一种低能耗连续制备微乳液的方法技术

一种低能耗连续制备微乳液的方法，其特征在于该方法包括如下步骤： １）分别制备微乳液体系的连续相和分散相； ２）用分散相计量泵将分散相通过分散相入口打入装有微孔膜或微滤膜的分散膜器中，同时用连续相计量泵将连续相通过连续相入口打入所述的分散膜器中，利用膜两侧压力差将分散相分散到连续相中，生成的混合液从混和液出口流出，使之充分混合后得到微乳液体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于乳液化工领域，特别涉及。
技术介绍
微乳液通常是由表面活化剂，助表面活化剂(一般为醇类)、油和水(或为电解质溶液)组成的；是各向同性的、透明或半透明热力学稳定的分散体系。微观上，微乳液是介于一般乳状液和胶团溶液之间的分散体系，分散微滴直径在10-100nm范围。根据微乳液连续相的不同，分为水包油型(O/W)，油包水型(W/O)和双连续相型结构。自1959年Schulman等首次使用“微乳液”一词以来，微乳液的理论和应用研究迅速发展；尤其是90年代以来，微乳液应用研究发展更快。由于微乳液的特殊性质，其应用领域相当广，该技术在洗涤、医药、化妆品、润滑及切削油、纺织印染、以及生物化学及酶的分离、催化、土地修复等方面都有应用。例如O/W微乳液在应用于制备水基微乳液清洗剂微乳液洗涤剂能使洗涤过程自发进行，洗涤过程“免动手”是洗涤剂领域的发展趋势。虽然微乳液是热力学稳定的体系，但是在动力学上还存在着是否能自发形成的问题。对于油包水(W/O)微乳液一般可以自发形成，但O/W型微乳液在制备方面却有很大的困难。在制备O/W型微乳液时，一般步骤为先高速搅拌含有表面活化剂的油和水混合物，形成水包油的初乳液，再在搅拌初乳液的过程中滴入适量的助表面活化剂；步骤复杂且对加入顺序有严格的要求。同时，由于微乳液是热力学稳定的体系，加入的能量并未存于体系中，而是消耗在搅拌过程形成的大量泡沫中。这样不仅能量的利用率几近于零，而且在制备后消泡过程需耗费大量的时间。因此，发展一种低能耗且制备过程不产生泡沫的微乳液制备方法极其必要。本专利技术提出的方案为，其特征在于该方法包括如下步骤1)分别制备微乳液体系的连续相和分散相；2)用分散相计量泵将分散相通过分散相入口打入装有微孔膜或微滤膜的分散膜器中，同时用连续相计量泵将连续相通过连续相入口打入所述的分散膜器中，利用膜两侧压力差将分散相分散到连续相中，生成的混合液从混和液出口流出，使之充分混合后得到微乳液体。所述的微孔膜或微滤膜为管状膜或平板膜，孔径为0.1～10微米。所述的微孔膜或微滤膜为无机膜或有机膜。本专利技术的原理在于通过膜分散技术，将分散相以微小液滴的形式分散到连续相中，所需的压力低，不产生泡沫。膜分散技术在预分散过程中，产生的分散相液滴微小，一般在几至几十微米之间；比表面积大；有利于助表面活化剂和表面活化剂向油水界面扩散，即有利于进一步形成微乳液。本专利技术的有益效果为在已有的制备实验证明，本专利技术在制备几种不同组成的微乳液过程中，能耗低，一般为搅拌能耗的1/10，工艺简单。同时制备过程中没有泡沫产生，无需传统制备技术过程中的长时间的消泡过程。同时本专利技术在制备过程中所需的设备简单，操作费用低，是一种新型、高效、低能耗、高处理量的微乳液制备方法。此外，本方法较传统的方法明显的优势表现在，该过程可以实现连续化生产。实施本专利技术所述方案时，按如下步骤进行1)分别制备微乳液体系的连续相和分散相；微乳液体系包括油相、水相、表面活化剂、助表面活化剂、添加剂等。将不同的性质的表面活化剂、助表面活化剂、添加物按一定的配比分别溶于水相或油相中。例如将油溶性表面活化剂、助表面活化剂以及油相添加物溶于油相中；将水溶性表面活化剂、所需电解质等溶于水中。各种组分的比例按照不同微乳液体系组成的微乳液相图给定。2)用分散相计量泵将分散相通过分散相入口2打入装有微孔膜或微滤膜的分散膜器中，同时用连续相计量泵将连续相通过连续相入口1打入所述的分散膜器中，利用膜两侧压力差将分散相分散到连续相中，生成的混合液从混和液出口3流出。