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正排量混合器的制作方法

2023-08-03 18:04:55 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种通过以特定顺序混合来制备产品的混合器和方法,该混合器和方法利用了“分裂和重组”原理。


背景技术:

2.今天,大多数消费者在商店或在线购买未经定制的大批量产品。对于每个产品类别,通常有许多品牌,并且每个品牌通常销售若干物品。例如,如果消费者打算从药店购买面部保湿剂,他们将不得不从几个品牌中进行选择(例如,等)。一旦他们决定了一个品牌,该品牌内通常会有若干产品可供选择。例如,如果消费者决定她想要购买面部保湿剂,然后,她可能必须从十多种不同的面部保湿产品中进行选择,包括夜间面部保湿剂、新生塑颜修护面霜、超丰富保湿剂、保湿矿物防晒霜、镇静面部保湿剂等。消费者可能需要相对长的时间来选择产品,并且然后他们可能不确信该产品是否满足他们的独特需求。
3.因此,一些消费者可能想要满足他们独特需求的个性化、定制的或定做的产品。例如,消费者可能想要为他们的皮肤(例如,油性、干性、易长粉刺的、老化、无香精等)专门设计护肤产品或为他们的毛发(例如,卷发、细发、染发、头屑等)专门设计洗发水、护发素或定型产品。
4.然而,在相对少量(即,在30ml和1.5l之间)需要自动混合和包装的情况下,很难以可扩展方式制备定制的、个性化的或定做的产品。此小容积引入了在制备大批量时并不突出的若干问题。例如,很难混合小批量以形成均质混合物。此外,如与大规模制备组合物相比,当制备较小批量的组合物时,可能会有更高的损耗,并且在各批量之间需要更多的冲洗。
5.因此,需要一种混合器和一种用于制备小批量均质组合物的有效工艺,该方法已经减少了损耗,并且不需要在不同组合物的各批量之间冲洗。


技术实现要素:

6.一种用于混合产品的方法:(a)提供正排量混合器,该正排量混合器包括:(i)一个或多个初级正排量元件,每个初级正排量元件包括初级隔室,该初级隔室具有初级容积和长度;(ii)两个或更多个次要正排量元件,每个次要正排量元件包括次要隔室,该次要隔室具有次要容积和长度;其中该一个或多个初级隔室和该两个或更多个次要隔室流体连接;(b)用至少两种材料装载该一个或多个初级隔室;(c)该初级正排量元件和该次要正排量元件对大气关闭;(d)通过选自由方法a、方法b、方法c、以及它们的组合组成的组的混合方法,使用层流混合一种或多种材料;其中方法a包括:(i)将该材料从该一个或多个初级隔室一次一种地转移到每个次要隔室;(ii)然后,同时将该材料从该次要隔室转移到该一个或多个初级隔室,以完成一个循环;(iii)重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;其中方法b包括:(i)同时将该材料从该一个或多个初级隔室转移到两个或更多个次要隔
室;(ii)然后,将所有材料从每个次要隔室一次一种地转移到该初级隔室,以完成一个循环;(iii)重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;其中方法c包括:(i)同时将该材料从该一个或多个初级隔室转移到两个或更多个次要隔室;(ii)然后,同时将该材料从该次要隔室转移到该一个或多个初级隔室,以完成一个循环;(iii)重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;(e)将该产品分配到最终容器中。
7.一种用于混合产品的方法:(a)提供正排量混合器,该正排量混合器包括:(i)两个或更多个初级正排量元件,每个初级正排量元件包括初级隔室,该初级隔室具有初级容积;(ii)两个或更多个次要正排量元件,每个次要正排量元件包括次要隔室,该次要隔室具有次要容积;其中该两个或更多个初级隔室和该两个或更多个次要隔室流体连接;(b)在每个初级隔室中用至少两种材料装载该两个或更多个初级隔室或在每个隔室中用至少两种材料装载该两个或更多个次要隔室;(c)该初级正排量元件和该次要正排量元件对大气关闭;(d)通过选自由方法a、方法b、方法c、方法d、和方法e、以及它们的组合组成的组的混合方法,使用层流混合一种或多种材料;其中方法a包括:(i)将该材料从该一个或多个初级隔室一次一种地转移到每个次要隔室;(ii)然后,同时将该材料从该次要隔室转移到该一个或多个初级隔室,以完成一个循环;(iii)重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;其中方法b包括:(i)同时将该材料从该一个或多个初级隔室转移到两个或更多个次要隔室;(ii)然后,将所有材料从每个次要隔室一次一种地转移到该初级隔室,以完成一个循环;(iii)重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;其中方法c包括:(i)同时将该材料从该一个或多个初级隔室转移到两个或更多个次要隔室;(ii)然后,同时将该材料从该次要隔室转移到该一个或多个初级隔室,以完成一个循环;(iii)重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;其中方法d包括:(i)将该材料从该两个或更多个次要隔室一次一种地转移到每个初级隔室;(ii)然后,同时将该材料从该两个或更多个初级隔室转移到该两个或更多个次要隔室,以完成一个循环;(iii)重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;其中方法e包括:(i)同时将该材料从该两个或更多个次要隔室转移到两个或更多个初级隔室;(ii)然后,将所有材料从每个初级隔室一次一种地转移到这些次要隔室,以完成一个循环;(iii)重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;(e)将该产品分配到最终容器中。
8.一种用于将至少两种材料混合成均质产品的混合产品的正排量混合器,该装置包括:(a)至少三个正排量元件,该至少三个正排量元件包括:(i)初级正排量元件,该初级正排量元件具有长度、初级隔室和移动元件;(ii)两个或更多个次要正排量元件,每个次要正排量元件具有长度、次要隔室和移动元件;其中该初级隔室和该次要隔室流体连接;其中在混合期间,该初级隔室和该次要隔室对大气关闭;其中该初级隔室和该次要隔室具有可变容积,该可变容积是通过在该正排量元件的长度上移动该移动元件确定的。
附图说明
