用于制造分散单元的装置及相关的组件和制造方法与流程

本发明涉及一种用于制造分散单元的装置，每个分散单元包括含有至少一种第一流体的核和能够保持所述核的壳，所述壳由第二流体获得，所述装置包括空心主体，所述空心主体界定出：

用于分配所述第一流体的内导管，所述内导管界定出内容积；

用于分配所述第二流体的外导管，所述内导管和所述外导管沿纵轴同轴延伸。

背景技术：

这种装置用于插入到一种含有流体分配系统的用于制造分散单元的组件中。

分散单元例如由分散在连续相中的毫米级尺寸的胶囊形成。这种胶囊通常包括包封在凝胶壳中的液体核。

或者，该单元由液滴的分散体形成。液滴由含有化妆品或生物活性成分的第一液体内相形成，并分散在形成连续相的第二液体外相中。第一内相例如为油性的，而第二外相例如为水性的。薄凝聚膜保证液滴完整。

这些类型的分散单元用于许多技术领域，诸如农产饲料领域、化妆品或医疗领域。

在现有技术中，已经存在通过微流体制造分散单元的装置。这些类型的装置通常包括沿纵轴同轴延伸的二个或三个流体流动导管。流体沿导管竖直流动到装置的外部以形成分散单元。

然而，这种类型的装置并不总能具体控制所制造的分散单元的尺寸。此外，这种类型的装置不能以高度可重复的方式制造工业量级的分散单元。

技术实现要素：

因此，本发明的一个目的是提供一种用于以高度可重复且易于进行制造的方式制造尺寸可控的分散单元的装置。

本发明的另一个目的是提供一种用于能够制造工业量级的分散单元的组件，所述分散单元具有非常相似的特征。

为此，本发明的目的是一种用于制造分散单元的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个金属管，所述至少一个金属管沿纵轴延伸，且位于所述内导管的内容积中和/或位于所述内导管和/或所述外导管的下游延伸部分中。

根据本发明的装置可包括一个或多个以下特征，所述特征可单独地或根据所有技术上的可能组合进行使用：

所述外导管向上游连接到用于供给所述第二流体的外部路径，外部供给路径具有围绕所述纵轴的旋转形状并且有利地具有圆环形状；

所述外部供给路径经由形成压降的外部连接通道连接到所述外导管。

所述外部连接通道具有比所述外部供给路径的横截面更小的横截面；

所述外部连接通道具有弯曲形状；

所述外部供给路径具有上部区域和下部区域，所述外部连接通道连接到所述外部供应路径的上部区域；

所述金属管位于所述内导管和/或所述外导管的下游延伸部分中，所述内导管和/或所述外导管包括预成型区域，所述预成型区域具有下游端，且有利地具有从上游测向下游侧增大或减小的横截面，所述金属管具有与所述区域的下游端的横截面基本相同的横截面；

所述外导管和/或所述内导管进一步向上游连接到用于中间流体的中间供给路径，以形成与所述第二流体接触的中间相；

所述金属管位于所述内导管的内容积中，以使所述中间流体通过溢流从所述中间供给路径流入所述金属管；

所述空心主体由复合材料或聚合物材料制成，所述金属管被加到所述空心主体上；

本发明进一步涉及一种用于制造分散单元的组件，包括：

多个如上所述的用于制造分散单元的装置；

流体分配系统，所述分配系统包括用于分配第一流体的第一匝道和用于分配第二流体的第二匝道，每个分配匝道包括管状歧管，所述管状歧管含有至少一个入口孔和多个出口孔，所述系统进一步包括形成压降的第一连接件和形成压降的第二连接件，每个出口孔向下游连接到一个所述连接件，每个第一连接件将所述第一匝道连接到一个所述制造装置的内导管，并且每个第二连接件将所述第二匝道连接到一个所述制造装置的外导管。

根据本发明的组件可包括一个或多个以下特征，所述特征可单独地或根据所有技术上的可能组合进行使用：

每个装置进一步包括用于中间流体的中间供给路径，以形成与所述第二流体接触的中间相，所述中间供给路径向下游连接到所述外导管和/或所述内导管，

并且，所述分配系统进一步包括用于分配中间流体的第三匝道，第三分配匝道包括管状歧管，所述管状歧管含有至少一个入口孔和多个出口孔，所述分配系统进一步包括形成压降的第三连接件，所述第三分配匝道的每个出口孔向下游连接到一个所述第三连接件，每个第三连接件将所述第三分配匝道连接到一个所述装置的中间供给路径；

每个管状歧管包括外周壁，所述外周壁包括具有至少一个倾斜面的锯齿状上部；

所述形成压降的连接件包括螺旋导管、具有穿孔的板、板中形成的槽、柔性或刚性的直线管；

每个管状歧管包括第一入口孔以及与所述第一入口孔相对的第二入口孔，每个分配匝道包括流体供给构件，所述流体供给构件含有分别连接到所述第一入口孔和所述第二入口孔的两个相对的分支。

