JP2009515801A - 乾燥液体、その製造方法およびその製造のための装置 - Google Patents
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Abstract
乾燥液体、その製造方法およびその製造のための装置に関する。５μｍ未満の個々の液滴を有する疎水性の熱分解法シリカを含有する乾燥液体は、液体および疎水性シリカを、強力撹拌機を用いて混合することにより製造され、その際、ウォール−チャネリングスターラーを同時に動かし、かつこの強力撹拌機をその軸方向に動かす。
Description
本発明は乾燥液体（Dry liquids）、その製造方法およびその製造のための装置に関する。
乾燥液体、特に乾燥水は、US 3,393,155中に開示されている。
これらは、５０ミリミクロンを上回らない平均粒径を有する熱分解法シリカから構成され、その表面は疎水性を帯びていてもよく、かつカプセル化された形で５〜１０倍の液体量を含有する。
粉末（乾燥水）は、多量の水の割合にもかかわらず粉末の外観を有する。
公知の乾燥粉末は、液体を微細な液滴に分離し、かつこれらの微細な液滴と撥水剤である熱分解法シリカとを、高エネルギー入力により混合することにより製造され、その結果、この液体の液滴は、撥水性シリカによって完全に包囲される(US 3,393,155)。
さらに穿孔（drilling）液体成分は、水と疎水性の熱分解法シリカとを、高い剪断条件下で混合および組み合わせることにより製造することができ、その際、流動可能な、乾燥粉末固体生成物が得られる。
混合は、高い剪断条件下で実施することができる。したがって、高速ポンプまたは分散機を実験室において使用することができる。大規模においては、ブレードを備えた回転式撹拌機、混合ポンプまたは混合物中に高剪断エネルギーを導入するのに適した任意の他のミキサーを使用することができる(US 3,951,824)。さらに乾燥水を、シリカと水とを撹拌することにより製造することができ、かつ消火剤として使用することができることは公知である。これは低温で貯蔵することができ、それというのも、極めて低い温度であっても粉末としてのその流動性を喪失することがないためである(US 5,342,597およびUS 4,008,170)。
さらに乾燥水は「ロッキングミキサー（rocking mixer）」または振とう装置を、混合物の高速運動のための装置として使用することにより製造することができることが知られている(US 2004/0028710 Al)。
公知方法は、極めて少量の乾燥水のみが製造できるといった欠点を有する。
さらに公知の乾燥液体は、制限された貯蔵安定性のみを有する。
したがって本発明の課題は、この欠点を有することのない乾燥液体を開発することである。さらに多量の乾燥水を製造できる方法を開発することが意図された。
本発明は、疎水性の熱分解法シリカを含有する乾燥液体に関し、この場合、この液体は、個々の液滴の大きさが５μｍ未満であることを特徴とする。
好ましくは、個々の液滴の大きさは１〜４．５μｍの範囲であってもよい。
さらに本発明は、疎水性の熱分解法シリカを含有する乾燥液体に関し、この場合、この液体は、以下の物理化学的パラメータによって特徴付けられる：
粒度分布（凝集体径分布）（積算値 ふるい下（undersize））
粒度分布（凝集体径分布）（積算値 ふるい下（undersize））
さらに本発明は、乾燥液体を製造するための方法に関し、この場合、この方法は、液体および疎水性の熱分解法シリカを容器中に導入し、かつここで強力撹拌機（high-intensity stirrer）を用いて混合し、その際、ウォール−チャネリングスターラー（wall-channelling stirrer）は同時に運動し、かつ、この強力撹拌機は、その軸方向において運動する。
本発明によれば液滴を、強力撹拌機を用いて、場合によっては剪断力を用いて製造する。
これらの液滴を、疎水性の熱分解法シリカと一緒に接触させる。スターラーは、ウォール−チャネリング型の低回転スターラーであってもよく、これによって材料は、強力撹拌機による混合が生じないデッドゾーンから強力撹拌機の剪断領域に運搬される。
軸運動、たとえば上方および下方への運動によって、激しい混合を軸方向で生じさせることを確保することが可能である。
容器は、円筒形状、球形状、円錐を備えた円筒形状または球形を備えた円筒形状を有していてもよい。
歯付きディスクスターラー（Toothed-disc stirrers）は、強力撹拌機として使用することができる。
液体は医薬、化粧品中の水、水性塩溶液、グリセロールの水性溶液および同様の水−混和性の液体成分等を意味すると理解されてもよい。