9.虽然本说明书通过特别指出并清楚地要求保护本发明主题的权利要求书作出结论,但据信由以下说明结合附图可更容易地理解本发明,其中:
10.图1是具有三个正排量元件的正排量混合器的示意性截面视图,每个正排量元件具有移动元件;
11.图2a是分裂和重组方法a示意图;
12.图2b是分裂和重组方法b示意图;
13.图3a是具有如图1一样的三个正排量元件的混合器中的活塞1(初级活塞)的排量对时间的曲线图;
14.图3b是具有如图1一样的三个正排量元件的混合器中活塞2(次要活塞)的排量对时间的曲线图;
15.图3c是具有如图1一样的三个正排量元件的混合器中的活塞3(次要活塞)的排量对时间的曲线图;
16.图4a是具有如图1一样的三个正排量元件的混合器中的活塞1(初级活塞)的排量对时间的曲线图;
17.图4b是具有如图1一样的三个正排量元件的混合器中活塞2(次要活塞)的排量对时间的曲线图;
18.图4c是具有如图1一样的三个正排量元件的混合器中的活塞3(次要活塞)的排量对时间的曲线图;
19.图5a是具有如图1一样的三个正排量元件的混合器中的活塞1(初级活塞)的排量对时间的曲线图;
20.图5b是具有如图1一样的三个正排量元件的混合器中活塞2(次要活塞)的排量对时间的曲线图;
21.图5c是具有如图1一样的三个正排量元件的混合器中的活塞3(次要活塞)的排量对时间的曲线图;
22.图6a示出了具有四个正排量元件的混合器;
23.图6b示出了具有五个正排量元件的混合器;
24.图6c示出了具有六个正排量元件的混合器;
25.图6d示出了具有七个正排量元件的混合器;
26.图6e示出了具有多个正排量元件的混合器;
27.图7a是具有如图6a一样的四个正排量元件的混合器中的第一活塞(初级活塞)的排量对时间的曲线图;
28.图7b是具有如图6a一样的四个正排量元件的混合器中的第二活塞(次要活塞)的排量对时间的曲线图;
29.图7c是具有如图6a一样的四个正排量元件的混合器中的第三活塞(次要活塞)的排量对时间的曲线图;
30.图7d是具有如图6a一样的四个正排量元件的混合器中的第四活塞(次要活塞)的排量对时间的曲线图;
31.图8示出了具有正排量元件混合和传输组的混合器;
32.图9a、图9b和图9c示出了具有三个正排量元件的混合器的构型的截面,每个正排量元件具有活塞;
33.图9d示出了具有四个正排量元件的混合器的构型的透视图;
34.图10示出了具有用于混合的四个正排量元件和三个辅助元件的正排量混合器;
35.图11a示出了正排量混合器,其中两个正排量元件可各自具有初级隔室,并且两个
正排量元件可各自具有次要隔室;
36.图11b至图11e示出了可使用图11a中的混合器实现的层压图案;
37.图12是具有两个活塞和由移动盖形成的第三隔室的正排量混合器的截面;
38.图13a、图13b和图13c是正排量混合器的截面,示出了将材料装载到混合器中和从该混合器中卸载,以便获得高材料利用率;
39.图14a是具有通道的正排量混合器的截面,该通道有助于促进将材料装载到混合器中以获得高材料利用率;
40.图14b是具有两个通道的正排量混合器的截面,该通道有助于促进将材料装载到混合器中和从该混合器中卸载材料以获得高材料利用率;
41.图15a和图15b是以t构型布置的正排量混合器的截面视图;
42.图16a是在混合开始之前材料在初级正排量元件中的混合器的静止帧;
43.图16b是混合器的静止帧,其中材料被分裂并转移到次要正排量元件;
44.图16c是混合器的静止帧,其中一个次要正排量元件中的材料被转移回初级正排量元件;
45.图16d是混合器的静止帧,其中另一个次要正排量元件中的材料被转移回初级正排量元件;
46.图16e是混合器的静止帧,其中混合完成,并且产品是均质的;
47.图17是具有三个正排量元件的混合器的照片,每个正排量元件具有装载有面霜基体和红色染料的活塞;并且
48.图18是示出四个样品的色调对循环的标准偏差的图表。
具体实施方式
49.一些消费者可能想要一种小批量制备并为他们个人设计的产品。为了以可扩展的方式制备此类定做的、定制的或个性化的产品,诸如个人护理产品,需要自动混合少量的固体材料和液体材料(例如,一次混合一个罐或瓶,在30ml到1.5l之间)并包装它们。所涉及的小容积引入了以下主要问题,这些问题在制备大批量时并不突出:
50.1)设备中的材料利用率和损耗。当传统的批量制备设备(即,带有搅拌器的槽)的容积减小时,系统的%产率降低,导致更高的损耗、更多的冲洗以及增加的需要处理和监测的废物和废水。因此,由于过多的产品损耗,将传统的批量制备设备按比例缩小到单个罐或瓶并不是一个可行的解决方案。可使用新的设备和/或工艺来混合小容积,从而使一个批量与下一个批量之间的材料损耗最小化。与此问题相关的是混合器需要“自清洁”或“自擦拭”,因为如果批量之间不需要冲洗,则在减少交叉污染、减少材料损耗成本以及减少洗涤水、废物流、废物处理和相关基础结构和能量足迹的使用方面有很大益处。
51.2)确保均质性。当按比例缩小混合时,会改变液体产品的流体动力学,并且使得制备均质混合物更加困难。如果传统的批量制备系统(即,槽和搅拌器)按比例缩小,则较小的设备引入了较小的特性尺寸,这减少了雷诺数,因此减少了湍流混合的趋势。随着传统批量系统中湍流的减少,系统在混合中变得更加层流,并减少槽内混合效率,导致均质性或非均质产品的长的混合时间。此外,一些产品,包括许多美容产品,如洗液、精华液、沐浴剂、洗发剂和调理剂,可能是高粘度的,可能表现出非牛顿行为,诸如“剪切稀化”行为,可能具有高
屈服应力,并且/或者可能需要共混具有大不相同的流变特性的多种材料,使得更难以小规模制备均质混合物。
52.3)高湍流。现有的混合设备,诸如槽内搅拌,或具有高剪切应力的混合,如离心混合,可导致剪切应力的不均匀分布,具有高能量耗散区域或机械“热点”,这可导致产品的剪切降解。这对于具有高屈服应力的产品(例如,调理剂和具有由脂肪醇形成的凝胶网络的其它产品或含有蜡状成分的产品)来说尤其成问题,这些产品在环境温度下与高剪切应力或流体动力应力混合时会降解。
53.这可导致产品粘度的显著损耗,这可能是消费者所不能接受的,或可通过添加其它流变改性剂(如聚合物)来补偿,这会影响产品的手感和使用体验。
54.4)均质不可混溶流体。不可混溶流体(例如,油和水、硅酮和水)
55.可能需要高剪切能量来将流体分散或乳化到彼此之中。传统上,这可在连续流动工艺中用高剪切装置(如转子-定子研磨机)来完成。然而,使用此类型的高剪切装置对于小容积的产品(例如,单个罐或瓶)是不可行的,因为设备中的材料损耗和通过高剪切装置获得有效周转和混合所需的批量。
