JP2002012669A - 微粒高分子ゲルの製造方法 - Google Patents
微粒高分子ゲルの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微粒高分子ゲルの製造方法として、極めて微
細なゲル粒子を容易に且つ確実に製出させ得る手段を提
供する。 【解決手段】 極細ニードル型ノズル１と反応容器２と
を電極とし、予め反応容器２内にゲル化剤溶液Ｂを収容
しておき、両電極間に電場を形成し、ノズル１に高分子
溶液Ａを供給してノズル口１ａから電場中に流出させる
ことにより、高分子溶液Ａを霧化して反応容器Ｂの液面
上に噴霧し、霧滴単位のゲル化反応を生じさせる。
細なゲル粒子を容易に且つ確実に製出させ得る手段を提
供する。 【解決手段】 極細ニードル型ノズル１と反応容器２と
を電極とし、予め反応容器２内にゲル化剤溶液Ｂを収容
しておき、両電極間に電場を形成し、ノズル１に高分子
溶液Ａを供給してノズル口１ａから電場中に流出させる
ことにより、高分子溶液Ａを霧化して反応容器Ｂの液面
上に噴霧し、霧滴単位のゲル化反応を生じさせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば模擬血液に
おける疑似赤血球として有用なアルギン酸ゲル粒子等の
極めて微細な高分子ゲル粒子を製造する方法に関する。
おける疑似赤血球として有用なアルギン酸ゲル粒子等の
極めて微細な高分子ゲル粒子を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】本発明者らの研究によると、ア
ルギン酸ゲル粒子は赤血球に似た変形特性を備えて且つ
水性媒体中で赤血球と同様の流動特性を示し、これを疑
似赤血球として水性媒体中に分散含有させた模擬血液
は、例えば生体外模擬実験用流体、人工臓器の性能評価
用標準液、教習用体外循環回路充填液、血液分析機器の
研究開発用試験流体等として好適であることが判明して
いる。しかるに、実際の赤血球は平均粒径８．５μｍ程
度であるから、このようなアルギン酸ゲル粒子を疑似赤
血球として用いるには平均粒径１０μｍ以下の微粒子状
とする必要がある。すなわち、このアルギン酸ゲル粒子
の粒度が大き過ぎると、模擬血液の流動特性が実際の血
液の特性に合わなくなる上、毛細血管に対応する毛細管
をゲル粒子が通過しにくくなり、模擬血液としての性能
が著しく低下することになる。
ルギン酸ゲル粒子は赤血球に似た変形特性を備えて且つ
水性媒体中で赤血球と同様の流動特性を示し、これを疑
似赤血球として水性媒体中に分散含有させた模擬血液
は、例えば生体外模擬実験用流体、人工臓器の性能評価
用標準液、教習用体外循環回路充填液、血液分析機器の
研究開発用試験流体等として好適であることが判明して
いる。しかるに、実際の赤血球は平均粒径８．５μｍ程
度であるから、このようなアルギン酸ゲル粒子を疑似赤
血球として用いるには平均粒径１０μｍ以下の微粒子状
とする必要がある。すなわち、このアルギン酸ゲル粒子
の粒度が大き過ぎると、模擬血液の流動特性が実際の血
液の特性に合わなくなる上、毛細血管に対応する毛細管
をゲル粒子が通過しにくくなり、模擬血液としての性能
が著しく低下することになる。
【０００３】ところで、従来における高分子ゲル粒子の
製造方法としては、高分子溶液（ゾル）を細孔から液滴
としてゲル化剤溶液の液面上に滴下させ、該ゲル化剤溶
液中での液滴単位のゲル化反応によってゲル粒子を生成
させるドリッピング法が一般的に採用されている。しか
るに、この方法にて生成する高分子ゲル粒子の粒度は、
滴下させる細孔の径に依存するが、通常０．１〜１ｍｍ
程度の範囲である。従って、このようなドリッピング法
では、前記の疑似赤血球として有用な平均粒径１０μｍ
以下といった非常に微細なアルギン酸ゲル粒子は製造不
能であった。
製造方法としては、高分子溶液（ゾル）を細孔から液滴
としてゲル化剤溶液の液面上に滴下させ、該ゲル化剤溶
液中での液滴単位のゲル化反応によってゲル粒子を生成
させるドリッピング法が一般的に採用されている。しか
るに、この方法にて生成する高分子ゲル粒子の粒度は、
