本发明涉及粉碎
技术领域:
,尤其涉及一种纳米珍珠粉浆体及其制备工艺。
背景技术:
:随着人们生活水平的提高,人工养殖珍珠技术的进步,人们对珍珠的需求量越来越大。珍珠粉,尤其是纳米珍珠粉具有很强的去除皮肤油脂污垢的清洁能力,珍珠粉纳米化后可达到人体毛孔1/200的粒度,皮肤可以快速直接吸收,在化妆品中加入一定的纳米珍珠粉能清洁皮肤,呈现最基本的健康肤色;并且纳米珍珠粉对皮肤被紫外线照射时有一定的防护能力,粒度越细则防护能力越强,同时珍珠粉的天然有机成分可以促进新生细胞合成,不断补充营养至肌肤表层,维持雌性激素的正常分泌,使皮肤光滑、细腻、去除黑色素达到美白、靓白的肤色效果。由于纳米珍珠粉具有上述优点,人们对珍珠粉的粒度要求也越来越高,并且在要求珍珠粉粒度的同时也要求珍珠中的牛磺酸、多肽和人体所需的微量元素等天然有机成分不被破坏。目前国际标准gb/t36930-2018中定义体积分数大于55%且粒度达到1um以下即为极微珍珠粉,由于珍珠的硬度较高,目前市场上较常见的粉碎方式是采用超细粉碎机和气流粉碎机,但超细粉碎机对粉体的粉碎粒度极限在千目范围,气流粉碎机的粉碎极限也是2-5um的范围,难以得到纳米级别的珍珠粉。技术实现要素:本发明的主要目的是提出一种纳米珍珠粉浆体及其制备工艺,旨在解决现有的珍珠粉破碎效率低且难以达到纳米级别的破碎粒径的技术问题。为实现上述目的,本发明提出一种纳米珍珠粉浆体的制备工艺,包括如下步骤:将珍珠破碎得到珍珠粉;用高压分散液将所述珍珠粉持续压入粉碎室内,所述高压分散液在所述粉碎室内做涡流旋转运动,所述珍珠粉沿涡流的外围运动时所述珍珠粉间相互碰撞及所述珍珠粉与所述粉碎室的内壁碰撞使其得到进一步粉碎,所述粉碎室的顶端设有带滤网的出料口,粉碎后达到预设粒径的所述珍珠粉运动至涡流中心时经所述出料口排出,得到所述纳米珍珠粉浆体;所述高压分散液的压力>10mpa,所述滤网的孔径<120nm,所述预设粒径与所述滤网的孔径一致;所述高压分散液按质量百分比包括:超纯水86%~93%、乙醇2.38%~3.5%、乙二醇1%~4%、丙二醇0.5%~1.6%和甘油1.3%~5%。优选地,所述粉碎室的侧壁开设有入液口,在所述入液口处持续泵入所述高压分散液,且所述高压分散液的入射角度与涡流旋转方向保持一致。优选地,所述珍珠粉与所述高压分散液的质量比为15~25%。优选地,所述“用高压分散液将所述珍珠粉持续压入粉碎室内”步骤中,每间隔2~3小时压入一次所述珍珠粉。优选地,所述高压分散液的入射方向与所述粉碎室入射口处的切线形成一入射角α,所述入射角α为30~40°。优选地,所述高压分散液的温度为35~50℃。优选地,所述“将珍珠破碎得到珍珠粉”步骤中,将所述珍珠破碎至粒度小于325目。此外,本发明还提出一种根据上述任一项所述的纳米珍珠粉浆体的制备工艺制备得到的纳米珍珠粉浆体。本发明的纳米珍珠粉浆体及其制备工艺具有如下有益效果:通过高压分散液在粉碎室内形成不规则的湍流对珍珠粉颗粒进行粉碎,由于液流的粘性作用壁面涡流向流体内扩散,同时流体处于高速旋转中,相互作用使得流体形成许多无规则的小涡流,使粉碎腔内的珍珠粉颗粒也处于无规则状态,细小的珍珠粉颗粒在连续的旋流过程中不断的撞击、相互摩擦,达到纳米级的粉碎效果,不产生团聚,当粒径小于800nm时,珍珠粉浆体由于离心力的作用旋流至涡流中心点,经由中心出料口流出,同时在入液口处也泵入高压分散液,通过双重高压分散液的持续泵入,形成连续不断的涡流作用,避免了高压分散液与粉碎室内壁撞击时的能量消散,提高珍珠粉的粉碎效率。