本實(shí)用新型涉及一種雙重乳粒發(fā)生裝置，具體涉及一種一體式雙重乳粒發(fā)生裝置及其加工模具。

背景技術(shù)：

在ICF研究中，常采用聚合物微球作為靶丸燃料容器，聚合物微球的直徑從幾百微米到幾毫米。通常采用乳液法制備聚合物微球，即先生成W/O/W的雙重乳液，再除去O相的有機(jī)溶劑，得到固化的聚合物球殼，聚合物微球直徑一般在幾百微米至幾毫米。常用的制備雙重乳液的方法有機(jī)械攪拌法和微流體控制法。機(jī)械攪拌法制備的雙重乳液尺寸分布寬、試劑使用量大，不適合精密控制。微流體技術(shù)是上世紀(jì)90年代發(fā)展的一種制備多重乳液的方法，根據(jù)微流體技術(shù)產(chǎn)生液滴的方式可以分為T型剪切、平行剪切和匯聚剪切式微流體裝置。Chun-Xia Zhao和Minseok Seo等研究了兩相流體中T型剪切、平行剪切、匯聚剪切、膜乳化等方式的作用機(jī)理，分析了相參數(shù)的影響，得到了各種形態(tài)的小尺寸單分散的W/O單乳液；Rhutesh K.Shah等利用同軸剪切方式，制備了單重、雙重、多重乳液。但是通常的微流體技術(shù)制備的乳液尺寸較小，在微納米級，主要用于生物、醫(yī)藥、化工、石油等領(lǐng)域，目前，亟需一種能夠制備毫米級單分散的雙重乳粒的發(fā)生裝置。并且現(xiàn)有技術(shù)中采用的雙重乳粒發(fā)生裝置為組合式的結(jié)構(gòu)，如專利文獻(xiàn)CN 105771825A公開了一種可連續(xù)生產(chǎn)的乳粒發(fā)生器，其組裝過程復(fù)雜，密封性差，并且其液相管道需要額外加入管道，使用不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個(gè)目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種一體式雙重乳粒發(fā)生裝置，包括：

發(fā)生器本體，其包括：一體成型的支撐體；

位于支撐體上端的用于內(nèi)相乳液進(jìn)樣的內(nèi)相進(jìn)樣管道；

位于支撐體一側(cè)的用于中間相乳液進(jìn)樣的中間相進(jìn)樣管道，其一端連通中間相出樣管道；所述中間相出樣管道與內(nèi)相進(jìn)樣管道連通并同軸設(shè)置；

位于支撐體另一側(cè)的用于外相乳液進(jìn)樣的外相進(jìn)樣管道，其一端連通外相出樣管道；所述外相出樣管道與中間相出樣管道連通并同軸設(shè)置；

排氣孔，其穿過外相出樣管道并伸入支撐體內(nèi)；

其中，通過內(nèi)相進(jìn)樣管道、中間相進(jìn)樣管道和外相進(jìn)樣管道進(jìn)行不同乳液的進(jìn)樣，并通過中間相出樣管道和外相出樣管道形成雙重乳粒。

優(yōu)選的是，所述一體成型的支撐體為一體成型的聚二甲基硅氧烷或改性聚二甲基硅氧烷支撐體。

本實(shí)用新型還提供一種加工上述的一體式雙重乳粒發(fā)生裝置的灌注模具，包括：

固定外框架，其為中空結(jié)構(gòu)，所述固定外框架的頂面開孔插入內(nèi)相進(jìn)樣占位圓柱；在中空的固定外框架的一側(cè)分別開上下兩孔插入中間相進(jìn)樣占位圓柱和排氣孔占位圓柱；在中空的固定外框架的另一側(cè)開孔插入外相進(jìn)樣占位圓柱；在中空的固定外框架的下端開孔插入外相出樣占位圓柱；所述外相出樣占位圓柱的頂端從上至下開圓錐孔和圓柱孔，在所述圓柱孔內(nèi)插入中間相出樣占位圓柱；所述內(nèi)相進(jìn)樣占位圓柱的底端和中間相出樣占位圓柱的頂端接觸；所述中間相進(jìn)樣占位圓柱的一端和中間相出樣占位圓柱的頂端側(cè)面接觸；所述外相進(jìn)樣占位圓柱的一端和外相出樣占位圓柱的頂端側(cè)面接觸；所述排氣孔占位圓柱穿過外相出樣占位圓柱并伸入錐形孔內(nèi)；所述內(nèi)相進(jìn)樣占位圓柱、中間相出樣占位圓柱和外相出樣占位圓柱同軸設(shè)置；

