流体处理方法技术

本发明专利技术提供一种有效地控制被处理流动体的处理特性的流体处理方法。具备可接近·分离的、相对旋转的处理用面(1、2)，使被处理流动体从内侧向外侧穿过处理用面(1、2)间的处理区域作为薄膜流体，进行成为所述薄膜流体的被处理流动体的处理。通过使从旋转的中心到外周端的距离(Od)相对于从旋转的中心到中间导入部d2的距离(Cd)的比例(Od/Cd)变化，来控制处理特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体处理方法
本专利技术涉及流体处理方法，特别涉及对单个或多个被处理流动体进行乳化、分散、粉碎、微粒的析出、不伴随微粒的析出的反应等各种处理的方法。
技术介绍
对单个或多个被处理流动体进行乳化、分散、粉碎、微粒的析出、不伴随微粒的析出的反应等处理的技术在各种产业领域在许多方面都在应用。例如，伴随微粒的析出的流体处理方法在微粒的制造时被广泛地实施，用于光学材料、磁性材料、导电材料、电子材料、功能性陶瓷、荧光材料、催化剂材料、化学材料等。特别是，金属或金属氧化物、复合化材料等期待作为使光学的、电磁的、机械的物理性能飞跃性地提高的材料。另外，对量子尺寸效应引起的超高功能性、新的物理性能的发现等由微粒化引起的新的物理性能也寄于大大的期待。如专利文献1和专利文献2所示，本申请的申请人进行了多个对被处理流动体的处理方法和处理装置的提案。具体而言，在对向配设了的、可接近·分离的、至少一方相对于另一方进行相对旋转的至少两个处理用面间，从一个或两个以上的导入部导入被处理流动体，在使被导入的被处理流动体在两处理用面间呈薄膜流体状的状态下，一边使通过两处理用面间，一边进行被处理流动体的各种处理，从两处理用面间排出。上述的本申请人专利技术的装置以“SS5”或“ULREA(注册商标)”的产品名称被本申请人实用化，且被用在种种产业领域中，受到较高的评价，但关于各处理的控制，存在还有许多未弄清的部分的现状，并且随着应用领域扩大，该处理相关的要求也正在多样化。例如，关于伴随微粒的析出的处理，要求不仅得到微粒，而且还得到具有特定的物理性能的微粒。更详细而言，由于微粒的物理性能不仅与粒径有关，而且还与结晶度及微晶粒径具有密切的相关，因此要求不仅制作微粒，而且还要精密地控制微粒的结晶度及微晶粒径。作为微粒的结晶度或微晶粒径的控制方法，可举出：对金属单质、金属离子、金属化合物或将它们溶解于溶剂而成的金属溶液采用如专利文献3所示的溶剂热法、或者在如专利文献4或5所示的亚临界或超临界状态下进行水热处理并控制冷却温度的方法、或者在如专利文献6所示的惰性气氛下进行热处理的方法等，但在这些方法中，需要使用耐热性、耐压性优异的装置或在惰性气氛下使用，进而在处理上需要时间，因此存在能量成本升高等问题。另外，由本申请的申请人提供了专利文献7中示出的微粒的制造方法，提案为：将含有被析出物质的原料流体、和用于使原料流体中的被析出物质析出的析出流体在可接近·分离的处理用面间进行混合，在使被析出物质的微粒析出时，进行微晶粒径的控制。但是，专利文献7所示的方法停留在使各流体所含的被析出物质的种类、浓度、pH、以及各流体的导入温度、导入速度变化。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2004－49957号公报专利文献2：国际公开WO2009/008393号小册子专利文献3：特开2008－30966号公报专利文献4：特开2008－289985号公报专利文献5：特表2009－518167号公报专利文献6：特开2010－24478号公报专利文献7：国际公开WO2013/008706号小册子
技术实现思路
专利技术所要解决的课题将上述专利文献1、专利文献2及专利文献7中记载的装置实用化的本申请人的装置为如下装置，其中通过使被处理流动体通过由对向配设了的、可接近·分离的、至少一方相对于另一方进行相对旋转的至少两个处理用面间所限制的流路所规定的处理区域，能够在上述处理用面间使微粒在成为薄膜流体的被处理流动体中析出。该装置可用于乳化、分散、粉碎、微粒的析出、不伴随微粒的析出的反应等种种用途，但作为其一个例子，可用作使用两种以上的被处理流动体进行微粒的析出的装置。在该情况下，作为上述的处理区域，在半径方向的内侧具备未混合区域，且在未混合区域的外侧具备混合区域。该装置为如下装置：在未混合区域的内侧(即，上游侧)具备内侧导入部，在未混合区域和混合区域的边界上设有中间导入部，从内侧导入部和中间导入部导入两种以上的被处理流动体，在混合区域进行微粒的析出，从处理区域的下游端的排出部排出。