一種3d打印高效離心分配色譜儀分離柱以及色譜儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3D打印高效離心分配色譜儀分離柱以及色譜儀，其特征在于，所述的分離柱為一個(gè)由3D打印技術(shù)一體成型的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，在圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有多層用于樣品分離的且相鄰層首尾連通的樣品分離通道，在每一層的樣品分離通道上均設(shè)有分離腔室，且位于最頂層的樣品分離通道的始端為樣品入口端，位于最底層的樣品分離通道的末端為樣品出口端。這種新型高效離心分配色譜儀分離柱為3D打印一體成型設(shè)計(jì)，耐受壓力高，克服了傳統(tǒng)多層刻槽分離柱容易漏液的缺點(diǎn)，使得分離轉(zhuǎn)速和分離流速大大增加，提高了儀器的固定相保留率和分離效果，儀器的穩(wěn)定性好。
【專利說明】
一種3D打印高效離心分配色譜儀分離柱以及色譜儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明公開了一種常規(guī)型的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱以及色譜儀。
【背景技術(shù)】
[0002]高效離心分配色譜是液-液分配分離色譜的一種，它的固定相和流動(dòng)相都是液體，沒有不可逆吸附，具有樣品無損失、無污染、高效、快速和大制備量分離等優(yōu)點(diǎn)，是一種能實(shí)現(xiàn)連續(xù)有效的分配分離功能的實(shí)用分離技術(shù)，己被廣泛應(yīng)用于中藥成分分離、保健食品、生物化學(xué)、生物工程、天然產(chǎn)物化學(xué)、有機(jī)合成、環(huán)境分析等領(lǐng)域。高效離心分配色譜是基于流體靜力學(xué)平衡體系原理建立起來的色譜儀器裝備，通過離心力場的作用在分配腔體中保留固定相，并實(shí)現(xiàn)兩相間的有效接觸和傳質(zhì)。而基于流體動(dòng)力學(xué)平衡體系原理建立起來的色譜儀器裝備通常稱為高速逆流色譜，通過螺線管的行星式運(yùn)動(dòng)(自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn))來實(shí)現(xiàn)固定相的保留和兩相的有效混合和傳質(zhì)。高效離心分配色譜通過切換閥可以改變流動(dòng)相的流向，從而在輕相為流動(dòng)相時(shí)采用升相(升相)模式工作，而在重相為流動(dòng)相時(shí)采用降相(下降)模式工作。通過這樣的工作方式，可在不更換分離柱的情況下使儀器以正相模式或反相模式工作，非常適用于極性范圍廣樣品的分離。
[0003]常規(guī)高效離心分配儀的分離柱結(jié)構(gòu)如上圖1所示，其分離單元刻蝕在刻槽鋼板上，刻槽鋼板上、下連接聚四氟乙烯板，聚四氟乙烯板在刻槽鋼板的下出口處打孔，實(shí)現(xiàn)兩層鋼板的分離單元的連通，最后通過兩端的固定鋼板和螺絲共同擠壓，使分離柱呈一體，密封。
[0004]此種結(jié)構(gòu)的常規(guī)高效離心分配儀分離柱存在著如下弊端:(I)由于刻槽鋼板上有螺絲槽，同時(shí)有聚四氟乙烯板支撐密封，造成了實(shí)際有效色譜柱體積偏小，重量偏大；(2)由于分離柱的密封通過聚四氟乙烯板與刻槽鋼板共同擠壓起到密封作用，因此通常分離壓力受分離柱結(jié)構(gòu)的限制，分離過程中最高安全壓力只能到500psi，過高的壓力易造成分離柱漏液;(3)刻蝕鋼板的加工難度大，加工精度和加工成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種常規(guī)型的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱以及色譜儀。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種常規(guī)型的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，所述的分離柱為一個(gè)由3D打印技術(shù)一體成型的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，在圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有多層用于樣品分離的且相鄰層首尾連通的樣品分離通道，在每一層的樣品分離通道上均設(shè)有分離腔室，且位于最頂層的樣品分離通道的始端為樣品入口端，位于最底層的樣品分離通道的末端為樣品出口端。
