一种基于微流控芯片技术的双层乳化液滴生成设备的制作方法

1.本实用新型涉及美容技术领域，尤其涉及一种基于微流控芯片技术的双层乳化液滴生成设备。


背景技术：

2.化妆品含有油相和水相，而油水并不相融，把水和油这两种不同的物质融合在一起的就需要用到乳化剂使其乳化，乳化是一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的作用，而在制作时则需要双层乳化液滴生成设备进行生产加工。
3.现有的双层乳化液滴生成设备通常在使用时其生产的微液滴大小各不相同，内部不稳定，从而导致肌肤吸收效果不好，持久性过低，而且生产速度过慢，导致工作效率不高，所以我们提出一种基于微流控芯片技术的双层乳化液滴生成设备，用以解决上述所提到的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于微流控芯片技术的双层乳化液滴生成设备。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种基于微流控芯片技术的双层乳化液滴生成设备，包括pdms微液滴芯片与pdms微液滴芯片配合使用的外管，所述pdms微液滴芯片的顶部设置有流体微管道，所述流体微管道的一端开设有水相入口，所述流体微管道的另一端开设有油相入口，所述流体微管道的内部开设有收集口，所述外管为中空结构，所述外管的一侧固定连接有注入管，所述外管的另一侧固定连接有收集管，所述注入管的另一端贯穿外管延伸至外管的内部，所述收集管的另一端贯穿外管延伸至外管的内部并与注入管相配合，所述pdms微液滴芯片和外管均连接有驱动泵。
7.优选地，所述流体微管道包括第一微管道、第二微管道、第三微管道和第四微管道，所述第一微管道上设有盘型端，所述第四微管道为环形，所述第二微管道位于第四微管道的内部并与第四微管道的两侧相连通，所述第一微管道的一端与第四微管道的一侧相连通并与第二微管道的一端形成十字交叉口，所述第三微管道的一端与第四微管道的另一侧相连通并与第二微管道的另一端形成另一个十字交叉口，所述收集口设在第二微管道上，所述水相入口设在第一微管道的一端，所述油相入口设在第三微管道的一端。
8.优选地，所述注入管的内部分别开设有第一单层乳化液滴入口、分离相入口和第二单层乳化液滴入口，所述分离相入口、第一单层乳化液滴入口和第二单层乳化液滴入口的另一端相互延伸连通。
9.优选地，所述流体微管道的通道直径为30
‑
1000μm。
10.优选地，所述注入管的通道直径为80
‑
1500μm。
11.优选地，所述收集管的通道直径为70
‑
1400μm。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.1、本实用新型中，通过启动驱动泵使乳液和连续相流动到十字交叉口内，通过分离相形成油包水液滴，然后使油包水液滴流动到收集口内进行收集。
14.2、本实用新型中，通过启动驱动泵使分离相入口、第一单层乳化液滴入口和第二单层乳化液滴入口内的液体通过注入管流动到收集管内，此时分离相入口、第一单层乳化液滴入口和第二单层乳化液滴入口内的液体会与连续相进行反应，从而生产双层乳化液滴。
15.本实用新型结构简单，使用方便，通过新型油囊结构微滴生成技术的使用，并且基于微流控体系的液滴生成方法下,液滴操作灵活，形状可变，大小均一，使用者感受效果更佳，通过采用新型油囊技术形成的微液滴直径具有体积小比表面积大、速度快、通量高、大小均匀、体系封闭、内部稳定等特性，相较于传统液滴使肌肤吸收效果更好，发挥效用更强，消费者体验感更佳，通过微液滴技术是在微尺度通道内，利用流动剪切力与表面张力之间的相互作用将连续流体分割分离成离散的纳升级及以下体积的液滴的一种微纳技术.新型的微滴生成技术与传统的微滴生成方式相比更具优势形成微型水油胶囊结构，保持效果更久。
附图说明
16.图1为本实用新型提出的一种基于微流控芯片技术的双层乳化液滴生成设备的俯视结构示意图；
17.图2为本实用新型提出的一种基于微流控芯片技术的双层乳化液滴生成设备的流体微管道的局部放大结构示意图；
18.图3为本实用新型提出的一种基于微流控芯片技术的双层乳化液滴生成设备的双层乳化液滴生成流程结构示意图。
19.图中：1、pdms微液滴芯片；2、水相入口；3、流体微管道；301、第一微管道；302、第二微管道；303、第三微管道；304、第四微管道；4、收集口；5、油相入口；6、十字交叉口；7、外管；8、注入管；9、分离相入口；10、第一单层乳化液滴入口；11、第二单层乳化液滴入口；12、收集管。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.实施例一
