專利名稱：一種制備水溶性富勒烯的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域，尤其涉及一種制備水溶性富勒烯的設(shè)備。
背景技術(shù)：
PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、環(huán)糊精等水溶性分子將富勒烯分子進行包裹形成水溶性復(fù)合物來提高富勒烯的穩(wěn)定性。但是目前還沒有較好的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，導(dǎo)致水溶性富勒烯的產(chǎn)量無法達到市場需求，制備效率低，制備的產(chǎn)品質(zhì)量也不高。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種制備水溶性富勒烯的設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中還沒有針對量產(chǎn)水溶性富勒烯的設(shè)備的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其中，包括用于將富勒烯粉末與水溶性分子進行強力混合形成混合物的球磨機、用于將所述混合物溶于水并進行攪拌形成溶液的攪拌器、用于對攪拌器中的溶液進行過濾的過濾裝置、用于對過濾后溶液進行灌裝的灌裝裝置，所述球磨機、攪拌器、過濾裝置及灌裝裝置通過管道依次連接。所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其中，所述球磨機中設(shè)置一啟停控制裝置，所述啟停控制裝置控制所述球磨機啟停一次:運轉(zhuǎn)廣30分鐘后，停止1飛0分鐘；并循環(huán)啟停共360 1080分鐘。`所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其中，所述球磨機中設(shè)置一溫度控制裝置，所述溫度控制裝置控制所述球磨機的溫度保持在2(T30°C。所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其中，所述球磨機運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速為400飛00轉(zhuǎn)/小時。所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其中，所述攪拌器設(shè)置有一升降架及與所述升降架連接的控制器，攪拌器停止攪拌后，所述控制器向所述升降架發(fā)送提升指令，所述升降架接收到提升指令后，控制所述攪拌器提升至預(yù)定高度。所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其中，所述過濾裝置及灌裝裝置之間連接一滅菌裝置。所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其中，所述過濾裝置為納濾裝置。所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其中，所述納濾裝置中設(shè)置有依次連接的第一過濾器及第二過濾器，所述第一過濾器中的過濾膜孔徑為廣20 μ m,所述第二過濾器的過濾膜孔徑為0.0I 0.5 μ m。有益效果:本發(fā)明通過設(shè)置用于將富勒烯粉末與水溶性分子進行強力混合形成混合物的球磨機、用于將所述混合物溶于水并進行攪拌的攪拌器、用于對攪拌器中的溶液進行過濾的過濾裝置、用于對過濾后溶液進行灌裝的灌裝裝置，使得水溶性富勒烯的產(chǎn)能提高到5公斤/單人單工作日，并且實現(xiàn)了生產(chǎn)的連續(xù)性，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低、實用性強，不僅提高了生產(chǎn)效率，更提高了產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明制備水溶性富勒烯的設(shè)備較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種制備水溶性富勒烯的設(shè)備，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參閱圖1，圖1為本發(fā)明制備水溶性富勒烯的設(shè)備較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，其包括用于將富勒烯粉末與水溶性分子進行強力混合形成混合物的球磨機100、用于將所述混合物溶于水并進行攪拌形成溶液的攪拌器200、用于對攪拌器中的溶液進行過濾的過濾裝置300、用于對過濾后溶液進行灌裝的灌裝裝置400。