[0008]一種阻尼型的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，所述的分離柱為一個(gè)由3D打印技術(shù)一體成型的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，在圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有多層用于樣品分離的且相鄰層首尾連通的樣品分離通道，在每一層的樣品分離通道上均設(shè)有分離腔室，且位于最頂層的樣品分離通道的始端為樣品入口端，位于最底層的樣品分離通道的末端為樣品出口端，在所述的分離腔室內(nèi)設(shè)有阻尼柱。
[0009]一種葫蘆型的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，所述的分離柱為一個(gè)由3D打印技術(shù)一體成型的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，在圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有多層用于樣品分離的且相鄰層首尾連通的樣品分離通道，在每一層的樣品分離通道上均設(shè)有分離腔室，且位于最頂層的樣品分離通道的始端為樣品入口端，位于最底層的樣品分離通道的末端為樣品出口端，每個(gè)所述的分離腔室為葫蘆型。
[0010]一種腔室型的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，所述的分離柱為一個(gè)由3D打印技術(shù)一體成型的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，在圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有多層用于樣品分離的且相鄰層首尾連通的樣品分離通道，在每一層的樣品分離通道上均設(shè)有分離腔室，且位于最頂層的樣品分離通道的始端為樣品入口端，位于最底層的樣品分離通道的末端為樣品出口端，在所述的每個(gè)分離腔室包括多個(gè)連通的小腔室。
[0011]進(jìn)一步的，上述的四種分離柱中所述的分離腔室包括多個(gè)，多個(gè)分離腔室通過柱形通道相互串聯(lián)圍成一圈。
[0012]進(jìn)一步的，上述的四種分離柱中所述的多個(gè)分離腔室圍繞圓環(huán)結(jié)構(gòu)的軸心均勻分布。
[0013]進(jìn)一步的，上述的四種分離柱中每一層的柱形通道上均開設(shè)有一個(gè)上接口和一個(gè)下接口，所述的上接口和下接口相鄰設(shè)置。
[0014]位于中間層的柱柱形通道的上接口和與該層相鄰的上層柱形通道的下接口相連；位于中間層的柱柱形通道的下接口和與該層相鄰的下層柱形通道的上接口相連。
[0015]位于最頂層的柱柱形通道的上接口為樣品入口端;位于最頂層的柱柱形通道的下接口和與該層相鄰的下層柱形通道的上接口相連。
[0016]位于最底層的柱柱形通道的上接口和與該層相鄰的上層柱形通道的下接口相連；位于最底層的柱柱形通道的下接口為樣品出口端。
[0017]—種高效離心分配色譜儀，包括前面所述的色譜儀分離柱。
[0018]本發(fā)明的有益效果如下:
[0019]根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，當(dāng)溶液進(jìn)入儀器時(shí)靜止的連接管路通過旋轉(zhuǎn)密封接頭進(jìn)入3D打印高效離心分配色譜儀分離柱的一端。然后分離柱中溶液又從另一端通過旋轉(zhuǎn)密封接頭變成靜止的管路流出機(jī)器。整個(gè)3D打印高效離心分配色譜儀分離柱為一體結(jié)構(gòu)，可以有效防止分離壓力過高時(shí)造成分離柱的滲漏現(xiàn)象的發(fā)生，增強(qiáng)儀器的實(shí)用性，延長儀器的使用壽命。而且這種新型高效離心分配色譜儀分離柱為3D打印一體成型設(shè)計(jì)，耐受壓力高，克服了傳統(tǒng)多層刻槽分離柱容易漏液的缺點(diǎn)，使得分離轉(zhuǎn)速和分離流速大大增加，提高了儀器的固定相保留率和分離效果，儀器的穩(wěn)定性好。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1常規(guī)高效離心分配儀的分離柱示意圖；
[0022]圖2-1、2_2常規(guī)型的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱；
[0023]圖3-1、3_2阻尼型3D打印高效離心分配色譜儀分離柱；
[0024]圖4-1、4_2葫蘆型3D打印高效離心分配色譜儀分離柱；
[0025]圖5-1、5_2多腔室型3D打印高效離心分配色譜儀分離柱；
[0026]圖中:I分離腔室，2柱形通道，3下接口，4上接口，5阻尼柱。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖2-1、2-2所示，常規(guī)型的30打印高效離心分配色譜儀分離柱，圖3-1、3_2為分離柱體的其中一層示意圖，其由分離腔室I和柱形通道2組成，上接口 4和下接口 3分別與上、下兩層分離柱單元通過3D打印連接成一體。具體為:
