[发明专利]一种离心微流控乳化装置及其方法

说明书

本发明公开了一种离心微流控乳化装置及其方法，其中所述离心微流控乳化装置包括微流控外壳、内置在所述微流控外壳内腔中的微流控芯片和驱动所述微流控芯片在微流控外壳内腔旋转的动力装置，所述微流控芯片为一圆状盘体，其内部设置有内相存储池，微流控芯片的上部开设有内相入口且所述内相入口与所述内相存储池连通，微流控芯片内的内相存储池与微流控芯片圆周外侧壁之间均匀开设有多个微通道，所述微流控芯片外侧壁与微流控外壳内侧壁之间设置有外相存储池和用于收集乳化液的收集池，所述微流控芯片上设置的微通道为单层或多层设置，所述微流控外壳内腔内设置有一个或多个微流控芯片。该种离心微流控乳化装置及其方法具有乳化效率高、乳化质量稳定、乳化质量好、设备结构简单、生产成本低等现有技术所不具备的优点。

技术领域

本发明涉及一种微流控技术应用领域，特别是一种离心微流控乳化装置及其方法。

背景技术

乳化是一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的作用，所形成的的混合物称为乳状液（或称乳化体），其中被分散的一相称作分散相或内相（不连续相）；另一相则称作分散介质或外相（连续相）。乳化技术广泛地应用在我们日常生活的各个领域，比如食品、化工、化妆品、制药和染料等。

乳状液的稳定性和乳状液的成分以及微液滴的大小（分散性）有很大的关系。由于乳化过程中产生大量的微小液滴，因此比表面积增加非常多，乳化过程需要外界能量的输入。最常用的方法是机械搅拌，这种方法简单，速度快，但是产生的液滴比较粗糙，分散性不好。

微流控是一种利用微尺寸结构限制流体，可以精密的控制流体的流动；当两相（内相和外相）不相溶的液体在微流控通道中相遇时，由于界面张力的作用，内相液体会形成微小的液滴分散在外相中形成乳状液。微流控乳化技术对乳化物质的成分挑剔性小，适用于形成单乳状液（水包油或者油包水）和多乳状液（水包油包水，油包水包油等）；产生的微液滴非常均匀，粒径分布范围可以达到1%；液滴粒径大小可控，可以通过控制液体的流速，流速比，粘度和界面张力等因素得到相应尺寸的液滴。但是这种技术的缺点是所需设备复杂和乳化量小，因此达不到工业量产要求。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的技术方案以解决现有技术的问题，能够让微流控乳化更好的应用在实际生产中，提高乳化效率和速度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种离心微流控乳化装置及其方法，解决了现有的微流控设备结构复杂、乳化效率低下等技术缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种离心微流控乳化装置，包括微流控外壳、内置在所述微流控外壳内腔中的微流控芯片和驱动所述微流控芯片在微流控外壳内腔旋转的动力装置，所述微流控芯片为一圆状盘体，其内部设置有内相存储池，微流控芯片的上部开设有内相入口且所述内相入口与所述内相存储池连通，微流控芯片内的内相存储池与微流控芯片圆周外侧壁之间均匀开设有多个微通道，所述微流控芯片外侧壁与微流控外壳内侧壁之间设置有外相存储池和用于收集乳化液的收集池。

作为上述技术方案的改进，所述微流控芯片上设置的微通道为单层或多层设计结构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述微流控外壳内腔内设置有一个或多个微流控芯片。

作为上述技术方案的进一步改进，所述内相存储池为微流控芯片内部轴向由中心向周围延伸且圆周对称的中空区域，内相存储池与上述的内相入口连通。

一种离心微流控乳化方法，在微流控的内相存储池和外相存储池中分别注入内相溶液和外相溶液，启动动力装置，动力装置驱动微流控芯片圆周旋转，微流控芯片内的内相存储池存储的内相溶液在离心力作用下从微通道流出被乳化，同时进入外相存储池中的外相溶液中形成乳化溶液，乳化好的溶液进入收集池中被收集。