[發明專利]一種膜乳化系統

有效

• 申請號: 201911001200.8
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN110624428B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 黃慶林;黃巖;宋亮;肖長發
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B01F3/08
• 分類號: B01F3/08;B01F7/18;B01F13/10;B01D71/36;B01D71/32;B01D69/08;B01D67/00
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 陳昌娟

本發明公開了一種膜乳化系統，包括分散相儲液罐、膜組件、連續相儲液罐、乳液收集罐，所述膜組件中的微孔膜絲采用聚四氟乙烯中空纖維膜或聚全氟乙丙烯中空纖維膜，分散相送料管路的一端通入分散相儲液罐內的液面以下，另一端經膜組件的入口端蓋與各微孔膜絲的入口端連通，在分散相送料管路上安裝分散相流動裝置；分散相回流管路的一端經出口端蓋與各微孔膜絲的出口端連通，另一端伸入分散相儲液罐內；連續相經連續相送料管和膜組件上的連續相入口送入連續相腔體內，在連續相送料管上安裝連續相流動裝置；膜組件上的乳液排出口與乳液排出管的一端連接，乳液排出管另一端伸入乳液收集罐內。該系統制得的乳液粒徑分布較窄、粒徑可控、穩定性高。

技術領域

本發明涉及膜乳化領域，特別是涉及一種膜乳化系統。

背景技術

乳狀液是由兩種或兩種以上互不相溶的液體組成的分散體系，至少含一個分散相并以液滴的形式存在于連續相中。乳狀液主要有兩種類型，即水包油型(O/W)和油包水型(W/O)。乳化過程在化妝品、食品、醫藥等諸多領域起著非常重要的作用。傳統的乳化方法主要有高壓剪切法、超聲分散法和高速攪拌等，分散相液滴的大小取決于所輸入的機械能產生的渦流剪切力對分散相的破碎程度，存在分散相液滴粒徑分布較寬、粒徑大小難控制、能耗大、實驗重復性差等缺點。

膜乳化技術自從20世紀90年代問世以來，引起了人們的廣泛關注，被認為是一種制備單分散性乳液的簡單有效方法。在膜乳化過程中，分散相和連續相分布在微孔膜兩側，分散相在壓力作用下通過微孔后在膜另一側表面形成液滴并生長，當液滴直徑達到某一臨界值時受到高速流動的連續相剪切力作用而從膜表面剝離，從而形成水包油或油包水乳液。膜乳化顯著特點是分散相液滴大小主要由微孔膜孔徑大小和分布來控制而呈單分散性，和常規乳狀液制備方法相比，具有能耗低、制備條件溫和、乳化劑用量少等優點。

膜乳化最常用的是一種多孔玻璃膜SPG(Shirasu Porous Glass membrane)。然而，多孔玻璃膜疏水性和耐堿性差、易碎、柔性差，限制了其發展和進一步應用。

中國發明專利公開號CN107376669A公開了一種全氟聚合物中空纖維復合膜的制備方法，所制得的中空纖維復合膜可用于苛刻條件下的廢水處理；中國發明專利公開號CN110180401A公開了一種全氟聚合物中空纖維膜的制備方法，所制得的中空纖維膜作為分離膜，廣泛應用于水處理、食品、石油化工、醫藥等領域。但是，在膜乳化領域，未見全氟聚合物中空纖維膜應用的報導。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種采用全氟聚合物中空纖維膜的膜乳化系統。

為此，本發明的技術方案如下：

一種膜乳化系統，包括分散相儲液罐、分散相流動裝置、膜組件、連續相儲液罐、連續相流動裝置、乳液收集罐以及第一流量計、第一和第二閥門和壓力表。所述膜組件包括柱形的殼體和平行設置在該殼體內的多根微孔膜絲，微孔膜絲的兩端通過封裝所述殼體兩端的樹脂固定；所述殼體的兩端分別連接一入口端蓋和一出口端蓋，所述入口端蓋、出口端蓋與殼體的兩端之間均形成有容納所述分散相的空間；所述殼體與微孔膜絲之間形成連續相腔體，在靠近微孔膜絲出口一側的殼體上形成有連續相入口，在靠近微孔膜絲入口一側的殼體上形成有乳液排出口；一分散相送料管路的一端通入分散相儲液罐內的分散相液面以下，另一端經所述入口端蓋與各微孔膜絲的入口端連通，在分散相送料管路上安裝所述分散相流動裝置；一分散相回流管路的一端經所述出口端蓋與各微孔膜絲的出口端連通，另一端伸入分散相儲液罐內，在分散相回流管路上沿分散相流動方向依次安裝所述壓力表、第一閥門和第一流量計；所述連續相儲液罐內盛有連續相，所述連續相經連續相送料管和所述連續相入口送入連續相腔體內，在連續相送料管上安裝所述連續相流動裝置和第二閥門；所述乳液排出口與一乳液排出管的一端連接，乳液排出管另一端伸入所述乳液收集罐內；所述微孔膜絲采用聚四氟乙烯中空纖維膜或聚全氟乙丙烯中空纖維膜，膜的孔徑為0.1～10微米。