JP5509493B2 - Powder manufacturing method, powder, adsorption device - Google Patents
Powder manufacturing method, powder, adsorption device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5509493B2 JP5509493B2 JP2009133531A JP2009133531A JP5509493B2 JP 5509493 B2 JP5509493 B2 JP 5509493B2 JP 2009133531 A JP2009133531 A JP 2009133531A JP 2009133531 A JP2009133531 A JP 2009133531A JP 5509493 B2 JP5509493 B2 JP 5509493B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- liquid
- slurry
- calcium hydroxide
- temperature
- 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
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 109
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 21
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 90
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 53
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 53
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 53
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 51
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 48
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 47
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 45
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims description 39
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 39
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 8
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 36
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical class [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 13
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 9
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 7
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 6
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 6
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 5
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 5
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 calcium phosphate compound Chemical class 0.000 description 3
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019739 Dicalciumphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NEFBYIFKOOEVPA-UHFFFAOYSA-K dicalcium phosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O NEFBYIFKOOEVPA-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000390 dicalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940038472 dicalcium phosphate Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229910052587 fluorapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940077441 fluorapatite Drugs 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229910000392 octacalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- YIGWVOWKHUSYER-UHFFFAOYSA-F tetracalcium;hydrogen phosphate;diphosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].OP([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O YIGWVOWKHUSYER-UHFFFAOYSA-F 0.000 description 1
- GBNXLQPMFAUCOI-UHFFFAOYSA-H tetracalcium;oxygen(2-);diphosphate Chemical compound [O-2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GBNXLQPMFAUCOI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、粉体の製造方法、粉体、吸着装置に関する。 The present invention relates to a powder manufacturing method, powder, and adsorption device.
セラミックス材料の一種であるリン酸カルシウム系化合物は、例えば、生体材料や、クロマトグラフィーの固定層用材料等として、広く使用されている。 Calcium phosphate compounds, which are a kind of ceramic material, are widely used as, for example, biomaterials, chromatographic fixed layer materials, and the like.
生体材料として使用する場合、リン酸カルシウム系化合物は、スラリー等から粉体を得、この粉体を所望の形状に成形して成形体とし、さらに、この成形体を焼成（焼結）することにより焼結体とされる。そして、かかる焼結体を、人工骨や人工歯根等として、臨床的に使用している。 When used as a biomaterial, the calcium phosphate compound is obtained by obtaining a powder from a slurry, etc., molding the powder into a desired shape to form a molded body, and further firing (sintering) the molded body. It is considered a tie. Such sintered bodies are clinically used as artificial bones, artificial tooth roots, and the like.
また、クロマトグラフィーの固定層用材料として使用する場合、リン酸カルシウム系化合物は、前記生体材料として使用する場合と同様にして粉体を得、この粉体を焼成（焼結）することにより、焼結された粉体（以下、「焼結粉体」と言う。）とされる。そして、かかる焼結粉体を、カラム等に充填して使用している（例えば、特許文献１参照。）。 In addition, when used as a material for a fixed layer of chromatography, the calcium phosphate compound is sintered by obtaining a powder in the same manner as in the case of using it as the biomaterial, and firing (sintering) the powder. Powder (hereinafter referred to as “sintered powder”). The sintered powder is used by filling a column or the like (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、人工骨、人工歯根等として用いる焼結体では、その製造工程の途中で得られる粉体の強度が十分（一定）でないと、加工・気孔率のコントロールが難しくなると言う問題がある。通常、前記焼結体を製造する場合、次のＩ〜IIIの工程を経て製造される。 However, a sintered body used as an artificial bone, an artificial tooth root, or the like has a problem that it is difficult to control the processing and porosity unless the strength of the powder obtained during the manufacturing process is sufficient (constant). Usually, when manufacturing the said sintered compact, it manufactures through the process of the following I-III.
すなわち、Ｉ：得られた粉体を仮焼きして、その後粉砕機により粉砕する。II：粉砕後の粉体と、例えばメチルセルロース水溶液等と混合する。III：この混合物を、ゲル化させ固めてブロック化する。 That is, I: The obtained powder is calcined and then pulverized by a pulverizer. II: The powder after pulverization is mixed with, for example, an aqueous methylcellulose solution. III: This mixture is gelled, hardened and blocked.
ところが、前記工程Ｉにおいて、粉体の強度が一定でないと、粉砕条件（例えば、粉砕後の粉体の粒度分布等）が一定にならず、得られる焼結体の気孔率・強度が不安定になるという問題がある。 However, in step I, if the strength of the powder is not constant, the pulverization conditions (for example, the particle size distribution of the pulverized powder) are not constant, and the porosity and strength of the obtained sintered body are unstable. There is a problem of becoming.
また、クロマトグラフィーの固定層として用いる焼結粉体では、焼成前の粉体の強度が十分かつ一定でないと、カラムへの充填操作の際に焼結粉体が崩壊し、フィルターへの目詰まり等が原因となり、例えばタンパク質の分離操作が効率よく行えないという問題がある。 In addition, with sintered powder used as a fixed bed for chromatography, if the strength of the powder before firing is not sufficient and constant, the sintered powder collapses during the column packing operation and clogs the filter. For example, there is a problem that the protein separation operation cannot be performed efficiently.
本発明の目的は、得られる粉体の強度を調整することができ、かつこの粉体を均一な硬さで製造することができる粉体の製造方法、かかる粉体の製造方法により製造された粉体およびかかる粉体を備える吸着装置を提供することにある。 An object of the present invention is to produce a powder by which the strength of the obtained powder can be adjusted and the powder can be produced with uniform hardness, and by the method for producing such a powder. An object of the present invention is to provide a powder and an adsorption device including the powder.
このような目的は、下記（１）〜（３）に記載の本発明により達成される。
（１） 第１の原料として水酸化カルシウムを含有する第１の液と、第２の原料としてリン酸を含有する第２の液とを攪拌しつつ反応させ、これらの合成物としてのハイドロキシアパタイトの凝集体を含むスラリーを得る第１の工程と、
前記スラリーを乾燥して、前記合成物の粉体を得る第２の工程とを有し、
前記第１の工程において、前記第１の液に前記第２の液を滴下することにより、前記第１の原料と前記第２の原料とを反応させて前記凝集体を含むスラリーを得る際に、
前記第１の液の初期温度を０〜２０℃に設定し、かつ、前記得られたスラリーの温度を３０〜５０℃とすることで、前記粉体を焼成して得られた焼結粉体を平均粒径４０±４μｍの大きさに分級し、圧縮粒子強度を測定したときの前記圧縮粒子強度を２．０ＭＰａ以上に調整し、
または、前記第１の液の初期温度を３０〜４０℃に設定し、かつ、前記得られたスラリーの温度を３０〜５０℃とすることで、前記粉体を焼成して得られた焼結粉体を平均粒径４０±４μｍの大きさに分級し、圧縮粒子強度を測定したときの前記圧縮粒子強度を１．４１〜１．７５ＭＰａに調整することを特徴とする粉体の製造方法。
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to ( 3 ).
