The invention discloses a 3D droplet printer and a method for preparing suspended droplets. The invention adopts a hydrogel with shear thinning property as an aqueous phase, which has a supporting effect on oil phase droplets suspended in the aqueous phase. Using 3D printing technology based on digital model file, the three-dimensional movement of printer nozzle is precisely controlled by digital model file. At the same time, the feed of oil phase in three-dimensional space is controlled by injection pump, thus the position and size of oil phase droplets in three-dimensional space are precisely controlled. The special spatial arrangement of oil droplets can optimize the ratio of oil phase to water phase, and print out a three-dimensional model with specific shape composed of oil droplets, which has wide application prospects in various fields.
【技术实现步骤摘要】
一种3D液滴打印机及其制备悬浮液滴的方法
本专利技术涉及微乳液领域,具体涉及一种利用3D液滴打印机制备悬浮液滴的方法。
技术介绍
悬浮液滴是一种油性液滴长期稳定悬浮在水相之中的微乳液,其中油相可包含各种油性成分,可广泛应用于新型材料加工,开发新产品应用于化妆品、医药、食品等领域。传统通过剪切方法制备的悬浮液滴体系,存在多个问题。首先通过剪切方法制备的体系,无法对分散过程进行准确控制,易形成相分离,导致油相在水相中的比例较低,难以提高。其次通过剪切方法制备的体系,其液滴粒径不一、分散不均、位置无序,限制其在开发新材料和设计新产品中的应用,本专利技术采用3D液滴打印技术,能够对液滴大小和位置进行精准控制,制备特定结构的悬浮液滴体系,对材料和产品进行精准设计,增强功能可视化效果,扩大其应用范围。在本专利技术中利用一种以数字模型文件为基础,通过逐层打印的方式来构造物体的熔融沉积式3D打印技术。3D打印技术可以将复杂的三维模型转化为一系列简单的二维制造,因而可以在不用模具的情况下可以生成任意复杂的模型。本专利技术把传统熔融沉积式3D打印机的耗材进给机构改造为控制液体流量的压力控制机构,如注射泵或者蠕动泵,将液体通过打印喷头在水凝胶中打印出粒径均一的液滴。与通过剪切方法制备悬浮液滴相比,3D打印机制备悬浮微液滴能精确控制油性液滴在三维空间的位置,通过油性液滴的特定排列优化油相和水相的比例,另外控制每个液滴在三维空间位置可以打印出特定形状的三维模型,拓展了该技术在各个领域中的应用。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供一种基于3D打印技术制备悬浮液滴的方法,解决 ...
【技术保护点】
1.一种制备悬浮液滴的3D打印机,包括三维移动打印系统,所述的三维移动打印系统包括Z轴升降平台、X轴移动机构、Y轴移动机构和打印喷头,X轴移动机构、Y轴移动机构用于带动所述打印喷头实现XY平面内的移动;所述的Z轴升降平台用于实现待打印区域与打印喷头之间Z轴方向距离的调节;其特征在于还包括压力控制机构和导管;所述的压力控制机构通过导管与打印喷头相连。
【技术特征摘要】
1.一种制备悬浮液滴的3D打印机,包括三维移动打印系统,所述的三维移动打印系统包括Z轴升降平台、X轴移动机构、Y轴移动机构和打印喷头,X轴移动机构、Y轴移动机构用于带动所述打印喷头实现XY平面内的移动;所述的Z轴升降平台用于实现待打印区域与打印喷头之间Z轴方向距离的调节;其特征在于还包括压力控制机构和导管;所述的压力控制机构通过导管与打印喷头相连。2.根据权利要求1所述的3D打印机,其特征在于,所述的压力控制机构为注射泵或蠕动泵。3.根据权利要求1所述的3D打印机,其特征在于还包括用于容纳水相的箱体;所述的箱体设置在Z轴升降平台,由Z轴升降平台调节所述箱体在Z轴方向的高度;所述箱体位于打印喷头下方。4.一种如权利要求1所述3D打印机的悬浮液滴制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将具有剪切变稀的材料溶解到水中,得到透明的水凝胶状液体作为水相,选取一种或多种油性物质混合作为油相;2)将水相放置在Z轴升降平台上,压力控制机构用于提供动力将油相通过打印喷头挤出;3...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈东,孙泽勇,王行政,陈然,孔琳琳,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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