22.参照图1
‑
3，一种基于微流控芯片技术的双层乳化液滴生成设备，包括pdms微液滴芯片1与pdms微液滴芯片1配合使用的外管7，pdms微液滴芯片1的顶部设置有流体微管道3，流体微管道3的一端开设有水相入口2，流体微管道3的另一端开设有油相入口5，流体微管道3的内部开设有收集口4，外管7为中空结构，外管7的一侧固定连接有注入管8，外管7的另一侧固定连接有收集管12，注入管8的另一端贯穿外管7延伸至外管7的内部，收集管12的另一端贯穿外管7延伸至外管7的内部并与注入管8相配合，pdms微液滴芯片1和外管7均连接
有驱动泵。
23.实施例二
24.本实施例在实施例一的基础上进行改进：流体微管道3包括第一微管道301、第二微管道302、第三微管道303和第四微管道304，第一微管道301上设有盘型端，第四微管道304为环形，第二微管道302位于第四微管道304的内部并与第四微管道304的两侧相连通，第一微管道301的一端与第四微管道304的一侧相连通并与第二微管道302的一端形成十字交叉口6，第三微管道303的一端与第四微管道304的另一侧相连通并与第二微管道302的另一端形成另一个十字交叉口6，收集口4设在第二微管道302上，水相入口2设在第一微管道301的一端，油相入口5设在第三微管道303的一端，注入管8的内部分别开设有第一单层乳化液滴入口10、分离相入口9和第二单层乳化液滴入口11，分离相入口9、第一单层乳化液滴入口10和第二单层乳化液滴入口11的另一端相互延伸连通，流体微管道3的通道直径为30
‑
1000μm，注入管8的通道直径为80
‑
1500μm，收集管12的通道直径为70
‑
1400μm。
25.工作原理：先通过水相入口2和油相入口5分别加入乳液和连续相(石蜡油含3％的span80 v/v)，然后启动驱动泵使乳液和连续相流动到十字交叉口6内，通过分离相(过滤后的去离子水)形成油包水液滴，然后使油包水液滴流动到收集口4内进行收集，然后将油包水液滴分离放置到第一单层乳化液滴入口10和第二单层乳化液滴入口11内，然后通过分离相入口9加入分离相，同时在外管7内加入连续相，此时启动驱动泵使分离相入口9、第一单层乳化液滴入口10和第二单层乳化液滴入口11内的液体通过注入管8流动到收集管12内，此时分离相入口9、第一单层乳化液滴入口10和第二单层乳化液滴入口11内的液体会与连续相进行反应，从而生产双层乳化液滴，然后通过收集管12流出。
26.dr.face芯肤使用的微流控法制备微液滴主要是利用互不相容的两种或三种液体分别作为连续相和离散相，在固定体积流率的驱动泵的推动下各自进入不同的微通道，当两股流体在交叉点处相遇后，离散相流体继续延伸形成“塞状或“喷射状”的液柱后，在连续相流体的剪切和挤压作用下而被夹断，以微小体单元的形式分散于连续相中形成液滴，可利用w/o单层液滴生成芯片高速制备单分散的w1/o液滴，再将w1/o液滴重注入w/o/w双层乳化液滴生成芯片制备均一的w1/o/w2双层乳化液滴，也可根据个体不同需要利用w/o液滴进行护肤。
27.通过调整油、水相流速和对液滴大小的统计，发现生成液滴的大小与油、水相流速比和流速大小均有关系，随着油相、水相流速的比例提高，液滴直径逐渐变小；每个制备条件下的单乳化液滴大小均一性都大于99.5％；当水相流速固定为50μl/h、油相流速从50μl/h增大至200μl/h、油相和水相的流速比例从1︰1提高至4︰1时，形成的液滴大小从23.2μm减小至17.4μm。当水相流速从50μl/h增加至100或200μl/h时，油相流速相应增加，随着油相、水相流速的比例提高，液滴直径也逐渐减小；相同水相、油相的流速比例条件下，随油、水相流速大小的增加，液滴直径也会相应减少；如流速比为1：1时，水相和油相速度均为200μl/h时的液滴大小比水相和油相速度均为50μl/h的液滴大小减小了12.5％；在其他流速比例条件下，随水相和油相的流速大小增加也存在类似规律；借由此规律可以进一步实现dr.face芯肤的个性化定制功能，同一种护肤水配合其他种类护肤品的液滴大小与流速都有不同，因此在调节液滴大小于流速的同时可以选择不同的护肤品进行添加以满足各种不同肤质情况的肌肤，从而扩大适用范围。
28.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。