[發明專利]一種金屬多孔膜管及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010932398.8
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112044286B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 蘇紅清;秦昌;李建
• 申請（專利權）人: 山東谷雨春生物科技有限公司
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D69/04;B01D67/00;B01J13/04
• 代理公司: 濟南克雷姆專利代理事務所(普通合伙) 37279
• 代理人: 楊婷

本發明屬于膜乳化技術領域，具體涉及一種金屬多孔膜管及其制備方法和應用。所述的金屬多孔膜管，以重量份計，其原料組成為基體粉末20?30份、致孔劑2?10份和水溶性高分子膠狀液60?80份；本發明用金屬燒結的方法制備柱狀空心金屬膜管，通過金屬沉積在水凝膠表面，之后去除水凝膠，然后通過在一定的溫度下燒結而成，其主要特點是形成的孔連通孔，孔隙率很高，由于致孔劑和水溶性高分子膠狀液經高溫作用后揮發而形成孔洞，從流體動力學角度分析，在制備微球時，該結構使油相和水相混合時間延長，以溫和的方式制造尺寸受控的液滴。

技術領域

本發明屬于膜乳化技術領域，具體涉及一種金屬多孔膜管及其制備方法和應用。

背景技術

乳化(emulsification)是一種液體以極微小液滴均勻地分散在互不相溶的另一種液體中的作用，在食品，化學，化妝品和制藥工業中非常重要。對于乳液的大規模生產，通常使用高壓均化器和轉子-定子系統，例如攪拌容器，齒盤分散機或膠體磨。在這些機器的分散區中，施加高機械應力以變形和破壞大的預混物液滴。因此，需要高能量輸入。如果在這些機器上施加的應力太大，則對剪切敏感的表面活性劑和穩定劑可能會失去功能特性。另外，這些裝置產生具有寬液滴尺寸分布的乳液。

在1990年代初期，日本的T.Nakashima,M.Shimizu,M.Kukizaki提出了一種使用多孔膜的新型乳化方法，這項技術被稱為“膜乳化”，通過在合適的條件下，將分散相通過具有均勻尺寸孔的膜滲透到流動的連續相中，從而制備出均勻尺寸的乳劑液滴。與傳統工藝相比，膜乳化的優勢能耗低，更好地控制液滴尺寸，尤其是過程溫和。對于膜乳化，Shirasu多孔玻璃(SPG)膜由于其潛在的優勢被廣泛研究和應用。目前使用最廣泛的SPG膜管，材質為玻璃，由日本人九州南部的火山灰沉積物燒制而成，含約77％的SiO₂和10-15％的Al₂O₃，材質脆而易碎，不耐壓力及堿液，很難與不銹鋼連接，而無菌車間大多為不銹鋼材料，對于運用到無菌制藥生產線有一定的難度。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種金屬多孔膜管及其制備方法和應用，采用本發明，所制得的膜管由于為惰性金屬材質，既保持了SPG膜管孔道的三維網狀結構特點，且材質堅硬，耐酸堿腐蝕，不易變形，可直接與不銹鋼材料連接，適用于無菌車間生產。

本發明所述的一種金屬多孔膜管，以重量份計，其原料組成為基體粉末20-30份、致孔劑2-10份和水溶性高分子膠狀液60-80份；

所述基體粉末選自鐵粉末或銅粉末或二氧化鈦粉末或鈦合金粉末或鋁合金粉末或鐵合金粉末或Ni-Ti金屬間化合物粉末或Fe-Al金屬間化合物粉末或氧化鐵粉末或其混合物。本發明所述的基體粉末可以采用現有技術中常用的、熔點小于1600℃的基體粉末。

所述膜管孔隙率為40-80％，所述孔隙為三維網狀結構，孔徑5-100μm。

所述致孔劑選自碳酸鈣或碳酸銨或碳酸氫銨或其混合物。

所述水溶性高分子膠狀液由水溶性高分子溶于水而制成；所述水溶性高分子選自羥乙基甲基纖維素或羧甲基纖維素或聚丙烯酸內酯或聚乙二醇或淀粉或明膠或瓊脂或果膠或聚葡聚糖或卡拉膠或瓜爾膠或其混合物；所述水溶性高分子膠狀液中水溶性高分子的質量百分數為2-5％。

本發明所述的金屬多孔膜管的制備方法，具體步驟為：

(1)按比例稱取各原料，備用；

(2)將基體粉末與致孔劑混合，然后加入水溶性高分子膠狀液中，混均，制成膏狀液；

(3)將膏狀液倒入模具中，冷凍成形或緩慢烘干成形，得粗胚；

(4)脫模取出粗坯，干燥；

(5)將干燥完畢的粗胚放入石墨模具中燒結，即得金屬多孔膜管。