根据不同体系和膜的性质，将混和液出口3流出的混合液静置不同的时间，使之充分混合后，即可得到相应的微乳液。所述的微孔膜或微滤膜为无机膜或有机膜，膜的类型为管状膜或平板膜，孔径为0.1～10微米。所述的油相可以是煤油、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷等；水相可以是水或各种电解质溶液；助表面活化剂可以是正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇等；表面活化剂可以SDS(十二烷基硫酸钠)、SDBS(十二烷基苯环酸钠)、司班(span)、吐温(tween)等。应用实例(1)普通W/O微乳液的制备油相正辛烷助表面活化剂正己醇；油与正己醇的比例为1∶2 水相含10％(m/m)SDS溶液膜0.2μm金属镍膜油相与水相相比60∶10将两相按上述配比用泵打入膜分散设备中，设备出口得到的混和液澄清透明，无泡沫。测得分散液滴直径小于100nm，即W/O微乳液；混和液经过40天保持透明，稳定不分层。(2)普通O/W微乳液的制备油相正辛烷助表面活化剂正己醇；油与正己醇的比例为1∶2水相含10％(m/m)SDS溶液膜0.9μm金属镍膜油相与水相相比10∶60和20∶60将两相按上述配比用泵打入膜分散设备中，设备出口得到的混和液澄清透明，无泡沫。测得分散液滴直径小于100nm，即O/W微乳液；混和液经过40天保持透明，稳定不分层。(3)微乳液水基清洗剂的制备一、油相正辛烷含有一定量乙醇助表面活化剂正己醇油相表面活化剂Tween 80水相一定浓度的Na2CO3水溶液水相表面活化剂SDS膜0.9μm金属镍膜油相与水相相比为25∶60将两相按上述配比用泵打入膜分散设备中，设备出口得到的混和液澄清透明，无泡沫。测得分散液滴直径小于100nm，即O/W微乳液；混和液经过40天保持透明，稳定不分层。(4)微乳液水基清洗剂制备二油相正辛烷含有一定量乙醇助表面活化剂正己醇油相表面活化剂Tween 80水相一定浓度的Na2CO3水溶液水相表面活化剂SDS膜5μm不锈钢膜油相与水相相比为25∶60将两相按上述配比用泵打入膜分散设备中，设备出口得到的混和液为浑浊，无泡沫。静置两小时后，混和液澄清，无泡沫。测得分散液滴直径小于100nm，即O/W微乳液；混和液经过40天保持透明，稳定不分层。权利要求1.，其特征在于该方法包括如下步骤1)分别制备微乳液体系的连续相和分散相；2)用分散相计量泵将分散相通过分散相入口打入装有微孔膜或微滤膜的分散膜器中，同时用连续相计量泵将连续相通过连续相入口打入所述的分散膜器中，利用膜两侧压力差将分散相分散到连续相中，生成的混合液从混和液出口流出，使之充分混合后得到微乳液体。2.根据权利要求1所述的低能耗连续制备微乳液的方法，其特征在于所述的微孔膜或微滤膜为管状膜或平板膜，孔径为0.1～10微米。3.根据权利要求1所述的低能耗连续制备微乳液的方法，其特征在于所述的微孔膜或微滤膜为无机膜或有机膜。全文摘要，属于乳液化工领域。为了解决现有的制备微乳液技术中，能耗大，工序复杂、时间长等不足的问题，本专利技术提出了，包括如下步骤分别制备微乳液体系的连续相和分散相；用分散相计量泵将分散相通过分散相入口打入装有微孔膜或微滤膜的分散膜器中，同时用连续相计量泵将连续相通过连续相入口打入所述的分散膜器中，利用膜两侧压力差将分散相分散到连续相中，生成的混合液从混和液出口流出，使之充分混合后得到微乳液体。该方法可以制备各种微乳液，并具有工艺简单，易于操作、无泡沫产生等优点，是一种高效、低能耗、高处理量和可实现连续化的新型制备微乳液技术。文档编号B01F3/08GK1454703SQ03140510公开日2003年11月12日 申请日期2003年5月本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：骆广生，陈桂光，戴猷元，汪家鼎，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：