(1) The first liquid containing calcium hydroxide as the first raw material and the second liquid containing phosphoric acid as the second raw material are reacted with stirring to produce hydroxyapatite as a composite of these. A first step of obtaining a slurry containing aggregates of:
A second step of drying the slurry to obtain a powder of the composite,
In the first step, when the second liquid is dropped into the first liquid, the first raw material and the second raw material are reacted to obtain a slurry containing the aggregates. ,
Sintered powder obtained by firing the powder by setting the initial temperature of the first liquid to 0 to 20 ° C. and setting the temperature of the obtained slurry to 30 to 50 ° C. And classifying the compressed particle strength to 2.0 MPa or more when the compressed particle strength is measured,
Alternatively, the initial temperature of the first liquid is set to 30 to 40 ° C., and the temperature of the obtained slurry is set to 30 to 50 ° C., thereby sintering the powder. A method for producing a powder, wherein the powder is classified into an average particle size of 40 ± 4 μm, and the compressed particle strength when the compressed particle strength is measured is adjusted to 1.41 to 1.75 MPa.
これにより、得られる粉体の強度を調整することができるとともに、この粉体を均一な硬さで製造することができる。 Thereby, while being able to adjust the intensity | strength of the obtained powder, this powder can be manufactured with uniform hardness.
（２） 前記第１の液に前記第２の液を滴下する際に、前記第１の液と前記第２の液との混合液の温度が漸増する上記（１）に記載の粉体の製造方法。 (2) when dropping the second liquid to the first liquid, the powder according to (1) the temperature of the mixed solution of the second liquid and the first liquid increases gradually Production method.
かかる条件で混合液中において合成物を合成することにより、第２の工程において得られる粉体は、特に、嵩密度が高いものとなる。 By synthesizing the synthesized product in the mixed solution under such conditions, the powder obtained in the second step has a particularly high bulk density.
（３） 前記第１の液に前記第２の液を滴下する際の雰囲気の温度は常温である上記（１）または（２）に記載の粉体の製造方法。
これにより、第１の液と第２の液との混合液の温度を漸増させることができる。
( 3 ) The method for producing a powder according to (1) or (2) above, wherein the temperature of the atmosphere when the second liquid is dropped into the first liquid is normal temperature.
Thereby, the temperature of the liquid mixture of the first liquid and the second liquid can be gradually increased.
本発明によれば、第１の原料を含有する第１の液と、第２の原料を含有する第２の液とを攪拌しつつ反応させてリン酸カルシウム系化合物のような合成物を含むスラリーを得る第１の工程において、前記第１の液と前記第２の液とを反応させる初期温度を設定することにより、得られる粉体の強度を調整することができるとともに、この粉体を均一な硬さで製造することができる。 According to the present invention, a slurry containing a compound such as a calcium phosphate compound is produced by reacting the first liquid containing the first raw material and the second liquid containing the second raw material while stirring. In the first step of obtaining, by setting an initial temperature for reacting the first liquid and the second liquid, the strength of the obtained powder can be adjusted, and the powder can be made uniform. Can be manufactured with hardness.
以下、本発明の粉体の製造方法、粉体および吸着装置の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the method for producing powder, the powder, and the adsorption device of the present invention will be described in detail.
まず、本発明の粉体の製造方法について説明する。
本発明の製造方法は、第１の原料を含有する第１の液と、第２の原料を含有する第２の液とを攪拌しつつ反応させ、これらの合成物の凝集体を含むスラリーを得る第１の工程と、前記スラリーを乾燥して、前記合成物の粉体を得る第２の工程とを有する粉体の製造方法である。
First, the manufacturing method of the powder of this invention is demonstrated.
In the production method of the present invention, a first liquid containing a first raw material is reacted with a second liquid containing a second raw material while stirring, and a slurry containing an aggregate of these synthesized products is obtained. A method for producing a powder comprising a first step of obtaining and a second step of drying the slurry to obtain a powder of the composite.
ここで、粉体とは、粉粒体、顆粒等を含む概念であり、その形状や形態等は、特に限定されない。 Here, the powder is a concept including a granular material, a granule, and the like, and the shape, form, and the like are not particularly limited.
本発明における合成物は、有機材料、無機材料のいずれでもよいが、無機材料が好ましく、特にセラミックス材料が好ましい。 The composite in the present invention may be either an organic material or an inorganic material, but an inorganic material is preferable, and a ceramic material is particularly preferable.
セラミックス材料としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、イットリア等の酸化物系セラミックス、リン酸カルシウム系化合物、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン、窒化ボロン等の窒化物系セラミックス、グラファイト、タングステンカーバイド等の炭化物系セラミックス、その他、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ＰＬＬＺＴ等の強誘電体材料等が挙げられる。 Examples of ceramic materials include oxide ceramics such as alumina, silica, titania, zirconia, and yttria, calcium phosphate compounds, nitride ceramics such as silicon nitride, aluminum nitride, titanium nitride, and boron nitride, graphite, tungsten carbide, and the like. In addition, for example, ferroelectric materials such as barium titanate, strontium titanate, PZT, PLZT, and PLLZT.
ここで、リン酸カルシウム系化合物は、例えば、生体材料、クロマトグラフィーの固定層用材料等に用いられており、その具体例としては、ハイドロキシアパタイト、フッ素アパタイト、炭酸アパタイト等のアパタイト類、リン酸二カルシウム、リン酸三カルシウム、リン酸四カルシウム、リン酸八カルシウム等が挙げられる。 Here, the calcium phosphate compounds are used for biomaterials, chromatographic fixed layer materials, and the like, and specific examples thereof include apatites such as hydroxyapatite, fluorapatite, and carbonate apatite, and dicalcium phosphate. , Tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate, octacalcium phosphate and the like.
このうちハイドロキシアパタイトは、生体親和性に富み、生体材料、特に、医科用、歯科用の充填材、人工骨、人工歯根等に使用される。また、ハイドロキシアパタイトは、例えばタンパク質等の吸着能に特に優れている。 Among these, hydroxyapatite is rich in biocompatibility and is used for biomaterials, in particular, for medical and dental fillers, artificial bones, and artificial tooth roots. Hydroxyapatite is particularly excellent in the ability to adsorb proteins and the like.
本実施形態では、合成物として、代表的に、ハイドロキシアパタイトについて説明する。ただし、合成物は、これに限定されないことは、言うまでもない。 In the present embodiment, hydroxyapatite is typically described as a composite. However, it goes without saying that the composite is not limited to this.