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图,本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。图1为本发明粉碎室中高压分散液入射方向的示意图。附图标号说明:1-粉碎室,2-入射口。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……,则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。本发明提出一种纳米珍珠粉浆体的制备工艺,主要使用于纳米珍珠粉浆体的制备中,而纳米珍珠粉浆体主要使用在化妆品中,作为化妆品的主要成分之一,可以促进皮肤细胞新生,阻挡部分紫外线,达到美白、亮肤的效果。在本发明一实施例中,一种纳米珍珠粉浆体的制备工艺,包括如下步骤:将珍珠破碎得到珍珠粉;用高压分散液将所述珍珠粉持续压入粉碎室1内,所述高压分散液在所述粉碎室1内做涡流旋转运动,所述珍珠粉沿涡流的外围运动时所述珍珠粉间相互碰撞及所述珍珠粉与所述粉碎室1的内壁碰撞使其得到进一步粉碎,所述粉碎室1的顶端设有带滤网的出料口,粉碎后达到预设粒径的所述珍珠粉运动至涡流中心时经所述出料口排出,得到所述纳米珍珠粉浆体;所述高压分散液的压力>10mpa,所述滤网的孔径<120nm,所述预设粒径与所述滤网的孔径一致;所述高压分散液按质量百分比包括:超纯水86%~93%、乙醇2.38%~3.5%、乙二醇1%~4%、丙二醇0.5%~1.6%和甘油1.3%~5%。具体的,珍珠粉前期的粗碎主要是提高后续高压分散液的粉碎效率,在粉碎室1中通过多级高压活塞泵将高压分散液和珍珠粉同时打入,打入至粉碎室1内的高压分散液在粉碎室1内形成不规则的湍流,对珍珠粉颗粒具有极好的粉碎作用,由于液流的粘性作用,壁面涡流向流体内扩散,同时流体处于高速旋转中,相互作用使得流体形成许多无规则的小涡流,使粉碎腔内的珍珠粉颗粒也处于无规则状态,湍流程度较于气流粉碎要更高,细小的珍珠粉颗粒在连续的旋流过程中不断的撞击、相互摩擦,达到纳米级的粉碎效果,不产生团聚,当粒径小于120nm时,珍珠粉浆体由于离心力的作用旋流至涡流中心点,从中心出料口流出。由于珍珠粉表面的静电场强度较大,粉体颗粒间存在吸附团聚作用,因此需要添加分散剂来对浆体进行分散,高压分散液组分中含有乙醇,其吸附在珍珠粉颗粒的表面,使得高压分散液对珍珠粉的润湿性增强,起分散作用,同时乙醇在珍珠粉浆体制备过程也起到了抗菌作用,使制得的纳米珍珠粉浆体无菌,可直接使用,乙醇、乙二醇、丙二醇和甘油的粘度较小,利于珍珠粉的破碎。珍珠粉在粉碎初期粒度减小的速度较快,随着破碎时间的延长珍珠粉的粉碎速度越来越慢,由于珍珠粉颗粒越来越小,结构缺陷也越来越少,强度提高导致粉碎难度增大。高压分散液的压力大于10mpa,具体为10-100mpa,当高压分散液的压力低于10mpa时,对珍珠粉的粉碎效果较差,随着压力的逐渐增大,珍珠粉的粉碎效果增强,但当压力超过100mpa时,由于珍珠粉粒径较小且硬度较大,持续加压也很难将珍珠粉破碎,并且高压液流对粉碎室1内壁的冲击力很大,容易导致粉碎室1磨损过度,缩短使用寿命。进一步地,所述粉碎室1的侧壁开设有入液口,在所述入液口处持续泵入所述高压分散液,且所述高压分散液的入射角度与涡流旋转方向保持一致。