在一个替代方式中，用于制造根据本发明的组件的分散单元的每个装置包括用于分配所述第一流体的内导管，所述内导管界定出内容积；用于分配所述第二流体的外导管，所述内导管和所述外导管沿纵轴同轴延伸，

所述装置不具有任何沿纵轴延伸且位于所述内导管的内容积中和/或位于所述内导管和/或所述外导管的下游延伸部分中的至少一个金属管。

本发明进一步涉及一种用于制造分散单元的方法，每个分散单元包括含有至少一种第一流体的核和能够保持所述核的壳，所述壳由第二流体形成，所述方法包括以下步骤：

提供如上所述的组件；

将所述第一流体供给到所述第一分配匝道中，并将所述第二流体供给到所述第二分配匝道中；

经由所述外部供给路径，使所述第一流体流入所述内导管，并使所述第二流体流入所述外导管；

将所述第一流体注入所述第二流体中，以形成所述分散单元；

使所述分散单元朝向所述组件的外部流动。

根据本发明的方法进一步包括以下特征：

将中间流体供给到第三分配匝道中；

经由中间供给路径，使所述中间流体流入所述外导管；

将所述中间流体注入所述第二流体。

本发明进一步涉及一种流体分配系统，所述系统包括用于分配第一流体的第一匝道和用于分配第二流体的第二匝道，每个分配匝道包括管状歧管，进一步包括形成压降的第一连接件和形成压降的第二连接件，每个出口孔向下游连接到一个所述连接件，每个第一连接件将所述第一匝道连接到一个所述制造装置的内导管，并且每个第二连接件将所述第二匝道连接到一个所述制造装置的外导管。

附图说明

参照附图，阅读仅作为示例给出的以下描述将更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的流体分配系统的局部透视图；

图2是根据本发明的流体供给构件的透视图；

图3是根据本发明的流体分配系统的连接件的透视图；

图4是根据本发明的第一实施方式的用于制造分散单元的装置的截面图；并且

图5是根据本发明的替代实施方式的用于制造分散单元的装置的截面图。

具体实施方式

在所有下文中，术语“上游”和“下游”是指相对于流体的正常流动方向，而术语“上部”和“下部”是指相对于图中所示的取向。

根据本发明用于制造分散单元8的第一组件2示于图1～图4。

组件2包括由图1～图3可见的流体分配系统4和由图4可见的用于制造分散单元8的至少一个装置6。组件2优选包括彼此平行地连接到流体分配系统4的多个相同的制造装置6。

每个制造装置6由此向上游连接到流体分配系统4。用于制造分散单元8的所述流体流入分配系统4，然后流入制造装置6，以形成分散单元。

制造装置2用于制造由图4可见的分散单元8。每个分散单元8包括含有至少一种第一流体12的核10和能够保持核10的壳14，壳14由第二流体16获得。

在第一实例中，制造装置2用于制造分散单元8，诸如胶囊9。每个胶囊9包括流体核10和整体包围核10的外表面的凝胶外壳14。胶囊9例如为专利申请WO2010/063937中描述的胶囊。

在这个实例中，每个胶囊9具有球形形状，并且有利地具有超过100微米且有利地为毫米级的直径的外径。胶囊9的直径一般小于5mm，特别是介于1mm和3mm之间。

核10含有至少一种第一流体12，有利地选自生物活性产品、化妆品或能被消耗的可食用产品。

当核10含有生物活性产品时，它有利地选自抗凝剂、抗血栓形成剂、抗有丝分裂剂、抗增殖剂、抗粘附性、抗迁移剂、细胞粘附促进剂、生长因子、抗寄生虫药分子、抗炎剂、血管生成剂、血管生成抑制剂、维生素、激素、蛋白质、抗真菌剂、抗微生物分子、防腐剂或抗生素。

或者，核10含有反应剂，诸如蛋白质，或者用于形成生物反应器或用于形成移植用人造细胞的试剂。

能够包含在核10内的化妆品例如可参考理事会在1976年7月27日的理事会指令(DIRECTIVE OF THE COUNCIL)中就成员国关于化妆品的法律调解提及的化妆品(76/768/CEE/JO L 262，自1976年9月27日起，第169页)。这种产品例如为霜剂；乳剂；洗剂；皮肤(手、脸、脚等)用凝胶或油；粉底(液体、浆体、粉末)；美容面膜(不包括经由化学途径表面磨耗皮肤的产品)；混合粉底(混合液体、混合浆体、混合粉末)、粉妆、沐浴后用粉、身体卫生用粉末等；香皂、除臭皂等；香水、花露水和古龙水；浴缸和淋浴用制剂(盐、泡沫、油、凝胶等)；护发产品：染发剂，漂白剂，用于飘柔、矫直、发型固定的产品，用于清洁的产品(洗剂、粉剂、香波)、用于护发的产品(洗剂、霜剂、油)、用于发式的产品(洗剂、漆剂、发油)；清洁产品(洗剂、粉剂、香波)；剃须产品(皂、泡沫、洗剂等)；面妆和眼妆以及除妆的产品；唇用产品；指甲护理和美容用产品；外部个人护理用产品；太阳晒黑产品(solar product)；非太阳晒黑用产品；皮肤美白用产品；抗皱产品。

