制备双乳液的几个关键因素:毛细管的共轴度和毛细管的亲疏水改性、合适的流速比。其中前两个最为关键。

1、毛细管的共轴度

精准的毛细管三维同轴排列是稳定高效制备双乳液的前提。DUAL液滴微流控芯片呈六棱柱外型、有毛细管角度调节机构、是透明玻璃材质,这三者共同作用:多面转动、观察、微调,能保证精准三维同轴排列。可咨询我们的技术人员获得更多帮助。

2、毛细管的亲疏水改性

因为玻璃本身具有一定的亲水性,为稳定的生成油包水(W/O)型液滴,通常需要对油相流经的通道进行疏水修饰,使通道内壁更易被油相浸润。如果是做水包油包水(W/O/W)型双乳液,一般是对进样毛细管做疏水处理。如果是做油包水包油(O/W/O)型,一般是对收集毛细管做疏水处理。以下是制备W/O/W型双乳液时对进样毛细管做疏水处理前后的制备状态对比图。

              

进样毛细管未做疏水处理                                           进样毛细管做疏水处理后的双乳液制备实时状态

可以看出,进样毛细管经过疏水处理后(右图),流体在收集毛细管进口处汇聚后,形成了分层且同轴的两相射流,破裂后生成双重乳液液滴。

3、合适的流速比

出现“一包多”的情况这种情况通常发生在中间相的流速相对大于内相的条件下,但两相流速相差不多,内相发生液滴破裂的频率较中间相的快一些。此时可适当增加中间相流速,直至某一流速值下,可以形成稳定的“一包一”的双乳液液滴;

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出现双乳液液滴夹杂单乳液液滴的情况:此时应调整内相的流速,适当增加;

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出现中间相喷射流(jetting)并夹杂着内核液滴的情况:中间相呈喷射流的原因是,其流速过大,被外相流体剪切形成一股细小的液体流线。此时应该适当降低中间相的流速;

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出现内相和中间相同时呈喷射流(jetting)的情况:说明内相和中间相流速都过大,此时应同时减小两相的流速,再根据出现的其它情况适当调节各相流速。

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