56.5)以纯净形式添加不可混溶材料。目前市场上设计用于混合单个罐或瓶的设备(例如,离心混合器,诸如回转混合器和涡旋混合器、振动混合器和声学混合器)需要在添加到成品之前将不可混溶流体预分散到与产品相容的载液中。这通常需要将材料(如硅酮和油)离线乳化在水中以形成中间产物,这可导致复杂的供应链,需要在最终产品制备之前对材料进行预操纵。此外,不能以“纯净”或以其纯粹形式添加材料限制了可用于定制的配方空间。
57.6)最终包装的有限变化和/或大的顶部空间。目前设计用于混合单个罐或瓶的离心混合器通常设计用于混合最终容器中的产品。这可能需要包装的长度/高度比率具有特定的包装尺寸(例如,比率为
58.3:1的高瓶将起作用,然而比率为0.5:1的广口瓶是不可行的)以及/或者需要在包装中具有大的顶部空间以从包装的顶部到底部进行有效混合(例如,大于或等于40%容积的顶部空间)。当前市场上的其它设备,如声学混合器或振动混合器,可导致产品高度透气,并且可能对许多产品不可行,尤其是那些含有表面活性剂或发泡剂的产品(例如,洗发剂、沐浴剂等)。此外,对于当前解决方案,随着产品粘度的增加,有效地混合所需的包装尺寸和顶部空间还可增加,并且/或者达到均质性的混合时间增加,因此降低了设备的吞吐量。例如,目前市场上的一些选项需要近似20%至60%的顶部空间用于混合高粘度流体,这不是消费者优选的,因为似乎包装显著填充不足。
59.7)在单个罐规模上混合。目前市场上的设备不能在单个罐规模(例如,约25ml至约1500ml,另选地约30ml至约1000ml,并且另选地约30ml至约500ml)下混合而不会在混合期间引起产品透气或发泡,这对于具有高屈服应力的产品来说尤其成问题,这些产品可能掺入并保留小气泡且难以脱气。离心混合器和回转混合器在混合期间依赖于顶部空间,并且顶部空间中的空气在混合期间掺入产品中,并且导致产品减少、产品透气并且/或者如果产品含有表面活性剂或发泡剂时在产品中发泡。依赖于振动或声能的振动混合器或声学混合器也可将空气捕集在产品中,因为产品和/或包装在混合期间通常是向大气开放的。混合期间不需要的空气掺入导致表面活性剂基产品的密度显著损耗或发泡。此外,如果产品含有
高屈服应力或固体状结构(例如,凝胶网络和/或蜡状材料),此透气在产品中是永久的,并且不能被移除,除非完成附加加工步骤(例如,施加真空),这在成品包装中是不可行的。
60.发现通过以特定顺序在三个或更多个正排量隔室之间转移部分流体而混合的正排量元件可使用层流在小规模上制造均质产品。如图1所示,该图是正排量混合器1的示意图,正排量元件11、12和13通过在三个隔室21、22和23之间以利用“分裂和重组”原理的特定顺序转移部分流体来混合。流体在重复循环中分裂和重组,使得在产品中产生无限层以实现均质性。正排量隔室可以是自清洁的,因为用于混合的正排量元件可用每个擦拭物(例如,通过活塞)擦拭干净,如在下文中所描述的。
61.如图1所示,隔室21、22和23可具有固定容积和/或可变容积。在一些示例中,隔室的容积可通过移动元件来改变。移动元件可以是任何合适的装置,包括但不限于活塞或注射器柱塞、滚动隔膜等。除了能够制备不同尺寸的批量之外,可以期望具有可变容积隔室,因为这有助于混合和实现混合循环,并且在混合工艺结束时,多余材料可容易地从混合器中擦拭或以其它方式逸出,具有高的利用率。例如,将初级隔室和/或次要隔室的容积塌缩到零可有助于在混合到最终容器中之后吹扫所有的流体,这限制了损耗,并且可消除或显著限制批量之间对混合器的清洁。
62.混合器可包括三个或更多个正排量元件,这些正排量元件可使用层流来混合材料。仅具有两个排量元件的混合器通常将在两个腔室之间来回推动材料,这可能会起作用,特别是对于低粘度产品,由于湍流,或一些粘弹性产品,由于流动不稳定性。换句话讲,在层流中,材料将以可逆的方式来回循环,并且在一些情况下可能不具有材料部分的实质重排。
63.与目前市场上的需要流体惯性和/或湍流来有效地混合流体的设备不同,本文所述的正排量混合器不需要低粘度流体和/或大槽来实现有效混合。正排量混合器可将低或高粘度的流体(包括稠霜和糊状物)有效地混合以达到均质性。正排量混合器可与层流混合,这有助于保持产品结构和屈服应力。由于正排量隔室的总容积在混合期间可以是恒定的,并且隔室可对大气关闭,其中在设备中基本上没有顶部空间(例如,小于15%的顶部空间,另选地小于10%的顶部空间,另选地小于5%的顶部空间,另选地小于3%的顶部空间,另选地小于1%的顶部空间,另选地近似0%的顶部空间),所以在混合工艺期间不会有产品的透气或发泡。此外,产品可在外部混合容器中混合,并可随后分配到最终容器中,从而允许包装形状和尺寸的无限变化。
64.正排量混合器解决了本文如下所述的问题:
65.1)混合器使设备中的材料利用率和损耗最小化,因为其可“自清洁”或“自擦拭”,不需要批量之间的冲洗。
66.2)混合器可通过在层流条件下有效地混合相对高粘度的液体来确保均质性/良好混合。
67.3)混合器可通过在混合期间通过使用混合所需的最温和的流动条件在产品上采用更均匀分布和更低强度的剪切应力来减少湍流混合,这导致保持产品结构的完整性。
68.4)混合器可在不需要高剪切的情况下均质单个罐规模高达1.5l的不可混溶流体。
69.5)混合器可允许所有材料以其纯净形式添加到成品中。
70.6)混合器可允许任何包装形状、尺寸和最小化的顶部空间,因为产品可在外部混合容器中混合,并且可随后分配到最终容器中。
71.7)混合器可允许产品混合而不将空气掺入最终产品中,这可保持产品密度并且/或者可消除发泡。
72.正排量混合器可使用多种方法来混合材料。然而,按照不复制初始构型的顺序转移组件的方法可能是最有效的,如在下文中方法a、b和c所描述的。方法a、b和c可产生快速且可靠的混合,因为各层跨循环呈指数倍增,并且由于高度受控的流动模式,而不是依赖于由流体特性引起的随机不对称。
73.正排量混合器可在方法a、方法b、方法c、以及它们的组合中使用如下的分裂和重组原理。
74.方法a
75.·
步骤1.要混合的可包括固体(例如,粉末、半固体凝胶)和液体两者的初始材料包最初可被装载到一个或多个初级隔室中。
76.·
步骤2a.材料的一部分可转移到第一次要隔室中。
77.·
步骤2b.来自一个或多个初级隔室的材料的另一部分可转移到第二次要隔室。在一些示例中,可存在两个以上的次要隔室(例如,n个),然后可添加n-2个步骤,其中材料从初级隔室一次一部分地依次转移到这些次要隔室中。
78.·
步骤3.来自两个或更多个次要隔室的材料可同时转移到一个或多个初级隔室中。此时,分裂和重组的一个循环完成。
79.·
