微通道结构体和乳液及固体球状粒子的制造方法技术

提供一种微通道结构体，能防止供给流体经由层叠面之间而渗出至混合物或反应物的流路。此外，提供一种使用微通道结构体来在高压条件下制造具有均匀粒径的乳液的方法。所述微通道结构体在具有构成流路的外部连通孔的一对框体之间层叠、夹持一层以上的具有构成流路的缺口部的层，从而形成：用于使流体混合、发生反应的微通道，将流体供给至微通道的流路和将流体从微通道排出的流路，所述微通道结构体具有渗出流体排出用的流路，该渗出流体排出用的流路用于将渗出至层叠面之间的流体以不混入含有微通道的流路的方式回收并排出至外部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以层叠型微混合器、层叠型微反应器等为代表的微通道结构体、使用该微通道结构体的乳液的制造方法以及使用通过该制造方法制得的乳液的固体球状粒子的制造方法。
技术介绍
近年来，陆续开发出利用微通道的特性来使各种溶液类等混合、乳化、发生化学反应、进行分析等的代表性装置(微混合器、微反应器)。例如，为了形成微细的三维流路结构，或者为了增加微通道来提高生产率，提出一种层叠结构化的微混合器(参照专利文献1、2)。 此外，在微通道中进行化学反应的微反应器中，为了提高装置的生产率，需要增长微通道以增长停留时间、或供给更大量的原料。无论哪种情况，均会使装置内所受到的压力增高。另一方面，在微通道内进行混合、乳化的微混合器中，为了更快、更均匀地混合、乳化，需要缩小微通道以加快线速度、或在复杂的形状部分中流动，这也会导致运转压力的上升。在这种利用微通道的装置中，为了利用微通道特有的温度、时间等反应条件的均匀性、高接触面积比及层流状态，使流体不在本来应该流动的微通道中移动而是在层叠面之间移动，这就意味着无法进行按本来设计这样的反应。特别是，对于经由微孔来进行均匀乳化的微混合器而言，为了得到更小的乳液，需要缩小孔的大小，这种用途在运转压力变高时便不可避免。在以均匀乳化为目的的装置中，在层叠面之间渗出的分散液渗出至混合物(乳液)流路的情况下，由于生成目标粒径之外的乳液，而完全得不到目标物，因此，必须绝对避免分散液泄漏的现象。此外，在内部具有多个被分配到微通道的流路的微混合器及微反应器中，由于在层叠面之间渗出的粘度不同的流体会在一部分流路中流动，因此，流动便会不均匀，从而无法得到目标物，从这点上说，必须避免在层叠面之间渗出的液体混入位于微通道上游的流路的情况。在层叠型微混合器中，为了防止层叠面之间的泄漏，还提出一种夹着柔软的材料来进行密封的方法。由于运转时的内压越高越容易产生上述层叠面之间的泄漏，因此，在实际中，通过以不致于产生泄漏的低压进行设计、或通过以即便产生泄漏也不会混入产品流路的方式控制的设计，来配置微通道。虽然还提出了在层叠后使面之间结合来使它们一体化这样的方法，但从洗净装置内部或以所使用的药液或内部结构为目的而进行改变的意思上说，不是使层叠面之间结合，而是能根据用途设计、组装的微混合器更容易操作(参照专利文献3)。此外，若是考虑反复洗净多次来使用的话，可料想因层叠面之间所带的伤痕或附着的灰尘等而使密封性变差，因而要求使这部分的可靠性提高。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开2004-268029号公报专利文献2 :日本专利特许第4193626号公报专利文献3 :日本专利特开2009-226503号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种防止供给流体经由层叠面之间而渗出至混合物或反应物的流路的层叠型微混合器、层叠型微反应器等微通道结构体。其目的还在于提供一种在使用层叠型微混合器这样的微通道结构体来制造乳液的方法中在高压条件下制造具有均匀粒径的乳液的方法和通过这种乳液来制造具有均匀粒径的固体球状粒子的方法。 解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的微通道结构体在至少一方具有构成流路的外部连通孔的一对框体之间层叠、夹持一层以上的具有缺口部的层，该缺口部构成含有微通道的流路，从而形成一根以上的微通道、将流体供给至上述微通道的流路和将流体从上述微通道排出的流路，其中，上述一根以上的微通道用于将两种以上的流体混合、将两种以上的流体混合并使其发生反应、或者使一种以上的流体发生反应，其特征是，上述框体的至少一方具有外部连通孔，该外部连通孔构成渗出流体排出用的流路，该渗出流体排出用的流路用于将渗出至层叠面之间的流体以不混入含有上述微通道的流路的方式回收并排出至外部，上述层具有缺口部，该缺口部构成渗出流体排出用的流路。另外，在本说明书中，“微通道”是指微细流路，是指形成流路截面的面的短边为0.01 Imm左右的流路。在本专利技术的微通道结构体中，如上所述，用于混合、反应的流路是微通道。其它流路，具体来说流体供给流路、排出混合物或反应物等流体的流路、渗出流体排出用流路只要能供流体流通即可，尺寸不受限制，即便不是微通道，也没有问题。在本说明书中，“流路”是作为包括微通道的概念而使用的。此外，在本专利技术的微通道结构体中，在一对框体间层叠、夹持一层上述层的情况下的层叠是指两个框体与该层的层叠。此外，“层叠面之间”中，即便是层叠多个层的情况下，也不仅是上述各个层的面之间的层叠面之间，还包括框体面与层的面之间的层叠面之间。此外，本专利技术提供一种使用上述本专利技术微通道结构体的乳液的制造方法。