而且，在该实用化的装置中，设定从上述旋转的中心到上述中间导入部的距离(Cd)、和从上述旋转的中心到上述处理区域的外周端的距离(Od)，使得成为低于Od/Cd＝1.25的值。即，在由本申请的申请人实用化了的装置中，距上述旋转的中心的处理区域的位置、和处理区域的面积(进而，容积)恒定。另外，上述装置具备位于接近旋转的中心的位置的强制导入区域、和位于远离旋转的中心的位置的薄膜调整区域作为上述未混合区域。强制导入区域是在至少一个处理用面上以从上游向下游延伸的方式形成有发挥微泵效应的凹部的区域，薄膜调整区域是上述凹部的下游端和上述中间导入部之间的区域，至少一种上述被处理流动体是由上述凹部强制地从内侧导入部导入强制导入区域，从该强制导入区域在薄膜调整区域内调整为螺旋状的层流条件下的流动而流向混合区域的流体。而且，在上述实用化了的装置中，设定上述旋转的半径方向的混合区域的宽度(Ow)相对于旋转的半径方向的薄膜调整区域的宽度(Iw)的宽度比例(Ow/Iw)，使得成为低于2.00的值。即，在由本申请实质化了的装置中，薄膜调整区域的宽度(Iw)和混合区域的宽度(Ow)的比例恒定。作为该装置的使用方法的另一个例子，也可以举出作为使用一种被处理流动体进行微粒的析出的装置进行利用的例子。在该情况下，作为上述处理区域，通过从上述内侧导入部导入一种被处理流动体，在处理用面上施加热能，进行微粒的析出。因此，变得不需要将其他流体导入的中间导入部，未混合区域和混合区域没有区别，处理用面间的大致全部空间都成为处理区域。在该处理区域进行微粒的析出，从处理区域的下游端的排出部将析出的微粒与被处理流动体一同排出。而且，在该实用化了的装置中，设定从上述旋转的中心到上述内侧导入部的距离(Id)、和从上述旋转的中心到上述排出部的距离(Od)，使得成为低于Od/Id＝1.67的值。即，在由本申请实质化了的装置中，距上述旋转的中心的处理区域的位置、和处理区域的面积(进而，容积)恒定。在将进行这些析出的区域(即，在使用两种以上的被处理流动体的情况下，为混合区域，在仅使用一种被处理流动体的情况下，为处理区域)的位置和面积、或者设有强制导入区域时的薄膜调整区域的宽度和混合区域的宽度设为恒定的装置中，通过使处理用面的旋转速度和各被处理流动体的导入速度等变化，可自微粒的析出使结晶的状态变化，这根据本专利技术人迄今为止的研究，在某种程度上是清楚的。例如，当提高处理用面的旋转速度时，在圆周方向施加于被处理流动体的力会增大，直到排出部为止的移动距离增大。另外，当提高被处理流动体的导入速度、进而每单位时间的导入量时，流速就会加快，直到排出部为止的移动时间会缩短。本专利技术人试着通过控制上述那样的条件，控制结晶度、或粒径及微晶粒径的生长状态。但是，在使被处理流动体的导入速度或处理用面的旋转速度变化了的情况下，有时所得到的微粒的粒径会较大地变化，或者所得到的微粒的形状不稳定，或者在由复合物构成的微粒中，构成复合物的各物质的分布在粒子间不均匀。另外，在使用含有成为被析出物质的原料的物质的原料流体、和用于使被析出物质析出的析出流体这两种被处理流动体使微粒析出时，在使一种被处理流动体的导入速度变化了的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
流体处理方法，其特征在于：具备：导入步骤，从一个或两个以上的导入部将被处理流动体导入对向配设了的、可接近·分离的、至少一方相对于另一方进行相对旋转的至少两个处理用面间；和处理步骤，一边使上述被处理流动体形成的薄膜流体在处理用面间通过，一边进行流体的处理，从上述两个处理用面间排出，上述处理步骤是将两处理用面的上述旋转的中心侧设为上游、将上述旋转的外周侧设为下游，使被处理流动体在两处理用面间的空间即处理区域通过，从上述处理区域的外周端排出的步骤，通过增减从上述旋转的中心到上述外周端的距离(Od)相对于从上述旋转的中心到上述导入部的距离(Id)的比例(Od/Id)，来进行上述处理的处理特性的控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.30 JP 2013-0960491.