[实用新型]多层微胶囊异形化装置及制备装置

说明书

本实用新型公开了一种多层微胶囊异形化装置及制备装置，其中异形多层微胶囊制备装置包括一具有进料口的流体箱，其特征在于：在所述流体箱内设置有两个平行的剪切带，在两个平行的剪切带之间为异化通道，位于异化通道内的流体在两个不同运动方向上的剪切带的作用下形成用于使多层微胶囊异形化的剪切流场；所述进料口位于异化通道的入口前端。与现有技术相比，本实用新型装置结构简单、可控性强，为高效制备异形多层微胶囊提供了一种新方法。

技术领域

本实用新型属于微胶囊领域，特别涉及一种基于多重乳液模板的多层微胶囊异形化装置及制备装置。

背景技术

微胶囊在食品、农业、医药、化学化工等多个行业有着广泛的应用，微胶囊的壳层能够将微胶囊内核的活性物质或有毒物质与外界环境隔离开来，起到有效的保护作用。而多层壳的微胶囊则具有更高的灵活性，能够更好的适应外界环境的变化，并有利于实现多种激励下的内核活性物质释放。其中非球形的异形微胶囊因其特殊的结构所带来的各向异性，在药物定向释放、功能化材料制备等场合有着重要的价值。

常用的微胶囊制备方法是乳液聚合法，即以乳液为模板，引入聚合反应，形成固体外壳。而乳液的制备则通常采用搅拌法、膜乳化法与微流控法。最常采用的搅拌法通过多次搅拌形成双重或多重乳液，其制备过程难以控制，所得的乳液尺寸分布也非常分散。膜乳化法虽然能够将乳液尺寸控制在一定的范围内，但是无法对乳液中包裹的内核个数进行控制。因此，这两种传统方法都难以实现高品质微胶囊的制备。自20世纪80年代问世以来，微流控技术在多方面展现了许多传统方法所不具备的优势，基于微流控技术的微胶囊制备过程具有高度的可控性与原料利用率，尤其在制备多层微胶囊时，能够对每一个多重乳液的尺寸、内液滴的个数等进行精确的控制，因而已经被应用于许多精密过程中，如：生化检测、精密材料制备等。然而，由于界面张力的作用，乳液的形状必然会趋于球形，无法在稳定的情况下制备异形微胶囊。仅有极少数的研究者报道了基于特殊形状的微通道获得棒状或饼状的颗粒(见Xu SQ，Nie ZH，Seo M，Lewis P，Kumacheva E，Stone HA，Garstecki P，WeibelDB，Gitlin I，Whitesides M，2005，Angewandte Chemie-International Edition，2005，44：724-728)。这种异形颗粒的制备方式主要依赖于微通道对液滴的受限作用，对通道表面的性质要求较高。此外，采用特定结构的微通道来制备异形微胶囊，针对不同结构的微胶囊就需要设计多种不同的微流控装置，提高了制备的成本。为此，迫切需要开发新的异形微胶囊制备方法与装置，使得制备过程可控、所得的微胶囊尺寸均一并能够适应多种形状异形微胶囊的制备需要。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于制备异形多层微胶囊的微流控装置及方法，该装置具有操作简便、精确度高的特点，有效避免了微通道壁面特性对胶囊表面的破坏，并能够实现多种形态的异形多层微胶囊的连续制备，具有良好的可重复性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种多层微胶囊异形化装置，包括一具有进料口的流体箱，其特征在于：在所述流体箱内设置有两个平行的剪切带，在两个平行的剪切带之间为异化通道，位于异化通道内的流体在两个不同运动方向上的剪切带的作用下形成用于使多层微胶囊异形化的剪切流场；所述进料口位于异化通道的入口前端。

每个剪切带均分别通过一微电机带动并通过微电机控制所述剪切带的速度。

所述微剪切带均包括第一主动轴和第一从动轴、第一主动微传动轮和第一从动微传动轮以及第一微传动带，所述微电机与所述第一主动轮连接。

所述第一主动轴和第一从动轴均通过密封轴承固定于所述流体箱上。