本發(fā)明中的設(shè)備是用于制備水溶性富勒烯的，水溶性富勒烯可以由富勒烯粉末(包括C60或C70)與PVP (聚乙烯吡咯烷酮)制備而成，需說明的是，本發(fā)明中可采用的富勒烯除C60、C70外，還包括C76，C84等，以及它們的混合物；而高分子除了可選PVP外，還可采用例如水溶性殼聚糖、葡萄糖、淀粉及其衍生物、羥甲基/丙基纖維素、聚乙二醇等。所述球磨機100是用來將富勒烯粉末與水溶性分子進行強力混合制備混合物，在本發(fā)明中，考慮到長時間球磨過程會對原料帶來破壞，所以優(yōu)選采用間歇式和/或溫度可控的球磨機，即在球磨機100中設(shè)置啟?？刂蒲b置和/或溫度控制裝置，所述啟?？刂蒲b置可控制所述球磨機1 00啟停一次包括:運轉(zhuǎn)廣30分鐘后，停止1飛0分鐘，在一次制備過程中，共循環(huán)啟停共36(Γ1080分鐘，這樣設(shè)置的原因是將球磨的溫度控制在較低水平下，避免長時間球磨產(chǎn)生高溫對分子本身結(jié)構(gòu)的破壞，在球磨機100停止運轉(zhuǎn)過程可以散去在運轉(zhuǎn)過程中在球磨機100罐體內(nèi)產(chǎn)生的熱量。進一步，所述球磨機100啟停一次包括:運轉(zhuǎn)5分鐘后，停止10分鐘，適當(dāng)減小間歇頻率，使溫度控制在較低水平，同時保證較好的球磨效果O除了對球磨機100進行啟?？刂仆?，還可以直接對球磨機100進行溫度控制，即采用溫度控制裝置對球磨機100中的溫度進行控制，使其保持在較低的溫度，避免球磨機100內(nèi)的罐體、機體溫度過高對不耐熱的分子造成影響。本發(fā)明中優(yōu)選將球磨機100內(nèi)的溫度控制在1(T50°C，更進一步，優(yōu)選為2(T30°C，例如25度，使原料分子結(jié)構(gòu)不受到高溫破壞。另外，在球磨機100運轉(zhuǎn)過程中，還可以通過控制合適的轉(zhuǎn)速來達到即保證球磨效果又能盡量減少對原料的破壞的作用，通過實踐發(fā)現(xiàn)，球磨機100運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為400^600轉(zhuǎn)/小時，例如500轉(zhuǎn)/小時，即可達到較佳的球磨效果，同時溫度不會上升過快。球磨過程是利用外加的物理作用使得球磨機內(nèi)的富勒烯粉末與水溶性分子充分混合，使得占比例較小的組分均勻分散于占比例較大的組分間，本發(fā)明就是使C60團簇在球磨過程中被打碎成更小的顆粒均勻分散在PVP分子間，實現(xiàn)第一步的復(fù)合。球磨好的混合物通過人工或輸送通道輸送到攪拌器200中，在攪拌器200中加入足夠的水，使混合物溶于水中，進行進一步的復(fù)合，通過一定程度的攪拌后，富勒烯與水溶性分子充分混合，形成了水溶性富勒烯的溶液，攪拌完成后，攪拌器200中的溶液需要放入到過濾裝置中，本發(fā)明可以在攪拌器200的底部設(shè)置一溶液出口，該溶液出口連接一引流管的一端，引流管的另一端連接過濾裝置300，這樣，攪拌器200中的溶液可以直接通過引流管流入到過濾裝置300。此外，還可在所述溶液出口與引流管連接處設(shè)置一用于控制溶液是否流出的閥門裝置220，打開閥門裝置220，可以控制攪拌器中的溶液流入到引流管，關(guān)閉閥門裝置220則控制其不流出。為了更好的控制攪拌器200中的溶液能夠通過溶液出口流入到引流管，需要使攪拌器200的液位高于過濾裝置300，故可在所述攪拌器200上設(shè)置一升降器210，所述升降器210還連接一控制器，所述控制器用于攪拌器攪拌結(jié)束后，向升降器210發(fā)出控制指令，所述升降器210接收到所述控制指令后，提升所述攪拌器200至預(yù)定高度，該預(yù)定高度優(yōu)選為使攪拌器200的底部略高于過濾裝置300的頂部，這樣攪拌器200底部的溶液也能流入到過濾裝置中。本發(fā)明中，攪拌器200的攪拌作用能夠使未能復(fù)合的C6tl的PVP通過PVP形成膠束后的包覆作用實現(xiàn)進一步的復(fù)合。其中的攪拌器200優(yōu)選采用機械攪拌裝置，攪拌更加充分，且易控制。本發(fā)明中的過濾裝置300 優(yōu)選為納濾裝置，納濾裝置中的過濾膜的孔徑是根據(jù)溶液中的雜質(zhì)顆粒大小來確定的，本發(fā)明中采用兩步法來對雜質(zhì)顆粒進行過濾分離，即第一步采用大孔徑的濾膜過濾掉大顆粒不溶物，第二步采用小孔徑的濾膜過濾掉一些剩下的小顆粒不溶物以及細菌，即在納濾裝置中設(shè)置有依次連接的第一過濾器及第二過濾器，其中，第一過濾器的過濾膜孔徑優(yōu)選采用廣20 ym，更進一步，以采用IOym為佳，第二過濾器的過濾膜孔徑優(yōu)選采用0.0Γ0.5 μ m,更進一步，以采用0.2^0.3 μ m。