[发明专利]制备棕榈油基亚微米乳液的空化装置

说明书

一种制备棕榈油基亚微米乳液的空化装置，包括定子、转子、超声换能器和转轴，定子上设置有进料口、出料口和氧化剂输送管，转轴安装在定子中，定子中设置有转子，转子与转轴固定连接，转子上分布叶片，叶片上分布有空化孔。使用棕榈油作为分散相，使用去离子水作为连续相来制备水包油型亚微米乳液，使粗乳液进入定子中，在定子空化腔中液流本身与转子振动耦合而实现强烈的空化效应，且有超声探头，水力和超声空化结合使得空化效率提高，能量输入要低得多，在制备乳液应用方面具有较大的潜力。

技术领域

本发明涉及一种用于制备棕榈油基亚微米乳液的装置，尤其是一种利用空化技术制备棕榈油基亚微米乳液的装置。

背景技术

亚微米乳液可以将亲脂性和亲水性药物掺入油相中，增加其溶解度和局部生物利用度，同时使有效药物的副作用最小化，因此亚微米乳液作为一种用于治疗各种疼痛和疾病上的胶体药物载体，引起了医药学界越来越多的关注。与传统乳液相比，亚微米乳液具有更高的药理活性和特定部位的药物传递能力，它没有明显的乳脂状，无毒无害，易于制备，且具有长期稳定性，使得亚微米乳液成为进行药物输送的良好的载体。

在乳化过程中，需要极大的剪切力和极高的能量输入使得预混合乳液的液滴从微米级破碎到亚微米级或纳米级范围，从而克服拉普拉斯压力或界面能垒。传统的药物、药妆、生产食品级的亚微米载体的方法有很多，通常是通过施加机械剪切力来实现的，如转子-定子、高压、膜、微流体器或超声发生器等，在这些乳化系统中，液滴破裂的主要原因是拉伸流动、湍流、空化以及低程度的粘性力，这些机械力在液体中产生很大的能量密度，导致液滴变形并分解到亚微米或纳米级，从而可以制备亚微米乳液。过去几年，水力空化技术已经成功应用于多种领域，从废水处理或消毒、酶水解到生物柴油的合成，在开发更高性能的乳化技术的同时，食品、药妆、药物领域也对水力空化技术产生了极大的兴趣。

CN210473997U公开的《乳液制备过程中的单体回收装置》以及CN210544522U公开的《纳米新材料制备乳液混合搅拌器》，是通过机械粉碎，能耗大，成本高，且长期运行会产生大量磨损，造成产品污染。CN209885778U公开的《撞击流-水力空化协同强化制备壳聚糖抑菌纳米微球的装置》，由撞击流腔体和对称连接在撞击流腔体两侧的两个文丘里管构成，虽然具有结构简单、能耗小等优点，但存在处理量小、空化效率较低的问题。

发明内容

针对现有的乳化技术中存在的问题与不足，提出一种效率高、处理量大的制备棕榈油基亚微米乳液的空化装置。

本发明的制备棕榈油基亚微米乳液的空化装置，采用如下技术方案：

该空化装置，包括定子、转子、超声换能器和转轴，定子上设置有进料口、出料口和氧化剂输送管，定子的内壁上分布有超声换能器，超声换能器上连接超声探头，转轴安装在定子中，定子中设置有转子，转子与转轴固定连接，转子上分布叶片，叶片上分布有空化孔。

所述定子内壁表面粗糙度为0.05mm，有利于强化空化效应。

所述超声换能器的超声波频次为20kHz，功率为500-1000W；所述超声探头直径为6mm。

所述转轴的转速为4000-4500r/min。

所述叶片沿周向等间隔分布。

所述定子的内径为500mm，长度为500mm，壁厚度为40mm。所述叶片长度为200mm，宽度为100mm，厚度为20mm。

所述空化孔的轴线方向与转子的转动切线方向一致，而不是与转子的轴向一致。

所述空化孔为文丘里形结构，两端分别为出口和入口，中部为喉部，入口和出口内径为2.5mm，喉部内径为1mm。

所述空化孔在叶片上呈5排，9列矩形阵列排布，以达到最佳的空化效果。

所述进料口的进料压力为800psi。