其中，在灌注模具組裝完成后灌入疏水透明的聚二甲基硅氧烷溶液，固化后，依次脫除內(nèi)相進(jìn)樣占位圓柱、中間相進(jìn)樣占位圓柱、外相進(jìn)樣占位圓柱、排氣孔占位圓柱、外相出樣占位圓柱和中間相出樣占位圓柱，形成發(fā)生器本體。

優(yōu)選的是，所述內(nèi)相進(jìn)樣占位圓柱、中間相進(jìn)樣占位圓柱、外相進(jìn)樣占位圓柱、排氣孔占位圓柱、外相出樣占位圓柱和中間相出樣占位圓柱均為金屬棒。

優(yōu)選的是，所述金屬棒為銅棒、鐵棒、不銹鋼棒、鋁棒中的任意一種。

優(yōu)選的是，所述中空的固定外框架為聚四氟乙烯固定外框架。

優(yōu)選的是，所述中間相進(jìn)樣占位圓柱的一端設(shè)置有與中間相出樣占位圓柱的頂端側(cè)面弧面相匹配的弧形槽；所述外相進(jìn)樣占位圓柱的一端設(shè)置有與外相出樣占位圓柱的頂端側(cè)面弧面相匹配的弧形槽。

本實(shí)用新型至少包括以下有益效果：

(1)本實(shí)用新型的一體式雙重乳粒發(fā)生裝置的灌注模具能重復(fù)使用，重復(fù)性好；由灌注模具得到的發(fā)生器本體操作簡單適用范圍廣，易清洗，控制精度高，可有效解決目前乳液微封裝發(fā)制備毫米級聚合物微球中直徑、壁厚不可控的問題。

(2)相對于現(xiàn)有技術(shù)中組合式的雙重乳粒發(fā)生裝置，本實(shí)用新型的雙重乳粒發(fā)生裝置一體成型，其具有使用方便，密封效果好，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。

(2)本實(shí)用新型的一體式雙重乳粒發(fā)生裝置能夠產(chǎn)生單分散大直徑雙重乳粒，該裝置采用同軸剪切方式，能夠制備內(nèi)徑～2000μm、壁厚～250μm單分散的水/PAMS(聚α-甲基苯乙烯)-FB(氟苯)/PVA(聚乙烯醇)、水/PS(聚苯乙烯)-FB/PVA、水/DPS(N,N’-二苯基丁二酰胺)-FB/PVA的水包油包水的雙重乳粒。

本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本實(shí)用新型的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型的一體式雙重乳粒發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的加工一體式雙重乳粒發(fā)生裝置的灌注模具結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。

圖1示出了本實(shí)用新型的一種一體式雙重乳粒發(fā)生裝置，包括：發(fā)生器本體，其包括：一體成型的支撐體14；

位于支撐體14上端的用于內(nèi)相乳液進(jìn)樣的內(nèi)相進(jìn)樣管道8；

位于支撐體14一側(cè)的用于中間相乳液進(jìn)樣的中間相進(jìn)樣管道9，其一端連通中間相出樣管道10；所述中間相出樣管道10與內(nèi)相進(jìn)樣管道9連通并同軸設(shè)置；

位于支撐體14另一側(cè)的用于外相乳液進(jìn)樣的外相進(jìn)樣管道11，其一端連通外相出樣管道12；所述外相出樣管道12與中間相出樣管道10連通并同軸設(shè)置；

排氣孔13，其穿過外相出樣管道12并伸入支撐體14內(nèi)；

其中，通過內(nèi)相進(jìn)樣管道、中間相進(jìn)樣管道和外相進(jìn)樣管道進(jìn)行不同乳液的進(jìn)樣，并通過中間相出樣管道和外相出樣管道形成雙重乳粒；

在上述技術(shù)方案中，所述一體成型的支撐體14為一體成型的聚二甲基硅氧烷(PDMS)或改性聚二甲基硅氧烷支撐體；PDMS為粘彈性固體，很容易插入三相管道；同時(shí)PDMS材質(zhì)透明，易于觀察乳粒的產(chǎn)生情況；PDMS材質(zhì)本身是疏水特性的，其形成的通道不需進(jìn)行疏水處理即可作為中間油相管道使用。