本実施形態の粉体の製造方法は、ハイドロキシアパタイトの凝集体を含むスラリーを得る工程Ｓ１と、スラリーを乾燥してハイドロキシアパタイトの粉体を得る工程Ｓ２とを有している。以下、これらの工程について、順次説明する。 The method for producing a powder according to the present embodiment includes a step S1 for obtaining a slurry containing hydroxyapatite aggregates, and a step S2 for obtaining a hydroxyapatite powder by drying the slurry. Hereinafter, these steps will be sequentially described.
[Ｓ１：ハイドロキシアパタイトの凝集体を含むスラリーを得る工程（第１の工程）]
この工程では、水酸化カルシウム（第１の原料）を含有する水酸化カルシウム分散液（第１の液）と、リン酸（第２の原料）を含有するリン酸水溶液（第２の液）とを、攪拌しつつ、水酸化カルシウムとリン酸とを反応させ、ハイドロキシアパタイトの凝集体を含むスラリーを得る。
[S1: Step of obtaining slurry containing hydroxyapatite aggregates (first step)]
In this step, a calcium hydroxide dispersion (first liquid) containing calcium hydroxide (first raw material) and a phosphoric acid aqueous solution (second liquid) containing phosphoric acid (second raw material) While stirring, calcium hydroxide and phosphoric acid are reacted to obtain a slurry containing hydroxyapatite aggregates.
具体的には、例えば、容器（図示せず）内で、水酸化カルシウム分散液（第１の液）を攪拌しつつ、この分散液に、リン酸水溶液（第２の液）を滴下し、水酸化カルシウム分散液とリン酸水溶液との混合液を混合し、この混合液中で水酸化カルシウムとリン酸とを反応させて、ハイドロキシアパタイトの凝集体を含むスラリーを得る。 Specifically, for example, while stirring the calcium hydroxide dispersion (first liquid) in a container (not shown), an aqueous phosphoric acid solution (second liquid) is dropped into the dispersion, A mixed solution of a calcium hydroxide dispersion and an aqueous phosphoric acid solution is mixed, and calcium hydroxide and phosphoric acid are reacted in this mixed solution to obtain a slurry containing hydroxyapatite aggregates.
本実施形態では、リン酸（第２の原料）を水溶液として使用する湿式合成法が用いられる。これにより、高価な製造設備を必要とせず、より容易かつ効率よくハイドロキシアパタイト（合成物）を合成することができる。 In this embodiment, a wet synthesis method using phosphoric acid (second raw material) as an aqueous solution is used. This makes it possible to synthesize hydroxyapatite (synthetic product) more easily and efficiently without requiring expensive production equipment.
また、この反応を攪拌しつつ行うことにより、水酸化カルシウムとリン酸との反応を効率よく進行させること、すなわち、それらの反応の効率を向上させることができる。 Moreover, by carrying out this reaction with stirring, the reaction between calcium hydroxide and phosphoric acid can proceed efficiently, that is, the efficiency of those reactions can be improved.
さらに、水酸化カルシウム分散液とリン酸水溶液とを含有する混合液を攪拌する攪拌力は、特に限定されないが、混合液（スラリー）１Ｌに対して、０．７５〜２．０Ｗ程度の出力であるのが好ましく、０．９２５〜１．８５Ｗ程度の出力であるのがより好ましい。攪拌力をこのような範囲とすることにより、水酸化カルシウムとリン酸との反応の効率を、より向上させることができる。 Further, the stirring force for stirring the mixed solution containing the calcium hydroxide dispersion and the phosphoric acid aqueous solution is not particularly limited, but with an output of about 0.75 to 2.0 W with respect to 1 L of the mixed solution (slurry). It is preferable that the output is about 0.925 to 1.85 W. By setting the stirring force within such a range, the efficiency of the reaction between calcium hydroxide and phosphoric acid can be further improved.
水酸化カルシウム分散液中における水酸化カルシウムの含有量は、５〜１５ｗｔ％程度であるのが好ましく、１０〜１２ｗｔ％程度であるのがより好ましい。また、リン酸水溶液中におけるリン酸の含有量は、１０〜２５ｗｔ％程度であるのが好ましく、１５〜２０ｗｔ％程度であるのがより好ましい。水酸化カルシウムおよびリン酸の含有量を、かかる範囲内に設定することにより、水酸化カルシウム分散液を攪拌しつつ、リン酸水溶液を滴下する際の水酸化カルシウムとリン酸との接触機会が増大することから、水酸化カルシウムとリン酸とを効率よく反応させることができ、ハイドロキシアパタイトを確実に合成することができる。 The calcium hydroxide content in the calcium hydroxide dispersion is preferably about 5 to 15 wt%, more preferably about 10 to 12 wt%. In addition, the content of phosphoric acid in the phosphoric acid aqueous solution is preferably about 10 to 25 wt%, and more preferably about 15 to 20 wt%. By setting the content of calcium hydroxide and phosphoric acid within this range, the opportunity for contact between calcium hydroxide and phosphoric acid when dropping the phosphoric acid aqueous solution while stirring the calcium hydroxide dispersion is increased. Therefore, calcium hydroxide and phosphoric acid can be reacted efficiently, and hydroxyapatite can be synthesized reliably.
リン酸水溶液を滴下する速度は、１〜４０Ｌ／時間程度であるのが好ましく、３〜３０Ｌ／時間程度であるのがより好ましい。このような滴下速度でリン酸水溶液を水酸化カルシウム分散液中に混合（添加）することにより、水酸化カルシウムとリン酸とを、より穏やかな条件で反応させることができる。 The rate of dropping the phosphoric acid aqueous solution is preferably about 1 to 40 L / hour, more preferably about 3 to 30 L / hour. By mixing (adding) the phosphoric acid aqueous solution into the calcium hydroxide dispersion at such a dropping rate, calcium hydroxide and phosphoric acid can be reacted under milder conditions.
この場合、リン酸水溶液を滴下する時間（加える時間）は、５〜３２時間程度かけて行うのが好ましく、６〜３０時間程度かけて行うのがより好ましい。このような滴下時間で、水酸化カルシウムとリン酸とを反応させることにより、ハイドロキシアパタイトを十分に合成することができる。なお、滴下時間を上記の上限値を越えて長くしても、水酸化カルシウムとリン酸との反応の進行は、それ以上期待できない。 In this case, the time for dropping the phosphoric acid aqueous solution (addition time) is preferably about 5 to 32 hours, more preferably about 6 to 30 hours. Hydroxyapatite can be sufficiently synthesized by reacting calcium hydroxide and phosphoric acid with such a dropping time. Even if the dropping time is made longer than the above upper limit, further progress of the reaction between calcium hydroxide and phosphoric acid cannot be expected.