能够被人类或动物消耗的可食用产品有利地为菜泥或果泥，诸如，芒果泥、梨泥、椰子泥、洋葱酱、韭菜酱、胡萝卜酱，或多种果蔬可混合在一起的其它制剂的酱。或者，为油类，诸如，食品油、橄榄油型食品油、大豆油、葡萄籽油、葵花籽油，或者从植物中提取的任何其它油。或者，存在含醇的产品，诸如酒精饮料。

核10有利地呈现为第一流体12在液体溶剂中的溶液的纯液体、第一流体12在液体中的分散体(诸如乳液或悬浮液)的纯液体。

核的粘度明显小于2000mPa.s。

通过下列方法测量粘度。

使用具有尺寸(号)05的转子的布鲁克菲尔德类型的粘度计。将约150g的溶液放置在直径为约7cm且容积为250ml的烧杯中，使得由150g溶液所占据的体积的高度足以达到标记在转子上的刻度。因此，粘度计以10RPM的速度启动，等候屏幕上显示的数值稳定。

在25℃和环境压力(例如1013毫巴)下进行测量。

核10基于主要为水性的相，或相反，基于主要为油性的相。

胶囊9的凝胶壳14有利地包括含水凝胶以及与多价离子反应的至少一种聚电解质。在有利的替代方式中，壳14进一步包括由其制造方法得到的表面活性剂。在本发明的意义上，“与多价离子反应的聚电解质”是指能在与含有多价离子的胶凝溶液接触的作用下从液态转化成凝胶态的聚电解质，多价离子例如为选自钙离子、钡离子、镁离子的碱土金属离子。

在液态下，单个聚电解质链基本上相对彼此自由移动。2质量％聚电解质的水溶液则在成形方法的特征剪切梯度下具有纯粘性性质。此溶液零剪切的粘度为50mPa.s至10000mPa.s，有利地为3000mPa.s至7000mPa.s。

处于液态的聚电解质的单链有利地具有大于65000g/mol的摩尔质量。

在凝胶态下，聚电解质单链与多价离子形成了保持核并防止其流动的连贯三维网络。单链彼此相对地进行保持，并且不能彼此相对地进行自由流动。在这种状态下，所形成的凝胶的粘度是无限的。进一步地，凝胶具有流动应力阈值。这个应力阈值大于0.05Pa。凝胶还具有非零且大于35kPa的弹性模量。

壳14中包含的聚电解质的三维凝胶将水和可能存在的表面活性剂圈闭(trap)。壳14中聚电解质的质量含量例如为0.5％至5％。

聚电解质优选为于人体无害的生物相容性聚合物。例如，它是通过生物方式制造的。

有利地，它选自多糖、基于丙烯酸盐(聚丙烯酸钠、聚丙烯酸锂、聚丙烯酸钾或聚丙烯酸铵，或聚丙烯酰胺)的合成聚电解质，或基于磺酸盐(例如，聚苯乙烯磺酸钠)的合成聚电解质。更具体地，聚电解质选自诸如藻酸钠或藻酸钾的碱土藻酸盐、胶凝糖或果胶。

藻酸盐是由被称为“海带(Laminaria)”且也称为“海藻(sea weed)”的褐藻产生。

这种藻酸盐有利地具有含量大于50％、优选大于55％或甚至大于60％的α-L-葡萄糖酸盐(gluronate)。

表面活性剂有利地为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或它们的混合物。表面活性剂的分子量为150g/mol至10000g/mol，有利地为250g/mol至1500g/mol。

在表面活性剂为阴离子表面活性剂的情况下，它例如选自烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、碱性烷基磷酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、饱和或不饱和的脂肪酸的碱土盐。这些表面活性剂有利地具有碳原子数大于5甚至大于10的疏水性烃链以及与疏水链的端部键合的至少一种亲水性阴离子基团，诸如硫酸盐、磺酸盐或羧酸盐。

在表面活性剂为阳离子表面活性剂的情况下，它例如选自烷基吡啶或烷基铵的卤盐，诸如n-乙基十二烷基氯化铵或n-乙基十二烷基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。这些表面活性剂有利地具有碳原子数大于5甚至大于10的疏水性烃链以及与疏水链的端部键合的至少一种亲水性阳离子基团，诸如季铵阳离子。

在表面活性剂是非离子表面活性剂的情况下，它例如选自脂肪醇、脂肪酸、烷基酚或芳基酚的聚氧乙烯和/或聚氧丙烯衍生物，或者选自烷基葡糖苷、聚山梨醇酯、椰油酰胺。

壳14中的表面活性剂的质量含量大于0.001％，有利地大于0.1％。

在此实施例中，壳14完全由聚电解质、表面活性剂和水组成。聚电解质、表面活性剂和水的质量含量的总和则等于100％。

或者，每个胶囊9为申请人的申请FR 10 61404中描述的类型。每个胶囊9则包括含有与凝胶壳14接触的中间相11的中间液滴的核10。核10包括内相位于中间液滴中的至少一个内部液滴。