[0030]分離柱為一個(gè)由3D打印技術(shù)一體成型的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，在圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有多層用于樣品分離的且相鄰層首尾連通的樣品分離通道，在每一層的樣品分離通道上均設(shè)有分離腔室，且位于最頂層的樣品分離通道的始端為樣品入口端，位于最底層的樣品分離通道的末端為樣品出口端。
[0031]分離腔室I包括多個(gè)，多個(gè)分離腔室I通過柱形通道2相互串聯(lián)圍成一圈。
[0032]所述的多個(gè)分離腔室I圍繞圓環(huán)結(jié)構(gòu)的軸心均勻分布。
[0033]每一層的柱形通道2上均開設(shè)有一個(gè)上接口 4和一個(gè)下接口 3。
[0034]所述的上接口4和下接口 3相鄰設(shè)置。
[0035]位于中間層的柱柱形通道的上接口和與該層相鄰的上層柱形通道的下接口相連；位于中間層的柱柱形通道的下接口和與該層相鄰的下層柱形通道的上接口相連。
[0036]位于最頂層的柱柱形通道的上接口為樣品入口端;位于最頂層的柱柱形通道的下接口和與該層相鄰的下層柱形通道的上接口相連。
[0037]位于最底層的柱柱形通道的上接口和與該層相鄰的上層柱形通道的下接口相連；位于最底層的柱柱形通道的下接口為樣品出口端。
[0038]實(shí)施例2
[0039]如圖3-1、3_2所示，一種阻尼型的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，所述的分離柱為一個(gè)由3D打印技術(shù)一體成型的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，在圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有多層用于樣品分離的且相鄰層首尾連通的樣品分離通道，在每一層的樣品分離通道上均設(shè)有分離腔室，且位于最頂層的樣品分離通道的始端為樣品入口端，位于最底層的樣品分離通道的末端為樣品出口端;在所述的分離腔室內(nèi)設(shè)有阻尼柱5。阻尼柱5可以有效的增加兩相的混合，提高分配效率。
[0040]分離腔室I包括多個(gè)，多個(gè)分離腔室I通過柱形通道2相互串聯(lián)圍成一圈。
[0041]所述的多個(gè)分離腔室I圍繞圓環(huán)結(jié)構(gòu)的軸心均勻分布。
[0042]每一層的柱形通道2上均開設(shè)有一個(gè)上接口 4和一個(gè)下接口 3。
[0043]所述的上接口4和下接口 3相鄰設(shè)置。
[0044]位于中間層的柱柱形通道的上接口和與該層相鄰的上層柱形通道的下接口相連；位于中間層的柱柱形通道的下接口和與該層相鄰的下層柱形通道的上接口相連。
[0045]位于最頂層的柱柱形通道的上接口為樣品入口端;位于最頂層的柱柱形通道的下接口和與該層相鄰的下層柱形通道的上接口相連。
[0046]位于最底層的柱柱形通道的上接口和與該層相鄰的上層柱形通道的下接口相連；位于最底層的柱柱形通道的下接口為樣品出口端。
[0047]實(shí)施例3
[0048]如圖4-1、4_2所示，一種葫蘆型的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，所述的分離柱為一個(gè)由3D打印技術(shù)一體成型的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，在圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有多層用于樣品分離的且相鄰層首尾連通的樣品分離通道，在每一層的樣品分離通道上均設(shè)有分離腔室，且位于最頂層的樣品分離通道的始端為樣品入口端，位于最底層的樣品分離通道的末端為樣品出口端;在所述的分離腔室的橫截面為葫蘆型。葫蘆型分離腔室可以有效的增加兩相的混合，提尚分配效率。
[0049]分離腔室I包括多個(gè)，多個(gè)分離腔室I通過柱形通道2相互串聯(lián)圍成一圈。
[0050]所述的多個(gè)分離腔室I圍繞圓環(huán)結(jié)構(gòu)的軸心均勻分布。
[0051]每一層的柱形通道2上均開設(shè)有一個(gè)上接口 4和一個(gè)下接口 3。
[0052]所述的上接口4和下接口 3相鄰設(shè)置。
[0053]位于中間層的柱柱形通道的上接口和與該層相鄰的上層柱形通道的下接口相連；位于中間層的柱柱形通道的下接口和與該層相鄰的下層柱形通道的上接口相連。
[0054]位于最頂層的柱柱形通道的上接口為樣品入口端;位于最頂層的柱柱形通道的下接口和與該層相鄰的下層柱形通道的上接口相連。
[0055]位于最底層的柱柱形通道的上接口和與該層相鄰的上層柱形通道的下接口相連；位于最底層的柱柱形通道的下接口為樣品出口端。
[0056]實(shí)施例4
