[實用新型]能級撕裂法納米材料生產設備的進料機構

有效

• 申請號: 201520185158.0
• 申請日: 2015-03-28
• 公開（公告）號: CN204490494U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 楊華;林海衛
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區良朋材料制造有限公司
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;B82Y40/00
• 代理公司: 佛山東平知識產權事務所(普通合伙) 44307
• 代理人: 詹仲國

技術領域

本實用新型納米材料生產技術領域，更具體的是涉及一種納米材料生產設備的進料機構。

背景技術

超微粉體技術被國內外科技界稱為跨世紀的高新技術。隨著科學技術的迅速發展，超微材料和納米材料的研究應用，具有廣闊的應用前景，對推動工業技術進步有著極其重要的作用。納米材料,又稱超微粉或超細粉，一般指粒度在100納米以下的粉末或顆粒，是一種介于原子、分子與宏觀物體之間處于中間物態的固體顆粒材料。納米材料的制備技術主要使用化學方法制備，有酶溶法及化學滲透法、激光法等。當然，也有物理方法制備的，如高壓勻漿法、高速珠磨法、高壓勻漿法、超聲破碎法、低溫微納米破壁法。

高壓勻漿法：設備是高壓勻漿器，它由高壓泵和勻漿間組成，英國ADV公司和美國Microfluidics公司均有產品出售。其破碎機理：分子細胞在一系列過程中經歷了高速造成的剪刀，碰撞以及由高壓到常壓的變化從而造成分子細胞的破碎。存在的問題：較易造成堵塞的團狀或絲狀真菌分子細胞，較小的革蘭氏陽性首以及有些亞分子細胞，質地堅硬，易損傷勻漿閥，也不適合用該法處理。

高速珠磨法：設備是珠磨機，瑞士WBC公司和德國西門子機械公司均制造各種型號的珠磨機，其破碎機下：微生物細胞懸浮液與極細的研磨劑在攪拌漿作用下充分混合，珠子之間以及珠子和分子細胞之間和互相剪切、碰撞，促使分子細胞壁破碎，釋出內含物，在珠波分離器的協助下，珠子被滯留在破碎室內，漿液流出，從而實現連續操作，破碎中，產生的熱量由夾套中的冷卻液帶走。存在的問題：操作參數多，一般賃經驗估計并且珠子之間的液體損失30％左右。

超聲破碎：頻高于15～20KHz的超聲波在高強度聲能輸入下可以進行分子細胞破碎。其破碎機理：可能與空化現象引起的沖擊波和剪切力有關。超聲破碎的效率與聲頻、聲能、處理時間、分子細胞濃度及首種類型等因素有關。存在問題；超聲波破碎在實驗室規模應用較普遍，處理少量樣品時操作簡便，液量損失少，但是超聲波產生的化學自由基團能使某些敏感性活性物質變性失活。而且大容量裝置聲能傳遞，散熱均有困難。

低溫微納米破壁：將物質放在-170度的低溫下使其冷凍，隨后在常溫下融化，如此反復，使得分子細胞壁破碎。存在的問題：建造低溫環境對設備需求較高，采用溫差破碎成本較高。

酶溶法：就是用生物酶將細胞壁和細胞臘消化溶解的方法。常用的溶酶有溶菌酶β-1.3-葡聚糖酶、蛋白酶等。存在的問題；易造成產物抑制作用，這可能是導致胞內物質釋放率低的一個重要因素。而且溶酶價格高，限制了大規模利用。若回收溶酶，則又增加百分離純化溶酶的操作。另外酶溶法通用性差，不同菌種需選擇不同的酶。

化學滲透法：某些有機溶劑(如苯、甲苯)、抗生素、表面活性劑、金屬螯合劑、變性劑等化學藥品都可以改變分子細胞壁或膜的通透性從而使內合物有選擇地滲透出來。其作用機理；化學滲透取決于化學試劑的類型以及分子細胞壁和膜的結構與組成。存在的問題；時間長，效率低；化學試劑毒性較強，同時對產物也有毒害作用，進一步分離時需要用透析等方法除去這些試劑；通用性差：某種試劑只能作用于某些特定類型的微生物細胞。

激光誘導法：即由塊狀物經一定的加熱方式使之氣化，再經冷凝而形成超微粉體沉積而取得。單一金屬材料可依上述工藝方法來制取。存在的問題；合成量不大、僅能小量生產，小時產量僅有百克左右，成本昂貴并且改變了材料的許多結構和性質，以及材料相的變化限定了其應用領域。

超微材料(亞微米及納米級)是21世紀的基礎材料，是當前高科技領域國際競爭的熱點之一。物理制備技術能否生產超微材料和納米材料是目前科技界非常渴望和關注的一項跨時代的科研攻關項目。目前世界各國特別是工業發達國家，政府每年都投入巨資進行這方面的研究與開發。鑒于目前超微粉體材料，特別是納米材料研究應用的現狀和存在的技術問題，因此，如何能研究出比現有技術更為先進的制備設備，以實現高效地生產所需的納米粉體，是本領域技術人員不斷探討和非常關注的課題。

針對現有技術中存在的問題，本申請人設計了一種“能級分子材料細胞撕裂設備”，根據克羅科定理，利用超聲速氣流形成所需要的漩渦湍流流體，利用漩渦湍流流體撕裂分子材料細胞，以制得預定顆粒直徑的納米材料。

發明內容

本實用新型的目的就是為了解決現有技術之不足而提供的一種操作簡單，生產效率高，成本低的納米材料生產設備的進料機構。