JP2016518977A5

JP2016518977A5 -

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Publication number: JP2016518977A5
Application number: JP2016509086A
Authority: JP
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2017-06-01

Description

本発明の所与の側面に関して記載される実施形態の要素は、本発明の別の側面の種々の実施形態において使用され得る。例えば、ある独立請求項に従属する従属請求項の特徴は、他のいずれかの独立請求項の装置および／または方法において使用することができることが企図される。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
エマルション混合物（例えばエマルション）の２以上の相を分離する方法であって、前記方法は、
（ａ）前記混合物に正味かつ単極の電荷を提供し（例えば、前記混合物中の隣接する液滴が正味かつ単極の電荷を獲得するように）、それによって前記混合物中の同様の相の液滴の合体を強化し、２以上の結合した相を生成するかまたはその生成を強化するステップと、
（ｂ）前記２以上の結合した相を回収するステップと
を含む、方法。
（項目２）
ステップ（ａ）は、コロナ放電により前記混合物をイオン照射することを含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
ステップ（ａ）は、エミッタ電極（例えば、鋭い電極）およびコレクタ電極（例えば、鋭くない電極）を提供することを含み、少なくとも前記コレクタ電極は前記混合物と物理的に接触しており、コロナ放電閾値以上の電位差が前記エミッタ電極と前記コレクタ電極との間に印加される、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記エミッタ電極は、前記混合物と物理的に接触していない、項目３に記載の方法。
（項目５）
ガス媒体（例えば、窒素、酸素、空気、アルゴン、ヘリウム等、またはその混合物）が、前記エミッタ電極と前記混合物との間に位置している、項目４に記載の方法。
（項目６）
前記コレクタ電極は、接地されている、項目３〜５のいずれか１項に記載の方法。
（項目７）
前記エミッタ電極は、鋭い電極（例えば、１本の針、複数の針、１つのブレードまたは複数のブレード、細いワイヤまたは複数のワイヤ、ヘリカル、のこぎり歯等）である、項目３〜６のいずれか１項に記載の方法。
（項目８）
前記エミッタ電極は、被覆および／またはテクスチャ加工されている（例えば、微細構造、ナノチューブ（例えば、ＣＮＴ）、ナノ構造、または他の鋭い形状で被覆および／またはテクスチャ加工されている）、項目３〜７のいずれか１項に記載の方法。
（項目９）
前記エミッタ電極は、イオン化によって誘導される腐食に対して抵抗力がある材料でできているかまたは被覆されている、項目３〜８のいずれか１項に記載の方法。
（項目１０）
前記コレクタ電極は、金属、ケイ素、および自然酸化物を伴うケイ素から成る群から選択される１以上の部材を含み、および／または前記コレクタ電極は、誘電体膜で被覆されている（例えば、および／または、前記コレクタ電極は、前記混合物を含む基板であり、例えば、チャネル、パイプ、プレート等である）、項目３〜９のいずれか１項に記載の方法。
（項目１１）
前記エミッタ電極と前記混合物との間の前記電位差は、前記エミッタ電極に高電圧を印加することによって、または前記エミッタ電極の極性を反転させることにより前記混合物に高電圧を印加することによって確立される、項目３〜１０のいずれか１項に記載の方法。
（項目１２）
電場が、連続的な交流もしくは直流放電によって、またはパルス放電によって印加される、項目３〜１１のいずれかに記載の方法。
（項目１３）
前記放電は、２段階、３段階、または複数段階の放電である（例えば、放電の時間差がある）、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記放電は、直接放電またはバリア放電である、項目１２または１３に記載の方法。
（項目１５）
混合物の特性に基づいて電圧を調整することをさらに含む、項目３〜１４のいずれか１項に記載の方法。
（項目１６）
前記分離は、前記混合物の輸送中に（例えば、ベルトコンベヤ上で）実行される、項目１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