流体处理方法，其特征在于：具备：导入步骤，从两个以上的导入部将被处理流动体导入对向配设了的、可接近或分离的、至少一方相对于另一方进行相对旋转的至少两个处理用面间；和处理步骤，一边使上述被处理流动体形成的薄膜流体在处理用面间通过，一边进行流体的处理，从上述两个处理用面间排出，上述处理步骤是将两处理用面的上述旋转的中心侧设为上游、将上述旋转的外周侧设为下游，使被处理流动体在两处理用面间的空间即处理区域通过，从上述处理区域的外周端排出的步骤，作为上述被处理流动体，使用至少两种被处理流动体，作为上述导入部，设有内侧导入部、和设置于比上述内侧导入部更远离上述旋转的中心的位置的中间导入部，上述处理区域具备位于比上述中间导入部更远离上述旋转的中心的位置的混合区域、和位于比上述中间导入部更接近上述旋转的中心的位置的未混合区域，上述导入步骤具备将至少一种上述被处理流动体从上述内侧导入部导入上述未混合区域的步骤、和将至少另一种上述被处理流动体从上述中间导入部导入上述混合区域的步骤，上述处理步骤包括从上述内侧导入部所导入的上述被处理流动体与从上述中间导入部所导入的上述被处理流动体在上述混合区域进行混合的步骤，将从上述旋转的中心到上述外周端的距离(Od)相对于从上述旋转的中心到上述中间导入部的距离(Cd)的比例(Od/Cd)控制为1.25～5.0。2.根据权利要求1所述的流体处理方法，其特征在于：作为上述被处理流动体，使用至少含有一种成为被析出物质的原料的物质的被处理流动体、和用于使上述被析出物质的微粒析出的被处理流动体中的至少两种被处理流动体，通过增减上述比例(Od/Cd)来进行上述处理的处理特性的控制，作为上述处理特性的控制，进行提高或降低上述微粒的结晶度的结晶度控制、提高或降低上述微粒的微晶粒径(d)相对于粒径(D)的比例(d/D)的d/D控制、和控制上述微粒的粒度分布的CV值控制中的至少任一种的控制。3.根据权利要求2所述的流体处理方法，其特征在于：作为上述处理特性的控制，进行提高或降低上述微粒的结晶度的结晶度控制、和提高或降低上述微粒的微晶粒径(d)相对于粒径(D)的比例(d/D)的d/D控制，上述结晶度控制为通过提高上述比例(Od/Cd)来提高上述微粒的结晶度、通过减小上述比例(Od/Cd)来降低上述结晶度的控制，上述d/D控制为通过提高比例(Od/Cd)来提高上述微晶粒径(d)并提高上述微粒的微晶粒径(d)相对于粒径(D)的比例(d/D)，通过减小上述比例(Od/Cd)来减小上述微晶粒径(d)并降低上述微粒的微晶粒径(d)相对于粒径(D)的比例(d/D)的控制。4.根据权利要求2或3所述的流体处理方法，其特征在于：作为上述未混合区域，具备位于接近上述旋转的中心的位置的强制导入区域、和位于远离上述旋转的中心的位置的薄膜调整区域，上述强制导入区域是在至少一个上述处理用面上以从上游向下游延伸的方式形成有发挥微泵效应的凹部的区域，上述薄膜调整区域是上述凹部的下游端和上述中间导入部之间的区域，上述至少一种上述被处理流动体是通过上述凹部强制地从上述内侧导入部导入上述强制导入区域、在上述薄膜调整区域通过上述微泵效应而产生的脉动及压力变动被降低，被调整为螺旋状的层流条件下的流动，流向上述混合区域的流动体，通过增减上述旋转的半径方向的上述混合区域的宽度(Ow)相对于上述旋转的半径方向的上述薄膜调整区域的宽度(Iw)的宽度比例(Ow/Iw)，进行上述处理特性的控制。5.根据权利要求4所述的流体处理方法，其特征在于：上述结晶度控制为通过提高上述宽度比例(Ow/Iw)来提高上述微粒的结晶度、通过减小上述宽度比例(Ow/Iw)来降低上述结晶度的控制，上述d/D控制为通过提高上述宽度比例(Ow/Iw)来增大上述微晶粒径(d)并提高上述微粒的微晶粒径(d)相对于粒径(D)的比例(d/D)，且通过减小上述宽度比例(Ow/Iw)来减小上述微晶粒径(d)并降低上述微粒的微晶粒径(d)相对于粒径(D)的比例(d/D)的控制。6.根据权利要求1所述的流体处理方法，其特征在于：作为上述被处理流动体，使用两种被处理流动体，其中，至少一种被处理流动体含有具有反应性的反应物质，通过增减上述比例(Od/Cd)来进行上述处理的处理特性的控制，作为上述处理特性的控制，进行提高或降低上述反应的收率的收率控制、和提高或降低上述反应的纯度的纯度控制中的至少任一种的控制。7.根据权利要求6所述的流体处理方法，其特征在于：上述收率控制为通过提高上述比例(Od/Cd)来提高上述收率、通过减小上述比例...

【专利技术属性】
技术研发人员：榎村真一，
申请(专利权)人：M技术株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP