[發(fā)明專(zhuān)利]乳化裝置及微粒制造裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710162473.1
• 申請(qǐng)日: 2007-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101219352A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 加藤宗;伊東禪;津留英一;遠(yuǎn)藤喜重
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立工業(yè)設(shè)備技術(shù)
• 主分類(lèi)號(hào): B01F5/02
• 分類(lèi)號(hào): B01F5/02;B01F11/00;B01F3/08;B01J2/06
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 何騰云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及把原料乳化的裝置或把原料微粒化而生成微粒的微粒制造裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的乳化裝置，例如記載在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中。該公報(bào)中記載的乳濁液制造方法中，為了把松香類(lèi)化合物迅速而且容易地水性乳濁液化，把乳化劑水溶液在高壓下從高壓排出式乳化機(jī)供給到節(jié)流板(オリフイス)，把熔融狀的松香類(lèi)化合物從其它流路供給到高速?lài)姵霾浚蛊湓谝?guī)定溫度范圍的混合溫度下沖撞。于是，把混合物導(dǎo)入把單元嵌插成多級(jí)狀的吸收單元部?jī)?nèi)，從乳濁液排出部排出。

現(xiàn)有技術(shù)中大量使用的攪拌形的乳濁液制造方法的例子記載在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中。該公報(bào)中記載的攪拌式乳濁液制造方法中，把25℃的粘度為1萬(wàn)cSt～100萬(wàn)cSt的高粘度的液狀有機(jī)多分子硅醚100重量部，投入離子性乳化劑水溶液1～20重量部中使其攪拌分散。然后投入非離子性乳化劑1～50重量部，通過(guò)高速剪切攪拌(高剪斷攪拌する)使其小粒徑化，最終由水進(jìn)行稀釋。

進(jìn)而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載了另外的乳濁液制造方法。該公報(bào)中，為了量產(chǎn)性好地生成粒徑統(tǒng)一的高質(zhì)量乳濁液，微乳化器具有多個(gè)入口和1各出口，和在這些入口和出口之間形成為多級(jí)的多個(gè)通道，該通道用來(lái)把分別從各入口導(dǎo)入的流體順次混合后導(dǎo)入出口。而且，各個(gè)微通道形成的各級(jí)流路的執(zhí)行流路截面面積從入口側(cè)朝出口側(cè)順次變窄，越靠出口側(cè)越能提高剪切速度及其分散效果。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2000-210546號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)平7-173294號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)2004-81924號(hào)公報(bào)

現(xiàn)有的乳濁液化裝置或乳化裝置，存在著如何把在小規(guī)模實(shí)驗(yàn)室水平的生產(chǎn)中成功了的技術(shù)用于工業(yè)批量生產(chǎn)的課題。上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的水性乳濁液的制造中，需要在高壓下的250MPa的高壓進(jìn)行溶液噴射，在實(shí)機(jī)生產(chǎn)設(shè)備中準(zhǔn)備這樣的高壓設(shè)備會(huì)導(dǎo)致裝置巨大，增加成本。而且，不能使用承受不了高壓的溶液，限定了溶液的種類(lèi)。

上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2記載的乳濁液制造方法中，把高粘度的第一溶液投入第二水溶液中進(jìn)行攪拌，然后在第三乳化劑下進(jìn)行高速剪切攪拌。但是，該公報(bào)記載的方法中，把可使用的容易限定為特殊的溶液，一般的油與水溶液的乳化未必全都可以使用。

進(jìn)而，專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載了通過(guò)微制造實(shí)現(xiàn)水和油這樣的不混合流體混合成的乳濁液的技術(shù)。通過(guò)該方法可以制作粒徑統(tǒng)一的乳濁液，但是，液滴的直徑受到液流流量的支配，因而，為了獲得所要的液滴直徑，有時(shí)必須犧牲液流的流量，在該情況下大量處理的話，會(huì)導(dǎo)致裝置大型化或延長(zhǎng)處理時(shí)間。作為其它的方法，有作用超聲波，利用液體中的氣蝕產(chǎn)生的沖擊波的方法，但是在該場(chǎng)合下，難以適用于含有在高溫下會(huì)失去活性的蛋白質(zhì)等生物高分子材料的原料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而提出，目的是容易進(jìn)行乳化裝置中的乳濁液的特性控制，而且可以大量生成乳濁液。本發(fā)明的另一目的是，使微粒制造裝置可以大量生成粒徑得以控制的顆粒。而且本發(fā)明的目的是達(dá)成這些目的中的任何一個(gè)。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的特征是，裝置搭載了流體設(shè)備，該流體設(shè)備具有用來(lái)把液體形成射流的微細(xì)流路，和用來(lái)對(duì)液體進(jìn)行主動(dòng)振動(dòng)的流路壁；進(jìn)行主動(dòng)振動(dòng)的流路壁在與液體流動(dòng)方向相同的方向上側(cè)滑振動(dòng)。而且在該特征中，優(yōu)選為，進(jìn)行主動(dòng)振動(dòng)的流路壁具有壓電元件，壓電元件在與液體接觸那一側(cè)的表面涂覆了絕緣材料。

另外，為了達(dá)成上述目的，裝置搭載了流體設(shè)備，該流體設(shè)備具有用來(lái)把液體形成射流的微細(xì)流路、用來(lái)對(duì)液體進(jìn)行主動(dòng)振動(dòng)的流路壁，和用來(lái)測(cè)量流體中懸浮的顆粒的粒徑和數(shù)量的裝置。

而且在該特征中，優(yōu)選為，微細(xì)流路設(shè)有多級(jí)節(jié)流板，所述節(jié)流板產(chǎn)生射流和渦流，優(yōu)選為，進(jìn)行主動(dòng)振動(dòng)的流路壁在與液體流動(dòng)方向相同的方向上側(cè)滑振動(dòng)。另外，也可以是，進(jìn)行主動(dòng)振動(dòng)的流路壁具有壓電元件，壓電元件在與液體接觸的那一側(cè)的表面涂覆了絕緣材料，最好是，裝置為乳化裝置或微粒制造裝置。進(jìn)而，裝置并聯(lián)連接多個(gè)流體設(shè)備也可以。

根據(jù)本發(fā)明，首先借助伴隨射流產(chǎn)生的高剪切應(yīng)力把要乳化的原料(水類(lèi)的原料和油類(lèi)的原料)乳化成數(shù)十到數(shù)百微米水平的乳濁液，進(jìn)而，使流路壁主動(dòng)振動(dòng)地作用適當(dāng)?shù)募羟袘?yīng)力而微細(xì)化到所要的粒徑，因而，可以容易地進(jìn)行微粒制造裝置以及乳化裝置中的乳濁液的特性控制。而且，根據(jù)本發(fā)明，可以對(duì)應(yīng)所希望的處理量把可以產(chǎn)生射流和任意強(qiáng)度的剪切應(yīng)力的流路在原狀態(tài)下并聯(lián)聯(lián)接，因而可以避免現(xiàn)有技術(shù)中隨著基于物理相似法則的規(guī)模加大而出現(xiàn)的問(wèn)題，大量生成微粒制造裝置以及乳化裝置中粒徑得以控制的顆粒。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明涉及的微粒制造裝置的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。