本专利技术提供一种使用通过上述本专利技术的制造方法得到的乳液来制造固体球状粒子的方法。专利技术效果若使用本专利技术的微通道结构体，能防止从层叠面之间渗出的流体混入混合物或反应物的流路，从而能进行具有高可靠性的运转。此外，特别是在以均匀乳化为目的的乳液的制造中，若使用本专利技术的微通道结构体，能得到在高压条件下具有均匀粒径的乳液，并进而能得到具有均匀粒径的固体球状粒子。附图说明图I是构成本专利技术一实施方式的用于制造乳液的微通道结构体(层叠型微混合器)的各层的俯视图。图2是表示在本专利技术一实施方式的用于制造乳液的微通道结构体(层叠型微混合器)中流通的流体的流动的图。图3是本专利技术一实施方式的用于制造乳液的微通道结构体(层叠型微混合器)的剖视图。图4是本专利技术一实施方式的用于制造乳液的微通道结构体(层叠型微混合器)的外观图。图5是本专利技术一实施方式的用于制造乳液的微通道结构体(层叠型微混合器)的正面框体的俯视图。图6是构成不具有渗出流体流路的微通道结构体(层叠型微混合器)的各个层的俯视图。图7是不具有渗出流体流路的微通道结构体(层叠型微混合器)的剖视图。具体实施例方式本专利技术的微通道结构体在至少一方具有构成流路的外部连通孔的一对框体之间层叠、夹持一层以上的具有缺口部的层，该缺口部构成含有微通道的流路，从而形成一根以上的微通道、将流体供给至上述微通道的流路和将流体从上述微通道排出的流路，其中，上述一根以上的微通道用于将两种以上的流体混合、将两种以上的流体混合并使其发生反应、或者使一种以上的流体发生反应，其特征是，为了防止在某一流路、例如原料流体供给流路中流通的流体经由层叠面之间移动至另一流路、例如上述之外的原料流体的供给流路或混合物、反应物所流通的流路，上述框体的至少一方具有外部连通孔，该外部连通孔构成渗出流体排出用的流路，该渗出流体排出用的流路用于将渗出至层叠面之间的流体以不混入含有上述微通道的流路的方式回收并排出至外部，上述层具有缺口部，该缺口部构成渗出流体排出用的流路。较为理想的是，使层叠面上的流体大概会移动到的部位的压力比欲防止泄漏的流路的压力低，并以不与上述多个流路交叉的方式形成上述渗出流体排出孔，使从层叠面之间渗出的流体经由该渗出流体排出孔排出至装置外部。本专利技术的微通道结构体理想的是具有如下结构，具体而言，在一对框体之间层叠、夹持包括构成流路的缺口部的层，该层是依次具有下述Y层、Z层或者下述Y层、Z层、Y’层的层，在上述框体的至少一方上设有用于供给流体的流体供给孔、用于排出混合物或反应物的混合物/反应物排出孔及渗出流体排出孔，从而将渗出至层叠面之间的流体以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.12 JP 2009-2585701.一种微通道结构体， 在至少一方具有构成流路的外部连通孔的一对框体之间层叠、夹持一层以上的具有缺口部的层，该缺口部构成含有微通道的流路， 从而形成一根以上的微通道、将流体供给至所述微通道的流路和将流体从所述微通道排出的流路，其中，所述一根以上的微通道用于将两种以上的流体混合、将两种以上的流体混合并使其发生反应、或者使一种以上的流体发生反应， 其特征在于， 所述框体的至少一方具有外部连通孔，该外部连通孔构成渗出流体排出用的流路，该渗出流体排出用的流路用于将渗出至层叠面之间的流体以不混入含有所述微通道的流路的方式回收并排出至外部，所述层具有缺口部，该缺口部构成渗出流体排出用的流路。2.如权利要求I所述的微通道结构体，其特征在于，在一对框体之间层叠、夹持包括构成流路的缺口部的层，该层是依次具有下述Y层、Z层或者下述Y层、Z层、Y’层的层，在所述框体的至少一方上设有用于供给流体的流体供给孔、用于排出混合物或反应物的混合物/反应物排出孔及渗出流体排出孔，从而将渗出至层叠面之间的流体以不混入含有所述微通道的流路的方式回收，并经由所述渗出流体排出孔排出至外部， Y层及Y’层两者均具有下述(b)，其中至少一层具有下述(a)和/或(C)， (a)第一缺口部，该第一缺口部与下述Z层所形成的微通道及第一流体供给孔连通，用于在所述微通道的上游侧将第一流体经由所述第一流体的流体供给孔供给至所述微通道， (b)第二缺口部，该第二缺口部与至少一个以上的第二流体的所述微通道及第二流体供给孔连通，用于将第二流体从第二流体的流体供给孔供给至所述微通道的处于第一缺口部下游侧的位置， (c )第三缺口部，该第三缺口部与所述混合物/反应物排出孔及所述微通道连通，用于将第一流体与第二流体的混合物或反应物排出至第二缺口部的下游侧； Z层具有缺口部，该缺口部在所述Y层及Y’层之间形成将所述第一流体与第二流体混合、或者将所述第一流体与第二流体混合并使其发生反应的微通道。3.如权利要求2所述的微通道结构体，在Y层和/或Y’层的不面向Z层一侧的面上还具有下述X层和/或下述X’层， X层及X’层x层与Y层的缺口部对应地，V层与Y’层的缺口部对应地，两者均具有下述(e)及(f)，其中至少一层具有下述(d)和/或(g)， (d)第一缺口部,该第一缺口部构成第一流体流路,该第一流体流路与所述第一流体供给孔及所述Y层或Y’层所具有的第一缺口部连通，用于将所述第一流体从所述第一流体的流体供给孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：片山肇，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，旭硝子硅素技术株式会社，
类型：发明
国别省市：