如此,除去与珍珠粉同时泵入的高压分散液外,在入液口处也持续的泵入高压分散液,在粉碎室1内2处同时泵入高压分散液以增加涡流旋转运动的能量,并且高压分散液的入射方向与涡流的旋转方向均保持一致,高压分散液在粉碎室1内不断做涡流旋转运动,提高珍珠粉的粉碎效率。将所述珍珠粉持续压入粉碎室1内的所述高压分散液的压力>所述入液口处持续泵入的所述高压分散液的压力。由于将珍珠粉压入时的高压分散液压力较大,纳米珍珠粉浆体在粉碎完毕后会经由压力较小的出料口处流出,不会从压入珍珠粉的这一端流出。进一步地,所述珍珠粉与所述高压分散液的质量比为15~25%。在珍珠粉的具体粉碎过程中,当珍珠粉的质量过大时(大于25%),粉碎室1内的高压分散液和珍珠粉的共混物粘度较大,高压分散液对于珍珠粉的分散效果较差,很容易产生团聚现象,从而粉碎效果也会变差,而珍珠粉的质量过小时(小于15%),制得的纳米珍珠粉浆体中珍珠粉的浓度较少,不能达到实际的使用效果。进一步地,所述“用高压分散液将所述珍珠粉持续压入粉碎室1内”步骤中,每间隔2~3小时压入一次所述珍珠粉。即,本实施例中的加料速度对粉碎效率也有一定的影响,珍珠粉采用间歇式加料的方式,由于粉碎室1的容积有限,珍珠粉的破碎过程需要一定的时间,因此连续不断的加料很容易造成粉碎室1内的珍珠粉过多,粘度变大降低珍珠粉的粉碎效率,甚至堵塞粉碎设备,因此每间隔2-3个小时加入一次珍珠粉。进一步地,所述高压分散液的入射方向与所述粉碎室1入射口2处的切线形成一入射角α,所述入射角α为30~40°。如图1所示,箭头所指的方向为高压分散液的入射方向,高压分散液的入射角度处在30-40度的范围内,保证了高压分散液通入粉碎室1后的冲击力较大的同时能快速的形成旋流,通过高压分散液的不断通入使得粉碎室1内形成的旋流强度不断增大,珍珠粉得以粉碎,待珍珠粉颗粒的粒径小于120nm后,由于质量较小,小粒径的珍珠粉粒子运动至旋流的中点随着旋流中心的高压分散液一并从中心出料口流出。进一步地,所述高压分散液的温度为35~50℃。可以理解,在珍珠粉的破碎过程中,高压分散液的温度越高,通入粉碎室1后珍珠粉颗粒的表面能变大,高压分散液的粘度降低,粒子布朗运动加快,珍珠粉颗粒间的碰撞几率进一步增大,但当温度高于50℃,由于粉碎室1内的涡流旋转运动会产生部分热量,通常会较泵入时的温度高10-15℃或更高,当高压分散液的温度达到65度以上时,珍珠粉中的部分有效成分-多肽等会受高温的影响失效,影响纳米珍珠粉浆体的使用效果;温度低于35℃时,珍珠粉颗粒的表面能降低,粒子的动能不足,碰撞几率大大减少,从而降低粉碎效率。进一步地,所述“将珍珠破碎得到珍珠粉”步骤中,将所述珍珠破碎至粒度小于325目。直接采用高压分散液对珍珠颗粒进行粉碎时,由于珍珠粒径较大,粉碎时荷载过大,因此需要进行粗碎,以提高高压分散液的粉碎效率,降低粉碎室1内的荷载,粗碎时将珍珠破碎至粒度小于325目,提高后续高压分散液对珍珠粉的粉碎效率。此外,本发明还提出一种根据上述任一项所述的纳米珍珠粉浆体的制备工艺制备得到的纳米珍珠粉浆体。纳米珍珠粉浆体中含有纳米珍珠粉、乙醇、乙二醇、丙二醇和甘油,浆体的组分较为纯净,不影响珍珠粉的使用效果,生产过程简单易操作,且生产成本较低,易于推广使用。为了更好地说明本发明实施例的有益效果,本发明进行了如下的对比实验:改变高压分散液的入射方向与粉碎室1入射口2处的切线形成的入射角α,其余参数保持不变,各实施例的性能检测参数如下表所示:入射角α/°珍珠粉粒径/nm粒径分布标准方差实施例133≦527.6实施例240≦558.1实施例390≦10533实施例410≦7824由上表可知,在入射角α=30-40°时,珍珠粉的粒径较小且分布较为均匀,粉碎效率较高,当入射角不处于这一范围时,对珍珠粉的粉碎效率相对降低,但仍然保持在120nm以下,使珍珠粉达到了纳米级别的破碎效果。以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域:
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
技术特征:1.一种纳米珍珠粉浆体的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:
将珍珠破碎得到珍珠粉;
用高压分散液将所述珍珠粉持续压入粉碎室内,所述高压分散液在所述粉碎室内做涡流旋转运动,所述珍珠粉沿涡流的外围运动时所述珍珠粉间相互碰撞及所述珍珠粉与所述粉碎室的内壁碰撞使其得到进一步粉碎,所述粉碎室的顶端设有带滤网的出料口,粉碎后达到预设粒径的所述珍珠粉运动至涡流中心时经所述出料口排出,得到所述纳米珍珠粉浆体;
所述高压分散液的压力>10mpa,所述滤网的孔径<120nm,所述预设粒径与所述滤网的孔径一致;
所述高压分散液按质量百分比包括:超纯水86%~93%、乙醇2.38%~3.5%、乙二醇1%~4%、丙二醇0.5%~1.6%和甘油1.3%~5%。
2.根据权利要求1所述的纳米珍珠粉浆体的制备工艺,其特征在于,所述粉碎室的侧壁开设有入液口,在所述入液口处持续泵入所述高压分散液,且所述高压分散液的入射角度与涡流旋转方向保持一致。
3.根据权利要求2所述的纳米珍珠粉浆体的制备工艺,其特征在于,所述珍珠粉与所述高压分散液的质量比为15~25%。
4.根据权利要求1所述的纳米珍珠粉浆体的制备工艺,其特征在于,所述“用高压分散液将所述珍珠粉持续压入粉碎室内”步骤中,每间隔2~3小时压入一次所述珍珠粉。
5.根据权利要求2所述的纳米珍珠粉浆体的制备工艺,其特征在于,所述高压分散液的入射方向与所述粉碎室入射口处的切线形成一入射角α,所述入射角α为30~40°。
6.根据权利要求2所述的纳米珍珠粉浆体的制备工艺,其特征在于,所述高压分散液的温度为35~50℃。
7.根据权利要求1所述的纳米珍珠粉浆体的制备工艺,其特征在于,所述“将珍珠破碎得到珍珠粉”步骤中,将所述珍珠破碎至粒度小于325目。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的纳米珍珠粉浆体的制备工艺制备得到的纳米珍珠粉浆体。
技术总结本发明公开一种纳米珍珠粉浆体及其制备工艺,包括如下步骤:将珍珠破碎得到珍珠粉;用高压分散液将珍珠粉持续压入粉碎室内,高压分散液在粉碎室内做涡流旋转运动,珍珠粉沿涡流的外围运动时珍珠粉间相互碰撞及珍珠粉与粉碎室的内壁碰撞使其得到进一步粉碎,粉碎室的顶端设有带滤网的出料口,粉碎后达到预设粒径的珍珠粉运动至涡流中心时经出料口排出,得到纳米珍珠粉浆体。通过高压分散液在粉碎室内形成不规则的湍流,对珍珠粉颗粒进行粉碎,由于高压分散液液流在粉碎室内高速旋转使流体形成许多无规则的小涡流,使粉碎腔内的珍珠粉颗粒也处于无规则状态,细小的珍珠粉颗粒在旋流过程中不断的撞击、相互摩擦,达到纳米级别的粉碎效果。
技术研发人员:庞元玉;庞祥超;周小娟;胡远飞
受保护的技术使用者:清远元一生物科技有限公司
技术研发日:2020.01.16
技术公布日:2020.06.05