或者，制造装置6用于形成申请WO 2012/120043中所描述的类型的液滴17的分散体，液滴17例如为图5所示。液滴17的分散体由第二流体16中的第一流体12形成，第一流体用于形成第一分散相，而第二流体用于形成第二相，第二相与第一相基本不混溶。

形成液滴的第一相有利地为油相，而分散有液滴17的第二相有利地为水相。油相与水相是不混溶的。

用于形成油相的油例如为硅油、合成油、矿物油、植物油或这些油的混合物。它有利地包括化妆品功效的分子，诸如化妆品活性物质。

液滴17包括由第一流体12组成的核10和由第二流体16形成的壳14，从而形成用于保持并稳定核10的外壳14。外壳14由第一前体聚合物和第二前体聚合物之间的凝聚体形成。

液滴17具有大于500微米且有利地小于3000微米的直径，特别是800微米至2000微米的直径。外壳14具有小于1000纳米的厚度，特别是1纳米至500纳米的厚度。

包围乳液的液滴17的外壳14变硬，这具有赋予液滴17以优异强度并降低甚至防止它们聚结的优点。

外壳14通常通过凝聚而形成，即，通过使带有相反电荷的聚合物沉淀而形成。在凝聚体内，使它们之间的带电聚合物键合的键是离子型，且通常比表面活性剂型的膜内存在的静电型的键更强。

外壳14通过带有相反极性的至少两种聚合物(或聚电解质)的凝聚且优选在阴离子型第一聚合物以及与第一聚合物不同的阳离子型第二聚合物的存在下而形成。

在本说明书的范围内，“阴离子型聚合物”是指含有阴离子型化学官能团的聚合物。这可被称为阴离子聚电解质。

“阴离子型化学官能团”是指能够产生质子的化学官能团AH，用于获得官能团A^-。根据所发现的介质的条件，阴离子型聚合物因此包括AH形式或其共轭碱A^-形式的化学官能团。

作为阴离子型化学官能团的实例，可提及的是羧酸官能团–COOH，它可选地以羧酸根阴离子–COO^-的形式存在。

作为阴离子型聚合物的实例，可提及的是由单体聚合而形成的任何聚合物，该聚合物的至少一个部分带有阴离子型化学官能团，诸如羧酸官能团。这些单体例如为丙烯酸、马来酸，或包含至少一个羧酸官能团的任何烯类不饱和单体。

在适于本发明应用的阴离子型聚合物的实例中，可提及的是丙烯酸或马来酸与其它单体的共聚物，诸如丙烯酰胺、丙烯酸烷基酯、丙烯酸C5-C8烷基酯、丙烯酸C10-C30烷基酯、甲基丙烯酸C12-C22烷基酯、甲基丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯、羟基酯丙烯酸酯。

在本说明书的范围内，“阳离子型聚合物”是指含有阳离子型化学官能团的聚合物。这可被称为阳离子聚电解质。

“阳离子型化学官能团”是指能够捕获质子的化学官能团B，以获得BH⁺官能团。根据发现它所在的介质的条件，阴离子型聚合物因此包括B形式或其共轭酸BH⁺形式的化学官能团。

作为阳离子型化学官能团的实例，可提及的是伯胺官能团、仲胺官能团和叔胺官能团，它们可选地以铵阳离子的形式存在。

作为阳离子型聚合物的实例，可提及的是由单体聚合而形成的任何聚合物，该聚合物的至少一个部分带有阳离子型化学官能团，诸如伯胺官能团、仲胺官能团和叔胺官能团。

这些单体例如为氮丙啶，或者包含至少一个伯胺官能团、仲胺官能团或叔胺官能团的任何烯类不饱和单体。

在适于本发明应用的阳离子型聚合物的实例中，可提及的是伯胺官能团和仲胺官能团改性的衍生自硅氧烷聚合物(聚二甲基硅氧烷，也称为二甲基聚硅氧烷)的氨基二甲基聚硅氧烷。

可提及的是氨基二甲基聚硅氧烷的衍生物，诸如，例如氨基二甲基聚硅氧烷、氨基丙基二甲基硅氧烷和更一般而言的包含胺官能团的硅氧烷聚合物的共聚物。

可提及的是双异丁基PEG-14/氨基二甲基聚硅氧烷、双硬脂基氨基二甲基聚硅氧烷和双羟基/甲氧基氨基二甲基聚硅氧烷的共聚物。

还可提及的是诸如壳聚糖或瓜尔胶衍生物(瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵)的包含胺官能团的多糖型的聚合物。