步骤4.重复步骤1至3可开始新的循环。该工艺可重复以完成实现期望混合水平的多个循环,例如15个循环至30个循环。所生成的层的厚度以1/(2^n)的因子呈指数减少,其中n是循环次数。例如,在15个循环中,层将减少1/(2^15)=1/32768倍的初始层厚度。在30个循环中,层厚度将是初始层尺寸的1/(2^30)=9.3*10^-10倍(即,初始层尺寸的十亿分之一)。在如此小的尺寸下,材料扩散可成为主导,并且离散层可不复存在,如此,材料已被有效地均质。方法a的示意图如图3a所示。
80.方法b
81.·
步骤1.要混合的可包括固体和液体两者的初始材料包最初可被装载到一个或多个初级隔室中。
82.·
步骤2.所有材料可同时转移到两个或更多个次要隔室。
83.·
步骤3a.来自第一次要隔室的材料可转移到一个或多个初级隔室。
84.·
步骤3b.来自第二次要隔室的材料可转移到一个或多个初级隔室。如果存在2个以上的次要隔室(例如,n个),则可添加n-2个步骤,其中材料从这些次要隔室中一次一部分地依次转移到初级隔室中。此时,分裂和重组的一个循环完成。
85.·
步骤4.重复步骤2至3b可开始新的循环。该工艺可重复以完成实现期望混合水平的多个循环,例如15个循环至30个循环。方法b的示意图如图3b所示。
86.方法c
87.·
步骤1.要混合的可包括固体和液体两者的初始材料包最初可被装载到一个或多个初级隔室中。
88.·
步骤2.所有材料可同时转移到两个或更多个次要隔室。
89.·
步骤3.来自两个或更多个次要隔室的材料可同时转移到一个或多个初级隔室中。此时,一个循环完成。
90.·
步骤4.重复步骤2至3b可开始新的循环。
91.在方法a、b和c中,材料被装载到初级隔室中。在其它示例中,材料可另选地装载到两个或更多个次要隔室中。在此构型中,由于分裂和重组原理,材料将被同样好地混合,这对于混合相对小容积的材料是有效的。
92.方法d
93.·
步骤1.要混合的可包括固体(例如,粉末、半固体凝胶)和液体两者的初始材料包最初可被装载到次要隔室中。
94.·
步骤2.将材料从两个或更多个次要隔室一次一种地转移到每个初级隔室。
95.·
步骤3.同时将该材料从该两个或更多个初级隔室转移到该两个或更多个次要隔室,以完成一个循环。
96.·
步骤4:重复步骤2至3,直到获得期望的混合水平。
97.方法e
98.·
步骤1.要混合的可包括固体(例如,粉末、半固体凝胶)和液体两者的初始材料包最初可被装载到次要隔室中。
99.·
步骤2.同时将材料从两个或更多个次要隔室转移到两个或更多个初级隔室;
100.·
步骤3.将所有材料从每个初级隔室一次一种地转移到次要隔室,以完成一个循环;
101.·
步骤4:重复步骤2至3,直到获得期望的混合水平。
102.在其它示例中,当存在四个或更多个正排量元件时,可存在多于一种的初级排量元件,并且可将材料添加到多于一种的初级隔室。在这些示例中,正排量混合器可使用如方法a、方法b、方法c,方法d、方法e、以及它们的组合所述的的分裂和重组原理。本文描述了方法a、b和c,并且方法d和e如下描述:
103.方法a
104.·
步骤1.要混合的可包括固体(例如,粉末、半固体凝胶)和液体两者的初始材料包最初可被装载到初级隔室中。在一些示例中,初级隔室和/或次要隔室的容积可以是固定的,并且初级隔室可以是混合器中容积最大的隔室。
105.·
步骤2a.材料的一部分可转移到第一次要隔室中。
106.·
步骤32b.来自初级隔室的材料的另一部分可转移到第二次要隔室。在一些示例中,可存在两个以上的次要隔室(例如,n个),然后可添加n-2个步骤,其中材料从初级隔室一次一部分地依次转移到这些次要隔室中。
107.·
步骤3.来自两个或更多个次要隔室的材料可同时转移到初级隔室中。此时,分裂和重组的一个循环完成。
108.·
步骤4.重复步骤1至3可开始新的循环。该工艺可重复以完成实现期望混合水平的多个循环,例如15个循环至30个循环。所生成的层的厚度以1/(2^n)的因子呈指数减少,其中n是循环次数。例如,在15个循环中,层将减少1/(2^15)=1/32768倍的初始层厚度。在30个循环中,层厚度将是初始层尺寸的1/(2^30)=9.3*10^-10倍(即,初始层尺寸的十亿分之一)。在如此小的尺寸下,材料扩散可成为主导,并且离散层可不复存在,如此,材料已被有效地均质。方法a的示意图如图3a所示。
109.方法b
110.·
步骤1.要混合的可包括固体和液体两者的初始材料包最初可被装载到初级隔室中。
111.·
步骤2.所有材料可同时转移到两个或更多个次要隔室。
112.·
步骤3a.来自第一次要隔室的材料可转移到初级隔室。
113.·
步骤3b.来自第二次要隔室的材料可转移到初级隔室。如果存在2个以上的次要隔室(例如,n个),则可添加n-2个步骤,其中材料从这些次要隔室中一次一部分地依次转移到初级隔室中。此时,分裂和重组的一个循环完成。
114.步骤4.重复步骤2至3b可开始新的循环。该工艺可重复以完成实现期望混合水平的多个循环,例如15个循环至30个循环。方法b的示意图如图3b所示。
115.在一个示例中,正排量元件中的隔室中的所有隔室可带有具有可变容积的隔室。
116.另选地,在一些示例中,正排量元件中的隔室可具有固定容积。正排量混合器的次要隔室可具有近似相等的容积。另选地,次要隔室可不具有相等的容积。
117.方法a、b、c、以及它们的组合中描述的分裂和重组可在产生层的倍增的循环中发生。另选地,正排量混合器可通过将流体同时从初级隔室分裂到次要隔室中,并且然后流体同时从次要隔室重组到初级隔室中来起作用。原则上,此运动可一遍又一遍地复制流体的初始构型,并且不生成层的倍增。然而,实际上,此运动可提供一些混合,因为小的不对称性和流动不稳定性阻止了初始结构的精确复制。对于一些流体和/或容积,此混合可能不那么可靠且有效,并且因此可能不太优选。
118.图3a至图5c示出了使用混合器(如图1一样的混合器)进行分裂和重组的运动顺序,该混合器具有三个正排量元件,每个正排量元件具有在整个循环内移动的移动元件,该移动元件改变隔室的尺寸,这可从隔室中排出材料或为进入隔室的材料留出容积。在图3a至图5c所示的示例中,移动元件是活塞。在图1和图3a至图5c中,坐标x1表示活塞1的位置(在图1中以附图标号13示出),x2表示活塞2的位置(在图1中以附图标号11示出),并且x3表示活塞3的位置(在图1中以附图标号12示出)。在这些示例中,由于活塞1比尺寸大致相等的活塞2和3大,所以该活塞每冲程容积的排量是如与活塞2和3相比的两倍。
119.图3a至图3c分别示出了图3a、图3b和图3c中的每个活塞的排量对活塞1、2和3的时间的关系。在图3a、图3b和图3c中,运动在时间上是线性的。
