一个简单的发明 一场工业平台的革命
——新型内脱胆自混合容器诞生
2007年7月26日,江西省支点科技开发有限公司研制成功的新型内脱胆自混合容器,由国际发明专利PCT公开(国际专利号:PCT/CN2007/000158,国际公布号:WO 2007/082464 A1,优先权日:2006年1月17日),并通过了国家创造发明专利初审,获国家实用新型专利授权。
专利发明者在研制这项技术之初,并没有想到他们涉及的是一个世界热门课题——“容器内自混速配理论”,这一独特的发明设计和研发成功使这一理论进一步走向完善。
小发明、大创意灵感的结果出乎意料
4年前,专利发明人、江西省支点科技开发有限公司董事长龚晓是一家食品公司的法人代表。多年在食品业的经历,使他感到食品在包装问题上有很多技术问题需要解决。以蜂蜜为例,目前只能现喝现加水。做成成品饮料,时间一长容易产生沉淀分层不说,高温灭菌的生产工序在杀灭有害菌的同时,也将蜂蜜的有益成分彻底破坏了。能不能设计一种新包装,可以把蜂蜜与水分别封存于同一容器内,需要饮用时,只要进行简便操作即可使两者自然混合。
经过多年的研究、实验,经历了数百次的失败后,最终取得了成功。
这项发明技术是把一个较小的容器——“内胆”拧在一个大的容器盖上,再与较大容器组合在一起。大小两个容器完全隔离分别用于放置两种或两种以上的物质。使用时将盖子向反时针方向稍做旋转,内胆就会自动脱落掉入大容器内,使两种物质或两种以上物质实现自混。由于采用了容器体、外盖、内胆三者的螺纹、螺栓、插销或卡口紧压连接结构,这种内脱胆自混合容器内可以分别密封盛装液体与液体、液体与固体或固体与固体,使用时可在短时间内实现容器内自混合。
(见图一、图二)
发明者当初考虑的只是蜂蜜饮料。在专利申请、技术推广和征求专家意见的过程中,意料之外的事情发生了:所有接触到这项发明的专家和学者敏锐地感觉到,内脱胆自混合容器已经闯入了世界上许多国家正在研究的热门技术领域——容器内自混速配技术及其应用。它是一个多功能的工业产品倍增器,它的发明成功和不断发展,完善了当今世界上正在研究和攻关的容器内自混速配应用技术。这项技术运用到特定的产品中,可以使每一个人都能在一般条件下,完成专业技术人员才能完成的技术工作。
在推广过程中,医药界、农药界、化工界和饮料界等领域的人士对这个技术的浓厚兴趣,使研发人员意识到,这项发明技术的应用领域远远超出了原先的单一设想,其产生的影响不只在包装领域。大凡涵盖需要临时配比混合的绝大多数工业产品,都会从这项发明中得到灵感,取得革新和突破,因而为众多领域的工业新产品开发提供一个开放性的研发平台。
从此,研发走向一个不断深入的崭新阶段。
研发人员开始了多种模具的研究和实验,不断拓展产品的可使用领域,解决了该专利在农药、精细化工、医药卫生、食品饮料、杀灭菌药品等领域产品中的实际应用问题,最终可实现多次、再次的容器内自混激活,在一个容器内快速达到活化自混的目的。从根本上解决了如药品速配、杀灭菌药品容器内激活速配稀释、饮料食品提前混合会破坏营养成分、消防泡沫灭火器胆内密封、高强度洗涤剂即配、农药密封自混合、精细化工产品容器内临时激活速配等多项正在攻关的世界性科研难题。
该发明成果在国家知识产权局网上公示后,海内外不少科研院所,投资公司,沿海一带国营、民营企业家纷纷向支点科技开发有限公司(联系电话:15879878980)致电、致函,要求进行合作洽谈。
为农民兄弟解除农药中毒的威胁
由于病虫害抗药性增强,大部分农药剂型需要两种以上的农药在容器外临时配比混合,以达到灭虫效果。农民在使用农药时操作的随意性很强。一方面容易造成配比不准,影响药效;另一方面,特别容易导致农药外泄污染环境,致使禽畜死亡甚至人员中毒事故频频发生。政府有关部门多次强调:采取切实措施,让农民兄弟在不直接接触农药的情况下配比农药,杜绝人畜中毒。这个问题至今不能解决。