滴下させる細孔の径に依存するが、通常０．１〜１ｍｍ
程度の範囲である。従って、このようなドリッピング法
では、前記の疑似赤血球として有用な平均粒径１０μｍ
以下といった非常に微細なアルギン酸ゲル粒子は製造不
能であった。
【０００４】本発明は、上述の事情に鑑みて、前記のア
ルギン酸ゲル粒子を始めとする種々の微粒高分子ゲルの
製造方法として、平均粒径１０μｍ以下といった極めて
微細なゲル粒子を容易に且つ確実に製出させ得る手段を
提供することを目的としている。
ルギン酸ゲル粒子を始めとする種々の微粒高分子ゲルの
製造方法として、平均粒径１０μｍ以下といった極めて
微細なゲル粒子を容易に且つ確実に製出させ得る手段を
提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る微粒高分子ゲルの製造方法
は、図面の参照符号を付して示せば、極細ニードル型ノ
ズル１とアースされた反応容器２とを電極とし、予め該
反応容器２内にゲル化剤溶液Ｂを収容しておき、前記の
両電極間に電場を形成すると共に、前記ノズル１に高分
子溶液Ａを供給してノズル口１ａから電場中に流出させ
ることにより、この高分子溶液を霧化して前記反応容器
２の液面上に噴霧し、ゲル化剤溶液Ｂ中で霧滴単位のゲ
ル化反応を生じさせることを特徴としている。
に、本発明の請求項１に係る微粒高分子ゲルの製造方法
は、図面の参照符号を付して示せば、極細ニードル型ノ
ズル１とアースされた反応容器２とを電極とし、予め該
反応容器２内にゲル化剤溶液Ｂを収容しておき、前記の
両電極間に電場を形成すると共に、前記ノズル１に高分
子溶液Ａを供給してノズル口１ａから電場中に流出させ
ることにより、この高分子溶液を霧化して前記反応容器
２の液面上に噴霧し、ゲル化剤溶液Ｂ中で霧滴単位のゲ
ル化反応を生じさせることを特徴としている。
【０００６】この製造方法では、極細ニードル型ノズル
１のノズル口１ａから高分子溶液Ａが帯電状態で電場中
に流出する際、その電場によって非常に細く絞られた上
で、この電場中で不安定理論に則って振動して振り千切
られるようにして超微細な液滴に分裂し、霧化したジェ
ットＪとして反応容器２の液面上に噴射される。その結
果、ゲル化反応によって生成したゲル粒子は、霧化した
液滴の大きさを反映した極めて小さい粒度（通常、平均
粒径１〜３μｍ程度）で、しかも均一な粒径を有する上
に整った球形粒子の割合が高いものとなる。
１のノズル口１ａから高分子溶液Ａが帯電状態で電場中
に流出する際、その電場によって非常に細く絞られた上
で、この電場中で不安定理論に則って振動して振り千切
られるようにして超微細な液滴に分裂し、霧化したジェ
ットＪとして反応容器２の液面上に噴射される。その結
果、ゲル化反応によって生成したゲル粒子は、霧化した
液滴の大きさを反映した極めて小さい粒度（通常、平均
粒径１〜３μｍ程度）で、しかも均一な粒径を有する上
に整った球形粒子の割合が高いものとなる。
【０００７】請求項２の発明では、上記請求項１の微粒
高分子ゲルの製造方法において、高分子溶液Ａとしてア
ルギン酸塩を含む水溶液を用いると共に、ゲル化剤溶液
Ｂとしてアルギン酸のカルボン酸イオンとイオン結合す
る金属イオンを含む水溶液を用いるようにしているか
ら、例えば模擬血液の疑似赤血球等として好適な非常に
微細なアルギン酸ゲル粒子を製出できる。
高分子ゲルの製造方法において、高分子溶液Ａとしてア
ルギン酸塩を含む水溶液を用いると共に、ゲル化剤溶液
Ｂとしてアルギン酸のカルボン酸イオンとイオン結合す
る金属イオンを含む水溶液を用いるようにしているか
ら、例えば模擬血液の疑似赤血球等として好適な非常に
微細なアルギン酸ゲル粒子を製出できる。
【０００８】請求項３の発明では、上記請求項１又は２
の微粒高分子ゲルの製造方法において、電場強度を０．
０２〜１０ＫＶ／ｍｍに設定することから、非常に微細
な高分子ゲル粒子が安定的に製出する。
の微粒高分子ゲルの製造方法において、電場強度を０．
０２〜１０ＫＶ／ｍｍに設定することから、非常に微細
な高分子ゲル粒子が安定的に製出する。
【０００９】請求項４の発明では、上記請求項１〜３の
いずれかの微粒高分子ゲルの製造方法において、前記ノ
ズル口１ａと反応容器２との間にワッシャー形電極３を
配置し、霧化した高分子溶液Ａを該ワッシャー形電極３
の内側を通してゲル化剤溶液Ｂの液面上に噴霧する構成
としているから、このワッシャー形電極３のアースの有
無や位置によって霧化した高分子溶液のジェットＪの状
態を微妙に調整することが可能となる。
いずれかの微粒高分子ゲルの製造方法において、前記ノ
ズル口１ａと反応容器２との間にワッシャー形電極３を
配置し、霧化した高分子溶液Ａを該ワッシャー形電極３
の内側を通してゲル化剤溶液Ｂの液面上に噴霧する構成
としているから、このワッシャー形電極３のアースの有
無や位置によって霧化した高分子溶液のジェットＪの状
態を微妙に調整することが可能となる。
【００１０】請求項５の発明では、上記請求項１〜４の
いずれかの微粒高分子ゲルの製造方法において、前記ノ
ズル口１ａの周囲より、反応系に対して不活性なガスを
放出する構成としている。この場合、ノズル口１ａの周
囲から放出されるガスＧによってコロナ放電が防止さ
れ、もって電場が安定に保持されると共に、ガス流によ
って噴霧液滴の流れが誘導され、霧化した高分子溶液の
ジェットＪの状態がより安定したものとなる。
いずれかの微粒高分子ゲルの製造方法において、前記ノ
ズル口１ａの周囲より、反応系に対して不活性なガスを
放出する構成としている。この場合、ノズル口１ａの周
囲から放出されるガスＧによってコロナ放電が防止さ
れ、もって電場が安定に保持されると共に、ガス流によ
って噴霧液滴の流れが誘導され、霧化した高分子溶液の
ジェットＪの状態がより安定したものとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の微粒高分子ゲルの製造方
法では、既述のように、極細ニードル型ノズルとアース
された反応容器とを電極とし、両電極間に電場を形成す
ると共に、前記ノズルに高分子溶液を供給してノズル口
から電場中に流出させることにより、この高分子溶液を
霧化して前記反応容器に予め収容されているゲル化剤溶
液の液面上に噴霧する。これは、所謂電気流体力学噴霧
法（Electrohydrodynamic Spraying）に属し、ノズル口
から帯電状態で流出する高分子溶液の液柱が電場によっ
てコーンジェットと称される円錐状に絞られ、そのコー
ンジェットの先から極細（通常１〜３μｍ）の線状とな
った上で、電場中で不安定理論に則って振動する際の剪
断力で振り千切られるようにして超微細な液滴に分裂
し、霧化したジェットとなる。その結果、ゲル化反応に
よって生成したゲル粒子は、霧化した液滴の大きさを反
映した極めて小さい粒度（通常、平均粒径１〜３μｍ程
度）で、しかも均一な粒度を有する上に整った球形粒子
の割合が高いものとなることが判明している。
法では、既述のように、極細ニードル型ノズルとアース
された反応容器とを電極とし、両電極間に電場を形成す
ると共に、前記ノズルに高分子溶液を供給してノズル口
から電場中に流出させることにより、この高分子溶液を
霧化して前記反応容器に予め収容されているゲル化剤溶
液の液面上に噴霧する。これは、所謂電気流体力学噴霧
法（Electrohydrodynamic Spraying）に属し、ノズル口
から帯電状態で流出する高分子溶液の液柱が電場によっ
てコーンジェットと称される円錐状に絞られ、そのコー
ンジェットの先から極細（通常１〜３μｍ）の線状とな
った上で、電場中で不安定理論に則って振動する際の剪
断力で振り千切られるようにして超微細な液滴に分裂
し、霧化したジェットとなる。その結果、ゲル化反応に
よって生成したゲル粒子は、霧化した液滴の大きさを反
映した極めて小さい粒度（通常、平均粒径１〜３μｍ程
度）で、しかも均一な粒度を有する上に整った球形粒子
の割合が高いものとなることが判明している。
【００１２】図１に、本発明の微粒高分子ゲルの製造方
法に使用する噴霧装置の構成例を示す。この図におい
て、１はノズル口１ａを下向きにして垂直状態に配置し
た極細ニードル型ノズル、２は、該ノズル１の直下に配
置してゲル化剤溶液Ｂを収容したお碗形の反応容器、４
はノズル１へ供給する高分子溶液Ａを収容する原料槽で
あり、直流高圧電源５より該ノズル１に高電圧を印加で
きるように設定される一方、反応容器２はアースされて
いる。また、ノズル口１ａと反応容器２の上縁との間に
ワッシャー形電極３が配置され、このワッシャー形電極
３を切換スイッチ６によってアース状態と非アース状態
とに切り換えでき、更にボンベ７より供給されるガスＧ
をノズル口１ａの周囲から下向きに放出できるようにな
っている。８はノズル口１ａからの高分子溶液Ａの流出
状態をハロゲンランプ８ａの照射下で拡大して撮影する
ビデオマイクロスコープ、９ａは噴霧液滴の速度及び粒
径を測定するレーザー位相ドップラー型粒子解析装置の
発光器、９ｂはその受光器、１０は電流計である。
法に使用する噴霧装置の構成例を示す。この図におい
て、１はノズル口１ａを下向きにして垂直状態に配置し
た極細ニードル型ノズル、２は、該ノズル１の直下に配
置してゲル化剤溶液Ｂを収容したお碗形の反応容器、４
はノズル１へ供給する高分子溶液Ａを収容する原料槽で
あり、直流高圧電源５より該ノズル１に高電圧を印加で
きるように設定される一方、反応容器２はアースされて
いる。また、ノズル口１ａと反応容器２の上縁との間に
ワッシャー形電極３が配置され、このワッシャー形電極
３を切換スイッチ６によってアース状態と非アース状態
とに切り換えでき、更にボンベ７より供給されるガスＧ
をノズル口１ａの周囲から下向きに放出できるようにな
っている。８はノズル口１ａからの高分子溶液Ａの流出
状態をハロゲンランプ８ａの照射下で拡大して撮影する
ビデオマイクロスコープ、９ａは噴霧液滴の速度及び粒
径を測定するレーザー位相ドップラー型粒子解析装置の
発光器、９ｂはその受光器、１０は電流計である。
【００１３】上記の噴霧装置によって微粒高分子ゲルを
製造するには、予め反応容器２にゲル化剤溶液Ｂを満た
しておき、ノズル１に直流高電圧を印加して該ノズル１
と反応容器２との間に電場を形成すると共に、原料槽４
内に収容した高分子溶液Ａをノズル１に供給すればよ
い。これにより、高分子溶液Ａは帯電状態でノズル口１
ａより電場中に流出し、この電場によって極細の線状に
絞られた上で超微細な液滴に分裂し、霧化したジェット
Ｊとして反応容器２のゲル化剤溶液Ｂの液面上に噴射さ
れ、その液滴単位でゲル化反応して非常に微細なゲル粒
子を生成することになる。
製造するには、予め反応容器２にゲル化剤溶液Ｂを満た
しておき、ノズル１に直流高電圧を印加して該ノズル１
と反応容器２との間に電場を形成すると共に、原料槽４
内に収容した高分子溶液Ａをノズル１に供給すればよ
い。これにより、高分子溶液Ａは帯電状態でノズル口１
ａより電場中に流出し、この電場によって極細の線状に
絞られた上で超微細な液滴に分裂し、霧化したジェット
Ｊとして反応容器２のゲル化剤溶液Ｂの液面上に噴射さ
れ、その液滴単位でゲル化反応して非常に微細なゲル粒
子を生成することになる。
【００１４】ここで、ノズル１と反応容器２との間で形
成する電場は、０．０２〜１０ＫＶ／ｍｍの範囲が好適
であり、低過ぎては微粒化を行えず、逆に高過ぎても安
定した前記コーンジェットが形成されないため、微粒化
が不安定になるという問題がある。なお、電場形成には
交流電圧を用いることも可能であり、噴霧の時間的制御
に応用できるが、その場合の印加電圧は直流電圧より大
きくする必要があり、また霧化ジェットＪの流れをコン
トロールしにくいため、通常は直流電圧を用いる。な
お、上記の噴霧装置ではノズル口１ａが下向きとしてそ
の直下に反応容器２を配置しているが、霧化したジェッ
Ｊは電場の方向に沿って流れることから、ノズル口１ａ
の向きと反応容器２の位置は変更可能である。
成する電場は、０．０２〜１０ＫＶ／ｍｍの範囲が好適
であり、低過ぎては微粒化を行えず、逆に高過ぎても安
定した前記コーンジェットが形成されないため、微粒化
が不安定になるという問題がある。なお、電場形成には
交流電圧を用いることも可能であり、噴霧の時間的制御
に応用できるが、その場合の印加電圧は直流電圧より大
きくする必要があり、また霧化ジェットＪの流れをコン
トロールしにくいため、通常は直流電圧を用いる。な
お、上記の噴霧装置ではノズル口１ａが下向きとしてそ
の直下に反応容器２を配置しているが、霧化したジェッ
Ｊは電場の方向に沿って流れることから、ノズル口１ａ
の向きと反応容器２の位置は変更可能である。
【００１５】しかして、上記の噴霧装置による高分子ゲ
ル粒子の製造においては、ワッシャー形電極３のアース
の有無や位置によって霧化した高分子溶液のジェットの
状態を微妙に調整することが可能である。また、ノズル
口１ａの周囲よりガスＧを放出することにより、コロナ
放電の発生を防止でき、これによって電場を安定に維持
できると共に、そのガス流によって噴霧液滴の流れを誘
導し、霧化した高分子溶液のジェットＪの状態をより安
定化させることができる。なお、このガスＧとしては、
ゲル化の反応系に対して不活性なものであればよいが、
安全性やコストの面より炭酸ガス、窒素ガス、空気等が
好適に使用される。
ル粒子の製造においては、ワッシャー形電極３のアース
の有無や位置によって霧化した高分子溶液のジェットの
状態を微妙に調整することが可能である。また、ノズル
口１ａの周囲よりガスＧを放出することにより、コロナ
放電の発生を防止でき、これによって電場を安定に維持
できると共に、そのガス流によって噴霧液滴の流れを誘
導し、霧化した高分子溶液のジェットＪの状態をより安
定化させることができる。なお、このガスＧとしては、
ゲル化の反応系に対して不活性なものであればよいが、
安全性やコストの面より炭酸ガス、窒素ガス、空気等が
好適に使用される。
【００１６】生成させる微粒高分子ゲルとしては、特に
制約はないが、好適なものとしてアルギン酸ゲル粒子が
挙げられる。すなわち、この方法に得られるアルギン酸
ゲル粒子は、平均粒径１〜３μｍといった非常に微細な
ものとなるから、生成した全量を既述した模擬血液の疑
似赤血球として無駄なく使用できる。また、このゲル粒
子は、均一な粒度で整った球形粒子の割合が高いため、
疑似赤血球としてより好適なものとなる。
制約はないが、好適なものとしてアルギン酸ゲル粒子が
挙げられる。すなわち、この方法に得られるアルギン酸
ゲル粒子は、平均粒径１〜３μｍといった非常に微細な
ものとなるから、生成した全量を既述した模擬血液の疑
似赤血球として無駄なく使用できる。また、このゲル粒
子は、均一な粒度で整った球形粒子の割合が高いため、
疑似赤血球としてより好適なものとなる。
【００１７】なお、アルギン酸ゲル粒子の製造において
は、既述のように、高分子溶液Ａとしてアルギン酸のア
ルカリ金属塩やアンモニウム塩の如きアルギン酸塩水溶
液を用い、ゲル化剤溶液Ｂとして塩化カルシウム水溶液
の如きアルギン酸のカルボン酸イオンとイオン結合する
金属イオンを含む水溶液を使用すればよい。しかして、
用途目的によっては、高分子溶液Ａとしてアルギン酸塩
と他の高分子ゾルを含むものを使用し、複合ゲル粒子を
生成させることも可能である。また、他の微粒高分子ゲ
ルを得るには、それに応じた高分子溶液Ａ及びゲル化剤
溶液Ｂを使用することは言うまでもなく、ゲル化剤溶液
Ｂとしてもイオン結合以外の架橋ゲル化機構を生じるも
のを使用可能である。
は、既述のように、高分子溶液Ａとしてアルギン酸のア
ルカリ金属塩やアンモニウム塩の如きアルギン酸塩水溶
液を用い、ゲル化剤溶液Ｂとして塩化カルシウム水溶液
の如きアルギン酸のカルボン酸イオンとイオン結合する
金属イオンを含む水溶液を使用すればよい。しかして、
用途目的によっては、高分子溶液Ａとしてアルギン酸塩
と他の高分子ゾルを含むものを使用し、複合ゲル粒子を
生成させることも可能である。また、他の微粒高分子ゲ
ルを得るには、それに応じた高分子溶液Ａ及びゲル化剤
溶液Ｂを使用することは言うまでもなく、ゲル化剤溶液
Ｂとしてもイオン結合以外の架橋ゲル化機構を生じるも
のを使用可能である。
【００１８】
【実施例】以下、本発明に係る微粒高分子ゲルの製造方
法を実施例によって具体的に説明する。
法を実施例によって具体的に説明する。
【００１９】実施例１ 図１に示す噴霧装置において、極細ニードル型ノズル１
としてステンレス鋼製でノズル口１ａの口径が０．１ｍ
ｍのもの、反応容器２としてステンレス鋼製直径７０ｍ
ｍのもの、ワッシャー形電極３として内径５．６ｍｍ，
外径９．８ｍｍのもの、をそれぞれ使用し、ノズル口１
ａと反応容器２の上縁との距離を３．０ｍｍに設定し
た。そして、原料槽４内に１重量％濃度のアルギン酸ナ
トリウム水溶液を収容すると共に、反応容器２に３０重
量％濃度の塩化カルシウム水溶液を満たし、ワッシャー
形電極３は非アース状態として、且つボンベ６より供給
される炭酸ガスを５０ｍｌ／ｓの割合でノズル口１ａの
周囲から下向きに放出しつつ、ノズル１に５．０ＫＶの
直流電圧を印加した状態で、ノズル１ａよりアルギン酸
ナトリウム水溶液を圧力ヘッドにより最大流量０．３３
ｍｌ／ｓで流出させたところ、アルギン酸ナトリウム水
溶液が霧化したジェットに転化して反応容器２の液面上
に噴射され、該反応容器２の液中にアルギン酸ゲル粒子
が生成した。
としてステンレス鋼製でノズル口１ａの口径が０．１ｍ
ｍのもの、反応容器２としてステンレス鋼製直径７０ｍ
ｍのもの、ワッシャー形電極３として内径５．６ｍｍ，
外径９．８ｍｍのもの、をそれぞれ使用し、ノズル口１
ａと反応容器２の上縁との距離を３．０ｍｍに設定し
た。そして、原料槽４内に１重量％濃度のアルギン酸ナ
トリウム水溶液を収容すると共に、反応容器２に３０重
量％濃度の塩化カルシウム水溶液を満たし、ワッシャー
形電極３は非アース状態として、且つボンベ６より供給
される炭酸ガスを５０ｍｌ／ｓの割合でノズル口１ａの
周囲から下向きに放出しつつ、ノズル１に５．０ＫＶの
直流電圧を印加した状態で、ノズル１ａよりアルギン酸
ナトリウム水溶液を圧力ヘッドにより最大流量０．３３
ｍｌ／ｓで流出させたところ、アルギン酸ナトリウム水
溶液が霧化したジェットに転化して反応容器２の液面上
に噴射され、該反応容器２の液中にアルギン酸ゲル粒子
が生成した。
【００２０】実施例２〜４ ノズル１に印加する直流電圧を実施例２では５．５Ｋ
Ｖ、実施例３では６．０ＫＶ、実施例４では７．５ＫＶ
に各々変更すると共に、実施例４のみはノズル口１ａと
反応容器２の上縁との距離Ｌを１．８ｍｍに変更し、そ
れ以外は実施例１と同様にしてアルギン酸ゲル粒子の製
造を行った。
Ｖ、実施例３では６．０ＫＶ、実施例４では７．５ＫＶ
に各々変更すると共に、実施例４のみはノズル口１ａと
反応容器２の上縁との距離Ｌを１．８ｍｍに変更し、そ
れ以外は実施例１と同様にしてアルギン酸ゲル粒子の製
造を行った。
【００２１】以上の実施例１〜４で得られたアルギン酸
ゲル粒子の粒度分布（粒径ｄ）と平均粒径（ｄAVE ）
を、印加電圧（φ）及び距離（Ｌ）と共に、実施例１は
図２（イ）、実施例２は図２（ロ）、実施例３は図２
（ハ）、実施例４は図２（ニ）に、それぞれ示す。電場
強度はφ／Ｌ（ＫＶ／ｍｍ）となる。なお、粒度分布及
び平均粒径は、霧化した液滴と生成ゲル粒子との間で大
きさに差がなく、また微小な半透明のゲル粒子を光学顕
微鏡で撮像することが困難であるため、レーザー位相ド
ップラー型粒子解析装置を用いたアルギン酸ナトリウム
の霧滴状態の計測によって求められたものである。図２
（イ）〜（ニ）より、本発明方法にて得られたアルギン
酸ゲル粒子は非常に微細なものであることが判る。
ゲル粒子の粒度分布（粒径ｄ）と平均粒径（ｄAVE ）
を、印加電圧（φ）及び距離（Ｌ）と共に、実施例１は
図２（イ）、実施例２は図２（ロ）、実施例３は図２
（ハ）、実施例４は図２（ニ）に、それぞれ示す。電場
強度はφ／Ｌ（ＫＶ／ｍｍ）となる。なお、粒度分布及
び平均粒径は、霧化した液滴と生成ゲル粒子との間で大
きさに差がなく、また微小な半透明のゲル粒子を光学顕
微鏡で撮像することが困難であるため、レーザー位相ド
ップラー型粒子解析装置を用いたアルギン酸ナトリウム
の霧滴状態の計測によって求められたものである。図２
（イ）〜（ニ）より、本発明方法にて得られたアルギン
酸ゲル粒子は非常に微細なものであることが判る。
【００２２】
【発明の効果】請求項１の発明に係る微粒高分子ゲルの
製造方法によれば、電気流体力学的な噴霧手段で高分子
溶液を霧化し、これをゲル化剤溶液の液面上に噴霧する
ことにより、霧滴単位のゲル化反応を生じさせることか
ら、極めて微細で且つ均一な粒度を有する上に整った球
形粒子の割合が多い微粒高分子ゲルを容易に且つ確実に
製出させることができる。
製造方法によれば、電気流体力学的な噴霧手段で高分子
溶液を霧化し、これをゲル化剤溶液の液面上に噴霧する
ことにより、霧滴単位のゲル化反応を生じさせることか
ら、極めて微細で且つ均一な粒度を有する上に整った球
形粒子の割合が多い微粒高分子ゲルを容易に且つ確実に
製出させることができる。
【００２３】請求項２の発明によれば、上記の製造方法
により、模擬血液の疑似赤血球として好適に使用できる
微粒アルギン酸ゲル粒子が得られる。
により、模擬血液の疑似赤血球として好適に使用できる
微粒アルギン酸ゲル粒子が得られる。
【００２４】請求項３の発明によれば、上記の微粒高分
子ゲルの製造方法において、微粒化のための電場強度を
特定範囲に設定することから、非常に微細な高分子ゲル
粒子をより安定的に製出できるという利点がある。
子ゲルの製造方法において、微粒化のための電場強度を
特定範囲に設定することから、非常に微細な高分子ゲル
粒子をより安定的に製出できるという利点がある。
【００２５】請求項４の発明によれば、上記の微粒高分
子ゲルの製造方法において、高分子溶液を流出させるノ
ズル口と反応容器との間に配置したワッシャー形電極に
より、霧化した高分子溶液のジェットを微粒化に好まし
い状態に調整できるという利点がある。
子ゲルの製造方法において、高分子溶液を流出させるノ
ズル口と反応容器との間に配置したワッシャー形電極に
より、霧化した高分子溶液のジェットを微粒化に好まし
い状態に調整できるという利点がある。
【００２６】請求項５の発明によれば、上記の微粒高分
子ゲルの製造方法において、ノズル口の周囲から放出す
るガスにより、コロナ放電を防止して電場を安定に保持
できると共に、ガス流による誘導作用で霧化した高分子
溶液のジェットの状態をより安定化できるという利点が
ある。
子ゲルの製造方法において、ノズル口の周囲から放出す
るガスにより、コロナ放電を防止して電場を安定に保持
できると共に、ガス流による誘導作用で霧化した高分子
溶液のジェットの状態をより安定化できるという利点が
ある。
【図１】 本発明の微粒高分子ゲルの製造方法に使用す
る噴霧装置の構成例を示す模式図である。
る噴霧装置の構成例を示す模式図である。
【図２】 本発明の実施例にて得られたアルギン酸ゲル
粒子の粒度分布を示し、（イ）は実施例１、（ロ）は実
施例２、（ハ）は実施例３、（ニ）は実施例４、のそれ
ぞれ特性図である。
粒子の粒度分布を示し、（イ）は実施例１、（ロ）は実
施例２、（ハ）は実施例３、（ニ）は実施例４、のそれ
ぞれ特性図である。
１ 極細ニードル型ノズル １ａ ノズル口 ２ 反応容器 ３ ワッシャー形電極 ４ 原料槽 ５ 直流高圧電源 Ａ 高分子溶液 Ｂ ゲル化剤溶液 Ｇ ガス Ｊ 霧化したジェット
Claims (5)
- 【請求項１】 極細ニードル型ノズルとアースされた反
応容器とを電極とし、予め該反応容器内にゲル化剤溶液
を収容しておき、前記の両電極間に電場を形成すると共
に、前記ノズルに高分子溶液を供給してノズル口から電
場中に流出させることにより、この高分子溶液を霧化し
て前記反応容器の液面上に噴霧し、ゲル化剤溶液中で霧
滴単位のゲル化反応を生じさせることを特徴とする微粒
高分子ゲルの製造方法。 - 【請求項２】 高分子溶液としてアルギン酸塩を含む水
溶液を用いると共に、ゲル化剤溶液としてアルギン酸の
カルボン酸イオンとイオン結合する金属イオンを含む水
溶液を用いる請求項１記載の微粒高分子ゲルの製造方
法。 - 【請求項３】 電場強度を０．０２〜１０ＫＶ／ｍｍに
設定する請求項１又は２に記載の微粒高分子ゲルの製造
方法。 - 【請求項４】 前記ノズル口と反応容器との間にワッシ
ャー形電極を配置し、霧化した高分子溶液を該ワッシャ
ー形電極の内側を通してゲル化剤溶液の液面上に噴霧す
る請求項１〜３のいずれかに記載の微粒高分子ゲルの製
造方法。 - 【請求項５】 前記ノズル口の周囲より、反応系に対し
て不活性なガスを放出する請求項１〜５のいずれかに記
載の微粒高分子ゲルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000194499A JP2002012669A (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 微粒高分子ゲルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2000194499A JP2002012669A (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 微粒高分子ゲルの製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002012669A true JP2002012669A (ja) | 2002-01-15 |
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ID=18693319
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000194499A Withdrawn JP2002012669A (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 微粒高分子ゲルの製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002012669A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100917185B1 (ko) | 2007-11-13 | 2009-09-15 | (주)아모레퍼시픽 | 고분자 입자제조장치, 고분자입자 제조방법 및 이 방법에의해 제조된 고분자 입자를 포함하는 조성물 |
| WO2016031695A1 (ja) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 分散体の製造方法及び製造装置 |
| US9862799B2 (en) | 2014-04-24 | 2018-01-09 | May-Hwa Enterprise Corporation | Polymer particle and preparation method thereof |
| WO2018043696A1 (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | ラジカル重合による分子量分布を制御されたポリマーの製造方法 |
| JP2020125256A (ja) * | 2019-02-04 | 2020-08-20 | 日清紡ホールディングス株式会社 | 疎水性アルギン酸粒子群及びその製造方法 |
| JP2021020146A (ja) * | 2019-07-25 | 2021-02-18 | 三菱ケミカルエンジニアリング株式会社 | 反応生成物製造装置及び反応生成物製造方法 |
| JP2021020144A (ja) * | 2019-07-25 | 2021-02-18 | 三菱ケミカルエンジニアリング株式会社 | 反応生成物製造装置及び反応生成物製造方法 |
| WO2021251034A1 (ja) * | 2020-06-11 | 2021-12-16 | 日清紡ホールディングス株式会社 | 両親媒性アルギン酸粒子群及びその製造方法 |
-
2000
- 2000-06-28 JP JP2000194499A patent/JP2002012669A/ja not_active Withdrawn
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| KR101849157B1 (ko) | 2014-08-28 | 2018-04-16 | 고쿠리츠켄큐카이하츠호진 상교기쥬츠 소고켄큐쇼 | 분산체의 제조 방법 및 제조 장치 |
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