[0057]如圖5-1、5_2所示，一種腔室型的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，所述的分離柱為一個(gè)由3D打印技術(shù)一體成型的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，在圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有多層用于樣品分離的且相鄰層首尾連通的樣品分離通道，在每一層的樣品分離通道上均設(shè)有分離腔室，且位于最頂層的樣品分離通道的始端為樣品入口端，位于最底層的樣品分離通道的末端為樣品出口端;每個(gè)分離腔室包括多個(gè)串聯(lián)的小腔室。腔室型分離腔室可以有效的增加兩相的混合，提尚分配效率。
[0058]分離腔室I包括多個(gè)，多個(gè)分離腔室I通過柱形通道2相互串聯(lián)圍成一圈。
[0059]所述的多個(gè)分離腔室I圍繞圓環(huán)結(jié)構(gòu)的軸心均勻分布。
[0060]每一層的柱形通道2上均開設(shè)有一個(gè)上接口 4和一個(gè)下接口 3。
[0061 ]所述的上接口 4和下接口 3相鄰設(shè)置。
[0062]位于中間層的柱柱形通道的上接口和與該層相鄰的上層柱形通道的下接口相連；位于中間層的柱柱形通道的下接口和與該層相鄰的下層柱形通道的上接口相連。
[0063]位于最頂層的柱柱形通道的上接口為樣品入口端;位于最頂層的柱柱形通道的下接口和與該層相鄰的下層柱形通道的上接口相連。
[0064]位于最底層的柱柱形通道的上接口和與該層相鄰的上層柱形通道的下接口相連；位于最底層的柱柱形通道的下接口為樣品出口端。
[0065]上述實(shí)施例1-4所述的分離柱可以用于制作色譜儀，另外，實(shí)施例1-4中所述的“中間層的柱柱形通道”指的是除了最頂層和最底層的柱柱形通道之外的所有層結(jié)構(gòu)。
[0066]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，其特征在于，所述的分離柱為一個(gè)由3D打印技術(shù)一體成型的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，在圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有多層用于樣品分離的且相鄰層首尾連通的樣品分離通道，在每一層的樣品分離通道上均設(shè)有分離腔室，且位于最頂層的樣品分離通道的始端為樣品入口端，位于最底層的樣品分離通道的末端為樣品出口端。2.如權(quán)利要求1任一所述的所述的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，其特征在于，在所述的分離腔室內(nèi)設(shè)有阻尼柱。3.如權(quán)利要求1所述的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，其特征在于，在所述的每個(gè)分離腔室包括多個(gè)連通的小腔室。4.如權(quán)利要求1所述的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，其特征在于，每個(gè)所述的分離腔室為葫蘆型。5.如權(quán)利要求1-4任一所述的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，其特征在于，所述的分離腔室包括多個(gè)，多個(gè)分離腔室通過柱形通道相互串聯(lián)圍成一圈，所述的多個(gè)分離腔室圍繞圓環(huán)結(jié)構(gòu)的軸心均勻分布。6.如權(quán)利要求5所述的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，其特征在于，每一層的柱形通道上均開設(shè)有一個(gè)上接口和一個(gè)下接口，所述的上接口和下接口相鄰設(shè)置。7.如權(quán)利要求6所述的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，其特征在于，位于中間層的柱柱形通道的上接口和與該層相鄰的上層柱形通道的下接口相連;位于中間層的柱柱形通道的下接口和與該層相鄰的下層柱形通道的上接口相連。8.如權(quán)利要求6所述的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，其特征在于，位于最頂層的柱柱形通道的上接口為樣品入口端;位于最頂層的柱柱形通道的下接口和與該層相鄰的下層柱形通道的上接口相連。9.如權(quán)利要求6所述的3D打印高效離心分配色譜儀分離柱，其特征在于，位于最底層的柱柱形通道的上接口和與該層相鄰的上層柱形通道的下接口相連;位于最底層的柱柱形通道的下接口為樣品出口端。10.—種高效離心分配色譜儀，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-10任一所述的色譜儀分離柱。
【文檔編號(hào)】B01D15/22GK105964010SQ201610470868
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】王岱杰, 王曉, 耿巖玲, 趙恒強(qiáng), 于金倩, 閆慧嬌
【申請(qǐng)人】山東省分析測試中心