微小流路结构及采用它的微小颗粒制造方法技术

本发明专利技术提供一种微小流路结构和微小颗粒生成方法，其以均匀大小稳定生成微小颗粒，并且用于实现微小颗粒的大量生成。微小流路结构包括：与分散相导入口连通的分散相导入流路；与连续相导入口连通的连续相导入流路；与排出口连通的排出流路；微小颗粒生成流路；由多个微小流路形成的分散相导入支流路，其中，在微小颗粒生成流路的流体行进方向的一端，连续相导入流路连通，并且在其另一端，排出流路连通，分散相导入流路的侧部与微小颗粒生成流路的侧部经由分散相导入支流路，形成连通的一组微小流路。另外本发明专利技术使用采用该微小流路结构，在分散相导入支流路和微小颗粒生成流路的交叉部中使分散相和连续相汇合，将分散相进行微小颗粒化的微小颗粒制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及以均匀大小稳定而大量生成在分取分离用柱填充剂中使用的微 小颗粒，和在医药用品、含酶胶嚢、化妆品、香料、显示记录材津牛、粘接剂、农 药等中利用的#|交嚢、化学反应溶剂萃取等中使用的微小颗粒的方法，以及，用于生成该微小颗粒的微小流路结构、微小;彭各结构体及微小;;^各结构叠层体。
技术介绍
近年，使用在边长为数cm的方形的玻璃^f反上具有长度为数cm左右的、 宽度和深度从亚nm至数百jam的微小^^各的微小;^U各结构，通过将流体导入微 小流路进行化学反应或微小颗粒生成的研究受到人们关注。对于这样的微小流 路，给出了通过微小空间的短的分子间距和大的比表面积的效果，能够进行有效 的化学反应的启示(例如，参见非专利文献l)。而且，通过将表面张力不同的两种液体，导入存在交叉部分的流路中，能够 生成粒径非常均匀的微小颗粒(例如，参见非专利文献2、专利文献1、和专利 文献2)。而JU匕处所述的微小颗粒不仅包含固体状微小颗粒，还包括其它微小液 滴和仅微小液滴的表面固化的微小颗粒(以下，称为"半固化，，)和，粘性非常 高的半固体状的《敬小颗粒。例如，如图1及作为图1的A-A'断面的图2和作为图1的B-B，断面的图3 所示，形成在微小;彭各1^反1上，具有连续相导入口 2、连续相导入淨J各3、分 散相导入口 4、 ^:相导入^J各5、排出《J各7和排出口 8的T字型孩史小^^各结 构，在导入的连续相和^:相汇合的部分(以下，称为"交叉部，，)存在交叉部6。 如通过采用各流路的深度为100jam,导入^M目的导入流路宽度为lOO]am，导 入连续相的导入流路宽度为300-500 jam的T字型微小流路，控制分散相和连续 相的流速而进行送液，则能够在交叉部中生成非常均匀的微小颗粒。而且，通过 控制^:相和连续相的流量，能够控制生成微小颗粒的粒径。但是该方法为控制微小颗粒大小的方法，由于通过改变各自的送g变，控 制分散相和连续相的流量，故即使^R相和连续相的送^it度的一点点变化，粒 径仍变化，因此具有稳定的粒径控制困难，难以得到均匀粒径的微小颗粒的问题。而且，通itJl述微小空间的短的分子间距和大的比表面积的效果，能够进行中，保持使能够生成粒径非常均匀的微小颗粒的微小空间的棒性有效的状态，尝 试进行微小力^各中的化学^或者通过工业化方式生产微小颗粒。在该场合，因 为微小空间小，故在单一的微小流路结构中，每单元时间的微小颗粒生成量不得 不减小，但是如果能够并列配置多个微小a^各结构，则在保持使形成上述微小流 路结构的特性有效的状态，能够增加每单元时间的微小颗粒的生成量(例如，参见非专利文献3或非专利文献4)。如非专利文献3所示，人们尝试将具有一个樣l 小流路的微小a^各基敗，按照通过贯穿反应溶液的入口和反应生成物的出口等的 共通部分的竖孔而连接叠置等。使这样的微小空间特征有效的大量的化学合成和 微小颗粒形成，从平面上提高了最小单元的微小^^各结构的集礼变，或者说能够 从立体上叠置微'J 、 ^fJ各结构，但向平面的或立体的配置的微'J、济J各结构中均匀地 分配流体，从来是非常困难的，寻求改善，并且要求进一步提高微小^^各结构的 集統。JP特许第2975943号公报 JP特许第3746766号公报H.Hisamoto等，"Fast and high conversion phase-transfer synthesis exploiting the liquid-liquid interface formed in a microchannel chip", Chem.Commun.,2001年发行，2662-2663页。西迫贵志等，"微型通道中液中微小液滴生成"，第4次化学 和微型系统研究会演讲预稿集，59页，2001年发行。菊谷等，"通过堆积m^应器的高产量微型通道内合成"第3 次化学和微型系统研究会公演预稿集，9页，2001年发行。A,Kawai等，"MASS-PORDUCTION SYSTEM OF NEARLY MONODISPERSE DIAMETER GEL PARTICLES USING DROPLETS FORMATION IN A MICROCHANNEL" , ju -TAS,2002 vol .1 p368-370。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述现有事实而提出，其目的在于提供以均匀大小稳定生成微小 颗粒，并且用于实现微小颗粒的大量生成的微小流路结构、微小流路结构体、微 'J 、;彭各结构叠层体和微小颗粒生成方法。本专利技术人专心研究解决上述课题的结果为，采用下述的微小^ 各结构，其包括与分散相导入口连通的分散相导入^^各；与连续相导入口连通的连续相导入 ;户J各；与排出口连通的排出^^各；微小颗粒生成力U各；由多个微小沪J各形成的分 散相导入支;彭各，在上述微小颗粒生成a^的流^f于进方向的一端，上述连续相 导入流路连通，并且在其另一端，上述排出^^各连通，上述^"R相导入流路的侧 部与上述微小颗粒生成流路的侧部通过上述分散相导入支^J各连通，通过在上述 ^:相导入支;彭各和上述微小颗粒生成;;^各的交叉部中使^Ht相与连续相汇合， 使上述^:相形成微小颗粒，发现能够解决上述现有技术的问题，实现本专利技术。 以下， -洋细i兌明本^专利技术。本专利技术的微小^^各结构包括与分散相导入口连通的分散相导入流路；与连 续相导入口连通的连续相导入;^f各；与排出口连通的排出^^各；《敖小颗粒生成流 路；由多个微小流路形成的分散相导入支^洛，其中，构成一组微小流路结构， 该微小^^各结构为在上述微小颗粒生成;^各的流体行进方向的一端，上述连续 相导入济J各连通，并且在其另一端，上述排出;彭各连通，上述^:相导入流路的 侧部与上述微小颗粒生成流路的侧部通itJi述^lt相导入支a^各连通。而且本专利技术的微'J、力U各结构为上述的微d 、 iU各结构，其为分散相导入支力^各 和上述微小颗粒生成流路以任意角度汇合的结构。而且本专利技术的微小流路结构为上述的微小流路结构，其中，分散相导入支流 路的截面面积小于上述微小颗粒生成流路的截面面积。而且本专利技术的微小流路结构为上述的微小流路结构，其中，微小颗粒生成流 路的截面面积，从与上述连续相导入流路的连通位置，朝向与上述排出流路的连 通位置逐渐增大或相同。而且本专利技术的微小流路结构为上述的微小^5各结构，其中，分散相导入支流 路的长度，随着上述射t相导入支ii^各和上述^:相导入流路的连通位置从上述 ^^相导入口离开，逐渐增加或相同。而且本专利技术的微小^^各结构为上述的微小流路结构，其中，在n个分散相导 入支^J各(从最接近^R相导入口的^:相导入支^^各Y1到离上述^R相导入 口最远的分散相导入支a^各Yn)从^:相导入流路与微小颗粒生成^^各连通的 微小;彭各结构中，当^H相导入口位置为X0， Yl与^:相导入^^各的连通位置 为Xl, XO与XI之间沿分散相导入;^各的长度为al, Yn与^R相导入^J各的连通位置为Xn， Xn-l与Xn之间沿分散相导入力t^各的长度为an时，从a2至an全部相等。而且本专利技术的微小;彭各结构体为上述的微小流路结构体，其中，上述微小流 路结构在基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微小流路结构，其包括：与分散相导入口连通的分散相导入流路；与连续相导入口连通的连续相导入流路；与排出口连通的排出流路；微小颗粒生成流路；作为微小流路的多个分散相导入支流路，其特征在于：在上述微小颗粒生成流路的流体行进方向的一端，上述连续相导入流路连通，并且在其另一端，上述排出流路连通，上述分散相导入流路的侧部与上述微小颗粒生成流路的侧部经由上述多个分散相导入支流路连通。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山中麻帆，川井明，片山晃治，高宫裕树，
申请(专利权)人：东曹株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]