用于制备纳米 - 数十微米级乳液的膜组件以及乳液制备方 法 【技术领域】
本发明涉及膜乳化领域， 具体涉及一种用于制备纳米 - 数十微米级乳液的膜组 件、 膜乳化器及乳液制备方法。背景技术
乳化 (Emulsification) 是化学、 化工、 轻工、 食品、 医药、 生化等领域的重要单元 操作。21 世纪以来， 纳米 - 数十微米级乳液和微球微囊在生物医药、 食品、 环境、 功能材料 等领域得到了广泛的应用， 如药用缓控载体、 临床检测用微球试剂、 抗肿瘤药物制剂等。纳 米 - 数十微米级的乳液是指粒径在数纳米到数十微米之间可控的乳液， 在纳米 - 数十微米 级乳液的应用中， 要求乳液粒径均一、 可控， 且制备重复性好， 否则会严重影响应用效果。 现 有技术下， 对于粘度较小的体系而言， 制备纳米 - 几微米级乳液的设备大都是高压匀质机 等， 其缺陷是能耗高、 乳滴粒径不均一、 不可控 ； 而对于粘度较大的体系而言， 目前还没有合 适的设备可以制备纳米 - 几微米级小粒径乳液， 而且制备数十微米级乳液的设备也存在乳 化速度慢、 能耗高、 乳滴粒径不均一、 不可控等缺陷。 因此， 目前现有的制备设备难以满足尺 寸均一、 可控的纳米 - 数十微米级乳液及微球微囊的制备及其工业化生产的需要。
本发明人于 2010 年 3 月 31 公开的中国专利文献 CN101683592A 中公开了一种高 通量膜乳化器， 包括至少一个膜组件， 所述膜组件包括多根并列的膜管， 所述膜管的两端穿 过第一挡板和第二挡板， 所述第一挡板和第二挡板与包围在所述膜管外的外套密封连接形 成分散相腔体， 所述膜管和第一挡板、 第二挡板为密封连接结构， 所述分散相腔体包括在分 散相腔体底部的分散相入口 ； 膜乳化器还包括分散相进料器， 该分散相进料器包括将分散 相通过分散相入口送入分散相腔体内的分散相进料管 ； 在分散相进料管上连接有使分散相 在分散相腔体内的压力保持恒定的稳压送料装置 ； 膜乳化器还包括向膜管送入连续相的连 续相进料管和将连续相回流的连续相回流管。
在上述高通量膜乳化器中， 分散相进料器内的分散相在压力的作用下进入分散相 腔体然后渗透过膜孔， 以液滴形式分散在与之不相溶的连续相中形成粒径均一的乳液。上 述设备虽然可以以高通量制备粒径均一稳定的乳液， 但其原理是利用分散相和连续相两相 液体间的界面张力以及分散相在膜孔表面的液滴自然形成行为得到的乳液， 因此只能适合 于制备粒径在数十微米到数百微米之间的乳液， 而不能制备纳米 - 数十微米级的乳液。 发明内容 本发明要解决的技术问题在于， 提供一种乳化速度快、 有利于进行工业化生产的 制备纳米 - 数十微米级乳液的膜组件、 膜乳化器以及制备纳米 - 数十微米级乳液的方法
为了解决以上技术问题， 本发明提供一种用于制备纳米 - 数十微米级乳液的膜组 件， 包括 ：
多根并列的膜管， 所述膜管的两端分别穿过第一挡板和第二挡板， 所述膜管与所
述第一挡板和第二挡板为密封连接， 所述膜管上的膜孔孔径为 10nm ～ 100μm ；
在所述多根并列的膜管外面设置有外套， 所述外套与所述第一挡板和第二挡板为 密封连接， 所述外套与所述第一挡板、 第二挡板形成包围在所述膜管外侧的第一乳液腔， 在 所述外套上还设置有第一乳液进料口、 排气口和压力传感器口 ；
穿过所述第一挡板的膜管的端口由膜组件端盖封堵， 所述膜组件端盖与所述外套 的一端为密封连接 ；
在所述第二挡板的外侧设置有膜组件出料盖， 所述膜组件出料盖上设置有第二乳 液出口， 所述膜组件出料盖与所述外套的另一端为密封连接， 所述膜组件出料盖与所述第 二挡板围成第二乳液腔。