120.图4a至图4c分别示出了图4a、图4b和图4c中的活塞1、2和3的每个活塞的排量对时间的关系。在图4a、图4b和图4c中,运动在时间上是非线性的,但是实现了与图3a、图3b和图3c所示的线性运动相同的结果。线性运动、非线性运动、以及它们的组合均可实现期望的混合水平。
121.图5a至图5c分别示出了图5a、图5b和图5c中每个活塞的排量对活塞1、2和3的时间的关系。在图5所示的示例中,致动活塞2(图2b所示的排量)和活塞3(图2c所示的排量)的顺序在循环之间反转。以此方式混合也可通过分裂和重组实现期望的混合水平。
122.除了图3至图5中所示的排量顺序之外,还存在许多其它的排量顺序可导致期望的混合水平。例如,排量方向被反转的变化(即,图3和图4的图形上下翻动)也可导致期望的混合水平。此外,排量在时间上是非线性的顺序的变化也可导致期望的混合水平。此外,向移动元件的运动添加一个或多个暂停的变化也可导致期望的混合水平。
123.在一些示例中,每个循环的持续时间可以是恒定的。在其它示例中,每个循环的持
续时间在循环之间可能不是恒定的。有利的是,该顺序以较慢的循环开始,并在整个混合过程中以较快的循环增加速度,这对于最初粘度高并在共混时粘度降低的材料可能是有利的。另选地,该顺序可最初具有快速循环,并且在后来具有慢速循环。
124.正排量混合器可具有三个或更多个正排量元件,每个正排量元件都具有活塞,以通过分裂和重组循环实现期望的混合水平。图1是具有正排量元件11、12和13的示意性混合器1。
125.分裂和重组循环可用3个或更多个正排量元件来实现。图6a至图6e示出了具有正排量元件的混合器。图6a示出了具有初级正排量元件111和次要正排量元件112、113和114的混合器100。在混合期间,来自初级正排量元件111的材料在初级正排量元件112、113和114之间分裂成三部分。图6b示出了具有六个用于混合的正排量元件的混合器,图6c示出了具有七个用于混合的正排量元件的混合器,图6d示出了具有八个用于混合的正排量元件的混合器,并且图6e示出了具有多个用于混合的正排量元件的混合器。
126.图7a至图7d示出了使用图6a的混合器进行分裂和重组的运动顺序,该混合器具有四个正排量元件,每个元件都具有活塞。在图7a中,坐标x1表示第一活塞的位置。在图7b中,x2表示第二活塞的位置。在图7c中,x3表示第三活塞的位置。在图7d中,x4表示第四活塞的位置。此顺序的变化也可实现期望的混合水平。例如,第二活塞、第三活塞和第四活塞可以任何顺序回缩,只要它们被同时推动以在由第一活塞形成的隔室中重组。排量方向被反转的变化(即,图7a至图7d的图形上下翻动)也将实现混合。
127.在另一个示例中,图8示出了混合器800,在混合器中,如图8所示,通过使用附加正排量元件,材料可在其被混合时传输。材料可进入正排量元件801,分裂成正排量元件802和803,并重组成正排量元件804,然后分裂成正排量元件805和806,并重组成正排量元件806等。此构型允许以“装配线”方式混合和运输各种批量,同时保持每一批量的内容物与前一批量和下一批量隔离。此类构型可实现高生产率,因为同时执行许多循环。
128.在一些示例中,活塞可以是共线的。然而,图9a至图9c的三个正排量元件混合器和图9d的具有四个正排量元件的混合器中所示的活塞构型也可实现期望的混合水平。在一些示例中,一个或多个正排量元件可在近似直角处相遇。
129.正排量元件的截面可以是圆形的。然而,任何截面可以是任何形状,包括圆形形状、非圆形形状、以及它们的组合。在一些示例中,由于易于密封和制造,具有弯曲边缘的形状(例如,圆形形状、椭圆形形状、圆角三角形形状、圆角矩形形状或肾形状)可能是优选的。移动元件通常可具有与正排量元件相同的截面形状,因此其紧贴地装配到正排量元件内部,同时仍能够滑动而不允许液体从正排量元件中渗出。
130.诸如活塞等移动元件可由任何合适的材料制备。通常,移动元件材料可使摩擦和泄漏最小化,并且在化学上与被混合的材料相容,并且还与任何消毒要求相容。移动元件可选自由以下项组成的组:紧公差陶瓷、具有良好耐化学性的刚性聚合物或弹性聚合物(诸如乙缩醛均聚物(可商购获得为)和聚四氟乙烯(可商购获得为)、不锈钢、耐化学性合金、以及它们的组合。一个或多个移动元件可以是刚性的。另选地,一个或多个活塞可以不是刚性的。一个或多个移动元件的端部可以是弹性的,并且形状被设定成在混合结束时挤出所有材料中的大部分材料。移动元件可具有填充任何出口孔容积的突起,以提高材料利用率。
131.诸如活塞等移动元件可具有密封特征部以使泄漏最小化,诸如用于密封的弹性体密封件,包括o型环密封件、x型环密封件或杯形密封件、弹簧赋能密封件、压力赋能密封件、以及它们的组合。在一个示例中,一个或多个移动元件可具有组合o型环和垫环的密封解决方案。密封件可由任何合适的材料制备,包括但不限于橡胶或合成橡胶,诸如fkm(可作为商购获得)、腈、全氟弹性体(可作为商购获得)以及它们的组合。在一些示例中,一个或多个移动元件不具有密封件,并且可使用紧公差来实现密封。除了密封件之外或代替密封件,一个或多个活塞可具有擦拭器来完成擦拭。
132.可在混合活塞之间添加辅助元件,这些元件可以是移动元件,诸如活塞。图10示出了正排量混合器500,其具有四个正排量元件501、502、503和504,该四个正排量元件具有位于混合器500底部处适于混合的三角形截面。在混合器500的顶部处,存在三个辅助元件505、506和507,其可控制正排量元件之间的距离。在一些示例中,辅助元件可以是活塞。如果在混合期间需要高剪切速率,比如用于粉末掺入或乳化,则辅助元件可关闭形成窄间隙以实现高剪切。相反地,如果在混合期间需要防止材料受到过大的剪切,可打开辅助元件形成更宽的间隙。在混合结束时,辅助元件可塌缩到零间隙以排出所有流体,这有助于高材料利用率。正排量元件之间的剪切也可通过任何方式限制/收缩通过正排量元件的流动而发生,这些方式包括但不限于孔板、小直径管、狭缝、文丘里管、静态混合器、针阀、球阀、座阀、滤水管、网片、过滤器、锥形管、以及它们的组合。
133.在一些示例中,混合器可具有一个初级正排量元件,该初级正排量元件可包括隔室和活塞。可选地,混合器可具有两个或更多个初级排量元件,每个初级正排量元件可具有隔室和活塞,并且当两个正排量元件作为一个整体一起移动时,可发生分裂和重组混合。图11a示出了正排量混合器600,其中两个底部正排量元件603和604可充当初级正排量元件,并且两个顶部正排量元件601和602可充当次要正排量元件。在此类构型中,混合器可使用本文所述的混合方法a实现如图11b所示的水平层压,以及使用本文所述的混合方法b实现如图11c所示的垂直层压,该垂直层压横向于图11b中的层压。
