[发明专利]一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及毛细管束中流体流动的测试技术领域，尤其是一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置及测量方法。

背景技术

纳米乳液是指两种不相溶的液体形成的胶体分散体系，液滴粒径尺寸范围一般在50～500nm之间。纳米乳液液滴尺寸小、粒径均一，与微乳液相比乳化剂用量大大降低；与普通乳液相比，纳米乳液又具有分散均匀和稳定性好的优势。纳米乳液可应用于药物、催化、食品、石油及化妆品等众多领域，具有非常好的应用前景。

目前，对乳状液流动性的研究主要集中在微米级乳状液体系，而且是在多孔介质中的流动。普通乳状液容易发生分层、聚结及絮凝等导致乳状液不稳定的过程，使得其流动过程非常复杂，而纳米乳液由于其较小的粒径，具有良好的动力学稳定性，能够克服普通乳状液体系中的不稳定因素，可以得到稳定性好的乳状液体系。多孔介质具有结构的多样性及复杂性，当纳米乳液在多孔介质中流动时，研究得到的纳米乳液流动规律往往反映出的是多种孔道、喉道的综合影响，这种多孔介质对研究孔道性质对纳米乳液流动性的影响方面存在局限性，所以，本申请中提出了一种新的毛细管束模型来弥补多孔介质的缺陷，通过毛细管束模型来简化多孔介质结构，并且能够对孔道性质进行量化。

纳米乳液中含有的纳米粒子不同于一般的纳米颗粒，在一定条件下，其粒径与分布会发生变化，而纳米粒子的粒径与分布对纳米乳液在毛细管束中的流动规律会起至关重要的作用。但是目前由于纳米乳液粒径的热力学不稳定性容易造成纳米乳液的流动规律测量难以重复、难以再现，使得纳米乳液的应用受到很大限制。专利CN201310130666通过反相乳化方法制得了聚合物稳定的纳米乳液，其提供的方法是将乳化剂和水相逐滴加入，通过这种方式制备纳米乳液需要比较长的时间，而制备时间的延长也会导致纳米粒子的粒径和分布发生改变。此外，对制备的纳米乳液测量过程中进行的容器间的转移，会对纳米乳液颗粒产生剪切作用，外在的剪切应力对纳米乳液的粒径等性质同样存在很大的影响，进而导致测量结果的不准确性和不可再现性，进而影响应用效果的评价。

因此，需寻找一种能够在线的、精确的制备纳米乳液并有效减少测定误差的装置和方法，为完善乳液在毛细管束中流动规律评价提供技术支撑，具有十分现实的意义。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种能够避免人为操作误差的，使纳米乳液在毛细管束中流动规律能够重复再现的，纳米乳液用毛细管束流动测量装置及测量方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种纳米乳液用毛细管束流动测量装置，包括制样系统、进样系统和测量系统；

所述制样系统包括第一进样泵、第一储水器、第二进样泵、第二储水器、第一中间容器、第二中间容器、第一搅拌室、第二搅拌室、第三进样泵、第四进样泵、第四储水器、第四中间容器、机械搅拌机、电磁加热搅拌器和磁子。

所述第一进样泵连接第一储水器，第一进样泵与第一中间容器相连通，第二进样泵连接第二储水器，第二进样泵与第二中间容器相连通；所述第一中间容器和第二中间容器同时与第一搅拌室相连通。所述第一搅拌室中设置机械搅拌电机，所述第一搅拌室与第二搅拌室相连通，所述第一搅拌室与第二搅拌室之间设置第三进样泵；所述第二搅拌室中设置搅拌磁子，所述第二搅拌室下方设置电磁加热搅拌器；所述第四进样泵连第四储水器，第四进样泵与第四中间容器相连通，第四中间容器与第二搅拌室相连通。

所述进样系统包括第六进样泵、第六储水器、第六中间容器、第七中间容器、阀门一、阀门二、第五进样泵和多通阀一。

所述第六进样泵连接第六储水器，第六进样泵与第六中间容器和第七中间容器相连通，第六进样泵与第六中间容器之间设置阀门一，第六进样泵与第七中间容器之间设置阀门二，第六中间容器与第七中间容器通过多通阀一与第二搅拌室相连，多通阀一与第二搅拌室之间设置第五进样泵。

所述测量系统包括毛细管束、多通阀二、多通阀三、压力传感器一、压力传感器二、数据采集系统、数据处理系统、计量容器。

所述第二搅拌室通过多通阀一、多通阀二与毛细管束一端相连，计量容器通过多通阀三与毛细管束另一端相连，所述毛细管束两端分别设置压力传感器一、压力传感器二，压力传感器一和压力传感器二通过导线与数据采集系统相连，数据采集系统通过导线与数据处理系统相连。

优选的，所述第一进样泵、第二进样泵、第三进样泵、第四进样泵、第五进样泵、第六进样泵的流速为0.01～9.99mL/min，压力为0-20MPa。