优选的， 所述膜组件端盖的内侧设有多个与所述膜管的端口相对应的内嵌盲孔， 所述膜管的一端端头插在所述内嵌盲孔内， 所述膜管的端口由所述内嵌盲孔封堵。
优选的， 所述膜管上的膜孔孔径为 50nm ～ 80μm。
本发明还提供一种膜乳化器， 其特征在于， 包括 ：
至少一个以上技术方案所述的膜组件 ；
与所述膜组件的第二乳液出口连接的第二乳液储料罐 ；
与所述膜组件的第一乳液进料口连接的第一乳液储料罐 ；
与所述压力传感器口连接的压力传感器 ；
所述第二乳液储料罐的出料口与所述第一乳液储料罐的进料口连接。
优选的， 所述膜乳化器还包括与所述第二乳液储料罐连接的粒径检测装置。
本发明还提供一种使用以上技术方案所述的膜乳化器制备乳液的方法， 包括 ：
a) 将第一乳液储料罐内的第一乳液供入第一乳液腔内 ；
b) 将所述第一乳液压过所述膜管形成第二乳液 ；
c) 将所述第二乳液送入第二乳液储料罐。
优选的， 所述步骤 c) 后面还包括步骤 ：
将所述第二乳液储料罐的第二乳液回流至第一乳液储料罐内作为第一乳液进行 步骤 a)。
优选的， 在所述步骤 a) 之前还包括步骤 ：
在第一乳液腔内施加压力， 比较所述压力随时间变化曲线与预先测定的膜孔压力随时间变化的曲线， 如果一致， 则进行步骤 a)， 如果压力异常， 则重新安装膜组件。 优选的， 所述步骤 b) 中将所述第一乳液压过所述膜管形成第二乳液时的压力为 0.05MPa 以上。
优选的， 所述步骤 b) 中还包括 ：
测量所述第二乳液的粒径分布 ；
根据所述第二乳液的粒径分布调整所述第一乳液压过所述膜管时的压力和压过 膜管的次数。
本发明提供一种用于制备纳米 - 数十微米级乳液的膜组件， 在该膜组件中， 外套 与支撑多根并列的膜管的第一挡板和第二挡板形成第一乳液腔， 膜管的一端被封堵， 另一 端容纳在由膜组件出料盖与第二挡板外侧形成的第二乳液腔内。这样， 被送入第一乳液腔 内的第一乳液在压力的作用下， 透过膜管上的纳米 - 百微米级的微孔， 得到粒径在纳米 - 数
十微米级范围内的乳液。与现有技术相比， 本发明提供的膜组件制备纳米 - 数十微米级的 乳液速度快， 粒径均一， 适合于工业化生产。
本发明还提供一种包括上述膜组件的膜乳化器， 在该膜乳化器中， 由第一乳液储 料罐向第一乳液腔内供入第一乳液， 被送入第一乳液腔内的第一乳液在压力的作用下， 快 速透过膜管上的纳米 - 百微米级的微孔， 得到粒径在纳米 - 数十微米级范围内的第二乳液 进入到第二乳液储料罐内 ； 进入第二乳液储料罐的第二乳液的粒径达到实验要求则可以直 接出料， 若没有达到要求， 则根据需要可以返回至第一乳液储料罐重新进行乳化， 以制备粒 径均一的乳液。 乳液根据实验需要可直接应用， 也可以利用多种固化、 聚合方法得到固化微 球、 微囊。 附图说明
图 1 为本发明提供的膜组件一种实施方式的示意图 ；
图 2 为本发明提供的膜乳化器的工艺流程图 ；
图 3 为膜组件与第一乳液储料罐 R2 和第二乳液储料罐 R3 的一种连接方式的主视 图；
图 4 为膜组件与第一乳液储料罐 R2 和第二乳液储料罐 R3 的一种连接方式的俯视 图 5 为本发明提供的乳液制备方法示意图 ； 图 6 为本发明实施例 1 制备的粒径为 2μm 的苯乙烯乳液的光镜照片 ； 图 7 为本发明实施例 2 制备的粒径为 290nm 的纳米壳聚糖微囊的扫描电镜照片 ； 图 8 为本发明实施例 3 制备的粒径为 30μm 的琼脂糖乳液的光镜照片。图；
具体实施方式
为了进一步了解本发明， 下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述， 但是 应当理解， 这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点， 而不是对本发明权利要求的 限制。
请参见图 1， 图 1 为本发明提供的膜组件一种具体实施方式的示意图。 膜组件包括 多根平行排列的无机膜管 101， 膜管 101 上分布有用于乳液透过的膜孔， 在本实施方式中， 膜孔的孔径为 10nm ～ 100μm， 优选为 50nm ～ 80μm， 更优选为 100nm ～ 50μm。在本实施 方式中， 共设置有 10 根呈星形排列的膜管 101， 在图 1 中显示有三根膜管 101。
膜管 101 两端分别穿过第一挡板 102a 和第二挡板 102b， 第一挡板 102a 和第二挡 板 102b 的材质相同， 均为不锈钢材质， 第一挡板和第二挡板的作用是支撑膜管， 第一挡板 和第二挡板通过支撑杆 103 固定连接， 这样， 第一挡板 102a、 第二挡板 102b 和支撑杆 103 形 成膜管支撑装置。此外， 膜管和第一挡板、 第二挡板均为密封连接。
膜组件还包括外套 104， 将膜管固定在膜组件支撑装置上以后， 从图 1 中外套 104 的右端放入外套 104 内， 第一挡板 102a 与外套 104 密封连接， 第二挡板 102b 与外套 104 密 封连接， 这样外套与第一挡板、 第二挡板形成包围在膜管外侧的第一乳液腔。 由于膜管与膜 管支撑装置连接为一体， 这样可以将膜管与膜管支撑装置整体拆下进行清洗， 而不需要将 膜管单独拆下来， 这样不仅简化了膜管清洗的工作量， 提高了膜管的利用率， 而且也避免了膜管在安装、 拆卸过程中出现的膜管破裂、 泄露等问题， 提高了膜管的使用寿命。
穿过所述第一挡板 102a 的膜管的端口由膜组件端盖 105 封堵， 膜组件端盖 105 的 内面一侧设置有多个与膜管的端头相对应的内嵌盲孔， 这样可以将膜管的端头插入到所述 内嵌盲孔内达到对膜管的端头进行封堵的目的。膜组件端盖 105 的外侧一面为光滑的平 面， 膜组件端盖 105 与外套 104 的右端为密封连接。
按照本发明， 将膜组件的一端封堵， 其主要原因是， 由于本发明的原理是将乳液以 高压通过纳米 - 百微米级的膜孔形成纳米 - 数十微米级的乳液， 乳化压力大， 因此为了防止 乳液在乳化过程中发生破乳现象， 将膜管的一端封堵后， 使第二乳液按照预定的单一方向 流动， 这样可以使乳液更加稳定。
在外套 104 的左端还设置有膜组件出料盖 106， 膜组件出料盖 106 与外套的左端密 封连接， 所述膜组件出料盖 106 与所述第二挡板 102b 围成第二乳液腔， 穿过所述第二挡板 102b 的膜管的端口容纳在所述第二乳液腔内。 在出料盖 106 上， 设置有第二乳液出口 106a。
在外套与所述第一乳液腔相对应的位置上， 还进一步设置有第一乳液进料口 104a、 排气口 104b 和压力传感器口 ( 未示出 )， 压力传感器口的位置可以为一个或一个以 上， 优选为两个， 压力传感器口上连接有压力传感器， 用于测量第一乳液腔内的压力。第一 乳化液由第一乳液进料口送入第一乳液腔后， 对第一乳液腔内的第一乳液施加压力， 第一 乳液压过所述膜管上的微孔进入膜管内， 形成第二乳液。 本发明进一步提供有包括上述膜组件的膜乳化器， 图 2 为本发明提供的一种膜乳 化器的工艺流程图。 膜乳化器包括一个膜组件 11、 第一乳液制备罐 R1、 第一乳液储料罐 R2、 第二乳液储料罐 R3 ； 第一乳液制备罐 R1 通过第一输料管线与第一乳液储料罐 R2 连接， 在 所述第一输料管线上设置有第一电磁阀 V1 和向第一乳液储料罐输送物料的第一物料循环 泵 P1 ； 第一乳液储料罐 R2 通过第二输料管线与膜组件 11 上的第一乳液进料口连接， 在第 二输料管线上设置有第二电磁阀 V2 和流量仪 FI ； 膜组件的第二乳液的出口通过第三输料 管线与第二乳液储料罐 R2 连接， 在第三输料管线上设置有第三电磁阀 V3， 第二乳液储料罐 R2 还可以连接有粒径检测装置， 在本实施方式中， 粒径检测装置 LS 具体为激光粒度仪， 用 于检测第二乳液的粒径大小和分布情况。
第二乳液储料罐的出料口连接有第四电磁阀 V4， 通过所述第四电磁阀 V4， 第二乳 液储料罐的出料口分别与第一乳液储料罐和成品乳液出料口连接， 在第二乳液储料罐与第 一乳液储料罐之间的输料管线上， 进一步设置有第二物料循环泵 P2， 通过所述第二物料循 环泵 P2， 将需要进行重新乳化的第二乳液输送至第一乳液储料罐进行循环乳化。
第一乳液储料罐 R2 还通过压力控制仪 PIC 与高压气体源连接， 在本实施方式中， 压力控制仪 PIC 通过第五电磁阀 V5 与第一乳液储料罐 R2 连接。通过所述压力控制仪， 高 压气体源向所述第一乳液储料罐 R2 内送入压力， 以将第一乳液送入膜组件内， 然后穿过膜 管的膜孔， 形成第二乳液 ； 控制端可以通过第五电磁阀 V5 来控制送入第一乳液罐内的气体 量， 达到对第一乳液进料压力的控制。
按照本发明， 为了对膜组件内的第一乳液的压力进行检测， 膜组件上连接有压力 传感器 PS， 压力传感器 PS 检测到膜组件内的第一乳液压力的变化情况， 然后将压力信号传 递给控制端， 由控制端对第一乳液的进罐压力进行调整， 从而来控制第一乳液的进料压力 ； 为了将膜组件的空气排空， 膜组件的排气口连接有第六电磁阀 V6。
为了实现膜乳化的自动控制， 本发明提供的膜乳化器包括控制端 CP， 用于对压力 控制仪 PIC、 粒径检测装置 LS、 流量仪 FI、 第一电磁阀 V1、 第二电磁阀 V2、 第三电池阀 V3、 第 四电磁阀 V4、 第五电磁阀 V5、 第六电磁阀 V6、 第一物料循环泵 P1、 第二物料循环泵 P2 进行 控制。控制端 CP 可以为计算机， 图 2 中的虚线表示与控制端 CP 连接的控制线路。
对于第一乳液制备罐 R1、 第一乳液储料罐 R2、 第二乳液储料罐 R3 的材质， 优选为 不锈钢材质。第一乳液制备罐 R1 的目的在于制备第一乳液， 对于第一乳液的制备方法， 本 发明并无特别的限制， 可以按照本领域技术人员熟知的方法进行制备。对于第一乳液的种 类也没有特别限定， 可以是本领域技术人员熟知的所有乳液及复乳液类型。第一乳液储料 罐的目的在于储存第一乳液， 并作为第一乳液的供液装置， 用于向膜组件内供入第一乳液。 第二乳液储料罐的目的在于用于储存经过膜组件的膜乳化形成的第二乳液， 并且可以将第 二乳液根据需要返回至第一乳液储料罐重新进行乳化。
对于第一乳液储料罐 R2， 优选为外观为圆柱形， 内腔为锥形， 这样可以在第一乳液 储料罐 R2 内消除死角， 避免浪费第一乳液或者发生破乳的问题。第一乳液储料罐 R2 的出 口可以为圆形或椭圆形， 第一乳液储料罐 R2 的出口面积小于或等于与第一乳液储料罐 R2 的出料口连接的输料管线的面积， 这样可以避免第一乳液积滞在第一乳液储料罐内， 防止 第一乳液发生破乳的问题。 对于第二乳液储料罐 R3， 在第二乳液储料罐 R3 内安装有机械搅拌装置， 对于机械 搅拌装置， 本发明并无特别的限制， 可以使用本领域技术人员熟知的装置。当第二乳液进 入第二乳液储料罐 R3 中以后， 对第二乳液进行缓慢搅拌， 防止第二乳液上浮和产生破乳问 题。 乳化结束后， 如果粒径检测仪检测到的第二乳液粒径符合要求， 则可以将符合要求的成 品乳液通过与第四电磁阀 V4 连接的成品乳液出料口排出 ； 如果需要进行进一步的乳化， 则 可以通过与第四电磁阀 V4 连接的输料管道及第二物料循环泵 P2 将第二乳液返回至第一乳 液储料罐 R2 重新进行乳化处理。
在本实施方式中， 只设置有一个膜组件， 并且， 膜组件采用竖直安装的方式。对于 膜组件的数量， 本发明并无特别的限制， 可以安装两个或两个以上。当连接有多个膜组件 时， 膜组件底部的出料口与第二乳液储料罐 R3 的连接方式相同， 输送管线的管径相同， 这 样第一乳液可以以相同的流量和压力供入到几个膜组件内， 从而实现制备乳滴粒径均一分 布的乳液的目的。如图 3 所示和图 4 所示， 图 3 为本发明中膜组件与第一乳液储料罐 R2 和 第二乳液储料罐 R3 的一种连接方式的主视图， 图 4 为本发明中膜组件与第一乳液储料罐 R2 和第二乳液储料罐 R3 的一种连接方式的俯视图。在图 3 和图 4 中， 包含有三个膜组件 11、 12、 13， 所述三个膜组件与第一乳液储料罐 R2 的底部成 1 20 度的间隔均匀连接， 这样三个 膜组件的流通状况一致， 可以保证三个膜组件的流量和压力相同， 得到乳滴粒径均匀的乳 液。
在本实施方式中， 膜组件内设置的膜管数为 10 根， 呈星形分布在组件内。对于膜 管的数量， 本发明并无特别的限制， 可以安装 1 根、 2 根或多根。当安装 2 根以上膜管时， 只 要使膜管在组件内均匀分布就可以， 并没有特别的限制。
本发明对于膜管的横截面形状并无特别的限制， 可以为圆形、 正方形、 长方形、 椭 圆形。 为了有利于提高膜乳化工艺的稳定性， 膜管的横截面形状优选为圆形、 正方形等高度 对称的形状， 更优选的， 膜管的横截面形状为圆形。本文中所述的膜管为多孔膜管， 多孔膜
管可以为高分子多孔膜管、 二氧化硅多孔膜管、 陶瓷多孔膜管等有机、 无机多孔膜管。高分 子多孔膜管可以为硅橡胶全蒸发膜管 ( 尤其是由聚二甲基硅氧烷制备的膜管 )、 聚四氟乙 烯填充硅橡胶膜管、 高分子聚乙烯膜管、 高分子聚丙烯膜管等。陶瓷多孔膜管可以为钛酸 钡、 钛酸锶、 锆酸钙、 锆酸镁、 碳化硅、 碳化硼等材质的膜管。 优选的， 多孔膜管为二氧化硅等 材质的无机膜管， 如日本 SPG TECHNOLOGY 公司生产的无机微孔膜管。
按照本发明， 在第一乳液制备罐 R1 内可以按照本领域技术人员熟知的方法制备 水包油 (O/W) 型、 油包水 (W/O) 型、 油包水包油 (O/W/O) 型及水包油包水 (W/O/W) 型、 包含有 微小颗粒的油包水包颗粒 (S/W/O) 型及水包油包颗粒 (S/O/W) 型等体系的乳液及复乳液， 对此本发明并无特别的限制。第一乳液的乳滴粒径与所使用膜管的孔径是对应的， 乳滴粒 径要大于膜孔径， 可以为膜孔径的 1-5000 倍， 优选为膜孔径的 2-4000 倍。
以下说明本发明提供的膜乳化器的工作方式 ：
a) 检测第一乳液腔内密封性， 由高压气体源通过压力自动控制器 PIC 通过第一乳 液储料罐 R2 向第一乳液腔内送入一定压力的气体， 然后观察压力随时间变化曲线是否与 预先对膜孔测定的压力变化曲线一致， 如果第一乳液腔压力变化曲线与预先提供的膜孔压 力变化曲线一致， 则进行步骤 b)， 如果压力异常， 检测膜组件的气密性， 重新密封安装 ；