江西省支点科技开发有限公司研制出的自混速配农药喷雾器,从根本上解决了农民直接接触农药的危险。利用内脱胆自混容器设计制造的自混农药喷雾器,由于采用了容器体、外盖、内胆,三者之间的螺旋式或卡口式紧压连接结构,使一个容器可以分别密封盛装两种或两种以上的不同农药。使用时,可不破损容器体结构,只需拧动容器上盖,容器内的内胆自动并依次脱落于容器体内,实现在容器内两种或两种以上的农药迅速混合。(见图三)
新型自混速配农药喷雾器与传统农药喷雾器相比,具有下列明显优势。
其一,新型自混速配农药喷雾器使农民在操作过程中不直接接触农药,且配比混合操作在一个容器内一次性完成,解决了农药在混合时外泄的污染问题。
其二,新型自混速配农药喷雾器可在其一个容器内一次或多次、再次实现自混农药的二合一、三合一、四合一……
其三,新型自混速配农药喷雾器为新型农药的研发提供了一个平台。使以往因容器问题无法开发使用的更多、更高效的新型农药,有了一个更广阔的研发前景。
其四,新型自混速配农药喷雾器,成本低廉,可大批量生产。其结构简单、操作方便,非常便于携带使用,为农民兄弟真正解决了一个老大难问题。
杀灭菌药物走进千家万户
2007年9月13日,内脱胆自混合容器在山西临汾全国二氧化氯技术年会上公开后,得到了与会专家、企业的热烈响应。它使世界卫生组织确认的A1级二氧化氯杀灭菌药物,可以在一个密封的容器内一次性完成配比、内混、活化、稀释、喷洒五个操作过程。
该项发明已与全国各地11个省市自治区16家生产企业签订了产业化合同。有6个品种18个规格的自混速配型二氧化氯、戊二醛产品开始生产销售。分别用于小型水处理、养殖业,以及公共场所、居室和个人的灭菌消毒,应用前景十分广阔。
医用大输液自混药物的大胆创新
大输液药物已经成为人类医疗保健中不可少的药品。但大多数大输液药物为保持药性,不允许提前混合。使用时必须将两种或两种以上的药物进行临时配比,工序操作复杂,费时费力,又容易产生二次污染。
医疗急救过程中,安全是保障,时间是生命。几十年来,国内外不少专家倾心研究医用大输液自混速配装置,就是为了提高药效,节约时间,防止污染。目前,已经研发出的双室软袋、隔膜破裂自混合方式和刺破隔膜自混合方式等大输液速配装置,因其某些缺陷和不足,使这些装置至今不能得到广泛应用。
内脱胆自混合技术研发的医用大输液装置,特别适合于治疗类、透析类、营养类、电解质类等医用大输液粉针、粉水水针、粉粉水针、水水针的包装。由其独特的创新结构和生产工艺完成的医用大输液容器内自混速配药物具有多项独特的功能优势,完全可以替代现有的双(多)室软袋大输液药品。(见图四)
其一是由于实现了两种或两种以上药物在一个容器内的分别封存,保证了容器体内的药物在使用前活性成分不分解、不流失。
其二是内脱胆自混合大输液药物外盖封口均为螺旋式机械封口,这种封口也称为“冷封口”。与塑料软袋采用的热封口方式相比,冷封口是在常温低温下完成的,可使容器内药物的原始、新鲜的活性成分不会因封口时温度的升高而受到破坏,完全保留其药物的药效。
其三是与隔膜破裂自混合方式和刺破隔膜自混合方式相比,内脱胆自混合大输液药物完全避免了由于零部落件破损而产生的微粒掉入容器内,因而确保了容器内药物的纯度。
其四是内脱胆自混合大输液药物将二合一、三合一、四合一等所需的多种自混药物同时密封包装在一个容器内,大量节约了包装储运空间,野战条件下可以携带更多的药物,为救死扶伤获得更大的空间,赢得更多的时间。
其五是内脱胆自混合大输液药物操作简单、节约时间、减少污染、安全可靠,深受广大医疗工作者的欢迎。
让研发人员伤脑筋的是,要在符合GMP认证条件下,进行大规模无菌灌装自动化生产,还有不少难题没有解决。于是他们多方奔走,与相关药监部门、医药生产企业、医药评审专家、药科大学博士和医药灌装设备厂家进行咨询、探讨,终于创新地设计出了基本GMP认证标准的内脱胆自混合大输液药物灌装工艺流程。(见图五)