（項目１７）
ステップ（ａ）は、前記混合物の一部に単極電荷を提供することを含み、前記方法は、前記混合物の帯電した部分を前記混合物の残りの部分に混合し、それによって前記混合物中の同様の相の液滴の合体を強化し、２以上の結合した相を生成するかまたはその生成を強化することと、（ｂ）前記２以上の結合した相を回収することとをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目１８）
ステップ（ａ）は、正味かつ単極の電荷を有する物質（例えば、液滴、液浴、または液流）を前記混合物に注入するか、噴霧するか、または別様に導入し、それによって前記混合物中の同様の相の液滴の合体を強化し、２以上の結合した相を生成するかまたはその生成を強化することを含む、項目１に記載の方法。
（項目１９）
ステップ（ａ）は、正味かつ単極の電荷を有するイオン化ガス（例えば、別々のプロセスでイオン化されたガス、前記混合物への輸送中にイオン化されたガス、コロナ放電チャンバ内でコロナ放電によってイオン化されたガス）を前記混合物に注入することを含む、項目１に記載の方法。
（項目２０）
前記イオン化ガスは、単一の場所から前記混合物に注入されるか、または複数のポイントから前記混合物に注入される、項目１９に記載の方法。
（項目２１）
ステップ（ａ）の前に前記混合物を撹拌することをさらに含む、先行する項目１８〜２０のいずれか１項に記載の方法。
（項目２２）
ステップ（ａ）は、前記混合物を正味かつ単極の電荷を有する基板（例えば、摩擦帯電によって印加された電荷を有する基板）に導入することを含む、項目１に記載の方法。
（項目２３）
前記単極電荷は、正である、項目１〜２２のいずれか１項に記載の方法。
（項目２４）
前記単極電荷は、負である、項目１〜２２のいずれか１項に記載の方法。
（項目２５）
前記混合物は、正味かつ単極の電荷を維持する一方で、正電荷および負電荷を有する種の組み合わせ（例えば、所与の期間にわたって変化し得る）を含む、項目１〜２２のいずれか１項に記載の方法。
（項目２６）
ステップ（ａ）は、導管を介した前記混合物の輸送中に摩擦帯電により電荷を印加することを含み、前記導管は、摩擦帯電による帯電を改善するように構成されているコーティングを含む、項目１に記載の方法。
（項目２７）
ステップ（ａ）は、正味かつ単極の電荷の直接注入、伝導、誘導、および／またはそれらの任意の組み合わせによって電荷を印加することを含む、項目１に記載の方法。
（項目２８）
前記混合物は、複数の液相を含む、項目１〜２７のいずれか１項に記載の方法。
（項目２９）
前記混合物は、粒子、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、および細胞から成る群から選択される１以上の部材を含む（例えば、前記混合物は、粒子または界面活性剤等の安定剤を含む）、項目１〜２８のいずれか１項に記載の方法。
（項目３０）
前記混合物は、導電率の低い液体を含む（例えば、絶縁液体または誘電液体、例えば、前記導電率の低い液体が前記混合物の少なくとも５０重量％を占める）、項目２９に記載の方法。
（項目３１）
前記混合物は水相を含み、前記水相は、少なくとも約０．５Ｍ（例えば、少なくとも約１Ｍ、少なくとも約１．５Ｍ、少なくとも約２．０Ｍ）の塩分含有量を有する、項目１〜３０のいずれか１項に記載の方法。
（項目３２）
前記正味かつ単極の電荷の導入前、前記混合物は、直径約１０００マイクロメートル以下（例えば、≦５００μｍ、≦４００μｍ、≦３００μｍ、≦１００μｍ、≦５０μｍ、≦３０μｍ、≦２０μｍ、≦１０μｍ、≦１μｍ、≦９００ｎｍ、≦５００ｎｍ、≦３００ｎｍ、≦１００ｎｍ、≦５０ｎｍ、≦３０ｎｍ、≦１０ｎｍ）の平均液滴径を有する液滴の相を含み、前記液滴は、前記正味かつ単極の電荷の導入後に合体する、項目１〜３１のいずれか１項に記載の方法。
（項目３３）
前記混合物は、水相および非水相（例えば、油）を含む二相エマルションであり、前記水相は、前記エマルションの５０重量％以下（例えば、≦４０重量％、≦３０重量％、≦２０重量％、≦１０重量％、≦５重量％、≦３重量％、≦１重量％、または≦０．５重量％）である、項目１〜３２のいずれか１項に記載の方法。
（項目３４）
前記混合物は、水相および非水相（例えば、油）を含む二相エマルションであり、前記非水相は、前記エマルションの５０重量％以下（例えば、≦４０重量％、≦３０重量％、≦２０重量％、≦１０重量％、≦５重量％、≦３重量％、≦１重量％、または≦０．５重量％）である、項目１〜３３のいずれか１項に記載の方法。
（項目３５）
前記混合物は、三相混合物である、項目１〜３４のいずれか１項に記載の方法。
（項目３６）
前記混合物は、液相、固相、および気相を含む、項目１〜３５のいずれか１項に記載の方法。
（項目３７）
前記混合物は、油中気泡混合物または油中泡沫混合物である、項目１〜３６のいずれか１項に記載の方法。
（項目３８）
前記混合物は、乳化剤（例えば、界面活性剤）を含む、項目１〜３７のいずれか１項に記載の方法。
（項目３９）
前記混合物は、少なくとも約０．５Ｍ（例えば、少なくとも約１Ｍ、少なくとも約１．５Ｍ、または少なくとも約２．０Ｍ）の塩分含有量を有する少なくとも１つの相を含む、項目１〜３８のいずれか１項に記載の方法。
（項目４０）
前記混合物は、導電率の高い液体を含む、項目１〜３９のいずれか１項に記載の方法。
（項目４１）
前記混合物は、油を含み、前記油は、約１０ ^−１４Ｓ／ｍ（絶縁性が高い）〜約１０ ^−５Ｓ／ｍ（導電性が高い）の導電率を有する、項目１〜４０のいずれか１項に記載の方法。
（項目４２）
前記混合物は、約１０ ^−７Ｓ／ｍ〜約１００Ｓ／ｍの導電率を有する、項目１〜４１のいずれか１項に記載の方法。
（項目４３）
前記ガス媒体は、流動性である、項目５に記載の方法。
（項目４４）
放電（Ｖ−Ｉ）特性の質を最適化するため、および電気破壊限界を制御するために、前記ガス媒体の温度および／または圧力を調節することをさらに含む、項目５または４２のいずれか１項に記載の方法。
（項目４５）
混合物（例えば、エマルション）の２以上の相を分離するためのシステムであって、前記システムは、
（ａ）容器または支持体であって、前記容器または支持体は、その中またはその上に前記混合物を含むかまたは支持し、前記容器または支持体は、接地されたコレクタ電極を備え（例えば、接地されたコレクタ電極であり）、前記容器または支持体は、傾斜部、リップ部、縁辺部、および／または他の隆起部を備えている、容器または支持体と、
（ｂ）前記混合物と物理的に接触していないエミッタ電極と、
（ｃ）コロナ放電閾値以上の電位差を前記エミッタ電極と前記コレクタ電極との間に印加するように構成されている電源と
を備え、
ガス媒体（例えば、窒素、酸素、空気、アルゴン、ヘリウム等、またはそれらの混合物）が、前記エミッタ電極と前記混合物との間に位置し、コロナ放電閾値以上の電位差が前記エミッタ電極と前記コレクタ電極との間に印加されると、前記容器または支持体は、その中および／またはその上を通る前記混合物の第１の相の通過を可能にするが、その中および／またはその上を通る前記混合物の少なくとも第２の相の通過を可能にせず（例えば、コロナ放電分離の差動拡散またはポンピング効果を利用する）、それによって、前記混合物の２以上の相の分離を引き起こすかまたは促進するように構成されている、
システム。
（項目４６）
前記電源は、従来の電源（例えば、電池、直流電源、交流電源、または直流／交流電源）である、項目４５に記載のシステム。
（項目４７）
前記電源は、静電発電機（例えば、バンデグラーフ発電機）である、項目４５に記載のシステム。
（項目４８）
前記システムは、スキマー、重力分離器、および遠心分離器から成る群から選択される１以上の部材を備えている、項目４５に記載のシステム。
（項目４９）
前記エミッタ電極および／または前記コレクタ電極は、裸である、項目４５〜４８のいずれか１項に記載のシステム。
（項目５０）
前記エミッタ電極および／または前記コレクタ電極は、被覆されている、項目４５〜４８のいずれか１項に記載のシステム。

Claims

エマルション混合物の２以上の相を分離する方法であって、前記方法は、
（ａ）前記混合物に正味かつ単極の電荷を提供し、それによって前記混合物中の同様の相の液滴の合体を強化し、２以上の結合した相を生成するかまたはその生成を強化するステップと、
（ｂ）前記２以上の結合した相を回収するステップと
を含む、方法。
ステップ（ａ）は、コロナ放電により前記混合物をイオン照射することを含む、請求項１に記載の方法。
ステップ（ａ）は、エミッタ電極およびコレクタ電極を提供することを含み、少なくとも前記コレクタ電極は前記混合物と物理的に接触しており、コロナ放電閾値以上の電位差が前記エミッタ電極と前記コレクタ電極との間に印加される、請求項２に記載の方法。
前記エミッタ電極は、前記混合物と物理的に接触していない、請求項３に記載の方法。
ガス媒体が、前記エミッタ電極と前記混合物との間に位置している、請求項４に記載の方法。
前記コレクタ電極は、接地されている、請求項３に記載の方法。
前記エミッタ電極は、鋭い電極である、請求項３に記載の方法。
前記エミッタ電極は、被覆および／またはテクスチャ加工されている、請求項３に記載の方法。
前記エミッタ電極は、イオン化によって誘導される腐食に対して抵抗力がある材料でできているかまたは被覆されている、請求項３に記載の方法。
前記コレクタ電極は、金属、ケイ素、および自然酸化物を伴うケイ素から成る群から選択される１以上の部材を含み、および／または前記コレクタ電極は、誘電体膜で被覆されている、請求項３に記載の方法。
前記エミッタ電極と前記混合物との間の前記電位差は、前記エミッタ電極に高電圧を印加することによって、または前記エミッタ電極の極性を反転させることにより前記混合物に高電圧を印加することによって確立される、請求項３に記載の方法。
電場が、連続的な交流もしくは直流放電によって、またはパルス放電によって印加され、前記放電は、２段階、３段階、または複数段階の放電であり、かつ／または
前記放電は、直接放電またはバリア放電である、請求項３に記載の方法。
前記分離は、前記混合物の輸送中に実行される、請求項１に記載の方法。
ステップ（ａ）は、前記混合物の一部に単極電荷を提供することを含み、前記方法は、前記混合物の帯電した部分を前記混合物の残りの部分に混合し、それによって前記混合物中の同様の相の液滴の合体を強化し、２以上の結合した相を生成するかまたはその生成を強化することと、（ｂ）前記２以上の結合した相を回収することとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
ステップ（ａ）は、正味かつ単極の電荷を有する物質を前記混合物に注入するか、噴霧するか、または別様に導入し、それによって前記混合物中の同様の相の液滴の合体を強化し、前記２以上の結合した相を生成するかまたはその生成を強化することを含む、請求項１に記載の方法。
ステップ（ａ）は、正味かつ単極の電荷を有するイオン化ガスを前記混合物に注入することを含む、請求項１に記載の方法。
ステップ（ａ）の前に前記混合物を撹拌することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
ステップ（ａ）は、前記混合物を正味かつ単極の電荷を有する基板に導入することを含み、前記単極電荷は、正または負である、請求項１に記載の方法。
前記混合物は、正味かつ単極の電荷を維持する一方で、正電荷および負電荷を有する種の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。
ステップ（ａ）は、導管を介した前記混合物の輸送中に摩擦帯電により電荷を印加することを含み、前記導管は、摩擦帯電による帯電を改善するように構成されているコーティングを含む、請求項１に記載の方法。
ステップ（ａ）は、正味かつ単極の電荷の直接注入、伝導、誘導、および／またはそれらの任意の組み合わせによって電荷を印加することを含む、請求項１に記載の方法。
前記混合物は、複数の液相を含み、かつ／または、前記混合物は、粒子、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、および細胞から成る群から選択される１以上の部材を含み、かつ／または、前記混合物は、導電率の低い液体を含む、請求項１に記載の方法。
前記混合物は水相を含み、前記水相は、少なくとも約０．５Ｍの塩分含有量を有する、請求項１に記載の方法。
前記正味かつ単極の電荷の導入前、前記混合物は、直径約１０００マイクロメートル以下の平均液滴径を有する液滴の相を含み、前記液滴は、前記正味かつ単極の電荷の導入後に合体する、請求項１に記載の方法。
前記混合物は、水相および非水相を含む二相エマルションであり、前記水相は、前記エマルションの５０重量％以下であり、かつ／または、前記非水相は、前記エマルションの５０重量％以下である、請求項１に記載の方法。
前記混合物は、三相混合物である、請求項１に記載の方法。
前記混合物は、液相、固相、および気相を含む、請求項１に記載の方法。
前記混合物は、油中気泡混合物または油中泡沫混合物であり、かつ／または、前記混合物は、乳化剤を含む、請求項１に記載の方法。
前記混合物は、少なくとも約０．５Ｍの塩分含有量を有する少なくとも１つの相を含む、請求項１に記載の方法。
前記混合物は、油を含み、前記油は、約１０^−１４Ｓ／ｍ（絶縁性が高い）〜約１０^−５Ｓ／ｍ（導電性が高い）の導電率を有する、請求項１に記載の方法。
前記混合物は、約１０^−７Ｓ／ｍ〜約１００Ｓ／ｍの導電率を有する、請求項１に記載の方法。
前記ガス媒体は、流動性である、請求項５に記載の方法。
放電（Ｖ−Ｉ）特性の質を最適化するため、および電気破壊限界を制御するために、前記ガス媒体の温度および／または圧力を調節することをさらに含む、請求項５に記載の方法。