b) 第一乳液进料， 开启循环泵 P1， 将第一乳液制备罐 R1 中的第一乳液通过第一电 磁阀 V1 送入第一乳液储料罐 R2， 然后由高压气体源向第一乳液储料罐 R2 内送入气体， 在 气体的压力作用下将第一乳液由第二电磁阀 V2 送入到膜组件的第一乳液腔内， 第一乳液 穿过膜管的膜孔形成第二乳液。对于第一乳液穿过膜孔时的压力与所使用膜管的孔径是 对应的， 膜孔越小所需压力越大， 一般为 0.05MPa 以上， 优选为 0.08MPa ～ 5MPa， 更优选为 0.1MPa ～ 2.5MPa ；
c) 形成的第二乳液在压力的作用下进入第二乳液储料罐 R3， 在该过程中， 通过激 光粒度仪 LS 检测第二乳液储料罐 R3 内的乳液的粒径 ； 如果乳液粒径达到均一的要求， 则通 过成品乳液排出口将乳液排出， 如果乳液粒径需要重新乳化， 则进行步骤 d。
d) 将第二乳液通过第二循环泵 P2 返回至第一乳液储料罐 R2 内作为第一乳液进行 步骤 b)。
如图 5 所示， 为本发明提供的乳液制备过程示意图， 第一乳液也称为预乳液， 在压 力作用下经过纳米 - 百微米级的膜孔后， 形成纳米 - 数十微米级的第二乳液。
以下以具体实施例说明本发明的效果， 但本发明的保护范围不受以下实施例的限 制。
实施例 1
(1) 苯乙烯单体 ( 北京化学试剂公司生产， 化学纯 )1000g 和二乙烯基苯单体 ( 山 东东大化工公司生产， 化学纯 )1000g 混合， 加入 20g 过氧化苯甲酰 ( 引发剂， 北京化学试剂 公司生产， 分析纯 )， 混合物完全溶解， 所得溶液即为分散相。
(2) 去离子水 20L， 加入 200g 聚乙烯醇 (PVA， 80％水解度 )、 8.8g 十二烷基硫酸钠 和 2.2g 无水硫酸钠， 混合物完全溶解， 所得溶液即为连续相。
(3) 将步骤 1 制备的分散相和步骤 2 制备的连续相加入第一乳液制备罐 R1 中混合 搅拌得到粒径为 10 ～ 100μm 的第一乳液 ；
(4) 将 10 根微孔膜管 ( 孔径为 2.8μm) 安装在附图 1 所示的膜组件中， 并将膜组件安装在附图 2 所示的膜乳化器中。通过氮气瓶和压力自动控制器 PIC 往膜组件中通入 40KPa 的压力， 并观测压力 10 分钟。 压力变化趋势和预测的趋势一致， 则说明膜组件的密封 性良好， 可以进行下一步的膜乳化实验。
(5) 将步骤 (3) 制备的第一乳液送入第一乳液储料罐 R2 中， 通过压力自动控制器 PIC 设定 0.7MPa 的压力使第一乳液透过膜孔得到第二乳液。
(6) 将第二乳液由第二循环泵 P2 回流至第一乳液储料罐 R2 中， 重新进行步骤 5， 直到乳滴粒径监测装置 LS 检测到的粒径分布 CV 值在 15％以内为止， 将成品乳液通过成品 乳液出料口排出进入聚合釜中进行 24 小时的聚合。
(7) 聚合后的反应液进入洗球釜中， 用热水清洗 5 遍 ； 然后进入干燥釜中进行抽 滤和气流干燥， 最后得到干燥的粒径为 2μm， 粒径分布系数 (CV 值 ) 为 12.82％的聚苯乙 烯 - 二乙烯基苯多孔微球， 收率为 95％。图 6 为制备的粒径均一的 2μm 的苯乙烯乳液的光 镜照片。
实施例 2
(1) 将 4L 去离子水和 40g 醋酸混合后， 加入 60g 壳聚糖， 混合物完全混合配置成溶 液， 即为分散相。 (2) 将 14L 液体石蜡和 10L 石油醚混合均匀， 加入 960ml 的油相引发剂 PO-500， 混 合物完全溶解成溶液， 即为连续相。
(3) 将步骤 1 制备的分散相和步骤 2 制备的连续相在第一乳液制备罐 R1 中混合搅 拌得到粒径为 5 ～ 80μm 的第一乳液 ；