ここで、水酸化カルシウムとリン酸との反応が徐々に進行すると、スラリー中には、ハイドロキシアパタイト（合成物）の微粒子（以下、単に「微粒子」と言う。）が生成する。そして、これらの微粒子同士は、一の微粒子の正に帯電している部分と、他の微粒子の負に帯電している部分との間にファンデルワールス力（分子間力）が働き、それらが凝集することにより、ハイドロキシアパタイト（合成物）の凝集体（以下、単に「凝集体」と言う。）が生成する。この凝集体の生成に伴い、スラリーの粘度は、徐々に上昇する。 Here, when the reaction between calcium hydroxide and phosphoric acid proceeds gradually, hydroxyapatite (synthetic) fine particles (hereinafter simply referred to as “fine particles”) are generated in the slurry. And between these fine particles, van der Waals force (intermolecular force) works between the positively charged portion of one fine particle and the negatively charged portion of the other fine particles, By aggregation, an agglomerate of hydroxyapatite (synthetic product) (hereinafter simply referred to as “aggregate”) is generated. As the aggregates are generated, the viscosity of the slurry gradually increases.
さらに、水酸化カルシウムとリン酸との反応が進行すると、スラリー中における正の電荷と負の電荷との割合が接近する。このとき、スラリー中では、微粒子に働く斥力が減少し、微粒子同士の凝集がさらに加速して、より粒径の大きな凝集体が形成される。 Furthermore, when the reaction between calcium hydroxide and phosphoric acid proceeds, the ratio of positive charge to negative charge in the slurry approaches. At this time, in the slurry, the repulsive force acting on the fine particles is reduced, the aggregation of the fine particles is further accelerated, and an aggregate having a larger particle size is formed.
このような凝集体は、本発明者の検討により、凝集体同士間の間で生じる引力と斥力の関係により、図１に示すように、その凝集体の大きさに従って粒度分布を求めたとき、その分布の頻度が大きくなる、二つのピークを有することが判っている。なお、本明細書中において、粒径が小さい方のピークにある凝集体を一次凝集体と言い、粒径が大きい方のピークにある凝集体を二次凝集体と言うこととする。 Such an aggregate has a particle size distribution according to the size of the aggregate as shown in FIG. It has been found that it has two peaks, whose frequency of distribution is greater. In this specification, an aggregate having a peak with a smaller particle diameter is referred to as a primary aggregate, and an aggregate having a peak with a larger particle diameter is referred to as a secondary aggregate.
ところで、ハイドロキシアパタイトが合成された後に、スラリーを攪拌する構成とし、この攪拌する攪拌力を制御することにより、一次凝集体および二次凝集体の粒径の大きさ、さらには、一次凝集体と二次凝集体との存在比を調整することができる。さらに、一次凝集体の存在比がより大きい凝集体を含有するスラリーを乾燥させることにより得られたハイドロキシアパタイト粉体は、粒子強度が強いものとなる。 By the way, after synthesizing the hydroxyapatite, the slurry is stirred, and by controlling the stirring force for stirring, the size of the primary aggregate and the secondary aggregate are further reduced. The abundance ratio with the secondary aggregate can be adjusted. Furthermore, the hydroxyapatite powder obtained by drying a slurry containing an aggregate having a larger abundance ratio of primary aggregates has a high particle strength.
これに対して、本発明では、水酸化カルシウム分散液とリン酸水溶液とを反応させる初期温度を設定することにより、ハイドロキシアパタイト粉体の強度を調整することに特徴を有する。 On the other hand, the present invention is characterized in that the strength of the hydroxyapatite powder is adjusted by setting the initial temperature at which the calcium hydroxide dispersion and the phosphoric acid aqueous solution are reacted.
このような水酸化カルシウム分散液とリン酸水溶液とを反応させる際の初期温度の設定では、本発明者の検討により、一次凝集体と二次凝集体との存在比が変化せず、次工程［Ｓ２］において、スラリー中に含まれる凝集体を乾燥させることにより得られる乾燥粉体の嵩密度が変化することが判っており、初期温度の設定による粒子強度の調整では、一次凝集体と二次凝集体との存在比とは異なる別の要因が寄与しているものと推察される。 In the setting of the initial temperature when the calcium hydroxide dispersion and the phosphoric acid aqueous solution are reacted, the present ratio does not change the primary agglomerates and secondary agglomerates due to the inventors' investigation. In [S2], it is known that the bulk density of the dry powder obtained by drying the aggregates contained in the slurry changes. It is presumed that another factor different from the abundance ratio with the secondary aggregate contributes.
また、水酸化カルシウム分散液とリン酸水溶液とを反応させる際の初期温度を設定することにより、乾燥粉体の嵩密度を均一なものとすることができるため、乾燥粉体を均一な粒子強度を有するものとすることができる。 Moreover, since the bulk density of the dry powder can be made uniform by setting the initial temperature when the calcium hydroxide dispersion and the phosphoric acid aqueous solution are reacted, the dry powder has a uniform particle strength. It can have.
水酸化カルシウム分散液とリン酸水溶液とを反応させる際の初期温度の設定は、水酸化カルシウム分散液（第１の液）を攪拌しつつ、この分散液に、リン酸水溶液（第２の液）を滴下して、水酸化カルシウムとリン酸とを反応させる場合、水酸化カルシウム分散液の初期温度を設定することにより行われる。 The initial temperature when the calcium hydroxide dispersion and the phosphoric acid aqueous solution are reacted is set by adding the phosphoric acid aqueous solution (second liquid) to the dispersion while stirring the calcium hydroxide dispersion (first liquid). ) Is dropped to react calcium hydroxide and phosphoric acid by setting the initial temperature of the calcium hydroxide dispersion.
そして、次工程［Ｓ２］において得られる乾燥粉体の嵩密度を向上させて、乾燥粉体の強度を向上させる場合、水酸化カルシウム分散液の初期温度を、０〜２０℃程度に設定するのが好ましく、５〜１０℃程度に設定するのがより好ましい。水酸化カルシウム分散液の初期温度をかかる範囲内に設定することにより、前記嵩密度を確実に向上させることができる。 And when improving the bulk density of the dry powder obtained in the next step [S2] and improving the strength of the dry powder, the initial temperature of the calcium hydroxide dispersion is set to about 0 to 20 ° C. Is preferable, and it is more preferable to set to about 5-10 degreeC. By setting the initial temperature of the calcium hydroxide dispersion within such a range, the bulk density can be reliably improved.
また、水酸化カルシウム分散液にリン酸水溶液を滴下する際の雰囲気の温度は、特に限定されないが、常温（２５℃）程度であるのが好ましい。 Moreover, the temperature of the atmosphere when dropping the phosphoric acid aqueous solution into the calcium hydroxide dispersion is not particularly limited, but is preferably about room temperature (25 ° C.).
