[发明专利]多分散磁性聚合物微球的筛分方法及装置

说明书

本发明涉及微球处理技术领域，公开了一种多分散磁性聚合物微球的筛分方法和装置，方法包括以下步骤：将电磁铁进行绝缘塑封后，放入容器中并与其中静置沉降后出现明显柱状分层的多分散磁性聚合物微球悬浊液有效接触，对电磁铁施加预设强度的电流，形成预设磁场，柱状分层中较小粒径范围内的最上层磁性微球吸附于电磁铁上；待最上层磁性微球稳定吸附于电磁铁表面后，将电磁铁取出容器后断电，收集到最上层磁性微球；依次增大施加在电磁铁上的电流的强度，重复上述步骤，直至将柱状分层中不同粒径范围内的各层磁性微球按照粒径从小到大的顺序依次收集。

技术领域

本发明涉及微球处理技术领域，特别涉及一种多分散磁性聚合物微球的筛分方法及装置。

背景技术

磁性聚合物微球是指直径在数十纳米到数百微米尺度范围内的高分子粒子。小的粒子尺寸和体积使得整个粒子作为微反应器时对外界刺激具有响应性和快的反应速率。大的比表面积和粒径可控的等特点，使得高品质的单分散高分子微球可用于填料、蛋白质、氨基酸等生物分子的分离纯化，药物缓控释放、疾病诊断、新型陶瓷材料、液晶显示器原料等高附加值产品，也可作为医药、半导体等行业的超纯水处理材料，还可作为涂料、纸张表面涂层、化妆品等大宗产品的添加剂。

由于制备过程中客观因素的影响，磁性聚合物微球的粒径可能会不统一。业界现有的微球筛分技术不够成熟，筛分效果较好的超滤膜价格又过于昂贵，亟待开发了一套筛分技术以获得不同粒径的单分散微球，提高多分散微球的使用价值。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种多分散磁性聚合物微球的筛分方法及装置，通过控制电磁铁的磁性大小控制吸附于其上的磁性聚合物微球的粒径范围，能够有效地将多分散磁性聚合物微球进行筛分，得到不同粒径范围、粒径范围相对均一的磁性微球。

技术方案：本发明提供了一种多分散磁性聚合物微球的筛分方法，包括以下步骤：S1：将超声震荡后的多分散磁性聚合物微球悬浊液注入容器内并加入溶剂至预设刻度处，再将所述容器密封置于避光处静置沉降，直至出现明显的柱状分层；S2：将电磁铁进行绝缘塑封后，放入所述容器中并与其中的所述多分散磁性聚合物微球悬浊液有效接触，对所述电磁铁施加预设强度的电压和电流，形成预设磁场，柱状分层中较小粒径范围内的最上层磁性微球吸附于所述电磁铁上；S3：待所述最上层磁性微球稳定吸附于所述电磁铁表面后，将所述电磁铁取出所述容器后断电，收集到所述最上层磁性微球；S4：依次增大施加在所述电磁铁上的电流的强度，重复执行S2和S3，直至将所述柱状分层中不同粒径范围内的各层磁性微球按照粒径从小到大的顺序依次收集。

进一步地，在所述S1之前，还包括以下步骤：将所述待筛分的多分散磁性聚合物微球悬浊液离心后取下层多分散磁性聚合物微球悬浊液进行后续筛分操作。

优选地，所述离心时的转速为500~5500r/min，离心时长为25~35min。

优选地，在所述S1中，所述待筛分的多分散磁性聚合物微球悬浊液的粒径范围为100~5000nm。

优选地，在所述S1中，超声震荡的功率为85~95%，超声震荡时长为20~30min。

优选地，在所述S2中，对所述电磁铁施加的预设电压强度为：110-220V，预设电流强度为0-3.8A。优选地，在预设电压强度为110V时，当对所述电磁铁施加的电流的预设强度为0-1.2A时，吸附于所述电磁铁表面的磁性微球的粒径为10~600nm；当对所述电磁铁施加的电流的预设强度为1.2~2.4A时，吸附于所述电磁铁表面的磁性微球的粒径为600~1200nm；当对所述电磁铁施加的电流的预设强度为2.4~3.8A时，吸附于所述电磁铁表面的磁性微球的粒径为1200~2000nm。

优选地，所选溶剂为以下任意一种或其组合：去离子水、乙醇、乙二醇、丙三醇。