【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医药、食品和化妆品等通用领域的胶囊制备，也涉及国防物理、高能量密度物理和实验室天体物理等科研领域的高质量微球制备，具体设计一种半自动化微球清洗装置及方法。
技术介绍
1、随着绿色清洁能源在近一个世纪广泛受到人们的关注和研究，激光惯性约束聚变(icf)作为一种可控热核聚变，已成为全球范围内重点研究领域。承载热核燃料的聚合物靶丸质量直接决定icf的物理实验结果，其中靶丸内、外表面杂质带来的缺陷直接影响燃料在高温高压状态下流体力学的稳定性。
2、研究icf分解物理实验中应用最广的燃料容器是空心聚合物微球，国内外采用较成熟的乳液微封装技术制备出来的空心聚合物微球先是内部含水且外表面浸泡在高分子表面活性剂的水溶液中，采用超纯水反复清洗微球外表面再进行干燥，将微球内部的水蒸发到外界环境从而获得干燥的空心聚合物微球。在微球表面后处理(清洗-干燥)的工艺流程中，清洗的干净程度直接决定微球干燥后外表面杂质残留的多少。
3、目前国内外针对微球表面清洗相关技术报道较少，通常采用人工手动清洗并耗时较长，投入人工精力较大，微球清洗后的干净程度受人为经验因素较大，微球表面质量可控性较差。
4、因此，研制一种半自动化微球表面清洗技术已成为icf物理实验用燃料容器急需解决的关键问题。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
2、为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种半自动化微球清
3、自动进液/排液控制模块，其气路分别连接有氮气瓶、清洗液存放瓶和吹气瓶，气路开关由自动进液/排液控制模块内部气阀控制；
4、清洗液存放瓶，所述清洗液存放瓶的气路与所述自动进液/排液控制模块的气路连通，所述清洗液存放瓶的液体通道与旋转阀的第一工位连通；
5、玻璃容器，其通过进液玻璃管与所述旋转阀的第三工位连通，所述玻璃容器设置有与外界连通的排液玻璃管；
6、吹气瓶，其一气路与所述自动进液/排液控制模块的气路连通，另一气路与所述旋转阀的第二工位连通，所述氮气瓶通过气路与吹气瓶连通。
7、优选的是，其中，所述玻璃容器为圆柱形，所述玻璃容器的中部设置有隔板，所述隔板上开设有多个通孔，所述隔板上还开设有用于穿设进液玻璃管和排液玻璃管的插孔；
8、所述玻璃容器的上端采用瓶盖密封，所述瓶盖上设置有两个穿孔，所述穿孔分别与所述进液玻璃管和排液玻璃管紧密相连，所述瓶盖的外侧开有气孔，所述气孔通过橡胶塞密封；所述瓶盖和橡胶塞均为聚四氟乙烯材质。
9、优选的是，其中，所述隔板的通孔直径小于待清洗的微球尺寸。
10、优选的是，其中，所述半自动化微球清洗装置的连接管路均为聚四氟乙烯材质，清洗液存放瓶的螺口规格为gl-45，所述吹气瓶为100ml规格的螺纹样品瓶，螺纹规格为gl-45；玻璃容器内直径为30mm，高度为60mm，材质为玻璃；隔板直径为30mm，通孔直径为0.5mm～1.2mm，与进液玻璃管和排液玻璃管配合的插孔直径为1.5mm，所述隔板的材质为不锈钢。
11、优选的是，其中，所述进液玻璃管和排液玻璃管下半部外直径均为1.5mm，进液玻璃管和排液玻璃管底部横截面为钝角三角形。
12、优选的是，其中，所述清洗液存放瓶内的清洗液为超纯水、无水乙醇、石油醚的一种或几种。
13、优选的是，其中，所述玻璃容器的瓶盖直径为30mm，所述瓶盖与玻璃容器为可拆卸连接；瓶盖两个穿孔直径为3mm，分别与进液玻璃管和排液玻璃管紧密配合；所述瓶盖的气孔直径为2mm。
14、一种半自动化清洗微球方法，包括以下步骤：
15、步骤一、将玻璃容器的瓶盖和隔板取出后，向其内缓慢放置数颗未清洗的聚合物微球，所述聚合物微球内部含水，添加适量清洗液，使玻璃容器内液面低于隔板下表面，微球浸没于清洗液中；
16、步骤二、选择100ml～1000ml规格的清洗液存放瓶，打开玻璃容器盖上的气孔，在自动进液/排液控制模块中输入进液量10ml～35ml，调节旋转阀至第一工位，开启进液程序，氮气瓶向清洗液存放瓶中通入氮气，由于氮气的压力，清洗液存放瓶内的清洗液被压至旋转阀的第一工位，然后再由第三工位流入至进液玻璃管，最后进入玻璃容器中，使玻璃容器内液体液面高于隔板高度2mm后停止进液，此时待清洗聚合物微球全部没于隔板以下；
17、步骤三、在自动排液/排液控制模块中分别输入浸泡时长0h～24h、排液量10ml～35ml；
18、步骤四、浸泡时长完成后自动进液/排液控制模块启动排液，关闭玻璃容器盖上的气孔，调节旋转阀至第二工位，氮气瓶通过气路向吹气瓶内通入氮气，然后氮气由旋转阀的第二工位进入旋转阀，由旋转阀的第三工位进入玻璃容器中，玻璃容器内的清洗液在氮气压力作用下经排液玻璃管排出，排出量达到设定量停止；
19、步骤五、排液停止后自动进液/排液控制模块启动，清洗液再次按照预设值向玻璃容器内注入适量清洗液停止运行；
20、步骤六、自动进液控制模块停止后自动进液/排液控制模块再次按照预设值启动，浸泡时间完成后启动排液程序；
