一种基于显微技术的定量悬浊液复合容器及其配比工艺的制作方法

本发明涉及悬浊液制备技术领域，尤其涉及一种基于显微技术的定量悬浊液复合容器及其配比工艺。

背景技术：

显微技术可以精确控制和操控微尺度流体，可以实现生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。

悬浊液的用途也很广泛。例如，在医疗方面，常把一些不溶于水的药物配制成悬浊液来使用。治疗扁桃体炎等用的青霉素钾(钠)等，在使用前要加适量注射用水，摇匀后成为悬浊液，供肌肉注射。用x射线检查肠胃病时，让病人服用硫酸钡的悬浊液，等等。又如，粉刷墙壁时，常把熟石灰粉(或墙体涂料)配制成悬浊液(内含少量胶质)，均匀地喷涂在墙壁上。在农业生产中，为了合理使用农药，常把不溶于水的固体或液体农药，配制成悬浊液或乳浊液，用来喷洒受病虫害的农作物。这样农药药液散失得少，附着在叶面上的多，药液喷洒均匀，不仅使用方便，而且节省农药，提高药效。

现有的悬浊液的制备时的配比不能够完全精确，可能会造成实际比例与预计量的比例有一定误差，这其中主要是添加悬浊液配方的用量存在细微差距。

有鉴于此，有必要对现有技术中悬浊液制备技术予以改进，以解决悬浊液配比精度不够的问题。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于显微技术的定量悬浊液复合容器及其配比工艺，旨在解决悬浊液配比精度不够的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于显微技术的定量悬浊液复合容器，其特征在于，所述悬浊液复合容器包括：基层，以及若干搭接在所述基层上的物料腔，每层所述物料腔中存储的不同悬浊液配比物质，以及用于滴加液体的滴定管和用于精控的吸湿纤维；

所述物料腔至少为两层，所述物料腔每一层的高度依据配方预定量决定，每一层所述物料腔的截面大小相等或由上到下依次减小；每层所述物料腔中存储的物质互不相融；

每层所述物料腔由若干首尾相接的环形纤维叠加构筑而成，并通过支撑纤维连接每个所述环形纤维以加固；所述支撑纤维向所述物料腔内侧延伸一定长度；至少在延伸部分顶端和尾端分别涂覆有超亲水介质层和超疏水介质层。

本发明一个较佳实施例中，所述悬浊液配比物质中至少包括液剂和粉剂，并且所述粉剂一定存储于所述液剂的下方。

本发明一个较佳实施例中，用于吸湿液体的所述吸湿纤维为异形纤维或中空纤维，所述吸湿纤维为截面c形、米字形、类三角形、星形、中空结构。

本发明一个较佳实施例中，异形截面或中空的所述吸湿纤维表面的接触表面积大于圆形纤维，对液体的吸湿能力至少提高1.5～2倍。

本发明一个较佳实施例中，所述环形纤维由上到下间隔涂覆有超亲水介质层和超疏水介质层，并且顶层所述环形纤维一定涂覆超疏水介质层。

本发明一个较佳实施例中，每个所述物料腔的内部能够滴加液体，由于顶层的所述环形纤维表面涂覆有超亲水介质层，液滴能够与层叠环形纤维的表面形成吸附力，导致液体与环形纤维的接触面总比中间液面要高，形成中间低、周围高的内凹液面。

本发明一个较佳实施例中，所述悬浊液复合容器还通过控制所述延伸部分的夹角，从而改变液体表面张力，补偿液面凹槽，以平整液面。

本发明一个较佳实施例中，所述物料腔的所述支撑纤维的硬度大于所述环形纤维，并且所述支撑纤维和所述环形纤维均具有耐腐蚀性。

本发明提供了一种基于显微技术的定量悬浊液复合容器的配比工艺，其特征在于，包括以下步骤：

s1、使用滴定管按照预定量往物料腔中滴加液滴，液体表面由于表面张力形成中间低、周围高的内凹；

s2、精确调整每个延伸部分与顶层的环形纤维之间的夹角，延伸部分顶端部位至少三分之一处的超亲水介质层对液体中心的内凹表面形成亲合力，而纤维延伸部分尾端部位至少三分之一处的超疏水介质层对液体周围表面形成排斥力，两者作用实现补偿内凹中心的空槽和平整液面，并用吸湿纤维吸湿液体，保证平整后高度与物料腔高度一致；

