CN104797330B - 粒子制造方法和粒子制造设备 - Google Patents

粒子制造方法和粒子制造设备 Download PDF

Info

Publication number
CN104797330B
CN104797330B CN201380059374.4A CN201380059374A CN104797330B CN 104797330 B CN104797330 B CN 104797330B CN 201380059374 A CN201380059374 A CN 201380059374A CN 104797330 B CN104797330 B CN 104797330B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluid
plastic material
melt
pressure
compressible fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380059374.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104797330A (zh
Inventor
尾阪景子
田中千秋
铃木明
川崎慎朗
川崎慎一朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Publication of CN104797330A publication Critical patent/CN104797330A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104797330B publication Critical patent/CN104797330B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3415—Five-membered rings
    • C08K5/3417—Five-membered rings condensed with carbocyclic rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/02—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops
    • B01J2/04—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops in a gaseous medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/45—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads
    • B01F25/452—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces
    • B01F25/4521—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces the components being pressed through orifices in elements, e.g. flat plates or cylinders, which obstruct the whole diameter of the tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/30—Micromixers
    • B01F33/301—Micromixers using specific means for arranging the streams to be mixed, e.g. channel geometries or dispositions
    • B01F33/3011—Micromixers using specific means for arranging the streams to be mixed, e.g. channel geometries or dispositions using a sheathing stream of a fluid surrounding a central stream of a different fluid, e.g. for reducing the cross-section of the central stream or to produce droplets from the central stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/32—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with non-movable mixing or kneading devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/10—Making granules by moulding the material, i.e. treating it in the molten state
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/0802—Preparation methods
    • G03G9/081—Preparation methods by mixing the toner components in a liquefied state; melt kneading; reactive mixing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Glanulating (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

提供粒子制造方法，其包括：采用多级分流型流体微混合器，使压缩性流体与压力塑性材料彼此接触，从而产生其中溶解有所述压缩性流体的所述压力塑性材料的熔体；和喷射所述压力塑性材料的熔体以形成粒子，其中所述压力塑性材料是具有羰基结构‑C(＝O)‑的树脂，且其中所述熔体的粘度为500mPa．s或更低，其是在喷射所述压力塑性材料的熔体时的温度和压力条件下测得的。

Description

粒子制造方法和粒子制造设备
技术领域
本发明涉及粒子制造方法和粒子制造设备。
背景技术
近来，已经提出用于制造调色剂的方法，其包括：使热塑性树脂熔融并且使该熔融树脂与压缩性流体接触，随后，通过常规类型的静态混合器混合该熔融树脂和压缩性流体，以降低熔融树脂的粘度，并使所得的混合物减压膨胀，从而制造调色剂(参见PTL 1)。根据这一提出的方法，能够在保持能量成本低的情况下制造调色剂。
然而，在其中使用静态混合器混合各自具有不同粘度的流体(例如熔融树脂和液态的碳氧化物)的情况下(如在PTL 1的情况下)，难以均匀地将两种流体混合在一起。至于静态混合器，已知的是在管状外壳中具有混合元件的静态混合器。所述混合元件不具有活动部分，且具有沿着轴向排列并且以管的轴线作为中心的多个挡板。在所述静态混合器中，随着流体在管状外壳的内部通过，通过设置于管中的混合元件，使流体经由分流(split)、转向和翻转而混合。至于另一类型的静态混合器，已知的是这样的混合器，其中，将作为混合元件的大量由多边形小室组成的蜂巢形状的板彼此重叠排列。
在这样的静态混合器中，随着流体从管的中心部分向外侧以及从外侧向管的中心部分顺序地移动通过管中的小室，使流体经由分散、翻转和旋转(spin around)而混合。
然而，当使作为高粘性流体的热塑性树脂和作为低粘性流体的压缩性流体在静态混合器中通过时，压缩性流体通过混合元件与管状元件之间的空间，而不受到来自混合元件的混合作用。结果，这两种流体可能未均匀混合。因此，压缩性流体没有充分溶解在热塑性树脂中，以至于热塑性树脂的粘度未充分降低。甚至当所得混合物通过减压而膨胀时，所得粒子的直径变大，例如，几百微米至几毫米，而且粒子的粒度分布由于粒子的熔合和产生的纤维状产物而变宽。因此，存在难以制造大量具有小粒径的均匀粒子的问题。
存在针对前述混合失败的对策，例如，给混合元件赋予复杂的结构、以及增加混合器的长度。但是，这些对策不是用于防止作为低粘性流体的压缩性流体通过的有效方法，且因此存在问题，例如，混合期间的压力损失的增大、变大的装置、以及洗涤工作(washingeffort)的增加。
因此，需要提供用于制造具有窄粒度分布且具有小粒径的粒子的制造方法，在该方法中，使作为高粘性流体的热塑性树脂与作为低粘性流体的压缩性流体彼此接触以产生熔体，并且喷射所述熔体以形成粒子。
引用文献列表
专利文献
PTL 1：日本专利(JP-B)No.4113452
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供粒子制造方法，其能够有效地制造具有窄粒度分布的粒子。