该流程对大输液生产厂家来说,可以在现有的大输液灌装生产线上适当增加几台设备,即可进行全自动无菌灌装生产。投资成本低,建设周期短。这项专利同时还是一个新产品开发的平台,为目前趋于饱和的国内市场,研发出更多新型的即配式新剂型药品,提高产业竞争力。
让功能性饮料名副其实
功能性饮料是目前饮料产品中最前沿最顶尖的产品,包括运动饮料、保健饮料、营养饮料、蜂蜜饮料等。目前世界饮料市场上销售的各种功能性饮料,在其营养成分上很难名副其实。其原因在于生产过程中配入饮用水和果汁中的多种营养成分,如益生菌、维生素、氨基酸、钙铁锌硒碘等微量元素,在饮料生产线的终端高温灭菌工艺中受到严重破坏,不能达到营养标准。这种多种营养成分的混合产品,在运输、仓储过程中不仅容易产生分层沉淀,而且营养成分还在继续流失。
目前,世界上顶级品牌的饮料公司正在全力研发功能性饮料。主要研究方向就是要解决维生素和电解质与水混合装瓶后产生分解、流失的关键问题。传统的解决手段,是在饮料中加入食品防腐剂、添加剂、黏稠剂等。这种手段试图用化学方法攻克分解流失的难题,但收效甚微。内脱胆自混合容器在食品饮料上的应用,则是利用同一容器分开密封保存、临时即混即用的物理方法,避免了饮料中营养成分长时间混合造成的分解和流失,从根本上解决了携带方便与营养保存之间的矛盾。随身携带,即混即饮,使消费者完全享受到富含原始的、真正的、天然的新鲜活性营养成分的功能性饮料,功能性饮料从此名副其实。
作为功能性饮料的包装,内脱胆自混合技术产品依然保持着携带方便,生产成本低廉的优势,并可针对不同的消费人群,设计包装的风格,充分满足市场需要。目前,已有国内外多家顶级饮料或营养品公司与支点科技开发有限公司进行合作洽谈。
研发团队的担忧:
航天火箭能用吗?
在广阔的市场前景面前,有一个非功利的担忧始终困扰着他们。
发明者曾是一位老军工,在专利推广过程中,向许多专家和学者请教,不止一位军工科技界的新老专家这样评论:“这个专利很可能可以用于航天技术,特别是火箭燃料激活速配技术!”
发明者由此作出大胆设想:
一、航天火箭要想到达更高的宇宙空间,最根本的问题是解决大功率火箭发动机及其燃料的问题。即混激活的新型燃料,特别是体积小、临时混合后瞬间产生裂变形成巨大爆发力的燃料,是各国火箭燃料专家亟待解决的攻关难题。内脱胆自混合技术恰恰是解决这一难题的最好方法,内脱胆自混合容器就是形成这一技术的最佳装置;
二、内脱胆自混合技术及其装置运用到火箭燃料舱内,设计成模块化布局。燃料和氧化剂分别密封储存在不同的模块里,组装火箭时,可按需组合,解决火箭燃料加注困难的实际问题;
三、火箭发射中途不能补充燃料,可按需多次组合在弹体内,改捆绑式设计为多级重叠自动内混式燃料舱设计,无需捆绑,减少升空运动中的阻力;
四、运载火箭的箭体内采用上述技术,可使新型速配燃料在弹体内一次或多次激活点火,瞬间产生强大的爆发力。并利用光机电一体设计,用遥控开启内胆脱落于燃料舱使之激化催化,在脱胆自动化并达到远程遥控程度的条件下,若干级燃料舱依次脱胆自混,依次进行适时点火,几次或多次重复,即可不断多次产生强大动力,推动火箭升上高空;
五、二至四级或更多的燃料舱里的燃料可以是现在使用的燃料,也可以根据这一装置研发更先进、更安全、更大爆发力的新型燃料;
六、研制与之相配套的电动脱胆装置和内胆的自身材料;
七、研制与其相配套的新型燃料舱。
大胆地设想和探究之下,研发人员感到了不安。特别是内脱胆自混合容器在全球公开后,越来越多的外国公司纷纷要求与江西省支点科技开发有限公司进行技术合作。分不清他们的背景和来意,研发人员深恐万一他们的大胆设想与外国公司的来意同出一辙,被境外科学家抢先研发并付诸实施,“我们怎么对得起我们的国家和我们的中华民族!”
一句铮铮肺腑之言,一片拳拳爱国之心!发明者希望尽快得到专家权威的科学论证和确切答复!
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