[发明专利]旋刮式膜乳化

说明书

技术领域

本发明是针对膜乳化。

背景技术

膜乳化的概念可追溯至中岛(Nakashima)和清水(Shimizu)在1980年代使用玻璃膜，即，所谓的“白州氏多孔玻璃(Shirasu Porous Glass，SPG)”膜所作的研究。参见例如，汤山(Yuyama)等人，《使用SPG膜乳化技术进行的均一乳滴的制备和分析》(Preparation and Analysis of Uniform Emulsion Droplets using SPG Membrane Emulsification Technique)，《胶体与界面化学A：物理化学与工程方面》(Colloids and Surfaces，A：Physicochemical and Engineering Aspects)168 92000)159-174。自此以后，研究扩展到包括多种膜材料和配置。参见例如：i)威拉迪斯瓦杰维克(Vladisavljevic)等人，《使用膜制造乳液和颗粒状产品方面的近期发展》(Recent Developments in Manufacturing Emulsions and Particulate Products Using Membranes)，《胶体与界面科学进展》(Advances in Colloid and Interface Science)113(2005)，1-20；ii)乔斯林(Joscelyne)等人，《膜乳化-文献评述》(Membrane Emulsification-A Literature Review)，《膜科学杂志》(Journal ofMembrane Science)169(2000)107-117；及iii)艾吉迪(Egidi)等人，《使用具有规则孔间距的膜进行的膜乳化：在表面剪切存在下的液滴大小及均一性》(Membrane Emulsification Using Membranes of Regular Pore Spacing：Droplet size and Uniformity in the Presence of Surface Shear)，《膜科学杂志》，323(2008)414-420。

一种膜乳化技术涉及将可分散液相移动通过位于连续液相内的振荡膜。振荡运动对离开所述膜的可分散液相产生连续剪切，并且产生大小更均一的分散液滴。实例描述于：GB 2444035、GB 2467925及US 2012/0175798。US 7622510描述了一种类似技术，其中通过机械、电或磁性激发来使膜振动。另一技术涉及旋转圆柱形膜以对穿过所述膜并进入周围连续液相中的可分散液相产生连续剪切作用。实例描述于WO 2001/45830、WO 2007/144658、US 8231263、US 8267572及EP 1262225中。也参见威拉迪斯瓦杰维克等人，《使用旋转膜乳化制造较大的均一液滴》(Manufacture of Large Uniform Droplets Using Rotating Membrane Emulsification)，《胶体与界面科学杂志》299(2006)396-402；以及US2009/323459。

发明内容

本发明包括使用膜制备乳液的改进装置和方法。在一个优选实施例中，分散的液相在穿过膜而出现时通过经历不连续或变化的剪切力而形成液滴。举例来说，在一个实施例中，本发明包括一种使用旋转膜装置制备乳液的改进的方法，所述旋转膜装置包括：i)包括圆柱形多孔表面的膜组件，所述多孔表面封闭关于轴(X)同轴地安置的内部腔室；ii)包括多个轮叶的轮叶组件，所述轮叶沿所述膜组件的所述多孔表面的轴向长度延伸，其中所述轮叶包含位于所述多孔表面的1mm内的剪切表面；及iii)封闭所述膜组件和所述轮叶组件的容器。所述方法包括以下步骤：在使所述轮叶组件或所述膜组件中的至少一个关于所述轴(X)相对于另一个旋转时，将可分散液相移动通过多孔表面进入连续液相中，以使得所述剪切表面对穿过所述多孔表面的可分散液相施加剪切力，从而在连续液相内形成大小是1μm到500μm的分散液相的液滴。描述了许多不同的实施例。

附图说明

附图并未按比例绘制并且包括理想化视图以便于说明。可能时，已经在整个图式和书面说明中使用相同的编号来指示相同或相似的特征。

图1是旋转膜装置的截面图。

图2是膜组件的部分切开的透视图。

图3是轮叶组件的透视图。