さらに本発明は、乾燥液体を製造するための方法を実施するための装置に関し、この場合、この装置は、強力撹拌機（１）、容器（３）およびウォール−チャネリングスターラー（１０）から成り、その際、強力撹拌機（１）は軸方向において運動可能である程度に配置されている。
本発明は、良好な貯蔵安定性を有する乾燥液体を生じるといった利点を有する。
本発明による方法および本発明による装置は、詳細に説明され、かつ図面に基づいて記載される：
図１によれば、歯付きディスクスターラー１は、１２〜４５ｍ／ｓの周速度で、強力撹拌機として操作される。歯付きディスクスターラー１は、歯付きディスク２を有し、かつ時計回りに回転する。容器３は、円筒部分４および円錐部分５を有する。円筒４の直径と円錐５の直径との比は１〜０．３である。円錐５と強力撹拌機との比は０．９〜０．３である。円筒４の高さと直径との比は１〜２である。円錐５の高さと直径との比は１〜３である。
図１によれば、歯付きディスクスターラー１は、１２〜４５ｍ／ｓの周速度で、強力撹拌機として操作される。歯付きディスクスターラー１は、歯付きディスク２を有し、かつ時計回りに回転する。容器３は、円筒部分４および円錐部分５を有する。円筒４の直径と円錐５の直径との比は１〜０．３である。円錐５と強力撹拌機との比は０．９〜０．３である。円筒４の高さと直径との比は１〜２である。円錐５の高さと直径との比は１〜３である。
強力撹拌機１の回転は、以下の運動および生成物流を生じる。
生成物流６および７は、強力撹拌機１の回転により生じ、この場合、これは運動８の意味において軸方向に、すなわち縦に運転することができる。
強力撹拌機１を単独で、１個の垂直板中でのみ操作する場合には、水の局所的堆積が容器の壁において形成され、それというのも、液滴形成が、増加した粉末形成に伴って変化するためである。デッドゾーンは、変化した流れ挙動により形成される。
ウォール−チャネリングアンカースターラー１０の洗浄アームの運動９は、水の局所的堆積およびデッドゾーンの形成を抑止する。均一な激しい混合が生じる。アンカースターラー１０の洗浄アームの運動は０．２〜２ｍ／ｓであってもよい。
実施例：
乾燥液体を、図１に示すような本発明による装置を用いて製造する：個々の条件は第１表に示す：
乾燥液体を、図１に示すような本発明による装置を用いて製造する：個々の条件は第１表に示す：
周速度上の個々の液滴の大きさの依存性は、図２において図示する。
個々の液滴の粒径は、ＴＥＭ分析を用いて（bred分析）、凍結乾燥された（凍結調製：Cyryoprepared）乾燥液体上で測定する。
凍結調製は、以下のようにして実施される。
凍結調製において、凍結調製チャンバーを、先ず、液体窒素を用いて約１００Ｋに冷却する。調製チャンバーを開けたときに、熱はＮ２を蒸発させ、その結果、調製は、乾燥Ｎ２雰囲気中で生じる。調製ホルダーを同様に約１００Ｋに、液体Ｎ２をホルダーのデュアーに導入することにより冷却する。
調製物１に関して、「乾燥水」は、薄いポリマー層で被覆した調製支持ネット上に積もり（dusted）、低温に冷却された調製チャンバー中の濾紙片上に置かれ、かつ凍結された。
調製物２に関して、エタンを銅容器中で液化する。「乾燥水」が積もった小さいネットをエタン中に浸漬する。液化エタンの高い熱容量にしたがって、ここで水は、調製物１とは対照的に、一般に非晶質の形で急速に凍結する。試料は、調製物１とは対照的に冷却時にもはや変化しえない。
その後に凍結調製物を、調製ホルダーに移し、かつ透過電子顕微鏡に移す。ホルダーを低温に冷却することから、調製物はＴＥＭ中で、凍結状態で分析することができる。
凝集体径分布は、RETSCH GmbH & Co. KG, D-42781 Haanからのカムサイザー（Camsizer）を用いて測定した。
１ 強力撹拌機、 ２ 歯付きディスク、 ３ 容器、 ４ 円筒部分、 ５ 円錐部分、 ６ 生成物流、 ７ 生成物流、 ８ 運動、 ９ 洗浄アームの運動、 １０ アンカースターラー
Claims (4)
- 個々の液滴径が５μｍ未満であることを特徴とする、疎水性の熱分解法シリカを含有する乾燥液体。
- 以下の物理化学的パラメータ：
粒度分布（凝集体径分布）（積算値ふるい下）
- 液体および疎水性の熱分解法シリカを容器中に導入し、かつここで強力撹拌機によって混合し、その際、ウォール−チャネリングスターラーを同時に動かし、かつ強力撹拌機をその軸方向に動かすことを特徴とする、請求項１または２に記載の乾燥液体の製造方法。
- 強力撹拌機（１）、容器（３）および撹拌機（１０）から成り、その際、強力撹拌機（１）を、軸方向に動かすことが可能であるように配置することを特徴とする、請求項３に記載の方法を実施するための装置。
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