JP2011515693A - 2つの液体間の界面張力を決定するための方法および設備、並びに、様々な液体を選別する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−内側液体と呼ばれる第1の液体が内側フロー部材内に流されるとともに、外側液体と呼ばれる第2の液体が外側フロー部材内に流され、それぞれの内側フロー部材および外側フロー部材が同軸であり、内側フロー部材が外側フロー部材の内容積中へ開口するステップと、
−外側フロー部材内における内側フロー部材の出口の下流側で、
i)内側液体の液滴が外側液体により形成されるキャリア相P中に形成されるように、
ii)または、内側液体の連続噴流が外側液体中に形成されるように、
状態が最初に設定されるステップと、
−2つの液体の少なくとも一方の流速が変えられるステップと、
−遷移値と呼ばれる液体流速値の対が特定され、その値から、
i)その後に内側液体の連続噴流が外側液体中に形成され、
ii)または、その後に内側液体の液滴が外側液体中に形成される、
ステップと、
−そこから、これらの2つの液体間の界面張力が推定されるステップと、を含む方法である。
−内側フロー部材の直径が10ミクロン〜2ミリメートル、特に10〜200ミクロンであり、一方、外側フロー部材の直径が50ミクロン〜4ミリメートル、好ましくは100〜500ミクロンであり、
−内側フロー部材の直径に対する外側フロー部材の直径の比率が1.2〜10、好ましくは1.5〜5であり、
−2つの液体が1マイクロリットル/時〜100ml/時、好ましくは10〜10000マイクロリットル/時の流速で流され、
−外側流速と呼ばれる外側液体の流速が固定され、内側流速と呼ばれる内側液体の流速が変えられ、
−固定された外側液体流速、内側液体の遷移流速、外側毛細管の直径、並びに、内側液体および外側液体の粘度から、界面張力の値が推定され、
−この界面張力値を推定するために、以下の方程式が使用され、
−界面活性剤が2つの液体に加えられ、液滴の形成の時間が変えられ、異なる液滴形成時間に関して、これらの2つの同じ液体間の界面張力の幾つかの値が決定され、液滴形成時間の関数としてのこれらの界面張力値の変化を表わす曲線が生成され、および、界面張力が形成時間に応じてほぼ一定な領域とこの形成時間が減少するにつれてこの界面張力が増大する隣接する領域との間の遷移に対応する界面活性剤の特性時間が特定され、
−内側フロー部材の出口の下流側で外側フロー部材の両側にレーザ放射体とフォトダイオードとを配置することにより、液滴の存在または噴流の存在が特定される。
−同軸な内側フロー部材および外側フロー部材であって、内側フロー部材が外側フロー部材の内容積中に開口する、内側フロー部材および外側フロー部材と、
−2つのフロー部材に2つの液体をそれぞれ供給するための手段と、
−少なくとも一方の液体の流速を変えるための手段と、
−第2の液体中での第1の液体の流れを観察するための手段と、
を備える設備である。
−様々な液体対は、少なくとも1つの物質を少なくとも一方の液体に対して加えることにより生成され、この物質は特に界面活性剤および/またはポリマーおよび/または固体粒子であり、
−様々な液体対は、少なくとも一方の液体の少なくとも1つの状態、特に液体のpHおよび/または温度および/または圧力を変えることにより生成される。
以下、単なる非限定的な例として与えられる添付図面を参照して、本発明について説明する。
2’ …出口
4…外側フロー部材
6…レーザ放射体
8…フォトダイオード
Claims (14)
- 2つの液体間の界面張力の少なくとも1つの値を決定するための方法であって、以下のステップ、
−内側液体(Li)と呼ばれる第1の液体が内側フロー部材(2)内に流されるとともに、外側液体(Le)と呼ばれる第2の液体が外側フロー部材(4)内に流され、それぞれの前記内側フロー部材および前記外側フロー部材が同軸であり、前記内側フロー部材が前記外側フロー部材の内容積中へ開口するステップと、
−前記外側フロー部材内における前記内側フロー部材の出口(2’)の下流側で、
i)内側液体の液滴(G)が外側液体により形成されるキャリア相(P)中に形成されるように、
ii)または、内側液体の連続噴流(J)が外側液体中に形成されるように、
状態が最初に設定されるステップと、
−2つの液体の少なくとも一方の流速が変えられるステップと、
−遷移値と呼ばれる液体流速値の対が特定され、その値から、
i)その後に内側液体の連続噴流が外側液体中に形成され、
ii)または、その後に内側液体の液滴が外側液体中に形成される、
ステップと、
−これらの2つの液体間の界面張力(γ)が推定されるステップと
を含む方法。 - 前記内側フロー部材(2)の直径(Di)が、10ミクロン〜2ミリメートル、特に10〜200ミクロンであり、前記外側フロー部材(4)の直径(De)が、50ミクロン〜4ミリメートル、好ましくは100〜500ミクロンであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記内側フロー部材の直径に対する前記外側フロー部材の直径の比率が1.2〜10、好ましくは1.5〜5であることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 前記2つの液体(Li、Le)が、1マイクロリットル/時〜100ml/時、好ましくは10〜10000マイクロリットル/時の流速(Qi、Qe)で流されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 外側流速と呼ばれる外側液体の流速(Qe)が固定されるとともに、内側流速と呼ばれる内側液体の流速(Qi)が変えられることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 固定された外側液体流速、内側液体の遷移流速、外側毛細管の直径、並びに、内側液体および外側液体の粘度から、界面張力の値が推定されることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 同じ2つの液体間の界面張力の複数の値が、様々な外側流速(Qe)を連続的に固定し、その後、このように固定されたこれらの値毎に内側流速を変えることにより決定されることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 界面活性剤が前記2つの液体に加えられ、液滴(G)の形成の時間(t)が変えられ、異なる液滴形成時間(t1−tn)に関して、これらの2つの同じ液体間の界面張力の複数の値が決定され、液滴形成時間の関数としてのこれらの界面張力値の変化を表わす曲線が生成され、界面張力が形成時間に応じてほぼ一定な第1領域(I)とこの形成時間が減少するにつれてこの界面張力が増大する隣接する第2領域(II)との間の遷移に対応する界面活性剤の特性時間(tK)が特定されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記内側フロー部材(2)の出口(2’)の下流側で前記外側フロー部材(4)の両側にレーザ放射体(6)とフォトダイオード(8)とを配置することにより、液滴(G)の存在または噴流(J)の存在を特定することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- −同軸な内側フロー部材(2)および外側フロー部材(4)であって、前記内側フロー部材が前記外側フロー部材の内容積中に開口する、前記内側フロー部材および前記外側フロー部材と、
−前記2つのフロー部材に2つの液体(Li、Le)をそれぞれ供給するための手段と、
−少なくとも一方の液体の流速を変えるための手段と、
−第2の液体中での第1の液体の流れを観察するための手段(6、8)と、
を備える請求項1〜10の何れか1項に記載の方法を行うための設備。 - 様々な液体対を選別する方法であって、これらの様々な液体対が生成され、これらの液体対のそれぞれに関する少なくとも1つの界面張力が請求項1〜10の何れか1項に記載の方法を使用して決定され、複数の液体対から少なくとも1つの好ましい液体対が特定される方法。
- 前記様々な液体対は、少なくとも1つの物質を少なくとも一方の液体に対して加えることにより生成され、この物質は特に界面活性剤および/またはポリマーおよび/または固体粒子であることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記様々な液体対は、少なくとも一方の液体の少なくとも1つの状態、特に液体のpHおよび/または温度および/または圧力を変えることにより生成されることを特徴とする請求項12又は13に記載の方法。
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