このような条件で、水酸化カルシウム分散液にリン酸水溶液を滴下すると、これらの液中に含まれる水酸化カルシウムとリン酸との反応が発熱反応であることから、水酸化カルシウム分散液にリン酸水溶液が滴下された混合液の温度は、水酸化カルシウム分散液の初期温度から漸増することとなる。かかる条件で混合液中においてハイドロキシアパタイトの微粒子を合成することにより、この微粒子をより緻密なものとすることができるため、次工程［Ｓ２］において得られる乾燥粉体は、特に、嵩密度が高いものとなる。 Under these conditions, when a phosphoric acid aqueous solution is dropped into the calcium hydroxide dispersion, the reaction between calcium hydroxide and phosphoric acid contained in these liquids is an exothermic reaction. The temperature of the mixed solution to which the acid aqueous solution is dropped is gradually increased from the initial temperature of the calcium hydroxide dispersion. By synthesizing hydroxyapatite fine particles in the mixed solution under such conditions, the fine particles can be made denser, and the dry powder obtained in the next step [S2] has a particularly high bulk density. It will be a thing.
そして、雰囲気の温度が常温であるため、混合液の温度が２５℃を超えると混合液から雰囲気中へと熱が発散し、混合液の温度が漸増する傾きが低くなった状態で、ハイドロキシアパタイトの凝集体を含むスラリーが得られる。この際のスラリーの温度は、３０〜５０℃程度であるのが好ましく、３０〜４０℃程度であるのがより好ましい。かかる温度範囲でスラリーが得られるようにすることにより、前記効果をより顕著に発揮させることができる。 And since the temperature of the atmosphere is normal temperature, when the temperature of the mixed liquid exceeds 25 ° C., heat is dissipated from the mixed liquid into the atmosphere, and the gradient of gradually increasing the temperature of the mixed liquid is lowered. A slurry containing agglomerates of is obtained. The temperature of the slurry at this time is preferably about 30 to 50 ° C, and more preferably about 30 to 40 ° C. By making a slurry in such a temperature range, the above-mentioned effect can be exhibited more remarkably.
[Ｓ２：スラリーを乾燥してハイドロキシアパタイトの粉体を得る工程（第２の工程）］
この工程では、前記工程[Ｓ１]で得られたスラリーを乾燥することにより、ハイドロキシアパタイトを造粒させて、主としてハイドロキシアパタイトで構成される粉体（乾燥粉体）を得る。
[S2: Step of drying slurry to obtain hydroxyapatite powder (second step)]
In this step, the slurry obtained in the step [S1] is dried to granulate hydroxyapatite to obtain a powder (dry powder) mainly composed of hydroxyapatite.
この乾燥の方法としては、特に限定されないが、噴霧乾燥法が好適に使用される。かかる方法によれば、所望の粒径の粉体を、より確実かつ短時間で得ることができる。 The drying method is not particularly limited, but a spray drying method is preferably used. According to this method, a powder having a desired particle diameter can be obtained more reliably and in a short time.
また、スラリーを乾燥する際の乾燥温度は、７５〜２５０℃程度であるのが好ましく、９５〜２２０℃程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、粒子強度（機械的強度）にも優れる粉体を得ることができる。 Moreover, it is preferable that the drying temperature at the time of drying a slurry is about 75-250 degreeC, and it is more preferable that it is about 95-220 degreeC. By setting within this range, a powder having excellent particle strength (mechanical strength) can be obtained.
製造する粉体の粒径（粉体の目的とする粒径）は、特に限定されないが、３〜３００μｍ程度とするのが好ましく、１０〜１２０μｍ程度とするのがより好ましい。 The particle size of the powder to be produced (target particle size of the powder) is not particularly limited, but is preferably about 3 to 300 μm, and more preferably about 10 to 120 μm.
なお、本実施形態の粉体の製造方法は、特に、目的とする粒径が１０〜８０μｍ程度（特に、１５〜４３μｍ程度）の粉体の製造に適している。 The method for producing a powder according to this embodiment is particularly suitable for producing a powder having a target particle size of about 10 to 80 μm (particularly about 15 to 43 μm).
なお、このような粉体（乾燥粉体）は、焼成（焼結）して焼結粉体とすることもできる。これにより、粉体（焼結粉体）の粒子強度をより向上させることができる。 Such powder (dry powder) can be fired (sintered) into a sintered powder. Thereby, the particle | grain intensity | strength of powder (sintered powder) can be improved more.
この場合、粉体を焼成する焼成温度は、２００〜８００℃程度であるのが好ましく、４００〜７００℃程度であるのがより好ましい。
以上のような工程を経て、ハイドロキシアパタイト（合成物）の粉体が得られる。
In this case, the firing temperature for firing the powder is preferably about 200 to 800 ° C, and more preferably about 400 to 700 ° C.
Through the steps as described above, hydroxyapatite (synthetic) powder is obtained.
なお、得られた粉体の粒子強度は、例えば、以下のようにして規定することができる。
すなわち、ハイドロキシアパタイト乾燥粉体を焼結して得られた焼結粉体を、平均粒径４０±４μｍの大きさに分級し、この分級された焼結粉体で測定される圧縮粒子強度の大きさで規定することができる。
The particle strength of the obtained powder can be defined as follows, for example.
That is, the sintered powder obtained by sintering the dried hydroxyapatite powder is classified into an average particle size of 40 ± 4 μm, and the compressed particle strength measured by the classified sintered powder is measured. It can be defined by size.
このような条件で測定される圧縮粒子強度は、できる限り大きい方が好ましく、具体的には、２．０ＭＰａ以上であればよく、２．５〜４．５ＭＰａ程度であるのが好ましい。かかる大きさの圧縮粒子強度を有する焼結粉体は、高い粒子強度を有するものと判断することができる。 The compressed particle strength measured under such conditions is preferably as large as possible, specifically 2.0 MPa or more, and preferably about 2.5 to 4.5 MPa. It can be determined that the sintered powder having such a compressed particle strength has a high particle strength.
以上のような粉体の製造方法で製造されたハイドロキシアパタイト粉体（乾燥粉体）または、このハイドロキシアパタイト粉体を焼成した焼結粉体は、クロマトグラフィー（吸着装置）が備える吸着剤（固定相）として適用される。 Hydroxyapatite powder (dry powder) produced by the above powder production method or sintered powder obtained by firing this hydroxyapatite powder is adsorbent (fixed) provided in chromatography (adsorption device). Applied as phase).
そして、このようなクロマトグラフィーに、例えば、複数のタンパク質を含有する液体を通過させると、粉体（吸着剤）に吸着し、さらに、クロマトグラフィーに溶出液（緩衝液）を通過させると、各タンパク質と粉体との吸着性の差に基づいて、溶出液中に各タンパク質が順次分離される。 And, for example, when a liquid containing a plurality of proteins is passed through such chromatography, it is adsorbed on the powder (adsorbent), and further, when an eluate (buffer) is passed through the chromatography, Each protein is sequentially separated in the eluate based on the difference in adsorption between the protein and the powder.
これらの粉体をクロマトグラフィーの吸着剤として用いれば、被検体（例えばタンパク質等）の分離条件や吸着条件の選択の幅を広げることが可能である。したがって、かかるクロマトグラフィーは、さらに広い領域（分野）への適用が可能となる。 If these powders are used as an adsorbent for chromatography, it is possible to expand the range of selection of analyte (eg, protein) separation conditions and adsorption conditions. Therefore, such chromatography can be applied to a wider area (field).