还可提及的是诸如聚赖氨酸的包含胺官能团的多肽型的聚合物。

还可提及的是诸如直链或支链的聚乙烯亚胺的包含胺官能团的聚乙烯亚胺型的聚合物。

在起到膜硬化剂作用的阴离子型第一聚合物和阳离子型第二聚合物的存在下，通常发生凝聚。

一般而言，通过改变反应介质的条件(温度、pH、试剂浓度等)，形成这两种聚合物之间的凝聚体。凝聚反应是由带有相反极性的这两种聚合物的中和引起的，并能通过第一聚合物和第二聚合物之间的静电相互作用而形成膜结构。由此形成的围绕每个液滴17的膜完全包封核10并将第一相与第二相隔离开。

在形成液滴17之前，第一聚合物最初被容纳在第一相和第二相中的一个相中，而第二聚合物最初被容纳在第一相和第二相中的另一相中。然后，在形成液滴17期间，两种聚合物迁移到它们通过凝聚形成外壳处的界面。

有利的分散体为，以所述液滴17的质量计，每个液滴17包括：

0.05％至10％的阴离子亲水型的聚合物P1，和

0.05％至10％的阳离子亲脂型的聚合物P2。

优选地，基于所述液滴17的质量，每个液滴17包括0.1质量％至5质量％的阴离子亲水型的聚合物P1。

优选地，基于所述液滴17的质量，每个液滴17包括0.1质量％至5质量％的阳离子亲脂型的聚合物P2。

根据这个替代方式的有利分散体为每个液滴17包括阴离子亲水型的聚合物P1和阳离子亲脂型聚合物P2，其中P1与P2的质量比为1:10至10:1。

由此形成的液滴17有利地为单分散的。

液滴17是根据申请WO 2012/120043中描述的形成液滴17的方法而形成的。

液滴17尤其是通过申请WO 2012/120043中描述的中间流体11而形成的。中间流体可与第一流体12混溶。例如，它由与第一相相同或与第一相可混溶的油相组成。

中间流体11例如由至少一种油组成，油选自包括硅油、矿物油、植物油、脂肪酸和/或脂肪醇酯、典型的C1至C20酯，以及与诸如非极性溶剂的酯相溶的油的组。

中间流体11用于形成围绕第二外部流体16中形成的液滴的薄膜。中间流体11将第一内部流体12中存在的凝聚体的第一前体聚合物扩散延迟，直到中间流体11与第一内部流体12混合。

参照图1，分配系统4包括用于分配第一流体12的第一匝道18、用于分配第二流体16的第二匝道20和用于分配中间流体11的第三匝道22。系统4进一步包括由图3可见的将制造装置6分别连接到第一分配匝道18、第二分配匝道20和第三分配匝道22的第一连接件24、第二连接件26和第三连接件28。

或者，分配系统4仅包括用于分配第一流体12的第一匝道18和用于分配第二流体16的第二匝道20。进一步地，在这个替代方式中，系统4仅包括将制造装置6分别连接到第一分配匝道18和第二分配匝道20的第一连接件24和第二连接件26。这种替代方式尤其特别适用于形成上述仅包括液体核和外部壳而没有任何中间相的胶囊9。

分配系统4例如通过立体光刻而有利地由复合材料制成。

或者，系统4由金属材料例如不锈钢制成。或者，系统4由聚合物材料制成。

第一匝道18、第二匝道20和第三匝道22基本相同，随后仅对第一匝道18进行描述。

第一分配匝道18示于图1。第一匝道18包括管状歧管30和将流体从系统4的外部供给到管状歧管30的构件32。

管状歧管30包括界定出第一流体12流过的内部空间36的外周壁34。管状歧管30进一步包括第一入口孔38、第二入口孔40和多个出口导管42。

管状歧管30沿主方向XX'延伸。它有利地具有基本上为圆形的横截面并且有利地具有0.5mm至100mm、尤其是2mm至25mm且特别是等于10mm的直径。

管状歧管30具有沿主方向XX'为10mm至2000mm、尤其是50mm至300mm且特别等于110mm的长度。

管状歧管30的外周壁34具有上部44和下部。

上部44优选为锯齿状的，并且具有至少一个倾斜面。更具体地，上部44具有朝向管状歧管30的内部空间36的多个突出部48，诸如齿。突出部48有利地沿管状歧管30的外周壁34的上部44有规律地间隔开。

突出部48能去除第一流体12中存在的空气气泡。更具体地，突出部48能够通过将第一流体12中包含的空气气泡引导至管状歧管30的出口导管42而将它们排出。

第一入口孔38位于管状歧管30的第一端50。第二入口孔40位于管状歧管30沿主方向XX'与第一端50相对的第二端52。

每个出口导管42包括在其下游端的至少一个出口孔53。

每个出口导管42进一步包括与管状歧管30连接的第一区段54、与一个第一连接24连接的第二区段56，以及在第一区段54和第二区段56之间将它们连接到一起的连接区段58。

在此，第一区段54在管状歧管30的主延伸方向XX'的横向上的方向YY'上延伸。第二区段56在与第一区段54的横向延伸方向YY'基本平行的方向上延伸。连接区段58在相对于管状歧管30的主延伸方向XX'和相对于第一区段54和第二区段56的横向延伸方向YY'的横向方向ZZ'上延伸。

