发生装置(2)组成，注射器(1)外桶(1-1)的末端与三口空气剪切力发生装置(2)的一个端口密闭连接，注射器(1)的针头(1-2)垂直插在三口空气剪切力发生装置(2)的另外一个端口的内部。
2.根据权利要求1所述的简易微囊发生器，其特征在于所述注射器(1)为2.5～20ml医用注射器。
3.根据权利要求1或2所述的简易微囊发生器，其特征在于所述注射器的针头(1-2)为0.5mm医用针头。
全文摘要
简易微囊发生器，涉及一种生产微胶囊的成型装置。为了解决国外产品价格高昂，难于普及的问题；和国内静电微胶囊成型装置需要高压电场，技术不成熟的难题，本发明的微囊发生器注射器(1)外桶(1－1)的末端与三口空气剪切力发生装置(2)的一个端口密闭连接，注射器(1)的针头(1－2)垂直插在三口空气剪切力发生装置(2)的另外一个端口的内部。本发明的装置结构简单、紧凑，生产的微胶囊粒径在300～500μm左右，粒径范围广，价格较国外同类产品便宜许多，造价低，适合国内普及。
文档编号B01J13/02GK1958147SQ20061015083
公开日2007年5月9日 申请日期2006年9月28日 优先权日2006年9月28日
发明者王炎, 慕庆峰, 赵敏 申请人:哈尔滨工业大学