21、步骤七、重复步骤四至步骤六数次，完成微球表面清洗程序；
22、步骤八、将清洗后的微球放入洁净烘箱中，在55℃下干燥3～7天，最终获得内部无水的干燥的聚合物微球。
23、优选的是，其中，所述步骤一中，所述聚合物微球为内部含水未干燥的聚合物微球，包括聚苯乙烯微球、聚α甲基苯乙烯微球、掺氯聚苯乙烯微球中的一种或几种，或内部不含水已干燥的待清洗微球，包括聚苯乙烯微球、聚α甲基苯乙烯微球、掺氯聚苯乙烯微球、玻璃微球、金属微球中的一种或几种。
24、优选的是，其中，所述步骤一中，所述聚合物微球的直径为0.5mm～5mm。
25、本专利技术至少包括以下有益效果：
26、(1)适用性强，本专利技术适用于大多数外表面需清洁的微球，既可清洗干燥后的微球，也可清洗内部含水未干燥的微球。
27、(2)自动化控制、减少人力、可长时间连续工作，本专利技术通过程序化实现自动进样和排水动作，减少人力投入，并保证微球在预设时间内完成多次清洗，从而减少因人为忘记时间而降低微球表面清洗的干净程度。
28、(3)尺寸调节简单，本专利技术只需更换不锈钢隔板孔径尺寸，确保尺寸小于待清洗微球尺寸即可完成对多种规格微球的清洗。
29、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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1.一种半自动化微球清洗装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半自动化微球清洗装置，其特征在于，所述玻璃容器为圆柱形，所述玻璃容器的中部设置有隔板，所述隔板上开设有多个通孔，所述隔板上还开设有用于穿设进液玻璃管和排液玻璃管的插孔；
3.如权利要求2所述的半自动化微球清洗装置，其特征在于，所述隔板的通孔直径小于待清洗的微球尺寸。
4.如权利要求1所述的半自动化微球清洗装置，其特征在于，所述半自动化微球清洗装置的连接管路均为聚四氟乙烯材质，清洗液存放瓶的螺口规格为GL-45，所述吹气瓶为100mL规格的螺纹样品瓶，螺纹规格为GL-45；玻璃容器内直径为30mm，高度为60mm，材质为玻璃；隔板直径为30mm，通孔直径为0.5mm～1.2mm，与进液玻璃管和排液玻璃管配合的插孔直径为1.5mm，所述隔板的材质为不锈钢。
5.如权利要求1所述的半自动化微球清洗装置，其特征在于，所述进液玻璃管和排液玻璃管下半部外直径均为1.5mm，进液玻璃管和排液玻璃管底部横截面为钝角三角形。
6.如权利要求1所述的半自动化微球清洗装置
7.如权利要求1所述的半自动化微球清洗装置，其特征在于，所述玻璃容器的瓶盖直径为30mm，所述瓶盖与玻璃容器为可拆卸连接；瓶盖两个穿孔直径为3mm，分别与进液玻璃管和排液玻璃管紧密配合；所述瓶盖的气孔直径为2mm。
8.一种半自动化清洗微球方法，其使用权利要求1-7任一项所述的半自动化微球清洗装置，其特征在于，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的半自动化清洗微球方法，其特征在于，所述步骤一中，所述聚合物微球为内部含水未干燥的聚合物微球，包括聚苯乙烯微球、聚α甲基苯乙烯微球、掺氯聚苯乙烯微球中的一种或几种，或内部不含水已干燥的待清洗微球，包括聚苯乙烯微球、聚α甲基苯乙烯微球、掺氯聚苯乙烯微球、玻璃微球、金属微球中的一种或几种。
10.权利要求8所述的半自动化清洗微球方法，其特征在于，所述步骤一中，所述聚合物微球的直径为0.5mm～5mm。
...【技术特征摘要】
1.一种半自动化微球清洗装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半自动化微球清洗装置，其特征在于，所述玻璃容器为圆柱形，所述玻璃容器的中部设置有隔板，所述隔板上开设有多个通孔，所述隔板上还开设有用于穿设进液玻璃管和排液玻璃管的插孔；
3.如权利要求2所述的半自动化微球清洗装置，其特征在于，所述隔板的通孔直径小于待清洗的微球尺寸。
4.如权利要求1所述的半自动化微球清洗装置，其特征在于，所述半自动化微球清洗装置的连接管路均为聚四氟乙烯材质，清洗液存放瓶的螺口规格为gl-45，所述吹气瓶为100ml规格的螺纹样品瓶，螺纹规格为gl-45；玻璃容器内直径为30mm，高度为60mm，材质为玻璃；隔板直径为30mm，通孔直径为0.5mm～1.2mm，与进液玻璃管和排液玻璃管配合的插孔直径为1.5mm，所述隔板的材质为不锈钢。
5.如权利要求1所述的半自动化微球清洗装置，其特征在于，所述进液玻璃管和排液玻璃管下半部外直径均为1.5mm，进液玻璃管和排液玻璃管底部横截面为钝角三角形...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洁，李娃，史瑞廷，栾旭，刘梅芳，陈强，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：
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