[發明專利]連續產生乳液和/或分散體的乳化裝置

有效

• 申請號: 201180031780.0
• 申請日: 2011-05-06
• 公開（公告）號: CN102946983A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 蓋爾德·達姆斯;安德里亞斯·榮格;亨里克·德爾
• 申請（專利權）人: OTC股份有限公司
• 主分類號: B01F3/08
• 分類號: B01F3/08;B01F7/00;B01F7/18;B01F15/00;B01F15/06
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

本專利涉及一種連續產生乳液和/或分散體的乳化裝置。本發明的乳化裝置既能夠用于產生傳統的典型的兩相乳液、多相乳液，例如多重乳液和分散體以及三相乳液（OW），該三相乳液除了包含外，還包括液晶凝膠網絡相，同時也可用于產生液晶珠光劑和液晶自組織系統（OW乳液的凝膠網絡相），例如頭發調理劑以及皮膚和頭發清潔劑，比如香波、沐浴露、蠟、有機硅乳液和全氟乳液等。本發明的乳化裝置能夠用于拋光劑和清洗劑工業、化妝品工業、制藥和染料工業、油漆和涂料工業，并且能夠用于食品工業。

根據現有技術，產生乳液和/或分散體的裝置經常被用于完成分批發酵工藝。

WO?2004/082817A1公開了一種連續產生排除空氣的乳液或分散體的裝置，該裝置包含一個所有面都密封的混合器，該混合器擁有用于引進和排出流體物質和混合物的供應管道和清除管道以及一個攪拌單元，該攪拌單元能夠攪拌引入乳液或分散體，攪拌的過程中沒有產生空化力和沒有高壓均質。

EP?1964604A2公開了一種連續生產至少兩種液相混合物的裝置和工藝，該工藝使用一個各個面密封的并且繞其縱向軸旋轉對稱的混合容器，至少兩條通向混合容器的進入管線，每條進入管線引入一個液相，至少一個流出管線從混合容器排出這些相混合的混合物，一個帶葉片的轉動攪拌器攪拌這些相，轉動的軸在混合容器的縱軸上。使用EP?1964604A2中的裝置，不能產生一個可控的拉伸流動，而且為了避免湍流和空化力測量沒有進行。

本專利的目的在于提供一種乳化裝置，借助該乳化裝置使連續產生具有液晶結構的乳液、納米乳液和/或分散體成為可能。

根據本發明，通過一個連續產生乳液和/或分散體的乳化裝置來實現目標，該裝置包括：

a）至少一個混合裝置，包括：

一個所有面氣密封的旋轉對稱的腔室，

至少一個用來流入自由流動組分的輸入管線，

至少一個用來流出混合的自由流動組分的輸出管線，

一個確保層流流動的攪拌單元，該攪拌單元包含固定在攪拌軸上的攪拌元件，該攪拌軸的旋轉軸線沿著該腔室的對稱軸線，該攪拌單元的攪拌軸在其至少一側被引導，

其中，至少一條輸入管線設置在至少一條輸出管線的上游或下面，

其中，輸入管線與輸出管線之間的距離與腔室的直徑的比值≥2:1，

其中，輸入管線與輸出管線之間的距離與攪拌元件攪拌臂的長度的比值為3:1~50:1，

其中，攪拌軸的直徑與腔室的內徑的比值為0.25~0.75，

因此通過至少一條輸入管線引入到混合裝置中的組分被攪拌和通過入口處的湍流混合區被連續傳輸，在湍流混合區組分由于攪拌單元施加的剪切力而湍流混合，組分在下游滲透混合區進一步混合，湍流在該區域減少，

一個在出口處的層流混合區域，在該區域，在組分混合物中，一個溶致液晶相沿輸出管線方向被建立，

b）至少一個攪拌單元驅動，和

c）至少每組分或每組分混合物一個輸送裝置。

滲透混合區是混合物的轉變區，在該區域湍流轉變為層流。在緊隨湍流混合的滲透區的粘性因為液滴的常數傳播或形成液晶相而增加，湍流流動減少。達到臨界雷洛數后，混合物進入層流混合區。混合過程或形成液晶相的液滴的控制和能效服務隨后發生在層流混合區在拉伸流條件下。

至少一個混合裝置的腔室是旋轉對稱并且最好具有圓筒形狀。腔室能夠有的形狀為截頭圓錐體、漏斗或截頭拱頂或者這些幾何形狀的組合，其中，腔室從輸入管線到輸出管線的直徑保持不變或減少。攪拌單元根據旋轉對稱的腔室的形狀來確定。

轉動軸的直徑d_ss相對于腔室的內徑d_k最好正在0.25d_k~0.75d_k之間，輸入管線和輸出管線的距離與攪拌元件的臂的長度的比例最好在3:1~50:1之間，特別優選為5:1~10:1，特別是6:1~8:1。相對于腔室半徑，不尋常大的轉動軸直徑將導致轉動軸與腔室壁的距離，即被本領域技術人員定名的“流動直徑”，變得非常小以至于沒有血栓狀流動能夠形成，然后層流能夠得到保障。

輸入管線與輸出管線的距離與位于至少一個混合裝置底部的腔室的直徑的比≥2:1。一種偏離圓通的旋轉對稱的腔室，在至少一個混合裝置的輸入管線區域，輸入管線與輸出管線之間的距離與腔室直徑的比同樣≥2:1。