134.当材料同时从次要正排量元件601和602转移到初级排量元件603和604,并且然后从初级排量元件603和604一次一种地转移到次要正排量元件603和604时,可出现不同的层压图案。在此类构型中,混合器可实现垂直层压,如图11d所示,其横向于图11b所示的垂直层压和图11c和图11e所示的水平层压。
135.材料也可从次要正排量元件601和602一次一种地转移到初级排量元件603和604,并且然后同时从初级排量元件603和604转移到次要正排量元件601和602。在此类构型中,混合器可以是11e的水平层压,其横向于图11b和图11d所示的垂直层压。
136.如图11b至图11d所示,正排量混合器600可在三个垂直方向上层压。为了获得期望的混合水平,使用包括混合循环的循环来获得两个或三个混合模式可能是有利的。例如,混合循环可包括在产生图11b和/或图11e中的层压图案的方向上的15个循环,产生图11c中的层压图案的15个循环,以及产生图11d中的层压图案的15个循环。
137.图12是示出正排量混合器700的截面视图,其功能类似于三活塞混合器。混合器700具有正排量元件705和706,它们分别具有活塞703和704以及次要隔室713和714。然而,代替具有第三活塞,混合器700具有带有可移动盖702的容器701。盖702和容器701的相对运动可使初级隔室具有可变的容积。活塞703和704更与盖相关。活塞703和704相对于盖702的
排量制备次要隔室713和714。
138.为了从正排量混合器中获得高材料利用率,可使用以下步骤将材料装载到混合器中以及从该混合器中卸载材料。
139.装载材料可按如下进行:将材料注入到可通过流体连通与其它隔室连接的隔室中。图13a是具有正排量元件901、902和903的正排量混合器900的截面视图。在图13a中,材料951和952被注入到开放的隔室910中,该隔室随后连接正排量元件902和903。在此示例中,开放隔室910是活塞901的初级隔室。当开放隔室910关闭时,混合可开始。
140.图13b是正排量混合器900在混合期间在某一点处的截面。隔室910、920和930连接并填充有材料950,该材料是材料951和952的组合,如图13a所示。在图13b中,当与图13a相比时,隔室910和920的容积已经增加,在图13a中,活塞完全扩张到正排量元件的底部,并且如与图13a相比,隔室910的容积已经减小,迫使材料950进入隔室920和930,从而对其进行混合。
141.图13c是当材料950从隔室930倒入容器970中时,正排量混合器900的截面。卸载材料可按如下进行:将材料950移动到初级隔室910,并且将初级正排量元件901从正排量混合器900中移除。然后用活塞940推动材料950通过正排量元件901的开口,并进入单独的容器970中。
142.图14a和图14b示出了装载和卸载材料以获得高材料利用率的其它方式。图14a示出了具有初级正排量元件201和次要正排量元件202和203的正排量混合器200。图14a具有可移动构件220,该可移动构件可被移除以暴露通道230。在构件220被移除之后,材料可通过通道230被装载并且进入到初级隔室210中。
143.图14b示出了具有初级正排量元件201'的正排量混合器200'。图14b类似于图14a,除了其具有两个可移动构件220'和224'以及两个通道230'和240',并且两个混合正排量元件从图14b中移除以更清楚地示出通道230'和240',然而,它们被包括在排量混合器200'中。通道230'用于将材料装载到混合器中,并且通道240'用于卸载混合器。在混合期间,装载通道和卸载通道可关闭。为了卸载材料,可移动构件220'和224'被移动,使得它们不会阻塞初级腔室211'和出口孔222'之间的通道部分。可移动构件224'也被移动,因此其不会阻塞出口孔222'。然后,初级正排量元件201'的初级排量元件214'被推动,将材料推出初级正排量元件201'并进入通道240中,并且然后通过出口孔222'并进入单独的容器270'中。在分配期间和/或之后,装载通道和卸载通道可被擦拭干净。
144.图15a和图15b示出了正排量混合器300,其中正排量元件301、302和303以t构型布置。下部能够拆卸的正排量元件301装载有要混合的材料。下部正排量元件301附接到包括正排量元件302和303的两活塞阵列的底部。如图15b所示,正排量元件301、302和303组合成为混合器300。在经历一个或多个混合循环后,使用高利用率的方法卸载材料,诸如图14和图15以及所附文字中描述的那些方法。
145.本文所述的正排量混合器的另外益处是,由于混合可独立于雷诺数,因此按比例放大工艺得以简化。此外,混合独立于设备的长宽比。可通过改变可移动元件的冲程长度来改变批量尺寸,从而改变隔室的尺寸或活塞的直径,以实现更大或更小的批量尺寸。
146.对于店内应用程序或增加制造背景中的吞吐量,较短的混合时间可能是优选的。在一些示例中,每个循环花费1秒至10秒,另选地1秒至5秒,并且另选地2秒至4秒。可花费5
个循环至60个循环来实现期望的混合水平,其可以是均质性的,另选地10个循环至50个循环,另选地13个循环至40个循环,并且另选地15个循环至30个循环。可花费5秒至10分钟来实现期望的混合水平,另选地约10秒至8分钟,另选地约15秒至6.5分钟,另选地约30秒至约5分钟,另选地约60秒至约4分钟,并且另选地约90秒至约3分钟。
147.发现完成每个循环的时间可增加,而不会显著影响产品的流变性。在一些示例中,每个循环可花费少于1秒,并且每循环的时间和达到期望的混合水平的总时间可少于2分钟,另选地少于90秒,另选地少于60秒,另选地少于45秒,并且另选地少于30秒。
148.本文所述的正排量混合器的另一个益处是,由于混合原理是几何的,几何的而不是惯性的,所以可混合的材料范围比需要湍流的常规混合器要宽得多。该混合器可适于可由可移动元件(如活塞)推动的任何材料,包括:
149.·
材料的粘度范围从稀薄的水状材料到粘稠的糊状物状或固体状可变形材料,包含固体晶体结构(如脂肪醇凝胶网络或蜡)。根据本文所述的粘度测量,最终产品的粘度可为约1pa*s至约1700pa*s,另选地约5pa*s至约1500pa*s,另选地约10pa*s至约1200p*s,并且另选地约20pa*s至约500p*s。
150.·
流变特性不同的材料,包括牛顿流体、非牛顿流体,它们是剪切致稀的。
151.·
不可混溶材料,如油和水,或硅酮和水
152.·
包含高粘度差异或流变特性的材料,如混合水状牛顿流体和非牛顿高屈服应力流体。
153.·