第一区段54在管状歧管30中的上游向下开口。有利地，第一区段54在上部44的顶部开口。

第一区段54和出口导管42的连接部分58经由第一弯曲部60而被连接在一起。第二区段56和连接部分58经由第二弯曲62而被连接在一起。

各个出口导管42向上游连接到管状歧管30并向下游连接到一个第一连接件24。

在这个实例中，每个出口导管42具有在管状歧管30的任一侧上突出的两个相对的分支63、65。每个分支包括：第一区段54、通向出口孔53开口的第二区段56，和连接区段58。

每个出口导管42具有有利地基本为圆形的横截面。

优选地，管状歧管30的横截面和每个出口导管42的横截面之间的比值大于1。特别是，比值大于5，例如为基本等于8。

使每个出口导管42的容积最小化以减少死空间。

由图2可见，流体供给构件32形成T连接件。它包括：用于流体流动的第一分支64、用于流体流动的第二分支66，和用于第一流动分支64和第二流动分支66共用的流体流入的通道68。第一分支64中的流体流动的方向与第二分支66中的流体流动的方向相反。

用于流体流动的第一分支64和第二分支66彼此沿主方向XX'上延伸，与管状歧管30基本平行。它们具有基本为圆形的横截面。它们分别包括第一出口通道70和第二出口通道72。

供给构件32的第一出口通道70和第二出口通道72分别连接到管状歧管30的第一入口孔38和第二入口孔40。

用于流体流动的通道68位于分别用于流体流动的第一分支64和第二分支66的第一流出通道70和第二流出通道72之间。

第一连接件24、第二连接件26和第三连接件28由图3示出。

第一连接件24、第二连接件26和第三连接件28基本相同，随后仅对第一连接件24进行描述。

每个第一连接件24用于将第一匝道18的一个出口孔53连接到一个制造装置6。

每个第一连接件24有利地形成压降。

根据图3所示的实例，第一连接件24包括在压降的整个长度上由螺旋导管74形成的规则压降。螺旋导管74的横截面有利地远小于管状歧管30的横截面。

或者，第一连接件24包括规则压降，诸如板中的槽(未示出)。

或者，每个第一连接件24包括横截面远小于管状歧管30的横截面的规则压降，诸如柔性或刚性的直线管(未示出)。

或者，每个第一连接件24包括所谓的“异常的”压降，即，流体通道的截面中的突然变化，诸如具有截面远小于管状歧管的截面的穿孔的板(未示出)。

一般而言，第一连接件24中的流体动力学阻力远大于管状歧管30中的流体动力学阻力。

通过下式计算流体动力学阻力：

其中，Rh是流体动力学阻力，μ是动力粘度，L是管的长度(m)，而R是管的半径(m)。

以下比值R是通过式(1)获得的：

其中，LR和LC分别为第一连接件24的长度和管状歧管30的长度，而RR和RC分别为第一连接件24中的流体动力学阻力和管状歧管30中的流体动力学阻力。

一般而言，不考虑流体流经系统的粘度，第一连接件24中的流体动力学阻力和管状歧管30中的流体动力学阻力之间的比值R为1至50000，尤其是50至5000，且特别是基本等于500。

通过所产生的压降，能够调节压降下游的流体流动并且使注入制造装置6中的流体均匀。

用于制造分散单元8的装置6的第一实施方式示于图4。

图4所示的制造装置6特别适合于制造如上所述的胶囊9。

制造装置6包括界定出内导管76和外导管78的空心主体75。内导管76和外导管78沿图4中竖直的纵轴AA'延伸，并且沿纵轴AA'进行同轴放置。

制造装置6进一步包括用于第二流体16的外部供给路径80和用于中间流体11的中间供给路径82。外部供给路径80和中间供给路径82向下游连接到外导管78。

第一流体12流经内导管76，而第二流体16和中间流体11分别从外部供给路径80和中间供给路径82流到外导管78，从而形成胶囊9。

进一步地，制造装置6包括外部连接通道84和中间连接通道86。外部连接通道84将外部供给路径80连接到外导管78。中间连接通道86将中间供给路径82连接到外导管78。

或者，制造装置6不包括任何中间供给路径82或任何中间连接通道86。这种替代方式尤其特别适用于形成上述仅包括液体核和外部壳而没有任何中间相的胶囊9。

空心主体75有利地由复合材料或聚合物材料制成。这种材料例如为环氧型的热固性树脂。树脂的实例为由3D Systems公司以“Accura extreme”或“Accura 60”的标号市售的。