通過上述兩步過濾獲得了透明澄清的目標(biāo)產(chǎn)物。在所述過濾裝置300的側(cè)邊還設(shè)置有一減壓口 310，用來減少過濾裝置300內(nèi)部的壓力，使過濾過程能夠順利進行。過濾裝置與灌裝裝置之間也通過引流管來進行輸送溶液，還可在該引流管上設(shè)置一第二閥門裝置320，用來控制過濾裝置的溶液是否流出。另外，在過濾完后，還對產(chǎn)物進行滅菌處理，所以在過濾裝置300與灌裝裝置400之間還連接一滅菌裝置，滅菌裝置可選高壓滅菌裝置，滅菌處理后，即可進入到灌裝裝置400中進行灌裝處理，將滅菌后的產(chǎn)物灌裝為成品。綜上所述，本發(fā)明通過設(shè)置用于將富勒烯粉末與水溶性分子進行強力混合形成混合物的球磨機、用于將所述混合物溶于水并進行攪拌的攪拌器、用于對攪拌器中的溶液進行過濾的過濾裝置、用于對過濾后溶液進行灌裝的灌裝裝置，使得水溶性富勒烯的產(chǎn)能提高到5公斤/單人單工作日，并且實現(xiàn)了生產(chǎn)的連續(xù)性，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低、實用性強，不僅提高了生產(chǎn)效率，更提高了產(chǎn)品質(zhì)量。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其特征在于，包括用于將富勒烯粉末與水溶性分子進行強力混合形成混合物的球磨機、用于將所述混合物溶于水并進行攪拌形成溶液的攪拌器、用于對攪拌器中的溶液進行過濾的過濾裝置、用于對過濾后溶液進行灌裝的灌裝裝置，所述球磨機、攪拌器、過濾裝置及灌裝裝置通過管道依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其特征在于，所述球磨機中設(shè)置一啟?？刂蒲b置，所述啟?？刂蒲b置控制所述球磨機啟停一次:運轉(zhuǎn)廣30分鐘后，停止Γ60分鐘；并循環(huán)啟停共360 1080分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其特征在于，所述球磨機中設(shè)置一溫度控制裝置，所述溫度控制裝置控制所述球磨機的溫度保持在2(T30°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其特征在于，所述球磨機運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速為400 600轉(zhuǎn)/小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其特征在于，所述攪拌器設(shè)置有一升降架及與所述升降架連接的控制器，攪拌器停止攪拌后，所述控制器向所述升降架發(fā)送提升指令，所述升降架接收到提升指令后，控制所述攪拌器提升至預(yù)定高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其特征在于，所述過濾裝置及灌裝裝置之間連接一滅菌裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其特征在于，所述過濾裝置為納濾裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其特征在于，所述納濾裝置中設(shè)置有依次連接的第一過濾器及第二過濾器，所述第一過濾器中的過濾膜孔徑為廣20 μ m,所述第二過濾器的過濾膜孔徑為0.0~0.5 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開一種制備水溶性富勒烯的設(shè)備，其中，包括用于將富勒烯粉末與水溶性分子進行強力混合形成混合物的球磨機、用于將所述混合物溶于水并進行攪拌形成溶液的攪拌器、用于對攪拌器中的溶液進行過濾的過濾裝置、用于對過濾后溶液進行灌裝的灌裝裝置，所述球磨機、攪拌器、過濾裝置及灌裝裝置通過管道依次連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低、實用性強，不僅提高了生產(chǎn)效率，更提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號C01B31/02GK103072966SQ20121055071
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者李慧, 陳壽, 王春儒 申請人:深圳市通產(chǎn)麗星股份有限公司, 北京大學(xué)深圳研究院