将干燥的、不可溶粉末混合到水基流体中(如护肤霜或调理剂)
154.·
将干燥的、水溶性粉末混合到水基流体中(如护肤霜或调理剂)
155.最终产品可以是美容护理产品,其包括涉及以下方面的产品或方法:(a)毛发的护理、治疗、成像或评估,包括但不限于漂白、着色、染色、调理、生长、移除、延缓生长、清洁、洗发和定型;(b)汗液和/或体臭的护理、治疗、成像或评估,包括芳香剂组合物、除臭剂和止汗剂;(c)个人清洁和卸妆,包括但不限于对皮肤和/或指甲进行成像、评估、清洁和/或去角质,以及从皮肤和/或指甲上移除局部美容护理产品;(d)通过局部施用的材料对皮肤或指甲进行护理、治疗、成像或评估,包括但不限于施用霜、洗液、精华液和其它局部施用的产品,目的包括但不限于增强皮肤和/或指甲的外观、健康和/或感觉;以及(e)通过口服施用的材料护理、治疗皮肤、毛发和/或指甲,目的包括但不限于增强毛发、皮肤或指甲的外观、感觉和/或健康。如在此定义中使用的,皮肤包括身体上的所有皮肤,包括头皮、手、脚、脸和身体;并且如在此定义中所使用的,毛发包括身体任何地方的所有毛发。
156.实施例
157.图16a至图16e是来自视频的静止帧,示出了具有初级正排量元件401和次要正排量元件402和403的混合器400。图16a示出了装载有材料之后和混合开始之前的混合器400。图16b至图16d示出了一个混合循环,其发生在近似2.25秒内。图16e示出了在近似2.2分钟内发生的60次混合循环之后的均质产品。
158.图16a处于混合的开始,其中材料(调理剂和蓝色染料)被装载到初级正排量元件401中。接下来,如图16b所示,材料被分裂并同时转移到次要正排量元件402和403。然后,如图16c所示,次要排量元件402中的材料被转移回初级正排量元件401。之后,如图16d所示,次要正排量元件402中的材料被转移到初级正排量元件401,并且一个混合循环完成。在此
示例中,如图16e所示,重复混合循环,直到材料均质。
159.图17示出了具有三个正排量元件的t形混合器的照片,每个正排量元件具有一个活塞。此混合器用于组合64%的毛发调理剂和36%的含有红色或蓝色染料的水,以通过分析在图17中矩形所示区域中每个循环结束时分析的图像来评估混合。使用python库scikit-image(版本0.14.2,2019年1月1日访问)中的模块rgb2hsv将图像从rgb(红色、绿色、蓝色)分量转换为hsv(色调、饱和度、值)分量。每个像素的饱和度分量用于检测对照明差异不太敏感的染料的量。作为混合测量,计算感兴趣的矩形中所有像素的色调分量的变化系数(即,如果所有像素具有相同的值,则变化系数将较低,指示混合良好,如果像素之间的值差异较大,则系数将较大,指示混合较差)。
160.图18示出了混合测量作为与含有蓝色或红色染料的水混合的以下毛发调理剂的循环次数的函数:完全卷曲护理调理剂、营养容积倍增调理剂、白色活性炭调理剂和修复和保护调理剂。据观察,变化系数最初较高,指示初始混合较差。随着循环次数的增加,变化系数减小,直到其保持相对恒定。
161.测试方法
162.粘度测量
163.制剂的粘度通过brookfield engineering laboratories,stoughton,ma的锥体/板控制应力brookfield流变仪r/s plus测量。使用的锥体(主轴c-75-1)具有75mm的直径和1
°
的角度。粘度使用稳态流动实验在26.5℃的温度下以0.1s-1
的恒定剪切速率测定。样品尺寸为2.5ml,并且总测量读数时间为3分钟。
164.组合:
165.a.一种用于混合产品的方法,该方法包括:
166.a.提供正排量混合器,该正排量混合器包括:
167.i.一个或多个初级正排量元件,每个初级正排量元件包括初级隔室,该初级隔室具有初级容积和长度;
168.ii.两个或更多个次要正排量元件,每个次要正排量元件包括次要隔室,该次要隔室具有次要容积和长度;
169.其中该一个或多个初级隔室和该两个或更多个次要隔室流体连接;
170.b.用至少两种材料装载该一个或多个初级隔室;
171.c.该初级正排量元件和该次要正排量元件对大气关闭;
172.d.通过选自由方法a、方法b、方法c、以及它们的组合组成的组的混合方法,使用层流混合一种或多种材料;
173.其中方法a包括:
174.i.将该材料从该一个或多个初级隔室一次一种地转移到每个次要隔室;
175.ii.然后,同时将该材料从该次要隔室转移到该一个或多个初级隔室,以完成一个循环;
176.iii.重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;
177.其中方法b包括:
178.i.同时将该材料从该一个或多个初级隔室转移到两个或更多个次要隔室;
179.ii.然后,将所有材料从每个次要隔室一次一种地转移到该初级隔室,以完成一个循环;
180.iii.重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;
181.其中方法c包括:
182.i.同时将该材料从该一个或多个初级隔室转移到两个或更多个次要隔室;
183.ii.然后,同时将该材料从该次要隔室转移到该一个或多个初级隔室,以完成一个循环;
184.iii.重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;
185.e.将该产品分配到最终容器中。
186.b.一种用于混合产品的方法
187.a.提供正排量混合器,该正排量混合器包括:
188.i.一个或多个初级正排量元件,每个初级正排量元件包括初级隔室,该初级隔室具有初级容积;
189.ii.两个或更多个次要正排量元件,每个次要正排量元件包括次要隔室,该次要隔室具有次要容积;
190.其中该两个或更多个初级隔室和该两个或更多个次要隔室流体连接;
191.b.在每个初级隔室中用至少两种材料装载该两个或更多个初级隔室或在每个隔室中用至少两种材料装载该两个或更多个次要隔室;
192.c.该初级正排量元件和该次要正排量元件对大气关闭;
193.d.通过选自由方法a、方法b、方法c、方法d、和方法e、以及它们的组合组成的组的混合方法,使用层流混合一种或多种材料;
194.其中方法a包括:
195.i.将该材料从该一个或多个初级隔室一次一种地转移到每个次要隔室;
196.ii.然后,同时将该材料从该次要隔室转移到该一个或多个初级隔室,以完成一个循环;
197.iii.重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;
198.其中方法b包括:
199.i.同时将该材料从该一个或多个初级隔室转移到两个或更多个次要隔室;