内导管76和外导管78通过用于形成胶囊9的小孔88向下游开口。

内导管76由内管90形成。内管90在内部界定出向上游连接到一个上述第一连接件24的用于第一流体12流通的内容积92。

内管90的内容积92通过上游通路93向上游开口，并通过用于分配第一流体12的下游孔94向下游开口。下游孔94位于与用于形成胶囊9的小孔88基本相同的水平上。

外导管78由外管96形成。外管96界定出向上游连接到外部连接件84和中间构件86的用于第二流体16和中间流体11流通的腔室98。

外管96的腔室98通过基本与用于形成分散单元8的小孔88位于相同水平上的用于分配第二流体16和中间流体11的外部下游孔100而开口。

优选地，外管96和/或内管90包括用于预成型胶囊9的区域97。

区域97具有下游端99。区域97优选具有从上游侧到下游侧减小的横截面。或者(未示出)，区域97具有从上游侧到下游侧增大的横截面。

根据图4，只有外管96包括从上游侧到下游侧横截面减小的区域97。

区域97的下游端99能够预先确定所产生的胶囊9的尺寸。从上游侧到下游侧横截面减小的区域97能够减小胶囊9的尺寸。从上游侧到下游侧横截面增大的区域97能够增大胶囊9的尺寸。

外部供给路径80由具有围绕纵轴AA'基本轴对称的形状的外部通道102构成。这种形状优选为环面形的。

外部供给路径80向上游连接到一个第二连接件26，并向下游连接到外部连接通道84。它包括上部区域104和下部区域106。

中间供给路径82由具有围绕纵轴AA'基本轴对称的形状的中间通道108构成。这种形状优选为环面形的。

中间供给路径82向上游连接到一个第三连接件28。它包括上部区域110和下部区域112。

外部连接通道84和中间连接通道86有利地形成压降。它们例如具有轴向远离下游小孔100的上游区段113和朝向小孔88基本平行于轴A-A'的下游区段115的弯曲形状。

进一步地，外部连接通道84具有比所述外部供给路径80的横截面更小的横截面。

另外，中间连接通道86具有比中间供给路径82的横截面更小的横截面。

这些压降能够调节流体的流动并使制造装置6中的流体流速均匀化。

外部连接通道84有利地连接到外部供给路径80的上部区域104。

另外，中间连接通道86有利地连接到中间供给路径82的上部区域110。

以这种方式，第二流体16中存在的气泡在重力作用下被排放到外部连接通道84，然后排放到外导管78，并排放到制造装置6的外部。

另外，中间流体11中存在的气泡在重力作用下被排放到中间连接通道86，然后排放到外导管78，并排放到制造装置6的外部。

根据本发明，制造装置6进一步包括沿纵轴AA'延伸的至少一个金属管114。

在图4所示的实例中，制造装置6包括位于外导管78的下游延伸部分中的金属管114，和位于内导管76的下游延伸部分中的金属管114。

或者，金属管114完全位于内导管76的下游延伸部分中，或者完全位于外导管78的下游延伸部分中。

金属管114有利地具有与区域97的下游端的横截面基本相同的圆形横截面。

金属管被加到聚合物材料主体75上。

因此，制造装置6的出口处形成的分散单元8具有可重复的且根据金属管114的选定直径而预定的尺寸。

空心主体75有利地通过立体光刻而被制成。一旦制成空心主体75，就将金属管114加到主体75上。

优选地，只要导管76和/或78的截面恒定，则金属管114位于导管76和/或78的下游延伸部分中。

参照图1和图4，现将进行描述根据本发明的包含用于制造分散单元8的装置6的用于制造分散单元8的组件2的操作。

最初，提供了一种用于制造根据本发明的分散单元8的组件2。分散单元8例如由如上所述的胶囊9形成。

第一流体12通过用于供应第一流体12的通道68，然后流经用于供应第一流体12的构件32的第一分支64和第二分支66而被引入到用于供应第一流体12的构件32。

与此同时，外部流体和中间流体11被分别引入用于供应第二流体16的构件32和用于供应中间流体11的构件32。

接着，第一流体12、中间流体11和第二流体16从入口孔38、40到多个出口孔53流入各匝道18、20、22的管状歧管30的内空间36。在这个步骤期间，流体中存在的空气气泡经由位于各个管状歧管30的外周壁34的上部44中的突出部48而被引导至出口孔53。

第一流体12、中间流体11和第二流体16然后通过每个出口孔53而分别流向出现压降的第一连接件24、第二连接件26和第三连接件28，从而在不考虑装置6的位置的情况下调节下游流速。

接着，第一流体12通过上游通路93流入内导管76的内容积92。

第二流体16流入其围绕轴AA'而被均匀地分配的外部供给路径80，流入外部连接通道84，然后流入外导管78的循环腔室98。

中间流体11流入其围绕轴AA'而被均匀地分配的中间供给路径82，流入中间连接通道86，然后流入外导管78的循环腔室98。

在这个步骤期间，外部流体16和中间流体11中存在的气泡在重力的作用下而被排放到外部供给路径80的上部区域104和中间供给路径82的上部区域110，然后排放到外部连接通道84和中间连接通道86，排放到外导管78，并最终排放到制造装置6的下游小孔88。

接着，第一流体12、中间流体11和第二流体16流入位于外导管78的和内导管76的下游延伸部分中的金属管114，直到成型小孔88。

第一流体12然后在制造装置6的下游小孔88处被注入中间流体11，并被注入第二流体16中，以形成复合液体。

考虑到金属管114的高精度尺寸，连续形成的复合液体的尺寸从一个液体到另一个液体且从一个装置6到另一个装置6是可重复的。

复合液体朝向胶凝剂浴落入空气中。一旦它们落入胶凝剂浴，复合主体形成胶囊9。

刚刚描述的制造组件2能够在具有预定直径的金属管114的存在下制造具有预定尺寸的胶囊9。明确定义的金属管114的尺寸补偿了聚合物材料主体75的尺寸变化。因此，用根据本发明的制造组件2能够随时间推移以从一个装置6到另一个装置6的高度可重复方式制造胶囊9。

根据本发明的制造组件2进一步能够通过分配匝道18、22、22制造工业量级的胶囊9，并且易于进行制造且在使用期间可靠。

进一步地，制造组件2中存在的压降能够调节并均匀化在制造组件2内流动的流体流速。

根据本发明的制造装置的替代方式200示于图5。

不同于制造装置6，制造装置200的中间供给路径82连接到内导管76。中间流体11因此从中间供给路径82流入内导管76。

此外，如图5所示，金属管114具有比内导管76的横截面小得多的横截面。金属管114位于内导管76的内容积92，并在中间供给路径82和内导管76之间的连接处沿轴向突出。

因此，中间流体11能够在沿金属管114向上流动之后通过溢流从中间供给路径82流到金属管114的内部。

图5所示的装置200特别适于形成如上所述的液滴17的分散体。

在操作期间，第一流体12从上游通路93流入内导管76的内容积92。

中间流体11沿金属管114向上从中间供给路径82流出，然后通过溢流而流入位于内导管76的内容积92中的金属管114的内部。

第二流体16从外部供给路径80流入外导管78。

接着，第一流体12和中间流体11在金属管114的下游端处被注入到流入外导管78的第二流体16中，以形成液滴17的分散体。由此形成的液滴17的分散体然后流向制造装置200的外部。

形成液滴17的各个流体的组合物的实施例被描述在下表中。

实施例1

在这个实施例中，凝聚体的第一前体聚合物是阳离子亲脂型的(氨基二甲基聚硅氧烷)，而凝聚体的第二前体聚合物是阴离亲水型的(聚丙烯酸)。

第一聚合物被容纳在油性内部流体中。第二聚合物被容纳在水性外部流体中。

在外部流体中形成液滴17之后，凝聚体形成在外部流体中包含的聚丙烯酸和内部流体中包含的氨基硅氧烷(氨基二甲基聚硅氧烷)之间的界面。

这两种聚合物接触引起液滴17周围的膜凝聚并硬化。

流速以下：

外部流体：80ml/h

内部流体：15ml/h

中间流体：5ml/h

各流体的组成被描述在下表中。

PDMS 6 cSt＝粘度为6cSt的聚二甲基硅氧烷(二甲聚硅氧烷)

液滴17具有约1mm的直径以及凝聚体的膜。

在一个替代方式中，液滴17的分散体含有香味剂。

在香味剂中，可提及的特别是任何类型的香水或香料，这些术语在这里是等同的。这些香水或香料对本领域技术人员来说是众所周知的，尤其包括例如在S.Arctander香水和香味化学(Montclair,N.J.,1969)、S.Arctander天然来源的香水和香味材料(Elizabeth,N.J.,1960)和“香水和香味材料”1991(Allured出版有限公司Wheaton,III.USA)中提及的那些。

所使用的香水可以包括天然产物，诸如提取物、精油、净油、香树脂、树脂、固体香水等；以及基础合成物质，诸如烃类、醇类、醛类、酮类、醚类、酸类、酯类、缩醛类、缩酮类、腈类等，包括饱和的和不饱和的化合物、脂族化合物、脂环族化合物和杂环化合物。

有利地，液滴17的分散体没有任何醇。

在本说明书的范围中，“醇”是指至少一个氢原子被羟基官能团取代的包含1～4个碳原子的直链或支链的烃化合物。这样的醇通常为乙醇、异丙醇、正丁醇或化妆品领域中任何其它常用醇。

有利地，第一相和第二相包括在化妆品应用的范围之内通常能容忍的少量表面活性剂。优选地，液滴17的分散体完全不含表面活性剂。

实施例2

在这个实施例中，液滴17的分散体含有香味剂。在液滴17形成之后，且在薄膜的中间流体和内部流体混合之后，凝聚体形成在外部流体中包含的聚丙烯酸和内部流体中包含的氨基硅氧烷之间的界面。

流速以下：

内部流体：15mL/h

外部流体：80mL/h

中间流体：5mL/h。

各流体的组成被描述在下表中。

由此得到的第一油相的液滴17的分散体含有在第二水相中分散的香味剂。液滴17是单分散的，具有1mm的直径和凝聚体的外壳。

如图4和图5所示，金属管114在金属管114的整个长度上具有恒定的横截面。