(4) 将 20 根经过表面修饰的微孔膜管 ( 孔径为 800nm) 安装在附图 1 所示的三组 膜组件中， 并将膜组件按照图 3 所示的方式组装成图 1 所示的膜乳化器。通过氮气瓶和压 力自动控制器 PIC 往膜组件中通入 100KPa 的压力， 并观测压力 10 分钟。压力变化趋势和 预测的趋势一致， 则说明膜组件的密封性良好， 可以进行下一步的膜乳化实验。
(5) 将步骤 (3) 制备的第一乳液连续送入第一乳液储料罐 R2 中， 通过压力自动控 制器 PIC 设定 1.6MPa 的压力使第一乳液透过膜孔得到第二乳液。
(6) 将第二乳液由第二循环泵返回至第一乳液储料罐， 重新进行步骤 5， 直到乳滴 粒径监测装置 LS 检测到的粒径分布在 15％以内时为止， 将成品乳液通过成品乳液出料口 排出进入乳滴固化装置中进行固化 10 小时。
(7) 固化后的微囊进入洗球釜中， 用乙醇和去离子水分别清洗 5 遍 ； 微囊悬浮液经 冷冻干燥 36 小时后得到粒径为 290nm、 粒径分布系数 (CV 值 ) 为 10.95％的壳聚糖微囊， 收 率为 89％。图 7 为固化后的纳米壳聚糖微囊的扫描电镜照片。
实施例 3
(1) 将 10L 去离子水和 96g 氯化钠混合后， 加入 1000g 琼脂糖， 混合物完全混合加 热至 60℃配置成溶液， 即为分散相。
(2) 将 24L 液体石蜡和 16L 石油醚混合均匀， 加入 1200ml 的油相引发剂 PO-500， 混合物完全溶解成溶液， 即为连续相。
(3) 将步骤 1 制备的分散相和步骤 2 制备的连续相在第一乳液制备罐 R1 中混合搅 拌得到粒径为 100 ～ 500μm 的第一乳液 ；
(4) 将 30 根经过表面修饰的微孔膜管 ( 孔径为 50μm) 安装在附图 1 所示的三组
膜组件中， 并将膜组件按照图 3 所示的方式组装成图 1 所示的膜乳化器。通过氮气瓶和压 力自动控制器 PIC 往膜组件中通入 5KPa 的压力， 并观测压力 10 分钟。压力变化趋势和预 测的趋势一致， 则说明膜组件的密封性良好， 可以进行下一步的膜乳化实验。
(5) 将步骤 (3) 制备的第一乳液连续送入第一乳液储料罐 R2 中， 通过压力自动控 制器 PIC 设定 0.1MPa 的压力使第一乳液透过膜孔得到第二乳液。
(6) 将第二乳液由第二循环泵返回至第一乳液储料罐， 重新进行步骤 5， 直到乳滴 粒径监测装置 LS 检测到的粒径分布在 15％以内时为止， 将成品乳液通过成品乳液出料口 排出进入乳滴固化装置中进行固化 10 小时。
(7) 固化后的微囊进入洗球釜中， 用石油醚、 乙醇和去离子水分别清洗 5 遍 ； 所获 得的粒径为 30μm 的琼脂糖微球用 20％的乙醇溶液浸泡储存。 琼脂糖微球的粒径分布系数 (CV 值 ) 为 14.6％， 收率为 75％左右。图 8 为制备的粒径为 30μm 的琼脂糖乳液的光镜照 片。
以上对本发明所提供的用于制备乳液的膜组件、 膜乳化器及乳液的制备方法进行 了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上实施例 的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出， 对于本技术领域的普通 技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以对本发明进行若干改进和修饰， 这些 改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。