200.ii.然后,将所有材料从每个次要隔室一次一种地转移到该初级隔室,以完成一个循环;
201.iii.重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;
202.其中方法c包括:
203.i.同时将该材料从该一个或多个初级隔室转移到两个或更多个次要隔室;
204.ii.然后,同时将该材料从该次要隔室转移到该一个或多个初级隔室,以完成一个循环;
205.iii.重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;
206.其中方法d包括:
207.i.将该材料从该一个或多个次要隔室一次一种地转移到每个初级隔室;
208.ii.然后,同时将该材料从该两个或更多个初级隔室转移到该两个或更多个次要
隔室,以完成一个循环;
209.iii.重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;
210.其中方法e包括:
211.i.同时将该材料从两个或更多个次要隔室转移到两个或更多个初级隔室;
212.ii.然后,将所有材料从每个初级隔室一次一种地转移到这些次要隔室,以完成一个循环;
213.iii.重复步骤i至ii,直到获得期望的混合水平,形成产品;
214.e.将该产品分配到最终容器中。
215.c.根据段落a至b所述的方法,其中每个初级排量元件还包括移动元件,并且其中每个次要排量元件还包括移动元件;其中该一个或多个初级隔室和该两个或更多个次要隔室具有可变容积,该可变容积是通过在该正排量元件的长度上移动该移动元件确定的。
216.d.根据段落c所述的方法,其中这些移动元件中的一个或多个移动元件是活塞。
217.e.根据段落c至d所述的方法,其中该移动元件将该产品从该一个或多个初级隔室和/或该两个或更多个次要隔室分配到最终容器中。
218.f.根据段落c至e所述的方法,其中该移动元件将该材料从该一个或多个初级隔室转移到该两个或更多个次要隔室,并且/或者该移动元件将该材料从该两个或更多个次要隔室转移到该初级隔室。
219.g.根据段落a至f所述的方法,其中至少一种材料由以纯净形式添加的不可混溶流体组成。
220.h.根据段落g所述的方法,其中所添加的材料包括硅酮。
221.i.根据段落a至h所述的方法,其中混合装置在混合期间不会导致透气和/或泡沫。
222.j.根据段落a至i所述的方法,其中在该混合器关闭后,该初级隔室和该次要隔室中基本上不存在顶部空间。
223.k.根据段落a至j所述的方法,其中在不洗涤该正排量混合器的情况下重复步骤b至e以混合第二产品。
224.k.根据段落a至k所述的方法,其中该最终容器具有约25ml至约1500ml的容积。
225.m.根据段落a至l所述的方法,其中该混合方法完成约15个循环至约30个循环以达到期望的混合水平。
226.n.根据段落a至m所述的方法,其中期望的混合水平产生均质产品。
227.o.根据段落a至n所述的方法,其中在混合期间,该正排量元件具有线性运动。
228.p.根据段落a至o所述的方法,其中在混合期间,该移动元件具有非线性运动。
229.q.根据段落b所述的方法,由此方法a、b、d和e的组合产生三种不同的层压图案。
230.r.根据段落b和q所述的方法,其中该两个或更多个初级正排量元件还包括初级对称平面,并且该两个或更多个次要排量元件还包括次要对称平面;其中该初级对称平面和该次要对称平面是正交的。
231.s.一种用于将至少两种材料混合成均质产品的混合产品的正排量混合器,该装置包括:
232.a.至少三个正排量元件,该至少三个正排量元件包括:
233.i.初级正排量元件,该初级正排量元件具有长度、初级隔室和移动元件;
234.ii.两个或更多个次要正排量元件,每个次要正排量元件具有长度、次要隔室和移动元件;
235.其中该初级隔室和该次要隔室流体连接;
236.其中在混合期间,该初级隔室和该次要隔室对大气关闭;
237.其中该初级隔室和该次要隔室具有可变容积,该可变容积是通过在该正排量元件的长度上移动该移动元件确定的。
238.t.根据段落s所述的方法,其中该正排量混合器包括三个正排量元件或四个正排量元件。
239.u.根据段落s和t所述的方法,其中该混合器包括以t构型布置的三个正排量元件,并且该初级正排量元件是能够拆卸的。
240.v.根据段落s至u所述的方法,其中该正排量混合器还包括一个或多个辅助元件,该一个或多个辅助元件适用于改变该正排量元件之间的间距。
241.w.根据段落s至v所述的方法,还包括适用于填充该初级隔室和/或从该混合器中卸载该产品的通道,其中该通道与初级腔室和该大气流体连接。
242.除非另外指明,否则所有百分比和比率均按重量计算。除非另外指明,否则所有百分比和比率均基于总组合物计算。
243.应当理解,贯穿本说明书给出的每一最大数值限度包括每一较低数值限度,如同此类较低数值限度在本文中明确写出。贯穿本说明书给出的每一最小数值限度将包括每一较高数值限度,如同此类较高数值限度在本文中明确写出。贯穿本说明书给出的每一数值范围将包括落在此类较宽数值范围内的每一较窄数值范围,如同此类较窄的数值范围全部在本文中明确写出。
244.本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
245.除非明确排除或以其它方式限制,本文中引用的每一篇文献,包括任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本技术对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利,均据此全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可,或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外,当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时,应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
246.虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其它变化和修改。因此,本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。
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