また、このような粉体は、所望の形状に成形して成形体を得、かかる成形体を焼結させることにより焼結体とし、かかる焼結体が椎弓スペーサーや耳小骨等の人工骨、人工歯根等として好適に使用される。 Further, such a powder is molded into a desired shape to obtain a molded body, and the molded body is sintered to form a sintered body, and the sintered body is an artificial bone such as a vertebral spacer or an ossicle. It is preferably used as an artificial tooth root or the like.
以上、本発明の粉体の製造方法、粉体および吸着装置について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。 As mentioned above, although the manufacturing method of the powder of this invention, the powder, and the adsorption | suction apparatus were demonstrated, this invention is not limited to this.
例えば、本発明では、任意の目的で、工程[Ｓ１]の前工程、工程[Ｓ１]と[Ｓ２]との間に存在する中間工程、または工程[Ｓ２]の後工程を追加するようにしてもよい。 For example, in the present invention, for any purpose, a step before step [S1], an intermediate step existing between steps [S1] and [S2], or a step after step [S2] is added. Also good.
また、前記実施形態では、水酸化カルシウム分散液（第１の液）とリン酸水溶液（第２の液）とを反応させる初期温度を設定する目的（本発明の目的）を、得られる粉体の強度を高くすることとして説明したが、本発明の目的は、これに限定されるものではない。 Moreover, in the said embodiment, the powder which obtains the objective (object of this invention) which sets the initial temperature which makes calcium hydroxide dispersion liquid (1st liquid) and phosphoric acid aqueous solution (2nd liquid) react. However, the object of the present invention is not limited to this.
例えば、水酸化カルシウム分散液（第１の液）とリン酸水溶液（第２の液）とを反応させる初期温度を適宜調整することにより、所望の強度を有する粉体を得ることができる。具体的には、合成物がハイドロキシアパタイトの場合、前記初期温度を３０〜４０℃程度の範囲に設定することにより、比較的強度の低い粉体を得ることができる。 For example, a powder having a desired strength can be obtained by appropriately adjusting the initial temperature at which the calcium hydroxide dispersion (first liquid) and the phosphoric acid aqueous solution (second liquid) are reacted. Specifically, when the composite is hydroxyapatite, a powder having a relatively low strength can be obtained by setting the initial temperature in a range of about 30 to 40 ° C.
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．ハイドロキシアパタイトの製造
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Production of hydroxyapatite
（実施例１）
まず、水酸化カルシウム５０００ｇを純水４０Ｌに分散させ、この水酸化カルシウム分散液をタンクに入れて攪拌しつつ、このものにリン酸水溶液(リン酸濃度１９．８ｗｔ％)２０Ｌを３Ｌ／時間の速度で滴下した。これにより、１０ｗｔ％のハイドロキシアパタイトを含有するスラリー７０Ｌを得た。
Example 1
First, 5000 g of calcium hydroxide was dispersed in 40 L of pure water, and this calcium hydroxide dispersion was put in a tank and stirred, and 20 L of phosphoric acid aqueous solution (phosphoric acid concentration 19.8 wt%) was added to this at 3 L / hour. It was dripped at a speed. Thereby, 70 L of slurry containing 10 wt% hydroxyapatite was obtained.
なお、水酸化カルシウム分散液にリン酸水溶液を滴下する前、すなわち反応開始前における水酸化カルシウム分散液の初期温度を１０℃とした。
また、滴下中の雰囲気の温度は、常温（２５℃）とした。
Note that the initial temperature of the calcium hydroxide dispersion was set to 10 ° C. before dropping the phosphoric acid aqueous solution into the calcium hydroxide dispersion, that is, before starting the reaction.
Moreover, the temperature of the atmosphere during dripping was normal temperature (25 degreeC).
さらに、前記分散液にリン酸水溶液を滴下した混合液を攪拌する攪拌力は、混合液（スラリー）１Ｌに対して１．７Ｗの出力とした。 Furthermore, the stirring force for stirring the mixed solution obtained by dropping the phosphoric acid aqueous solution into the dispersion was 1.7 W with respect to 1 L of the mixed solution (slurry).
なお、リン酸水溶液を滴下中の混合液（スラリー）の温度とｐＨとを１０分毎に測定した。また、得られたスラリーを５００ｍＬ採取した。 In addition, the temperature and pH of the liquid mixture (slurry) in which phosphoric acid aqueous solution was dripped were measured every 10 minutes. In addition, 500 mL of the obtained slurry was collected.
以上のようにして得られたスラリーを、噴霧乾燥機（マツボー社製、「ＭＡＤ−６７３７Ｒ」）を用いて、２１０℃で噴霧乾燥することにより、スラリー中に含まれるハイドロキシアパタイトを造粒させて球状の乾燥粉体を得、得られた乾燥粉体（ハイドロキシアパタイト粉体）を中心粒径約４０μｍで分級した。 Hydroxyapatite contained in the slurry is granulated by spray drying the slurry obtained as described above at 210 ° C. using a spray dryer (manufactured by Matsubo, “MAD-6737R”). A spherical dry powder was obtained, and the obtained dry powder (hydroxyapatite powder) was classified with a center particle size of about 40 μm.
なお、乾燥粉体がハイドロキシアパタイトであることを粉末Ｘ線回折法により確認した。 The dry powder was confirmed to be hydroxyapatite by powder X-ray diffraction.
（実施例２）
反応開始前における水酸化カルシウム分散液の初期温度を３０℃としたこと以外は、前記実施例１と同様にして、乾燥粉体（ハイドロキシアパタイト乾燥体）を得た。
(Example 2)
A dry powder (dried hydroxyapatite) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the initial temperature of the calcium hydroxide dispersion was 30 ° C. before starting the reaction.
（実施例３）
反応開始前における水酸化カルシウム分散液の初期温度を４０℃としたこと以外は、前記実施例１と同様にして、乾燥粉体（ハイドロキシアパタイト乾燥体）を得た。
(Example 3)
A dry powder (dried hydroxyapatite) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the initial temperature of the calcium hydroxide dispersion was 40 ° C. before the start of the reaction.
２．評価
２−１．スラリーの温度およびｐＨの評価
実施例１〜３で、ハイドロキシアパタイトの凝集体を含有するスラリーを得る際に測定した混合液（スラリー）の温度およびｐＨの測定結果を、それぞれ、図２および図３に示す。
2. Evaluation 2-1. Evaluation of Slurry Temperature and pH The measurement results of the temperature and pH of the mixed solution (slurry) measured when obtaining the slurry containing the hydroxyapatite aggregate in Examples 1 to 3 are shown in FIGS. 2 and 3, respectively. Shown in
図２に示すように、各実施例のスラリーの温度は、それぞれの初期温度から漸増する結果が得られた。なお、実施例３では、水酸化カルシウムとリン酸との反応による発熱と、混合液から雰囲気中への放熱とがほぼ定常状態に達し、初期温度から漸増する漸増幅は、実施例１および実施例２と比較して小さいものであった。 As shown in FIG. 2, the temperature of the slurry of each Example was gradually increased from the initial temperature. In Example 3, the heat generation due to the reaction between calcium hydroxide and phosphoric acid and the heat release from the mixed solution to the atmosphere almost reach a steady state, and the gradual amplification that gradually increases from the initial temperature is the same as in Example 1 and It was small compared to Example 2.
また、図３に示すように、各実施例のスラリーのｐＨは、各実施例間において殆ど変化が認められなかった。このことから、ハイドロキシアパタイトを得る際の反応開始前における水酸化カルシウム分散液の初期温度を変化させることによっては、スラリーのｐＨに変化が認められないことが判った。 Moreover, as shown in FIG. 3, the change of the pH of the slurry of each Example hardly recognized between each Example. From this, it was found that no change was observed in the pH of the slurry by changing the initial temperature of the calcium hydroxide dispersion before the start of the reaction when obtaining hydroxyapatite.
２−２．ハイドロキシアパタイト凝集体の粒度分布の評価
実施例１〜３で得られたハイドロキシアパタイトの凝集体を含有するスラリーについて、それぞれ、粒度分布測定装置（マイクロトラック社製、「ＭＴ３３００」）を用いて、スラリー中に含まれるハイドロキシアパタイトの凝集体の粒度分布を求めた。
その測定結果を図４に示す。
2-2. Evaluation of Particle Size Distribution of Hydroxyapatite Aggregate About each of the slurry containing the hydroxyapatite aggregates obtained in Examples 1 to 3, using a particle size distribution measuring device ("MT3300" manufactured by Microtrac Co., Ltd.) The particle size distribution of the hydroxyapatite aggregates contained therein was determined.
The measurement results are shown in FIG.
図４に示すように、実施例１〜３で得られたハイドロキシアパタイトの凝集体の粒度分布は、各実施例間において殆ど変化が認められなかった。このことから、ハイドロキシアパタイトを得る際の反応開始前における水酸化カルシウム分散液の初期温度を変化させることによっては、ハイドロキシアパタイト凝集体の粒度分布に変化が認められないことが判った。 As shown in FIG. 4, the particle size distribution of the hydroxyapatite aggregates obtained in Examples 1 to 3 hardly changed between the examples. From this, it was found that there was no change in the particle size distribution of the hydroxyapatite aggregates by changing the initial temperature of the calcium hydroxide dispersion before starting the reaction when obtaining hydroxyapatite.
２−３．ハイドロキシアパタイト粉体の強度および嵩密度の評価
実施例１〜３の乾燥粉体（ハイドロキシアパタイト粉体）について、それぞれ、マルチテスター（セイシン企業社製、「ＭＴ−１００１」）を用いて、その嵩密度を求めた。
2-3. Evaluation of Strength and Bulk Density of Hydroxyapatite Powder The dry powders (Hydroxyapatite powders) of Examples 1 to 3 were each measured using a multi-tester (“MT-1001” manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). The density was determined.
また、実施例１〜３の乾燥粉体について、それぞれ、微小圧縮試験機（島津製作所社製、「ＭＣＴ−Ｗ２００−Ｊ」）を用いて、その圧縮粒子強度を求めた。 Moreover, about the dry powder of Examples 1-3, the compression particle intensity | strength was calculated | required using the micro compression tester (the Shimadzu Corporation make, "MCT-W200-J"), respectively.
さらに、実施例１〜３の乾燥粉体を、それぞれ、大気中、７００℃×４時間の条件で焼成し、得られた焼結粉体（ハイドロキシアパタイト焼結体）についても同様に、前記微小圧縮試験機を用いて、その圧縮粒子強度を求めた。なお、圧縮粒子強度は、いずれも粒子１０個の平均値である。
その測定結果を表１に示す。
Furthermore, the dry powders of Examples 1 to 3 were each fired in the air at 700 ° C. for 4 hours, and the obtained sintered powder (hydroxyapatite sintered body) was also similarly described above. The compression particle strength was determined using a compression tester. The compressed particle strength is an average value of 10 particles.
The measurement results are shown in Table 1.
表１から明らかなように、実施例１〜３の乾燥粉体のうち、水酸化カルシウム分散液の初期温度が低く設定されたものほど、その嵩密度が高くなる傾向を示し、これに起因して、乾燥粉体の圧縮粒子強度、さらには焼結粉体の圧縮粒子強度が高くなることが明らかとなった。すなわち、乾燥粉体および焼結粉体の圧縮粒子強度は、水酸化カルシウム分散液の初期温度を低く設定することにより、この初期温度に相関して高くなることが判った。 As is clear from Table 1, among the dry powders of Examples 1 to 3, the lower the initial temperature of the calcium hydroxide dispersion, the higher the bulk density tends to be. As a result, it became clear that the compressed particle strength of the dry powder and further the compressed particle strength of the sintered powder increased. That is, it was found that the compressed particle strength of the dry powder and the sintered powder increases in correlation with the initial temperature by setting the initial temperature of the calcium hydroxide dispersion low.
そのため、水酸化カルシウム分散液の初期温度を適宜設定することにより、所望の圧縮粒子強度を有する乾燥粉体および焼結粉体を製造し得ることが判った。 Therefore, it was found that a dry powder and a sintered powder having a desired compressed particle strength can be produced by appropriately setting the initial temperature of the calcium hydroxide dispersion.
特に、水酸化カルシウム分散液の初期温度を１０℃に設定した実施例１の乾燥粉体を焼結して得られた焼結粉体は、その圧縮粒子強度が２．５ＭＰａ以上を示し、優れた粒子強度を有することが明らかとなった。 In particular, the sintered powder obtained by sintering the dry powder of Example 1 in which the initial temperature of the calcium hydroxide dispersion is set to 10 ° C. has a compressed particle strength of 2.5 MPa or more, and is excellent. It was found to have a high particle strength.
Claims (3)
前記スラリーを乾燥して、前記合成物の粉体を得る第２の工程とを有し、
前記第１の工程において、前記第１の液に前記第２の液を滴下することにより、前記第１の原料と前記第２の原料とを反応させて前記凝集体を含むスラリーを得る際に、
前記第１の液の初期温度を０〜２０℃に設定し、かつ、前記得られたスラリーの温度を３０〜５０℃とすることで、前記粉体を焼成して得られた焼結粉体を平均粒径４０±４μｍの大きさに分級し、圧縮粒子強度を測定したときの前記圧縮粒子強度を２．０ＭＰａ以上に調整し、
または、前記第１の液の初期温度を３０〜４０℃に設定し、かつ、前記得られたスラリーの温度を３０〜５０℃とすることで、前記粉体を焼成して得られた焼結粉体を平均粒径４０±４μｍの大きさに分級し、圧縮粒子強度を測定したときの前記圧縮粒子強度を１．４１〜１．７５ＭＰａに調整することを特徴とする粉体の製造方法。 The first liquid containing calcium hydroxide as the first raw material and the second liquid containing phosphoric acid as the second raw material are reacted with stirring, and a hydroxyapatite aggregate as a synthesized product thereof A first step of obtaining a slurry comprising
A second step of drying the slurry to obtain a powder of the composite,
In the first step, when the second liquid is dropped into the first liquid, the first raw material and the second raw material are reacted to obtain a slurry containing the aggregates. ,
Sintered powder obtained by firing the powder by setting the initial temperature of the first liquid to 0 to 20 ° C. and setting the temperature of the obtained slurry to 30 to 50 ° C. And classifying the compressed particle strength to 2.0 MPa or more when the compressed particle strength is measured,
Alternatively, the initial temperature of the first liquid is set to 30 to 40 ° C., and the temperature of the obtained slurry is set to 30 to 50 ° C., thereby sintering the powder. A method for producing a powder, wherein the powder is classified into an average particle size of 40 ± 4 μm, and the compressed particle strength when the compressed particle strength is measured is adjusted to 1.41 to 1.75 MPa.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009133531A JP5509493B2 (en) | 2009-06-02 | 2009-06-02 | Powder manufacturing method, powder, adsorption device |
| ITMI2010A000973A IT1400739B1 (en) | 2009-06-02 | 2010-05-28 | METHOD FOR THE PRODUCTION OF POWDER, DUST AND APPARATUS APPARATUS |
| US12/791,115 US20100303702A1 (en) | 2009-06-02 | 2010-06-01 | Method of producing powder, powder, and adsorption apparatus |
| GB1009226.0A GB2471000B (en) | 2009-06-02 | 2010-06-02 | Method of producing powder, powder, and absorption apparatus |
| DE102010017210A DE102010017210A1 (en) | 2009-06-02 | 2010-06-02 | Process for the preparation of powder, powder and adsorption device |
| FR1054297A FR2946037A1 (en) | 2009-06-02 | 2010-06-02 | PROCESS FOR PRODUCING POWDER, POWDER AND ADSORPTION APPARATUS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009133531A JP5509493B2 (en) | 2009-06-02 | 2009-06-02 | Powder manufacturing method, powder, adsorption device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010280521A JP2010280521A (en) | 2010-12-16 |
| JP5509493B2 true JP5509493B2 (en) | 2014-06-04 |
Family
ID=43537657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009133531A Active JP5509493B2 (en) | 2009-06-02 | 2009-06-02 | Powder manufacturing method, powder, adsorption device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5509493B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6786227B2 (en) * | 2015-02-27 | 2020-11-18 | 国立大学法人東北大学 | Calcium phosphate synthesizer and synthesis method |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6322608A (en) * | 1986-07-16 | 1988-01-30 | 株式会社 北川鐵工所 | Method of adjusting viscosity of slurry as casting material |
| JPH09142816A (en) * | 1995-11-20 | 1997-06-03 | Sangi Co Ltd | Preparation of spherical hydroxyapatite by liquid phase reaction |
| JP3866864B2 (en) * | 1998-07-29 | 2007-01-10 | 積水化成品工業株式会社 | Hydroxyapatite spherical particles, production method thereof, and biomaterial using the same |
| JP2000169121A (en) * | 1998-11-27 | 2000-06-20 | Sekisui Plastics Co Ltd | Amorphous calcium phosphate slurry and its production |
| JP4172937B2 (en) * | 2002-01-11 | 2008-10-29 | Ｈｏｙａ株式会社 | Powder manufacturing method |
| JP2005263581A (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Sangi Co Ltd | Hydroxyapatite having narrow particle size distribution width and method for synthesizing the same |
| JP5198815B2 (en) * | 2007-08-03 | 2013-05-15 | Ｈｏｙａ株式会社 | Powder manufacturing method |
| JP5301804B2 (en) * | 2007-10-01 | 2013-09-25 | Ｈｏｙａ株式会社 | Fluoroapatite dry particles and adsorption equipment |
| JP5458231B2 (en) * | 2008-09-30 | 2014-04-02 | ＨＯＹＡ Ｔｅｃｈｎｏｓｕｒｇｉｃａｌ株式会社 | Method for producing fluorapatite powder, fluorapatite powder and adsorption device |
-
2009
- 2009-06-02 JP JP2009133531A patent/JP5509493B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2010280521A (en) | 2010-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106458585B (en) | Spherical porous hydroxyapatite adsorbent and preparation method thereof | |
| EP0263489B1 (en) | Granular inorganic moldings and a process for production thereof | |
| JPH021285A (en) | Fixable dental and medical granular bone filler, fixing method thereof and bone prosthetic material | |
| JPS6050743B2 (en) | Apatite sintered body and its manufacturing method | |
| US20050226939A1 (en) | Production of nano-sized hydroxyapatite particles | |
| JP5458231B2 (en) | Method for producing fluorapatite powder, fluorapatite powder and adsorption device | |
| JPH0264075A (en) | Porous ceramics and production thereof | |
| JP4172937B2 (en) | Powder manufacturing method | |
| US20090191111A1 (en) | Preparation method of calcium phosphate-based ceramic powder and compact thereof | |
| JP5509493B2 (en) | Powder manufacturing method, powder, adsorption device | |
| US20100303702A1 (en) | Method of producing powder, powder, and adsorption apparatus | |
| JP5509494B2 (en) | Powder manufacturing method, powder, adsorption device | |
| Hapuhinna et al. | Comparison between differently synthesized hydroxyapatite composites for orthopedic applications | |
| JPH10194743A (en) | Zirconia-alumina granule and its production | |
| Yasuda et al. | Preparation of hydroxyapatite/α-tricalcium phosphate composites by colloidal process | |
| JP3668530B2 (en) | Method for producing tetracalcium phosphate | |
| RU2391316C1 (en) | Method of making ceramic biodegradable material consisting of calcium pyrophosphate and tricalcium phosphate | |
| JPH06296676A (en) | Bioimplant material and its production | |
| JP6832646B2 (en) | Apatite ceramics and their manufacturing method | |
| JP2506826B2 (en) | Granular inorganic molded body and method for producing the same | |
| JP2652764B2 (en) | Fixable dental and medical granular bone filling material and method for producing the same | |
| SPǍTARU et al. | Rheology of tricalcium phosphate (β-tcp) suspensions | |
| JP2004115297A (en) | Method for manufacturing hydroxyapatite porous sintered material | |
| JPH0822731B2 (en) | Dental material Ca -4 below P-2 below O-9 below Powder manufacturing method | |
| EP4190745A1 (en) | Calcium phosphate powder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120105 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130227 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130730 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130927 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131022 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140122 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20140129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140218 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20140307 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140307 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5509493 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |