专利名称：内射流真空均质乳化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种内射流真空均质乳化装置，属于生产膏霜类化装品及药物软膏的专用机械。
目前，国外化装品及药物软膏乳化机械大多为间歇式真空均质乳化机，如日本MIZUHO公司生产的VTU型真空搅拌装置及瑞士FRAMY公司生产的VME型真空乳化机等。其基本原理是在一只真空乳化罐内放置一只低速刮壁搅拌器、一只高速搅拌器及一只高速均质器。三者转轴套在一起形成三轴合一的三重式结构，结构十分复杂，造价昂贵，动力消耗大。乳化产品的分散相平均颗粒直径只能达到2－3微米，其中直径相等颗粒的比例低于80％。
国内自产的乳化机主要有两种一种是上述国外乳化机的仿制品，其技术水平低于国外同类产品，造价亦相当昂贵。另一种是本实用新型发明人徐永北研制的PME半连续式乳化机，它是先将油相原料及水相原料分别加热至95℃－100℃后放入预乳化罐搅拌预乳化，再经流量计进入压力泵吸口，同时香精被加压后也经流量计进入压力泵吸口，两者经压力泵加压后打入乳化冷却器中边乳化边冷却，一次完成乳化作业。其缺点是乳化力不能调节，不适用于高粘度物料的乳化，而且无法在低温下添加热敏性药剂。
本实用新型的目的是提供一种新型的内射流真空均质乳化装置，即突破了国外常规的三重式搅拌乳化原理，同时又能克服国内PME半连续式乳化机存在的上述缺陷。
为实现上述目的，本实用新型由油相原料加热搅拌罐、水相原料加热搅抖罐、真空乳化罐、低速刮壁搅抖器、内射流乳化反应器、增速均质器、真空泵、升举机构、翻倒机构、电机、减速机及变速电机等部分构成。它用内射流乳化反应器和增速均质器取代国外真空乳化机中常用的高速搅抖器和高速均质器。其增速均质器位于真空乳化罐内底部中央，上端与内射流乳化反应器相连，两者内部相通，形成一个内循环的强乳化系统。增速均质器转子的转轴与真空乳化罐外的变速电机相连。低速刮壁搅拌器也位于真空乳化罐内，其转轴穿出罐盖与同电机相连的减速机相连。这样，在增速均质器、内射流乳化反应器及低速刮壁搅拌器的共同作用下，可使真空乳化罐内的全部乳化物料实现乳化、均质、传热均一化。
本实用新型的优点是(1).乳化产品的分散相颗粒平均直径可缩小至1－－2微米，其中直径相等颗粒的比例大于90％；(2).乳化力可根据不同乳化制品的要求进行调节；(3).可根据香精和药剂的不同要求，在适宜的温度下将其添加到乳化制品中，尤其是不影响热敏性药剂的添加；(4).设备造价低，动力消耗只有国外同类产品的1／3－1／4。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述。
图1是本实用新型内射流真空乳化装置的构成示意图。
图2是本实用新型的增速均质器的结构示意图。
图3是图2沿A－A的剖视图。
图4是本实用新型的内射流乳化反应器的结构示意图。
图5是内射流乳化反应器的边孔分流板的示意图。
图6是增速均质器与内射流乳化反应器的连接示意图。
如
图1所示，增速均质器3被固定在真空乳化罐1内底部中央，其上端与内射流乳化反应器4相连，下部与罐体外的变速电机7相连。低速刮壁搅拌器2呈框形，其边缘固定有刮板25，其转轴穿出罐盖11与由按装在横梁13中央的电机5带动的减速机6相连。横梁13的两端分别固定在位于真空乳化罐1左右两侧的油缸14的活塞头上，它与油缸14、贮油箱15、油泵16、回油阀17一起构成升举机构。真空乳化罐1罐体外有一层与之连为一体的冷却夹套22，进水阀23位于其左侧下方，出水阀24位于其右侧上方。整个真空乳化罐1通过罐体冷却套22的两根转轴21a、21b安放在机架上，其中转轴21b与翻倒机构10相连。当乳化完毕后，开动油泵16，油缸14中的活塞升起，顶起横梁13，即可将罐盖11及低速刮壁搅拌器2一并举起，再启动翻倒机构10，就可将真空乳化罐1内的成品倒出。当回油阀17被打开后，油缸14中的油被横梁13、罐盖11等的重力压回贮油箱15中，罐盖11及低速刮壁搅拌器2即可回到原来的位置。
仍见
图1，油相原料加热搅拌罐8和水相原料加热搅拌罐9分别用于加热熔化油相原料和水相原料。两种原料经加热熔化后均通过罐盖11上的过滤器18进入真空乳化罐1中。真空泵12通过破真空阀20与罐盖11上的另一个过滤器19相连。这样，开动真空泵12，即可将罐内空气抽出。当乳化完毕需要破真空时，只需停掉真空泵12，打开破真空阀20，空气便可进入真空乳化罐1内。
如图2所示，增速均质器3由定子26、转子27、冲击齿28等三部分构成。定子26为一中空的圆柱体，转子27位于其内。冲击齿28由螺丝等距离的固定在定子26的内壁上，与转子27相对。转子26的齿数可在20－100之间，其转轴伸出真空乳化罐1外与变速电机7相连。冲击齿28的齿数则在20－－40之间。进料口30和出料口31均位于增速均质器3的定子26与内射流乳化反应器4相连接的一面，两者之间由挡板32隔开，以防止出料口31内的物料回流到进料口30。挡板32与定子26的内壁连为一体，并与转子27相对，两者之间的距离在0.05－1毫米之间，为了便于进料，进料口30外焊有一根金属短管41。
如图4所示，内射流乳化反应器4由壳体33、出料帽34和若干级反应单元组成。除最后一级外，每级反应单元均是由一个边孔分流板35、一个螺旋体36、一个中空分流管37依次连接而成。而最后一级反应单元则是由一个边孔分流板35和一个中空分流板39组成。在一个内射流乳化反应器4内可有6－99级反应单元，其数量按需要而定。
如图5所示，边孔分流板35是由一块金属圆板在其周边等距离的切开四块，然后弯曲被切开部分，使之与圆板本身成直角而制成的。这样，在边孔分流板的周边上就等距离的形成4个流道。
中空分流管37呈“帽状”，由一块中间有一圆孔的金属圆板和一根金属圆管焊接而成，参见图4。它与边孔分流板35周边上的四个弯曲部分焊接，这样，两者之间就形成一个空腔，螺旋体36即位于其内。它的一端与边孔分流板35相焊接，另一端插入中空分流37内。中空分流管37的管壁上还沿同一圆周等距离的开有四个分流孔39，中孔分流板38则是一块中部有一圆孔的金属圆板。
内射流乳化反应器4的壳体33主体部分为一金属圆管，其进料一端的直径相对于主体部分较小，与增速均质器3的出料口31相适应。其靠近出料帽34一端管壁上还沿同一圆周等距离的开了四个出料孔40。出料帽罩在内射流乳化反应器出料的一端，与壳体33焊为一体。
如图6所示，内射流乳化反应器4进料的一端焊接在增速均质器3的出料口31上，两者内部相通，形成一个内循环的强乳化系统。增速均质器3的转子27以750－3500转／分的速度快速旋转，使进料口30处呈负压状态，将被乳化物料吸入并迅速提高其流速。在1／50秒内，被乳化物料的流速可由0急增至18米／秒。高速流动的流体随着转子27的旋转向出料口31冲去，其间遇到冲击齿28，便产生强大的撞击力和剪切力，使乳液中分散相的颗粒急速破碎。同时，由于液体的粘性滞流性质使之与转子27叶片间产生速度差，这样又产生了新的剪切力，使分散相颗粒的直径进一步减小。
由增速均质器3来的高速流体冲入内射流化反应器4后就分成4路从边孔分流板35的流道流向中空分流管37的中央，在螺旋体36的作用下，流体发生旋转运动，并分4路从中空分流管37的分流孔39射向下级反应单元，此时高速流体已被切割了16次。依此类推，当流体经过5级反应单元后，被切割的次数已达1048576次。加之流体在这里不断产生高速碰撞和局部爆发作用，进一步增加了乳化强度。被乳化物料冲出内射流乳化反应器4后，经过低速刮壁搅拌器2的搅拌，又可再次进入增速均质器3的进料口30，这样，就形成一个循环往复的乳化过程，可使被乳化物料分散相平均颗粒直径减小到1－2微米。
在乳化过程中，控制增速均质器3的转子27的转速和乳化作业时间，即可有效地改变本实用新型乳化力的强弱。这样，本实用新型就可运用于不同乳化产品的生产。
权利要求1.内射流真空均质乳化装置，包括油相原料加热搅拌罐、水相原料加热搅拌罐、真空乳化罐、低速刮壁搅拌器、真空泵、升举机构、翻倒机构、电机、减速机和变速电机等部分，其特征在于它还包括一个增速均质器3和一个内射流乳化反应器4；增速均质器3位于真空乳化罐1内底部中央，其上端与内射流乳化反应器4相连，两者内部相通，其下端则与变速电机7相连；低速刮壁搅拌器2的转轴穿出罐盖11与减速机6相连。
2.如权利要求1所述内射流真空均质乳化装置，其特征在于增速均质器3由定子26、转子27、冲击齿28等三部分构成，定子26为一中空的圆柱体，转子27位于其内，其转轴伸出定子26外，冲击齿28等距离的分布在定子26的内壁上，与转子27相对。
3.如权利要求2所述内射流真空均质乳化装置，其特征在于均质增速器3的转子27的齿数在20－100之间，冲击齿28的齿数在20－－40之间。
4.如权利要求2或3所述内射流真空均质乳化装置，其特征在于增速均质器3的定子26上开有进料口30和出料口31，两者之间由位于定子26内壁上的挡板32隔开，挡板32与转子27相对，两者之间的距离在0.05－－1毫米之间。
5.如权利要求1所述内射流真空均质乳化装置，其特征在于内射流乳化反应器4由壳体33、出料帽34和若干级反应单元组成，反应单元的级数根据需要在6－99之间。
6.如权利要求5所述内射流真空均质乳化装置，其特征在于内射流乳化反应器4的壳体33为一金属圆管，其进料一端的直径相应于壳体33主体部分较小，与增速均质器3的出料口31相适应，其靠近出料帽34的管壁上还沿同一圆周开有4个出料孔40。
7.如权利要求5所述内射流真空均质乳化装置，其特征在于内射流乳化反应器4的最后一级反应单元由边孔分流板35和中空分流板38组成，而其余各级反应单元均是由边孔分流板35、螺旋体36、中空分流管37依次连接而成，螺旋体36一端焊接在边孔分流板35上，另一端插入中空分流管37内。
8.如权利要求7所述内射流真空均质乳化装置，其特征在于边孔分流板35沿其周边等距离的有4小块折成与板体本身成90°，这样在边孔分流板35的周边上就形成4个流道。
9.如权利要求7所述内射流真空均质乳化装置，其特征在于中空分流管37呈“帽状”，由一块中部有一圆孔的金属圆板和一根金属短管焊接而成，其管壁上沿同一圆周等距离的开有四个分流孔39，而中孔分流板38是一块中部有一圆孔的金属圆板。
专利摘要本实用新型涉及一种内射流真空均质乳化装置，可将被乳化物料的分散相颗粒平均直径缩小到1-2微米。其增速均质器位于真空乳化罐底部中央，上端与内射流乳化反应器相连，两者内部相通。增速均质器转子的转轴下端与变速电机相连，低速刮壁搅拌器的转轴穿出真空乳化罐罐盖与减速机相连。在增速均质器、内射流乳化反应器和低速刮壁搅拌器的共同作用下，可使真空乳化罐内的全部被乳化物料实现乳化、均质、传热均一化。
文档编号B01F5/02GK2100251SQ9122044
公开日1992年4月1日 申请日期1991年10月5日 优先权日1991年10月5日
发明者徐永北, 梁国珠, 徐 明 申请人:南京市日用化学工业研究所