解决问题的方案
作为用于解决前述问题的手段，本发明的粒子制造方法包括：
采用多级分流型流体微混合器(multistage split flow micromixer)，使压缩性流体与压力塑性材料彼此接触，从而产生其中溶解有所述压缩性流体的所述压力塑性材料的熔体；和
喷射所述压力塑性材料的熔体以形成粒子，
其中所述压力塑性材料是具有羰基结构-C(＝O)-的树脂，且
其中所述熔体的粘度为500mPa·s或更低，其是在喷射所述压力塑性材料的熔体时的温度和压力条件下测得的。
发明的有益效果
本发明能够解决本领域中的前述各种问题并且能够提供可有效地制造具有窄粒度分布的粒子的粒子制造方法。
附图说明
图1是说明压力塑性材料的玻璃化转变温度与压力之间的关系的图。
图2是说明相对于温度和压力的物质状态的相图。
图3是定义压缩性流体的范围的相图。
图4是说明用于本发明粒子制造方法的粒子制造设备的一个实例的示意图。
图5是说明用于本发明粒子制造方法的粒子制造设备的另一实例的示意图。
图6A是说明多级分流型流体微混合器的一个实例的示意性顶视图。
图6B是说明多级分流型流体微混合器的一个实例的示意性正视图。
图6C是图6B的X部分的示意性放大图。
图6D是图6C的双管混合部101的示意性放大图。
具体实施方式
(粒子制造方法和粒子制造设备)
本发明的粒子制造方法包括熔融步骤和造粒步骤，而且，如果必要的话，可进一步包括其它步骤。
所述粒子制造设备包括熔融单元和造粒单元，而且，如果必要的话，可进一步包括其它单元。
本发明的粒子制造方法可适宜地通过本发明的粒子制造设备进行。熔融步骤可适宜地通过熔融单元进行。造粒步骤可适宜地通过造粒单元进行。前述其它步骤可适宜地通过前述其它单元进行。
<熔融步骤和熔融单元>
熔融步骤是采用多级分流型流体微混合器，使压缩性流体与压力塑性材料彼此接触以产生其中溶解有压缩性流体的压力塑性材料的熔体。熔融步骤适宜地通过熔融单元进行。
术语“压力塑性材料的熔体”是指，当压力塑性材料与压缩性流体接触时，处于塑化(增塑，plasticize)和/或液化状态下并发生溶胀的压力塑性材料。
<<压力塑性材料>>
压力塑性材料是具有如下特性的材料：随着其在施加压力的情况下与压缩性流体接触，其玻璃化转变温度降低。更具体地说，压力塑性材料是指通过施加压力而不是施加热而塑化的材料。
例如，随着通过使压力塑性材料与压缩性流体接触而向压力塑性材料施加压力，压力塑性材料在低于压力塑性材料在大气压下的玻璃化转变温度(Tg)的温度下塑化。
图1是说明了在作为压缩性流体的一个实例的二氧化碳的存在下作为压力塑性材料的一个实例的聚苯乙烯的玻璃化转变温度(纵轴)与压力(横轴)之间的关系的图。如图1中所示的，聚苯乙烯的玻璃化转变温度与压力是相关的，且其斜率为负。类似地，其它材料也可形成描绘了其玻璃化转变温度与压力之间的关系的图。当图中的斜率为负时，该材料为压力塑性材料。斜率取决于压力塑性材料的类型、组成和分子量而变化。例如，当压力塑性材料是聚苯乙烯树脂时，所述斜率是-9℃/MPa；当压力塑性材料是苯乙烯-丙烯酰基树脂时，所述斜率是-9℃/MPa；当压力塑性材料是非晶聚酯树脂时，所述斜率是-8℃/MPa；当压力塑性材料是结晶聚酯时，所述斜率是-2℃/MPa；当压力塑性材料是多元醇树脂时，所述斜率是-8℃/MPa；当压力塑性材料是氨基甲酸酯树脂时，所述斜率是-7℃/MPa；当压力塑性材料是聚丙烯酸酯树脂时，所述斜率是-11℃/MPa；且当压力塑性树脂是聚碳酸酯树脂时，所述斜率是-10℃/MPa。
所述斜率可基于以下方式测定。具体地说，压力塑性材料的玻璃化转变温度是例如通过SETARAM Instrumentation制造的高压量热仪C-80在改变所施加的压力的情况下测量的，而且所述斜率是基于所述测量的结果而测定的。在上述测量中，将样品置于高压测量室中，并然后以二氧化碳吹扫所述室，随后施加压力以赋予预定压力，从而测量所述样品的玻璃化转变温度。而且，可基于当压力从大气压(0.1MPa)变化到10MPa时玻璃化转变温度的变化来测定所述斜率。
玻璃化转变温度相对于压力的变化的斜率取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选为-1℃/MPa或更小、更优选-5℃/MPa或更小、且甚至更优选-10℃/MPa或更小。所述斜率的下限没有特别限制。当所述斜率大于-1℃/MPa时，在施加压力而不施加热的情况下塑化是不足的，这不能使得熔体为低粘性的，且因此其可难以形成粒子。
压力塑性材料取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选为在30MPa或更低的条件下具有500mPa·s或更低粘度的压力塑性材料。注意，在该情况下，通过向压力塑性材料施加具有等于其在大气压下的熔点或更低的温度的热量，可使得压力塑性材料在30MPa或更低的条件下具有500mPa·s或更低的粘度。
至于压力塑性材料，可使用具有羰基结构-C(＝O)-的树脂。
所述具有羰基结构-C(＝O)-的树脂具有对压缩性流体的优异亲和性，且显示出高的塑化效果。尽管尚未知晓具体原理，但认为，由于以下原因其反应性是高的。在羰基结构-C(＝O)-中，具有高电负性的氧通过π-键而键合至碳，且π-键电子被强烈地吸引至氧，因此氧被负地极化，且碳被正地极化，这导致高的反应性。而且，在其中压缩性流体是二氧化碳的情况中，这样的树脂与二氧化碳具有高的亲和性，因为羰基结构-C(＝O)-与二氧化碳的结构相似。
所述具有羰基结构-C(＝O)-的树脂取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括聚酯树脂、氨基甲酸酯树脂、多元醇树脂、聚酰胺树脂、松香、改性松香、和萜烯树脂。这些可单独使用、或组合使用。在它们当中，特别优选聚酯树脂和氨基甲酸酯树脂。
聚酯树脂取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括改性聚酯树脂、未改性的聚酯树脂、非晶聚酯树脂、结晶聚酯树脂、和聚乳酸树脂。
聚乳酸树脂取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括：L-型、D-型、或外消旋体聚乳酸树脂；立体复合物的聚乳酸树脂；以及基于聚乳酸的嵌段共聚物。
氨基甲酸酯树脂取决于预期意图适当地选择而没有任何限制。
除了所述具有羰基结构-C(＝O)-的树脂以外，还可使用其它树脂。
前述其它树脂的实例包括：基于苯乙烯的共聚物，例如苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸α-氯甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、和苯乙烯-马来酸酯共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、和聚醋酸乙烯酯；以及单体(例如，丙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酰胺、乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丁基醚、乙烯基甲基酮、和N-乙烯基吡咯烷酮)的聚合物、由所述单体中的两种或更多种组成的共聚物、以及它们的混合物。
在喷射压力塑性材料的熔体时的温度和压力条件下测得的所述熔体的粘度为500mPa·s或更低、优选150mPa·s或更低。
当其粘度大于500mPa·s时，熔体的粘度过高且因此难以将熔体喷雾干燥以形成粒子。
在喷射压力塑性材料的熔体时的温度和压力是指在造粒步骤中，供应至喷嘴的熔体在喷射时的温度和压力。
粘度可例如通过如下测量：向高压室中加入由压力塑性材料和压缩性流体(高压二氧化碳)组成的样品，并且，在喷射压力塑性材料的熔体时的温度和压力(例如，120℃、5MPa)下，借助于振动粘度计(XL/7，由Hydramotion Ltd.制造)实施测量。为了测量粘度，将样品置于测量部分中，然后将样品控制为具有在喷射压力塑性材料的熔体时的温度和压力(例如，120℃、5MPa)。当样品的粘度变得恒定时，将这样的粘度确定为在这样的温度和压力下的粘度。
在本发明的粒子制造方法中，除了压力塑性材料以外，取决于将要制造的粒子的性质、可加工性等，可组合使用其它组分。
前述其它组分取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括着色剂、表面活性剂、分散剂、脱模剂、和带电控制剂。
-着色剂-
当所要制造的粒子为着色粒子(有色粒子，color particle)时，使用着色剂。着色剂取决于预期意图从已知的染料和颜料适当地选择而没有任何限制。