s3、使用滴定管继续按照预定量往上一层物料腔中滴加不同的液滴，添加的物质互不相融，并重复s2操作；

s4、其余配方，重复s3操作，配制后搅拌混合待用。

本发明一个较佳实施例中，在所述s1中，若悬浊液配比物质中含有粉剂，先在最底层添加粉剂，待厚度达到物料腔的高度后平整表面。

本发明一个较佳实施例中，通过人手工滴定的滴定管或定量加液器或数字自动滴定管等方式向所述物料腔的合围空间中滴加预定数量的液滴。还可以利用电位滴定、光度滴定、极谱滴定、电导滴定和温度滴定等，精确、自动、可靠地滴加液滴。

本发明一个较佳实施例中，所述物料腔的所述环形纤维、支撑纤维采用聚四氟乙烯纤维、蜘蛛丝、芳纶或聚苯硫醚纤维。

本发明一个较佳实施例中，所述物料腔的所述环形纤维之间的间隙保证在20μm以内。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

(1)本发明提供一种基于显微技术的定量悬浊液复合容器，该装置通过若干搭接的物料腔形成，每个物料腔中存放不同的悬浊液物质，每层之间互不相融，物料腔的高度设定为每种悬浊液物质的预定量，通过改变液体表面张力，平整液面，进一步保证滴加液体厚度与物料腔设定高度保持一致，保证每种悬浊液配方的精确配比。

(2)本发明提供了两种结构的悬浊液复合容器，一种结构的每一层物料腔的截面大小一致，配方的预定量只由物料腔的高度决定。而另一种结构的截面大小由上到下依次减小，配方的预计量改变为通过截面积或高度单一决定，或通过截面积和高度两种因素决定，这种结构更加有利于配方比例的精确控制。

(3)本发明在顶层的环形纤维表面涂覆有超亲水介质层，液滴能够与环形纤维的表面形成吸附力，导致液体与环形纤维的接触面总比中间液面要高，形成中间低、周围高的内凹液面，精确调整每个支撑纤维延伸部分与顶层的支撑纤维之间的夹角，纤维延伸部分顶端部位的超亲水介质层对液体中心的内凹表面形成亲合力，而纤维延伸部分尾端部位的超疏水介质层对液体周围表面形成排斥力，两者作用实现补偿内凹中心的空槽和平整液面，方便对对液体厚度进行精确计量。

(4)本发明环形纤维由上到下间隔涂覆有超亲水介质层和超疏水介质层，这种结构有利于构筑成亲疏水性相间变化的合围空间，有利于构筑更加立体的液柱结构。这种结构虽然在液柱侧表面形成凹凸，采用一亲一疏的排布方式，凸面可以为凹面补偿，可以完全忽视凹凸面造成的误差，厚度计算时可以完全不计这种误差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明的优选实施例的一种悬浊液复合容器立体结构图；

图2是本发明的优选实施例的另一种悬浊液复合容器立体结构图；

图3是本发明的优选实施例的吸湿纤维一种异形结构；

图4是本发明的优选实施例的吸湿纤维另一种异形结构；

图5是本发明的优选实施例的吸湿纤维的中空结构；

图中：1、基层；2、物料腔；21、环形纤维；22、支撑纤维；23、延伸部分；3、吸湿纤维。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，示出本发明一种基于显微技术的定量悬浊液复合容器的立体示意图。悬浊液复合容器包括：基层1，以及若干搭接在基层1上的物料腔2，每层物料腔2中存储的不同悬浊液配比物质，以及用于滴加液体的滴定管和用于精控的吸湿纤维3。

物料腔2至少为两层，每一层物料腔2的截面大小相等。配方的预定量只由物料腔2的高度决定。每层物料腔2中存储的物质互不相融。

每层物料腔2由若干首尾相接的环形纤维21叠加构筑而成，并通过支撑纤维22连接每个环形纤维21以加固；支撑纤维22向物料腔2内侧延伸一定长度；至少在延伸部分23顶端和尾端分别涂覆有超亲水介质层和超疏水介质层。每个物料腔2的内部能够滴加液体，由于顶层的环形纤维21表面涂覆有超亲水介质层，液滴能够与层叠环形纤维21的表面形成吸附力，导致液体与环形纤维21的接触面总比中间液面要高，形成中间低、周围高的内凹液面。顶层环形纤维21一定涂覆超疏水介质层。悬浊液复合容器还通过控制延伸部分23的夹角，从而改变液体表面张力，补偿液面凹槽，以平整液面。

需要说明的是，本发明在顶层的环形纤维21表面涂覆有超亲水介质层，液滴能够与环形纤维21的表面形成吸附力，导致液体与环形纤维21的接触面总比中间液面要高，形成中间低、周围高的内凹液面，精确调整每个支撑纤维22延伸部分23与顶层的支撑纤维22之间的夹角，纤维延伸部分23顶端部位的超亲水介质层对液体中心的内凹表面形成亲合力，而纤维延伸部分23尾端部位的超疏水介质层对液体周围表面形成排斥力，两者作用实现补偿内凹中心的空槽和平整液面，方便对对液体厚度进行精确计量。

需要说明的是，物料腔2的支撑纤维22的硬度大于环形纤维21，并且支撑纤维22和环形纤维21均具有耐腐蚀性。物料腔2的环形纤维21、支撑纤维22采用聚四氟乙烯纤维、蜘蛛丝、芳纶或聚苯硫醚纤维。本发明物料腔2的环形纤维21之间的间隙保证在20μm以内。

本发明环形纤维21由上到下间隔涂覆有超亲水介质层和超疏水介质层，这种结构有利于构筑成亲疏水性相间变化的合围空间，有利于构筑更加立体的液柱结构。这种结构虽然在液柱侧表面形成凹凸，采用一亲一疏的排布方式，凸面可以为凹面补偿，可以完全忽视凹凸面造成的误差，厚度计算时可以完全不计这种误差。

本发明通过人手工滴定的滴定管或定量加液器或数字自动滴定管等方式向物料腔2的合围空间中滴加预定数量的液滴。还可以利用电位滴定、光度滴定、极谱滴定、电导滴定和温度滴定等，精确、自动、可靠地滴加液滴预定量的液滴。

如图2所示，示出本发明另一种基于显微技术的定量悬浊液复合容器的立体示意图。这种装置基于图1的结构，只在每一层物料腔2的截面大小做出改进，截面大小由上到下依次减小。这种结构改变了添加配方的预计量只由高度决定的方式，改变为通过截面积或高度单一决定，或通过截面积和高度两种因素决定。这种结构更加有利于配方比例的精确控制。

悬浊液配比物质中至少包括液剂和粉剂，并且粉剂一定存储于液剂的下方。

如图3、图4、图5分别示出了本发明用于吸湿液体的吸湿纤维3的三种不同结构，吸湿纤维3可以为异形纤维或中空纤维，吸湿纤维3为截面c形、米字形、类三角形、星形、中空结构。异形截面纤维或中空的吸湿纤维3表面的接触表面积大于圆形纤维，因而提高了纤维对水和气的传送能力。当圆形截面纤维的吸水性为10％时，中空纤维或异形纤维可达16％左右，所以对液体的吸湿能力至少提高1.5～2倍。

综上所述，本发明提供一种基于显微技术的定量悬浊液复合容器，该装置通过若干搭接的物料腔2形成，每个物料腔2中存放不同的悬浊液物质，每层之间互不相融，物料腔2的高度设定为每种悬浊液物质的预定量，通过改变液体表面张力，平整液面，进一步保证滴加液体厚度与物料腔2设定高度保持一致，保证每种悬浊液配方的精确配比。

本发明提供了一种基于显微技术的定量悬浊液复合容器的配比工艺，其特征在于，包括以下步骤：

s1、使用滴定管按照预定量往物料腔2中滴加液滴，液体表面由于表面张力形成中间低、周围高的内凹；

s2、精确调整每个延伸部分23与顶层的环形纤维21之间的夹角，延伸部分23顶端部位至少三分之一处的超亲水介质层对液体中心的内凹表面形成亲合力，而纤维延伸部分23尾端部位至少三分之一处的超疏水介质层对液体周围表面形成排斥力，两者作用实现补偿内凹中心的空槽和平整液面，并用吸湿纤维3吸湿液体，保证平整后高度与物料腔2高度一致；

s3、使用滴定管继续按照预定量往上一层物料腔2中滴加不同的液滴，添加的物质互不相融，并重复s2操作；

s4、其余配方，重复s3操作，配制后搅拌混合待用。

需要说明的是，在s1中，若悬浊液配比物质中含有粉剂，先在最底层添加粉剂，待厚度达到物料腔2的高度后平整表面。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。