采用上述的一體式雙重乳粒發(fā)生裝置進(jìn)行雙重乳粒的制備，其操作流程如下：a.裝管道，將5號不銹鋼針插入內(nèi)相進(jìn)樣管道8，底端與中間相出樣管道10底端平齊；將兩根12號不銹鋼針分別插入中間相進(jìn)樣管道9和外相進(jìn)樣管道11；采用塑料管道將3根不銹鋼針與裝有三相溶液的注射器連接；再將經(jīng)過親水處理的玻璃管從下端插入外相出樣管道12；b.乳液產(chǎn)生，打開注射泵，設(shè)定三相流速，按外相、中間相、內(nèi)相的順序依次運(yùn)行注射泵，c.收集乳粒；注射泵運(yùn)行穩(wěn)定后，能得到內(nèi)徑～2000μm、壁厚～250μm單分散的水包油包水乳液，通過在外相、中間相、內(nèi)相中注射不同的溶液，可以的得到如：水/PAMS-FB/PVA、水/PS-FB/PVA、水/DPS-FB/PVA的水包油包水的雙重乳粒。

本實(shí)用新型還提供一種加工上述的一體式雙重乳粒發(fā)生裝置的灌注模具，包括：如圖2所示，

固定外框架1，其為中空結(jié)構(gòu)，所述固定外框架1的頂面開孔插入內(nèi)相進(jìn)樣占位圓柱2；在中空的固定外框架1的一側(cè)分別開上下兩孔插入中間相進(jìn)樣占位圓柱3和排氣孔占位圓柱7；在中空的固定外框架1的另一側(cè)開孔插入外相進(jìn)樣占位圓柱4；在中空的固定外框架1的下端開孔插入外相出樣占位圓柱6；所述外相出樣占位圓柱6的頂端從上至下開圓錐孔和圓柱孔，在所述圓柱孔內(nèi)插入中間相出樣占位圓柱5；所述內(nèi)相進(jìn)樣占位圓柱2的底端和中間相出樣占位圓柱5的頂端接觸；所述中間相進(jìn)樣占位圓柱3的一端和中間相出樣占位圓柱5的頂端側(cè)面接觸；所述外相進(jìn)樣占位圓柱4的一端和外相出樣占位圓柱6的頂端側(cè)面接觸；所述排氣孔占位圓柱7穿過外相出樣占位圓柱6并伸入錐形孔內(nèi)；所述內(nèi)相進(jìn)樣占位圓柱2、中間相出樣占位圓柱5和外相出樣占位圓柱6同軸設(shè)置；

其中，灌注模具組裝完成后灌入疏水透明的聚二甲基硅氧烷溶液，固化后，依次脫除內(nèi)相進(jìn)樣占位圓柱2、中間相進(jìn)樣占位圓柱3、外相進(jìn)樣占位圓柱4、排氣孔占位圓柱7、外相出樣占位圓柱6和中間相出樣占位圓柱5，形成一體成型的發(fā)生器本體。

在上述技術(shù)方案中，所述內(nèi)相進(jìn)樣占位圓柱2、中間相進(jìn)樣占位圓柱3、外相進(jìn)樣占位圓柱4、排氣孔占位圓柱7、外相出樣占位圓柱6和中間相出樣占位圓柱5均為金屬棒，采用金屬棒能夠在聚合物溶液固化后方便的脫除，不會和固化后的聚合物粘結(jié)在一起。

在上述技術(shù)方案中，所述金屬棒為銅棒、鐵棒、不銹鋼棒、鋁棒中的任意一種，采用這種技術(shù)方案，能夠方便的將金屬棒脫除，不會和固化后的聚合物粘結(jié)在一起。

在上述技術(shù)方案中，所述中空的固定外框架1為聚四氟乙烯固定外框架。

在上述技術(shù)方案中，所述中間相進(jìn)樣占位圓柱3的一端設(shè)置有與中間相出樣占位圓柱5的頂端側(cè)面弧面相匹配的弧形槽；所述外相進(jìn)樣占位圓柱4的一端設(shè)置有與外相出樣占位圓柱6的頂端側(cè)面弧面相匹配的弧形槽，采用這種技術(shù)方案，中間相進(jìn)樣占位圓柱3和中間相出樣占位圓柱5、外相進(jìn)樣占位圓柱4和外相出樣占位圓柱6可以緊密的接觸，能夠在其脫除后形成暢通的進(jìn)樣通道。

這里說明的設(shè)備數(shù)量和處理規(guī)模是用來簡化本實(shí)用新型的說明的。對本實(shí)用新型的一體式雙重乳粒發(fā)生裝置及其加工模具的應(yīng)用、修改和變化對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。

盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。