颜料的实例包括炭黑、苯胺黑染料、黑锑粉、萘酚黄S、汉萨黄(10G、5G、G)、镉黄、氧化铁黄、黄土、铬黄、钛黄、多偶氮黄、油黄、汉萨黄(GR、A、RN、R)、颜料黄L、联苯胺黄(G、GR)、永久黄(NCG)、巴尔干坚牢黄(5G、R)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、蒽黄BGL、异二氢吲哚酮黄、铁丹、红铅粉、铅红、镉红、镉汞红、锑红、永久红4R、对位红、火红(Fiser Red)、对氯邻硝基苯胺红、立索尔坚牢猩红G、亮坚牢猩红、亮洋红BS、永久红(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、坚牢猩红VD、巴尔干坚牢玉红B、亮猩红G、立索尔玉红GX、永久红F5R、亮洋红6B、颜料猩红3B、酒红5B、甲苯胺栗、永久酒红F2K、埃利奥酒红BL、酒红10B、淡BON栗、中BON栗、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫靛栗、油红、喹吖啶酮红、吡唑啉酮红、多偶氮红、铬朱红、联苯胺橙、芘酮橙、油橙、钴蓝、青天蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝(RS、BC)、靛青、深蓝、铁蓝、蒽醌蓝、坚牢紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二烷紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、翠绿、翡翠绿、颜料绿B、萘酚绿B、绿金、酸性绿色淀、孔雀石绿色淀、酞菁绿、蒽醌绿、氧化钛、氧化锌和锌钡白。这些可单独使用、或组合使用。
染料取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括C.I.溶剂黄(6、9、17、31、35、100、102、103、105)、C.I.溶剂橙(2、7、13、14、66)、C.I.溶剂红(5、16、17、18、19、22、23、143、145、146、149、150、151、157、158)、C.I.溶剂紫(31、32、33、37)、C.I.溶剂蓝(22、63、78、83-86、191、194、195、104)、C.I.溶剂绿(24、25)、和C.I.溶剂棕(3、9)。这些可单独使用、或组合使用。
而且，至于染料，可使用其市售产品。所述市售产品取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括：Aizen SOT染料，例如黄-1、3、4，橙-1、2、3，猩红-1，红-1、2、3，棕-2，蓝-1、2，紫-1，绿-1、2、3，和黑-1、4、6、8(由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造)；苏丹(Sudan)染料，例如黄-146、150，橙-220，红-290、380、460，和蓝-670(由BASF制造)；Diaresin黄-3G、F、H2G、HG、HC、HL，Diaresin橙-HS、G，Diaresin红-GG、S、HS、A、K、H5B，Diaresin紫-D，Diaresin蓝-J、G、N、K、P、H3G、4G，Diaresin绿-C，和Diaresin棕-A(由Mitsubishi Chemical Industries.Ltd.制造)；油溶黄-3G、GG-S、#105，油溶橙-PS、PR、#201，油溶猩红-#308，油溶红-5B，油溶棕-GR、#416，油溶绿-BG、#502，油溶蓝-BOS、IIN，和油溶黑-HBB、#803、EB、EX(由Orient Chemical Industries,Ltd.制造)；Sumiplast蓝-GP、OR，Sumiplast红-FB、3B，和Sumiplast黄FL7G、GC(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造)；和Kayaron聚酯黑EX-SF300，Kayaset红-B，和Kayaset蓝-A-2R(由Nippon Kayaku Co.,Ltd制造)。这些可单独使用、或组合使用。
着色剂的量取决于着色程度适当地选择而没有任何限制，但其量优选为1质量份-50质量份，相对于100质量份的压力塑性材料。
<<压缩性流体>>
压缩性流体取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，条件是其在施加压力时处于流体状态，且其实例包括超临界流体、亚临界流体、和液体。
压缩性流体的实例包括超临界二氧化碳、液态二氧化碳、甲烷气体、超临界甲烷、乙烷气体、超临界乙烷、超临界丙烷、液态丙烷、丙烷气体、超临界丁烷、液态丁烷、以及丁烷气体。这些可单独使用、或组合使用。在它们当中，特别优选包含二氧化碳的那些，例如超临界二氧化碳、亚临界二氧化碳、和液态二氧化碳。
-超临界流体和亚临界流体-
超临界流体是这样的流体，其具有气体和液体的中间特性，传质和传热快，粘度低，而且，能够通过改变温度和压力而连续地大大改变密度、介电常数、溶解度参数、自由体积等。由于超临界流体具有与有机溶剂的表面张力相比极小的表面张力，超临界流体能够追随微小的起伏(表面)，以用超临界流体润湿所述表面。
超临界流体取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选为具有低临界温度和低临界压力的超临界流体。而且，亚临界流体取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，条件是其在靠近临界点的温度和压力区域中作为高压液体或高压气体存在。
超临界流体或亚临界流体的实例包括一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、氨气、氮气、甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、和氯代三氟甲烷。在它们当中，优选二氧化碳，因为临界压力和临界温度分别为7.3MPa和31℃且因此二氧化碳易于变成超临界状态，且二氧化碳是不可燃和高度安全的，而且，由于其通过仅恢复至大气压而变成气体，因此易于收集和回收，而且，无需对所获得的粒子进行干燥，通过其制造工艺不产生废液，且所获得的粒子不含残留单体。
超临界流体或亚临界流体可单独使用、或者作为两种或更多种的混合物使用。而且，可向超临界流体或亚临界流体中加入有机溶剂作为夹带剂(共溶剂)，所述有机溶剂例如醇(例如，甲醇、乙醇、和丙醇)、酮(例如，丙酮、和甲基乙基酮)、甲苯、乙酸乙酯、和四氢呋喃。
-液态流体-
液态流体取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括液态二氧化碳、液态甲烷、液态乙烷、液态丙烷、和液态丁烷。这些可单独使用、或者作为两种或更多种的混合物使用。在它们当中，优选液态二氧化碳，因为其是不可燃的且对于处理来说是高度安全的。
由于压缩性流体易于与目标产物分离，其使用实现了突破性的粒子制造方法，其与常规方法不同，不使用水或有机溶剂，且环境负荷低。
通过图2和3说明用于本发明粒子制造方法的压缩性流体。
图2是说明相对于温度和压力的物质状态的相图。图3是定义压缩性流体的范围的相图。所述压缩性流体具有这样的特性：其传质和传热快，粘度低，而且能够通过改变温度和压力而连续地大大改变密度、介电常数、溶解度参数、自由体积等。由于压缩性流体具有与有机溶剂的表面张力相比极小的表面张力，压缩性流体能够追随微小的起伏(表面)，以用压缩性流体润湿所述表面。而且，通过将压力恢复至大气压，压缩性流体能够容易地与产品例如调色剂分离，且因此压缩性流体不残留在产品中，这与有机溶剂不同。因此，与使用水或有机溶剂的制造工艺相比，所述粒子制造方法可由于所述制造工艺而降低环境负荷。
压缩性流体是指在图2的相图中存在于图3的区域(1)、(2)和(3)的任一个中的物质的状态。在这样的区域中，已知的是，所述物质具有极高的密度且显示出与在常温和大气压下所显示的那些行为不同的行为。注意，存在于区域(1)中的物质为超临界流体。超临界流体是这样的流体：其在超过极限(临界点)(在所述极限(临界点)处，气体和液体可共存)的温度和压力下作为不能凝结(冷凝)的高密度流体存在，即使当压缩时也不凝结，且处于在临界温度或更高和临界压力(Pc)或更高的状态。而且，存在于区域(2)中的物质为液体，且是指通过对在常温(25℃)和大气压(1atm)下作为气体存在的物质进行压缩而获得的液化气体(liquid gas)。此外，存在于区域(3)中的物质为气体，但在本发明中，其是压力为1/2Pc或更高的高压气体。在其中压缩性流体为二氧化碳的情况下，压力取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选为3.7MPa或更高、更优选5MPa或更高、且甚至更优选7.4MPa(临界压力)或更高。
<多级分流型流体微混合器>
多级分流型流体微混合器是配置成使压缩性流体与单独供应的压力塑性材料均匀地混合以产生熔体的装置，在所述熔体中，压缩性流体均匀地溶解在压力塑性材料中。
多级分流型流体微混合器包括压缩性流体分流部、双管混合部、缩流(contractedflow)合并(合流)部、第一分流捏合部、和第二分流捏合部，而且，如果必要的话，可进一步包括其它部件。
-压缩性流体分流部-
压缩性流体分流部是这样的部件，其配置成在压缩性流体进入到多级分流型流体微混合器中之后，将压缩性流体分流到多个圆管流动通道中。其形状、结构、材料和尺寸取决于预期意图适当地选择而没有任何限制。
其材料取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括金属，例如不锈钢、铝、铁、以及基于铬的材料。
圆管流动通道各自的内径取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选为1mm或更小。
压缩性流体分流部的分流圆管流动通道的数量取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选为10-100个、更优选20-80个。
-双管混合部-
双管混合部是这样的部件，其以与压缩性流体分流部的分流数量相同的数量设置在压缩性流体分流部的下游区域中；具有由内管和围绕内管设置的外管组成的双管结构，所述压缩性流体流入到内管中，所述压力塑性材料流入到外管中；且配置成混合压缩性流体和压力塑性材料以形成缩流。其形状、结构、材料和尺寸取决于预期意图适当地选择而没有任何限制。
其材料取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括金属，例如不锈钢、铝、铁、以及基于铬的材料。
内管的内径和外管的内径取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但它们均优选为1mm或更小。
-缩流合并部-
缩流合并部是这样的部件，其设置在双管混合部的下游区域中，且配置成合并通过多个双管混合部而形成的缩流以形成混合流体。其形状、结构、和材料取决于预期意图适当地选择而没有任何限制。
其材料取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括金属，例如不锈钢、铝、铁、以及基于铬的材料。
-第一分流捏合部-
第一分流捏合部是这样的部件，其设置在缩流合并部的下游区域中，且包括分隔第一分流捏合部的多个圆管流动通道，所述圆管流动通道中各自流入有混合流体。其形状、结构、和材料取决于预期意图适当地选择而没有任何限制。
其材料取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括金属，例如不锈钢、和铁。
第一分流捏合部的圆管流动通道的内径取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选为1mm或更小。
第一分流捏合部的圆管流动通道的分流数量取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选为20-150个、更优选30-130个。
-第二分流捏合部-
第二分流捏合部是包含圆管流动通道的部件，所述圆管流动通道的数量不同于第一分流捏合部的圆管流动通道的数量，并且将所述圆管流动通道设置于不与第一分流捏合部的圆管流动通道共轴的位置。其形状、结构、和材料取决于预期意图适当地选择而没有任何限制。
其材料取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括金属，例如不锈钢、和铁。
第二分流捏合部的圆管流动通道的内径取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选为1mm或更小。
第二分流捏合部的圆管流动通道的分流数量取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，条件是其不同于第一分流捏合部的圆管流动通道的数量，且所述圆管流动通道设置于不与第一分流捏合部的圆管流动通道共轴的位置。其分流数量优选为20-150个、更优选30-130个。
可构成多级分流型流体微混合器，使得通过第一分流捏合部的混合和通过第二分流捏合部的混合被重复地进行以增强混合的性能。
优选使多个多级分流型流体微混合器相连使用，因为能够实现压力塑性材料和压缩性流体的均匀混合。
-其它部件-
当在高压下使用多级分流型流体微混合器时，其它部件包括，例如，其中有压缩性流体分流部、双管混合部、缩流合并部、第一分流捏合部、和第二分流捏合部的高压外壳。
在其中所制造的压力塑性材料的粒子是着色粒子的情况下，首先，在熔融步骤中，将着色剂置于装有温度调节器的压力罐(其为熔融罐的实例)中。如果所述粒子的原材料包括多种材料，这些材料可借助于混合器预先混合，且可通过辊磨机熔融捏合。接下来，密封所述装有温度调节器的压力罐，并且通过搅拌器搅拌粒子的原材料。通过泵，将变成熔融状态的压力塑性材料连续地供应至高压条件。同时，钢瓶(气瓶，bomb)储存作为压缩性流体的一个实例的二氧化碳。作为供应单元的一个实例的泵对储存在钢瓶中的二氧化碳进行加压，并且将二氧化碳经由阀供应至多级分流型流体微混合器。在多级分流型流体微混合器中混合压缩性流体和处于熔融状态的压力塑性材料。可使用作压缩性流体的二氧化碳溶解在压力塑性材料中，从而降低压力塑性材料的粘度。其后，可任选地使用压力控制阀以将熔融步骤的压力控制为恒定的。
预定的温度取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选等于或低于压力塑性材料在大气压下的热分解温度。热分解温度是指在借助于热分析装置(TGA：热重分析仪)的测量中，样品的重量由于样品的热分解而开始降低时的温度。
当预定的温度高于压力塑性材料在大气压下的热分解温度时，压力塑性材料可被劣化而降低其耐久性，压力塑性材料的分子链可被切断而降低其分子量，由于压力塑性材料的氧化可导致变色或者透明度的降低，或者可增大热处理的能量消耗。
在所述粒子制造方法的熔融步骤中施加至压缩性流体的压力取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选为1MPa或更大、更优选10MPa-200MPa、且甚至更优选31MPa-100MPa。当施加至压缩性流体的压力低于1MPa时，可能得不到使得粒子形成的塑化效果的程度，即使树脂被流化。但是，压力高是没有问题的。然而，由于压力较高，所使用的装置变得更为复杂，且因此装置的成本变高。
<造粒步骤和造粒单元>
造粒步骤是喷射压力塑性材料的熔体以形成粒子。通过造粒单元实施造粒步骤。
至于使用二氧化碳作为压缩性流体来造粒出细粒子的方法，存在超临界溶液快速膨胀(RESS)以及来自气体饱和溶液的粒子(PGSS)。
RESS是这样的快速膨胀过程，其中，使作为溶质的材料在高压下的超临界流体中饱和溶解，而且，利用由于从喷嘴起的压力快速降低引起的溶解度的快速降低，沉淀出粒子。
在RESS中，超临界流体的压力在喷嘴的出口处立刻降低至大气压，而且，伴随着该压力的降低，溶质的饱和溶解度下降。可在短时间内获得大的过饱和度，且因此产生大量的细小聚集体核并且溶质在几乎没有任何生长的情况下沉淀出来。结果，可获得亚微米级别的粒子。
另一方面，在PGSS中，使超临界流体在压力塑性材料的熔融溶液中饱和溶解(在本发明中，处于饱和溶解浓度或更低)，并且该液体通过喷嘴喷雾以快速地降低压力。作为压力降低的结果，溶解于熔融溶液中的超临界流体的溶解度快速地下降，且因此超临界流体变成气泡以将所述熔融溶液分开。除了所述溶液的分开以外，由于绝热膨胀(adiabaticexpiation)引起的冷却效应也导致形成粒子。
喷嘴是用于喷射熔体的装置。喷嘴的类型取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括直接喷射喷嘴。
喷嘴的直径取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，条件是喷嘴能够保持喷射期间的压力恒定。当喷嘴直径过大时，喷射之前的压力过度降低，使得熔体的粘度增大。结果，可能难以获得细粒子。而且，存在其中为了保持压力，大尺寸供应泵可为必要的情况。另一方面，当喷嘴直径过小时，熔体往往堵塞在喷嘴中，且因此可能难以获得细粒子。因此，对于喷嘴直径不存在上限。其下限取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选为5μm或更大、更优选20μm或更大、且甚至更优选50μm或更大。
注意，以上说明了其中向空气中喷射包含压力塑性材料和压缩性流体的熔体的情况，但不限于此。在该情况下，可将熔体喷射到其中压力高于大气压但低于喷嘴内部压力的环境中。通过控制喷射速度(出口线速度)，可改善粒径或粒度分布的控制。而且，在该情况下，可改变由于焦耳-汤姆逊效应而引起的冷却速度，且因此可控制所获得的粒子的直径。
<其它步骤和其它单元>
其它步骤取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，且其实例包括干燥步骤、洗涤步骤、和控制步骤，它们分别通过干燥单元、洗涤单元、和控制单元实施。
在下文中，参考附图说明用于本发明粒子制造方法的粒子制造设备。图4是说明用于所述粒子制造方法的粒子制造设备的一个实例的示意图。
在图4中所示的粒子制造设备1中，提供以高压管道相连的钢瓶11、泵12a、和阀13a作为用于通过压缩性流体的第一通道。而且，在所述粒子制造设备1中，提供以高压管道相连的装有温度调节器的压力罐24和泵12c作为用于通过压力塑性材料的第二通道。而且，在所述粒子制造设备1中，提供用于通过压缩性流体的第一通道和用于通过压力塑性流体的第二通道连接至其的多级分流型流体微混合器14以及喷嘴32，并任选地提供压力控制阀13b。
压缩性流体和压力塑性材料均优选在进入到多级分流型流体微混合器14之前加热，且对于它们中的每一个提供加热单元(未示出)。
图5中所示的粒子制造设备具有两条各自包括多级分流型流体微混合器14的第一通道。作为前述构造的结果，能够均匀地混合压缩性流体和压力塑性材料。
图6A是说明多级分流型流体微混合器的一个实例的示意性顶视图，图6B是说明多级分流型流体微混合器的一个实例的示意性正视图，图6C是图6B的X部分的示意性放大图，且图6D是图6C的双管混合部101的示意性放大图。
图6A和6B中所示的多级分流型流体微混合器14是配置成混合表示为流体A的压缩性流体和表示为流体B的压力塑性材料的多级分流型流体微混合器。C为混合后所获得的流体。
如图6C中所示的，多级分流型流体微混合器14包括：压缩性流体分流部100，其配置成在压缩性流体流入到多级分流型流体微混合器中之后，将压缩性流体分流和引导到多个圆管流动通道中；双管混合部101，其具有由内管和围绕内管设置的外管组成的双管结构，压缩性流体流入所述内管中，压力塑性材料流入所述外管中，其中，双管混合部101以与压缩性流体分流部100的分流数量相同的数量设置在压缩性流体分流部100的下游区域中，且配置成混合压缩性流体和压力塑性材料以形成缩流；缩流合并部102，其设置在双管混合部101的下游区域中，且配置成合并通过多个双管混合部而形成的缩流以形成混合流体；第一分流捏合部103，其设置在缩流合并部102的下游区域中，且包含分隔第一分流捏合部的多个圆管流动通道，所述圆管流动通道中各自流入有所述混合流体；以及第二分流捏合部104，其包含圆管流动通道，所述圆管流动通道的数量不同于第一分流捏合部103的圆管流动通道的数量，并且将所述圆管流动通道设置于不与第一分流捏合部103的圆管流动通道共轴的位置。
本实施方式中的多级分流型流体微混合器14，压缩性流体分流部100的圆管流动通道的分流数量是21，双管混合部101的数量是21，第一分流捏合部103的圆管流动通道的数量是32，且第二分流捏合部104的圆管流动通道的数量是37。
在多级分流型流体微混合器14中，选自压缩性流体分流部100、双管混合部101、第一分流捏合部103、和第二分流捏合部104中的至少一个或多个部件的通道的内径是微米级的，即，1mm或更小。
例如，在图6B中，流体A是超临界二氧化碳，且流体B是压力塑性材料。流体C是混合熔体。
如图6D中所示的，流体A和流体B通过包括内管105和围绕内管设置的外管106的双管混合部101均匀地混合。
由于多级分流型流体微混合器14是在高压下使用的，提供了用于容纳多级分流型流体微混合器的构成部件的高压外壳。
多级分流型流体微混合器14以重复实施通过第一分流捏合部103的混合和通过第二分流捏合部104的混合的方式构成，以增强混合性能。
在图4中所示的粒子制造设备中，设置于第一通道上的钢瓶11配置成储存和供应将要作为多级分流型流体微混合器14中的压缩性流体的物质(例如，二氧化碳)。
考虑到其成本和安全性，钢瓶11中所储存的物质优选为空气、氮气或二氧化碳，且更优选为二氧化碳。钢瓶11中所储存的物质可处于气体或液体状态，只要其通过在多级分流型流体微混合器14中所实施的温度控制变成压缩性流体。例如，在其中压缩性流体是二氧化碳的情况下，钢瓶11中所储存的物质典型地为液态二氧化碳，并且该液态二氧化碳通过泵12a在高压下供应。阀13a是配置成阻断泵12a与多级分流型流体微混合器14之间的通道的装置。
设置于第二通道上的装有温度调节器的压力罐24是用于使其中的压力塑性材料熔融的加热加压容器。在装有温度调节器的压力罐24中，加热压力塑性材料并使其熔融。泵12c是用于向所获得的压力塑性材料的热熔融熔体施加压力并将其送出的装置。至于泵12c，典型地使用齿轮泵。
13b是压力控制阀，其不是必需的，且为任选设置的，而且压力控制阀配置成将其中溶解有压缩性流体的压力塑性材料的熔体的压力控制为恒定。
喷嘴32是配置成喷射熔体的部件。喷嘴32的类型取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选为直接喷射喷嘴。
喷嘴32的直径取决于预期意图适当地选择而没有任何限制，但其优选为5μm或更大、更优选20μm或更大、且甚至更优选50μm或更大。
以上说明了其中用于本发明粒子制造方法的粒子制造设备是图4中所示的粒子制造设备1的情况，但所述设备不限于该实例。至于粒子制造设备，可使用PGSS中所用的典型的喷雾装置。
(粒子)
通过本发明粒子制造方法制造的本发明粒子在形状、尺寸和材料方面取决于预期意图适当地选择而没有任何限制。其实例包括着色粒子例如调色剂、化妆品的原材料、医药品的原材料、食品的原材料、以及化学药品的原材料。
所述粒子基本上不含有机溶剂。根据所述粒子制造方法，由于使用压缩性流体，可在没有有机溶剂的情况下制造粒子。结果，可获得基本上不含有机溶剂的粒子。注意，“粒子基本上不含有机溶剂”是指通过以下方法测量的粒子中的有机溶剂的量等于或低于检测极限。
-残留溶剂量的测量方法-
可通过如下方法测量粒子中的残留溶剂量。向1质量份的作为测量对象的粒子中，加入2质量份2-丙醇，并通过超声波分散30分钟，然后将混合物在冰箱(5℃)中储存1天或更长时间，从而提取粒子中所含的溶剂。通过气相色谱法(GC-14A，由Shimadzu Corporation制造)分析上清液，以测定粒子中的溶剂和残留单体的量，从而测量溶剂的浓度。
实施例
在下文中，说明本发明的实施例，但这些实施例不应解释为限制本发明的范围。
(合成实施例1)
-聚酯树脂1(压力塑性材料)的合成-
向装有冷却管、搅拌器和氮气入口管的反应容器中装入229份双酚A环氧乙烷(2mol)加合物、529份双酚A环氧丙烷(3mol)加合物、208份对苯二甲酸、46份己二酸和2份氧化二丁基锡，并使混合物在230℃、大气压下反应8小时。使所得物在10mmHg-15mmHg的减压下进一步反应5小时。其后，向所述反应容器中加入44份偏苯三甲酸酐，并使所得的混合物在180℃、大气压下反应2小时，从而产生聚酯树脂1。
聚酯树脂1具有2,500的数均分子量、6,700的重均分子量、43℃的玻璃化转变温度(Tg)、以及25mgKOH/g的酸值。描绘了其压力与玻璃化转变温度之间的关系的图的斜率为-10℃/MPa，所述斜率以如下方式测量。
<描绘了压力与玻璃化转变温度之间的关系的图的斜率的测量>
借助于高压量热仪(C-80，由SETARAM Instrumentation制造)测量描绘了压力与玻璃化转变温度的图的斜率。该测量以如下方式实施。将作为样品的聚酯树脂1置于高压测量室中，而且用二氧化碳吹扫所述室，随后施加压力以得到预定压力。然后，将所述样品以0.5℃/分钟的加热速度加热至200℃，从而测量玻璃化转变温度。形成描绘了压力与玻璃化转变温度之间的关系的图，并获得该图的斜率。
(实施例1)
借助于图4中所示的粒子制造设备1制造着色粒子。在实施例1中，通过加热并压缩储存在钢瓶11中的二氧化碳来获得压缩性流体。
<着色粒子的原材料>
聚酯树脂1 95质量份
·着色剂(铜酞菁蓝，C.I.颜料蓝15:3，由Dainichiseika Color and ChemicalsMfg.Co.,Ltd.制造) 5质量份
在通过混合器混合着色粒子的原材料之后，通过双辊磨机熔融捏合混合物，并且将经捏合的产物辊轧和冷却。将该经熔融捏合的产物提供至图4中所示的粒子制造设备1的装有温度调节器的压力罐24，并将其在120℃下加热和熔融。将已经加热和熔融的经熔融捏合的产物通过经由泵12c加压而供应至图6A至6D中所示的多级分流型流体微混合器14中，且同时，将作为超临界流体的二氧化碳以使得其温度和压力为120℃和5MPa的方式供应至多级分流型流体微混合器14。混合所述经熔融捏合的产物及作为超临界流体的二氧化碳，从而产生熔体。以如下方式测量所获得的熔体(着色树脂熔体)在喷射条件下的粘度，且其结果为450mPa·s。
接下来，在前述状态下，打开压力控制阀13b，并且从具有400μm喷嘴直径的喷嘴32喷射熔体，从而获得着色粒子1。
以如下方式，对着色粒子1进行体均粒径Dv、数均粒径Dn、以及Dv/Dn之比的测量。结果，着色粒子1具有72.4μm的体均粒径Dv、9.39μm的数均粒径Dn、以及7.71的(Dv/Dn)之比。
<熔体在喷射条件下的粘度>
至于熔体在喷射条件下的粘度的测量，使用振动粘度计(XL7，由HydramotionLtd.制造)。向高压室中进料作为样品的熔体(着色树脂熔体)，并且向其加入二氧化碳。其后，在120℃和5MPa(其为在喷射熔体时的温度和压力)下测量熔体的粘度。至于粘度的测量，将样品置于测量部分中，并且将温度和压力控制为120℃和5MPa。当粘度变得恒定时，将在这样的温度和压力下的这样的粘度读作熔体在喷射条件下的粘度。
<着色粒子的体均粒径Dv、数均粒径Dn、以及(Dv/Dn)之比>
借助于粒度分析仪(Coulter Counter TAII，由Bechman Electronics,Inc.制造)测量着色粒子的体均粒径Dv、数均粒径Dn、以及(Dv/Dn)之比。
首先，向100mL-150mL的含水电解质中，加入0.1mL-5mL的表面活性剂(聚氧乙烯烷基醚，产品名：DRIWEL)作为分散剂。至于所述含水电解质，采用通过使用一级标准氯化钠而制备的1质量％NaCl水溶液(ISOTON-II，由Beckman Coulter,Inc.制造)。向所得物中，加入2mg-20mg的测量样品。借助于超声波分散器，使其中已悬浮有所述样品的电解液分散1分钟-3分钟。然后，借助于前述测量装置并使用100μm的光圈(孔，aperture)作为光圈，对分散液进行测量，从而测量着色粒子的体积和数量。由所获得的结果，计算体积分布和数量分布。由所获得的分布测定着色粒子的体均粒径Dv和数均粒径Dn。
至于通道，使用以下13条通道：2.00μm或更大但小于2.52μm；2.52μm或更大但小于3.17μm；3.17μm或更大但小于4.00μm；4.00μm或更大但小于5.04μm；5.04μm或更大但小于6.35μm；6.35μm或更大但小于8.00μm；8.00μm或更大但小于10.08μm；10.08μm或更大但小于12.70μm；12.70μm或更大但小于16.00μm；16.00μm或更大但小于20.20μm；20.20μm或更大但小于25.40μm；25.40μm或更大但小于32.00μm；32.00μm或更大但小于40.30μm。使用具有2.00μm或更大但小于40.30μm的直径的粒子作为目标物。
(实施例2-4和对比例1)
以与实施例1中相同的方式各自制造着色粒子2-5，条件是：如表1中所示地改变在喷射熔体时的多级分流型流体微混合器14中的加工温度和加工压力、以及喷嘴32的喷嘴直径。
以与实施例1中相同的方式，对着色粒子2-5各自进行熔体在喷射条件下的粘度、体均粒径Dv、数均粒径Dn、以及(Dv/Dn)之比的测量。结果示于表1中。
(对比例2)
以与实施例1中相同的方式，尝试制造着色粒子，条件是：在图4中所示的粒子制造设备1中未设置图6A至6D中所示的多级分流型流体微混合器14。但是，熔体粘度太高而无法形成粒子。
(对比例3)
以与实施例1中相同的方式，在大气压下喷射二氧化碳和熔体，条件是：使用以下的粒子原材料，而且，如表1中所示地改变在喷射熔体期间的多级分流型流体微混合器14内部的加工温度和加工压力以及喷嘴32的直径。但是，不能形成粒子。
<粒子原材料>
聚乙二醇(重均分子量Mw：20,000，产品名：MACROGOL，由Sanyo ChemicalIndustries,Ltd.制造)
以如下方式，对实施例1-4和对比例1各自的着色粒子进行残留溶剂量的测量。结果示于表1-2中。
<残留溶剂量的测量方法>
向1质量份的作为测量目标物的各着色粒子中，加入2质量份2-丙醇，并且，通过施加超声波，使所得的混合物分散30分钟，随后，将所得物在冰箱(5℃)中储存1天或更长时间，从而提取着色粒子中的溶剂。通过气相色谱法(GC-14A，SHIMADZU)分析如此获得的上清液，以测定着色粒子中的溶剂和残留单体的量，从而测量溶剂的浓度。用于该分析的测量条件如下。
装置：SHIMADZU GC-14A
柱：CBP20-M 50-0.25
检测器：FID
注入量：1μL-5μL
载气：He，2.5kg/cm2
氢气流速：0.6kg/cm2
空气流速：0.5kg/cm2
图表记录速度：5mm/分钟
灵敏度：Range 101×Atten 20
柱温：40℃
注入温度：150℃
表1-1
表1-2
本发明的实施方式例如如下：
<1>粒子制造方法，包括：
采用多级分流型流体微混合器，使压缩性流体与压力塑性材料彼此接触，从而产生其中溶解有所述压缩性流体的所述压力塑性材料的熔体；和
喷射所述压力塑性材料的熔体以形成粒子，
其中所述压力塑性材料是具有羰基结构-C(＝O)-的树脂，且
其中所述熔体的粘度为500mPa·s或更低，其是在喷射所述压力塑性材料的熔体时的温度和压力条件下测得的。
<2>根据<1>的方法，其中，所述多级分流型流体微混合器包括：
压缩性流体分流部，其配置成在所述压缩性流体流入到所述多级分流型流体微混合器中之后，将所述压缩性流体分流和引导到多个圆管流动通道中；
双管混合部，其具有由内管和围绕所述内管设置的外管组成的双管结构，所述压缩性流体流入所述内管中，所述压力塑性材料流入所述外管中，其中，所述双管混合部以与所述压缩性流体分流部的分流数量相同的数量设置在所述压缩性流体分流部的下游区域中，且配置成混合所述压缩性流体和所述压力塑性材料以形成缩流；
缩流合并部，其设置在所述双管混合部的下游区域中，且配置成合并通过多个所述双管混合部而形成的缩流以形成混合流体；
第一分流捏合部，其设置在所述缩流合并部的下游区域中，且包含分隔所述第一分流捏合部的多个圆管流动通道，所述圆管流动通道中各自流入有所述混合流体；和
第二分流捏合部，其包含圆管流动通道，所述圆管流动通道的数量不同于所述第一分流捏合部的所述圆管流动通道的数量，并且将所述圆管流动通道设置于不与所述第一分流捏合部的所述圆管流动通道共轴的位置。
<3>根据<1>或<2>中任一项的方法，其中，所述熔体的粘度为150mPa·s或更低，其是在喷射所述压力塑性材料的熔体时的温度和压力条件下测得的。
<4>根据<1>至<3>中任一项的方法，其中，所述接触是使所述压缩性流体与预先加热和熔融的所述压力塑性材料彼此接触。
<5>根据<1>至<4>中任一项的方法，其中，在所述接触中，使多个所述多级分流型流体微混合器相连。
<6>根据<1>至<5>中任一项的方法，其中，所述压缩性流体包含超临界二氧化碳或液态二氧化碳。
<7>通过根据<1>至<6>中任一项的方法获得的粒子，
其中，所述粒子基本上不含有机溶剂。
<8>粒子制造设备，包括：
熔融单元，其配置成使用多级分流型流体微混合器来使压缩性流体与压力塑性材料彼此接触，以产生其中溶解有所述压缩性流体的所述压力塑性材料的熔体；和
造粒单元，其配置成喷射所述压力塑性材料的熔体以形成粒子，
其中所述压力塑性材料是具有羰基结构-C(＝O)-的树脂，且
其中所述熔体的粘度为500mPa·s或更低，其是在喷射所述压力塑性材料的熔体时的温度和压力条件下测得的。
<9>根据<8>的设备，其中，所述多级分流型流体微混合器包括：
压缩性流体分流部，其配置成在所述压缩性流体流入到所述多级分流型流体微混合器中之后，将所述压缩性流体分流和引导到多个圆管流动通道中；
双管混合部，其具有由内管和围绕所述内管设置的外管组成的双管结构，所述压缩性流体流入到所述内管中，所述压力塑性材料流入到所述外管中，其中，所述双管混合部以与所述压缩性流体分流部的分流数量相同的数量设置在所述压缩性流体分流部的下游区域中，且配置成混合所述压缩性流体和所述压力塑性材料以形成缩流；
缩流合并部，其设置在所述双管混合部的下游区域中，且配置成合并通过多个所述双管混合部而形成的缩流以形成混合流体；
第一分流捏合部，其设置在所述缩流合并部的下游区域中，且包含分隔所述第一分流捏合部的多个圆管流动通道，所述圆管流动通道中各自流入有所述混合流体；和
第二分流捏合部，其包含圆管流动通道，所述圆管流动通道的数量不同于所述第一分流捏合部的所述圆管流动通道的数量，并且将所述圆管流动通道设置于不与所述第一分流捏合部的所述圆管流动通道共轴的位置。
<10>根据<8>或<9>中任一项的设备，其中，所述熔融单元包含多个彼此相连的多级分流型流体微混合器。
参考标记列表
1：粒子制造设备
11：钢瓶
12a：泵
12c：泵
13a：阀
13b：压力控制阀
14：多级分流型流体微混合器
24：装有温度调节器的压力罐
32：喷嘴
T：粒子

Claims (8)

1.粒子制造方法，包括：
采用多级分流型流体微混合器，使压缩性流体与压力塑性材料彼此接触，从而产生其中溶解有所述压缩性流体的所述压力塑性材料的熔体；和
喷射所述压力塑性材料的熔体以形成粒子，
其中所述压力塑性材料是具有羰基结构-C(＝O)-的树脂，
其中所述熔体的粘度为500mPa·s或更低，其是在喷射所述压力塑性材料的熔体时的温度和压力条件下测得的，且
其中，所述多级分流型流体微混合器包括：
压缩性流体分流部，其配置成在所述压缩性流体流入到多级分流型流体微混合器中之后，将所述压缩性流体分流和引导到多个圆管流动通道中；
双管混合部，其具有由内管和围绕所述内管设置的外管组成的双管结构，所述压缩性流体流入到所述内管中，所述压力塑性材料流入到所述外管中，其中，所述双管混合部以与所述压缩性流体分流部的分流数量相同的数量设置在所述压缩性流体分流部的下游区域中，且配置成混合所述压缩性流体和所述压力塑性材料以形成缩流；
缩流合并部，其设置在所述双管混合部的下游区域中，且配置成合并通过多个所述双管混合部而形成的缩流以形成混合流体；
第一分流捏合部，其设置在所述缩流合并部的下游区域中，且包含分隔所述第一分流捏合部的多个圆管流动通道，所述圆管流动通道中各自流入有所述混合流体；和
第二分流捏合部，其包含圆管流动通道，所述圆管流动通道的数量不同于所述第一分流捏合部的所述圆管流动通道的数量，并且将所述圆管流动通道设置于不与所述第一分流捏合部的所述圆管流动通道共轴的位置。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述熔体的粘度为150mPa·s或更低，其是在喷射所述压力塑性材料的熔体时的温度和压力条件下测得的。
3.根据权利要求1的方法，其中，所述接触是使所述压缩性流体与预先加热和熔融的所述压力塑性材料彼此接触。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中，在所述接触中，使多个所述多级分流型流体微混合器相连。
5.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中，所述压缩性流体包含超临界二氧化碳或液态二氧化碳。
6.通过根据权利要求1-3中任一项的方法获得的粒子，
其中，所述粒子基本上不含有机溶剂。
7.粒子制造设备，包括：
熔融单元，其配置成使用多级分流型流体微混合器来使压缩性流体与压力塑性材料彼此接触，以产生其中溶解有所述压缩性流体的所述压力塑性材料的熔体；和
造粒单元，其配置成喷射所述压力塑性材料的熔体以形成粒子，
其中所述压力塑性材料是具有羰基结构-C(＝O)-的树脂，
其中所述熔体的粘度为500mPa·s或更低，其是在喷射所述压力塑性材料的熔体时的温度和压力条件下测得的，且
其中，所述多级分流型流体微混合器包括：
压缩性流体分流部，其配置成在所述压缩性流体流入到多级分流型流体微混合器中之后，将所述压缩性流体分流和引导到多个圆管流动通道中；
双管混合部，其具有由内管和围绕所述内管设置的外管组成的双管结构，所述压缩性流体流入到所述内管中，所述压力塑性材料流入到所述外管中，其中，所述双管混合部以与所述压缩性流体分流部的分流数量相同的数量设置在所述压缩性流体分流部的下游区域中，且配置成混合所述压缩性流体和所述压力塑性材料以形成缩流；
缩流合并部，其设置在所述双管混合部的下游区域中，且配置成合并通过多个所述双管混合部而形成的缩流以形成混合流体；
第一分流捏合部，其设置在所述缩流合并部的下游区域中，且包含分隔所述第一分流捏合部的多个圆管流动通道，所述圆管流动通道中各自流入有所述混合流体；和
第二分流捏合部，其包含圆管流动通道，所述圆管流动通道的数量不同于所述第一分流捏合部的所述圆管流动通道的数量，并且将所述圆管流动通道设置于不与所述第一分流捏合部的所述圆管流动通道共轴的位置。
8.根据权利要求7的设备，其中，所述熔融单元包含多个彼此相连的多级分流型流体微混合器。
CN201380059374.4A 2012-11-13 2013-11-01 粒子制造方法和粒子制造设备 Active CN104797330B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-249119 2012-11-13
JP2012249119A JP6089258B2 (ja) 2012-11-13 2012-11-13 粒子の製造方法及び粒子製造装置
PCT/JP2013/080362 WO2014077206A1 (en) 2012-11-13 2013-11-01 Method for producing particles and apparatus for producing particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104797330A CN104797330A (zh) 2015-07-22
CN104797330B true CN104797330B (zh) 2016-09-07

Family

ID=50731118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380059374.4A Active CN104797330B (zh) 2012-11-13 2013-11-01 粒子制造方法和粒子制造设备

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9611376B2 (zh)
EP (1) EP2919898B1 (zh)
JP (1) JP6089258B2 (zh)
KR (1) KR101839658B1 (zh)
CN (1) CN104797330B (zh)
BR (1) BR112015010850B1 (zh)
RU (1) RU2603672C1 (zh)
WO (1) WO2014077206A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160038801A (ko) * 2014-09-29 2016-04-07 (주)엘지하우시스 중합체 분말 및 이의 제조방법
WO2016052958A1 (ko) * 2014-09-29 2016-04-07 (주)엘지하우시스 중합체 분말 및 이의 제조방법
CN106466578B (zh) * 2015-08-18 2019-03-01 中国科学院大连化学物理研究所 全分散被动式多级聚焦微混合器及其混合方法和应用
US11110500B2 (en) * 2016-11-28 2021-09-07 Tzu-Chi LIN Uniform temperature roller system having uniform heat exchange by supercritical fluid
JP2019137855A (ja) 2018-02-14 2019-08-22 株式会社リコー 粒子の製造方法及びその製造装置、粒子及び組成物、並びに、粒子分散液及びその製造方法
WO2019159988A1 (en) * 2018-02-14 2019-08-22 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for producing particles, particles, composition, particles dispersion liquid, and method for producing the particles dispersion liquid
CN109758973A (zh) * 2019-01-30 2019-05-17 深圳市芭田生态工程股份有限公司 一种使料浆从出料口喷出的方法、造粒系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005258394A (ja) * 2003-10-01 2005-09-22 Ricoh Co Ltd 噴霧造粒による混練溶融トナーの製造方法、電子写真用トナー、トナー容器、電子写真画像形成装置、並びに電子写真画像形成方法。
JP2009036816A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Ricoh Co Ltd 非磁性一成分現像用トナーの製造方法
JP2012086145A (ja) * 2010-10-19 2012-05-10 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology 高圧二酸化炭素の連続混合による高粘度有機性流体の加工方法及びその装置
CN102455613A (zh) * 2010-11-04 2012-05-16 株式会社理光 颗粒制造方法、调色剂制造方法、以及颗粒制造装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1823213A1 (ru) * 1988-05-05 1995-05-27 В.И. Кучерявый Способ получения гранулированного карбамида
JP2677685B2 (ja) 1989-11-07 1997-11-17 花王株式会社 トナーの連続製造方法
JPH04113452A (ja) 1990-09-04 1992-04-14 Nec Corp フレーム編集方式
JP3596104B2 (ja) 1995-07-14 2004-12-02 富士ゼロックス株式会社 静電荷現像用トナーおよびその製造方法
JP4252664B2 (ja) * 1999-03-30 2009-04-08 大日本塗料株式会社 粉体塗料微粒子の製造方法及び装置
JP2004195307A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Itec Co Ltd 高圧流体を用いて微粒子や微細カプセルを製造する方法及びその装置
JP4652668B2 (ja) 2003-03-06 2011-03-16 三洋化成工業株式会社 スラッシュ成形用粉体の製造方法
JP4113452B2 (ja) 2003-04-01 2008-07-09 三洋化成工業株式会社 トナーの製造方法
JP4963542B2 (ja) 2004-07-26 2012-06-27 独立行政法人産業技術総合研究所 高温高圧マイクロリアクター
JP4811984B2 (ja) 2004-12-10 2011-11-09 独立行政法人産業技術総合研究所 熱駆動型超臨界流体供給装置
JP4616774B2 (ja) 2005-03-15 2011-01-19 株式会社リコー 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP4958582B2 (ja) 2006-02-27 2012-06-20 株式会社リコー トナー及びその製造方法
JP2007268503A (ja) 2006-03-31 2007-10-18 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 超臨界マイクロ混合デバイス
JP4840916B2 (ja) 2006-07-06 2011-12-21 独立行政法人産業技術総合研究所 高温高圧マイクロミキサー
JP4984116B2 (ja) 2006-07-07 2012-07-25 独立行政法人産業技術総合研究所 循環型液体又は超臨界二酸化炭素反応／処理装置
JP2011121038A (ja) * 2009-12-10 2011-06-23 Masao Uratani スタティックミキサー
EP2365016B1 (en) 2010-03-08 2017-05-03 Ricoh Company, Ltd. Polymer and method for producing the same
JP2011206759A (ja) * 2010-03-12 2011-10-20 Ricoh Co Ltd 粒子及び粒子の製造方法、トナー及びその製造方法、並びに現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置
JP5699307B2 (ja) 2010-10-20 2015-04-08 宮城県 被膜形成方法
JP2012110888A (ja) * 2010-11-04 2012-06-14 Ricoh Co Ltd 粒子の製造方法、トナーの製造方法、トナー、現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成方法、画像形成装置、及び粒子製造装置
JP5866756B2 (ja) * 2010-11-30 2016-02-17 株式会社リコー 粒子の製造方法、トナーの製造方法、及び、粒子製造装置
JP5644405B2 (ja) 2010-11-18 2014-12-24 株式会社リコー トナー
US8524437B2 (en) 2011-03-04 2013-09-03 Ricoh Company, Ltd. Particle producing method, particle, toner, developer, process cartridge, image forming method, image forming apparatus, and particle producing method
JP5871266B2 (ja) * 2012-03-13 2016-03-01 国立研究開発法人産業技術総合研究所 二酸化炭素を混合して低粘性化させた溶融樹脂の高圧微粒化方法及び樹脂微粒子の製造方法
JP6328364B2 (ja) 2012-03-26 2018-05-23 株式会社リコー 粒子の製造方法、トナー、現像剤、及び画像形成装置
CN104412167B (zh) 2012-05-01 2019-02-22 株式会社理光 调色剂、显影剂、图像形成设备、粒子、调色剂制造方法和粒子制造方法
JP2013230448A (ja) * 2012-05-02 2013-11-14 Ricoh Co Ltd 粒子の製造方法および粒子

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005258394A (ja) * 2003-10-01 2005-09-22 Ricoh Co Ltd 噴霧造粒による混練溶融トナーの製造方法、電子写真用トナー、トナー容器、電子写真画像形成装置、並びに電子写真画像形成方法。
JP2009036816A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Ricoh Co Ltd 非磁性一成分現像用トナーの製造方法
JP2012086145A (ja) * 2010-10-19 2012-05-10 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology 高圧二酸化炭素の連続混合による高粘度有機性流体の加工方法及びその装置
CN102455613A (zh) * 2010-11-04 2012-05-16 株式会社理光 颗粒制造方法、调色剂制造方法、以及颗粒制造装置

Also Published As

Publication number Publication date
RU2603672C1 (ru) 2016-11-27
BR112015010850A2 (pt) 2017-07-11
EP2919898B1 (en) 2017-08-16
US9611376B2 (en) 2017-04-04
CN104797330A (zh) 2015-07-22
KR20150076211A (ko) 2015-07-06
JP6089258B2 (ja) 2017-03-08
EP2919898A1 (en) 2015-09-23
WO2014077206A1 (en) 2014-05-22
US20150267039A1 (en) 2015-09-24
EP2919898A4 (en) 2015-09-23
JP2014097440A (ja) 2014-05-29
BR112015010850B1 (pt) 2020-05-05
KR101839658B1 (ko) 2018-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104797330B (zh) 粒子制造方法和粒子制造设备
CN104335123B (zh) 粒子制造方法、调色剂、显影剂、以及图像形成设备
Tabernero et al. Supercritical fluids for pharmaceutical particle engineering: Methods, basic fundamentals and modelling
CN102455613B (zh) 颗粒制造方法、调色剂制造方法、以及颗粒制造装置
TWI544039B (zh) 以乳劑為基礎的熱噴墨墨水
Weidner et al. Multifunctional composites by high-pressure spray processes
JP5871266B2 (ja) 二酸化炭素を混合して低粘性化させた溶融樹脂の高圧微粒化方法及び樹脂微粒子の製造方法
CN104411397A (zh) 粒子和粒子制造方法
CN104718242A (zh) 粒子制造方法、粒子和粒子制造设备
Suo et al. Micronization of the natural pigment-bixin by the SEDS process through prefilming atomization
US6340722B1 (en) Polymerization, compatibilized blending, and particle size control of powder coatings in a supercritical fluid
KR100556017B1 (ko) 미립자형상 착색수지의 제조방법, 미립자형상 착색수지 및물품의 착색방법
US20070031754A1 (en) Kneading and pulverizing method and apparatus for producing a toner, and a mixture for use in the method and apparatus
CN112246197B (zh) 具有光学各向异性的多孔结构聚合物微球及其应用
CN104412167B (zh) 调色剂、显影剂、图像形成设备、粒子、调色剂制造方法和粒子制造方法
EP1834978A1 (de) Verfahren zur Mikronisierung von Polymeren
JP5755423B2 (ja) 分散液の製造方法
JP3358015B2 (ja) 電子写真用トナーの製造方法
BR112018000724B1 (pt) Processo para a preparação de partículas de poliolefina e uso das referidas partículas
WO2013137365A1 (en) Method for producing particles, particles, toner, developer, and image forming apparatus
JP4713821B2 (ja) 微粒子状光硬化性樹脂の製造方法、微粒子状光硬化性樹脂および物品の表面処理方法
JP4815654B2 (ja) 着色樹脂粒子水分散液の製造方法
JP5935189B2 (ja) 微粒子の製造方法
JP5488078B2 (ja) 光硬化材料による微粒子製造方法
JP2004352882A (ja) ポリマー粒子およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant