JPH077756B2 - 超臨界ガス装置からの試料取り出し方法 - Google Patents
超臨界ガス装置からの試料取り出し方法Info
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- JPH077756B2 JPH077756B2 JP1191560A JP19156089A JPH077756B2 JP H077756 B2 JPH077756 B2 JP H077756B2 JP 1191560 A JP1191560 A JP 1191560A JP 19156089 A JP19156089 A JP 19156089A JP H077756 B2 JPH077756 B2 JP H077756B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超臨界ガス装置からの試料取出し方法に係り、
特に超臨界ガス状態などの高圧から減圧して固体の試料
を変形あるいは破砕することなく取り出すために好適な
超臨界ガス装置からの試料取出し方法に関する。
特に超臨界ガス状態などの高圧から減圧して固体の試料
を変形あるいは破砕することなく取り出すために好適な
超臨界ガス装置からの試料取出し方法に関する。
超臨界ガスによる固体試料からの抽出あるいは洗浄は、
例えばコーヒー豆の脱カフェイン、活性炭の再生、成形
セラミックのバインダー除去など多くの適用例があり、
これらに関する抽出、洗浄についての報告文、特許も数
多い（例えば、“最近の超臨界流体技術”化工誌Vol.52
NO.7,1988）。
例えばコーヒー豆の脱カフェイン、活性炭の再生、成形
セラミックのバインダー除去など多くの適用例があり、
これらに関する抽出、洗浄についての報告文、特許も数
多い（例えば、“最近の超臨界流体技術”化工誌Vol.52
NO.7,1988）。
さらに説明すると、コーヒー豆や紅茶の脱カフェインに
用いた超臨界CO2技術は西ドイツですでに商業化されて
いる（特公昭55−69585号、同51−36344号）。前記生コ
ーヒー豆の脱カフェインでは、あらかじめ水で浸した原
料豆を超臨界CO2でカフェインのみを抽出除去して脱カ
フェインコーヒー豆を得るものである。また、排水処理
などに用いられた使用済活性炭の再生では、活性炭細孔
に吸着した有機物を加熱分解して除去する方法が主流で
あるが、この方法では、加熱による活性炭母材の減量及
び劣化があり、再生率、減量の点で問題がある。これに
対処するため、拡散係数が大きく活性炭の細孔内にも容
易に浸入し有機物を洗浄できる超臨界ガスの特性を利用
した活性炭の再生法がある（特開昭51−61484号、52−1
2677号）。
用いた超臨界CO2技術は西ドイツですでに商業化されて
いる（特公昭55−69585号、同51−36344号）。前記生コ
ーヒー豆の脱カフェインでは、あらかじめ水で浸した原
料豆を超臨界CO2でカフェインのみを抽出除去して脱カ
フェインコーヒー豆を得るものである。また、排水処理
などに用いられた使用済活性炭の再生では、活性炭細孔
に吸着した有機物を加熱分解して除去する方法が主流で
あるが、この方法では、加熱による活性炭母材の減量及
び劣化があり、再生率、減量の点で問題がある。これに
対処するため、拡散係数が大きく活性炭の細孔内にも容
易に浸入し有機物を洗浄できる超臨界ガスの特性を利用
した活性炭の再生法がある（特開昭51−61484号、52−1
2677号）。
一方、セラミックスの分野では、ファインセラミックス
の製造工程において、セラミックス成形性能を向上させ
るためにアルコールやステアリン酸などの脂質等低分子
から高分子に至る各種の有機材料をバインダーとして添
加する方法が知られている（化学工業協会第19回秋季大
会講演要旨:1985年 名古屋）。通常、このバインダー
はセラミックスの本焼成前に加熱分解により揮発させて
除去しているが、急激に加熱すると有機材料の燃焼など
揮発分の急激な膨張により成形体が変形し、ひいては欠
陥が生じる。このため、微昇温かつ長時間で少しづつ揮
発させているのが現状である。加熱に代わる方法として
超臨界によるバインダー除去が検討されている。このよ
うに、前記プロセス例では抽出物よりも残留物が目的と
する物質であり、これらの残留物の回収は減圧した後取
り出しているのが現状である。
の製造工程において、セラミックス成形性能を向上させ
るためにアルコールやステアリン酸などの脂質等低分子
から高分子に至る各種の有機材料をバインダーとして添
加する方法が知られている（化学工業協会第19回秋季大
会講演要旨:1985年 名古屋）。通常、このバインダー
はセラミックスの本焼成前に加熱分解により揮発させて
除去しているが、急激に加熱すると有機材料の燃焼など
揮発分の急激な膨張により成形体が変形し、ひいては欠
陥が生じる。このため、微昇温かつ長時間で少しづつ揮
発させているのが現状である。加熱に代わる方法として
超臨界によるバインダー除去が検討されている。このよ
うに、前記プロセス例では抽出物よりも残留物が目的と
する物質であり、これらの残留物の回収は減圧した後取
り出しているのが現状である。
しかし、超臨界圧から減圧すると減圧によるガス膨張の
気化熱によりガス温度が低下し、該ガスの相平衡で超臨
界域−液相あるいは超臨界域−ガス相−液相へと相変化
する。ガス相から液相または液相からガスへの気化のよ
うに液相に変化した場合、試料なかでも半導体ウエハや
セラミックスなどの溝あるいは細孔に浸入したガス
（液）の急激な密度変化や、液からの気化に伴うガス膨
張などにより成形物である試料が変形あるいは破砕する
などの問題がある。
気化熱によりガス温度が低下し、該ガスの相平衡で超臨
界域−液相あるいは超臨界域−ガス相−液相へと相変化
する。ガス相から液相または液相からガスへの気化のよ
うに液相に変化した場合、試料なかでも半導体ウエハや
セラミックスなどの溝あるいは細孔に浸入したガス
（液）の急激な密度変化や、液からの気化に伴うガス膨
張などにより成形物である試料が変形あるいは破砕する
などの問題がある。
上記、超臨界ガスにより処理した試料を超臨界圧下から
減圧して取出す方法については、良好な減圧手段につい
ての対策は講じられておらず、次のような問題がある。
減圧して取出す方法については、良好な減圧手段につい
ての対策は講じられておらず、次のような問題がある。
１）試料の溝や細孔内に浸入している超臨界ガスが減圧
によりガス温度が低下し、超臨界−液−ガスなどの相変
化することで、急激なガス密度の変化や液がガス化する
際のガス膨張が溝、細孔内で起り試料を変形あるいは破
砕する。
によりガス温度が低下し、超臨界−液−ガスなどの相変
化することで、急激なガス密度の変化や液がガス化する
際のガス膨張が溝、細孔内で起り試料を変形あるいは破
砕する。
２）例えば、超臨界ガスが炭酸ガスの場合、超臨界圧か
ら減圧すると気化熱により、放出部が急冷されてドライ
アイスが生成し、減圧のためのガス放出のコントロール
ができなくなる。
ら減圧すると気化熱により、放出部が急冷されてドライ
アイスが生成し、減圧のためのガス放出のコントロール
ができなくなる。
３）上記問題を避けるため、ごく微量のガス放出を行う
など、減圧に長時間要す。
など、減圧に長時間要す。
本発明の目的は、超臨界ガスを昇温して超臨界からガス
相の領域のみを経由するように温度をコントロールする
ことにより、上記従来技術の問題を解決することにあ
る。
相の領域のみを経由するように温度をコントロールする
ことにより、上記従来技術の問題を解決することにあ
る。
本発明の目的は、超臨界ガスからの減圧を次の手段によ
ることで達成される。
ることで達成される。
抽出槽内で超臨界ガスと固体試料を接触させ、溶解成分
を抽出したのち、超臨界ガスを昇温し、超臨界ガス域か
らガス相の領域のみを経由するように温度保持及び減圧
のためのガス放出量を制御しつつ減圧する。超臨界ガス
が不活性ガス例えば炭酸ガスでは、臨界点（圧力73気
圧）の温度31℃を60℃に昇温すると、その密度は0.46g/
cm3から0.16g/cm3に低下でき、減圧の際の急激な密度変
化をさけ、かつ超臨界ガス域からガス相の領域のみを経
由するように温度コントロールして減圧し、抽出槽から
固体試料を取出す。
を抽出したのち、超臨界ガスを昇温し、超臨界ガス域か
らガス相の領域のみを経由するように温度保持及び減圧
のためのガス放出量を制御しつつ減圧する。超臨界ガス
が不活性ガス例えば炭酸ガスでは、臨界点（圧力73気
圧）の温度31℃を60℃に昇温すると、その密度は0.46g/
cm3から0.16g/cm3に低下でき、減圧の際の急激な密度変
化をさけ、かつ超臨界ガス域からガス相の領域のみを経
由するように温度コントロールして減圧し、抽出槽から
固体試料を取出す。
上記抽出槽内の超臨界ガス昇温手段として、抽出槽内に
例えば熱交換器などの温度調整器を設け、該抽出槽内の
該ガスを昇温すると共に減圧時のガス膨張での温度低下
を防止する。
例えば熱交換器などの温度調整器を設け、該抽出槽内の
該ガスを昇温すると共に減圧時のガス膨張での温度低下
を防止する。
抽出槽を２槽以上設置し、抽出操作終了後の抽出槽内の
超臨界ガスを昇温するとともに、他槽に圧力スイングし
て両槽をバランスさせることにより、前記抽出操作終了
後の抽出槽を所定圧まで減圧し、かつ他槽を予圧し、そ
の後抽出操作終了後の抽出槽を大気圧まで減圧して試料
を取出す。
超臨界ガスを昇温するとともに、他槽に圧力スイングし
て両槽をバランスさせることにより、前記抽出操作終了
後の抽出槽を所定圧まで減圧し、かつ他槽を予圧し、そ
の後抽出操作終了後の抽出槽を大気圧まで減圧して試料
を取出す。
前記方法を実施するために、次の（ａ）〜（ｈ）の要素
からなる超臨界ガスシステムを用いるのが好都合であ
る。
からなる超臨界ガスシステムを用いるのが好都合であ
る。
（ａ）試料を装着して超臨界ガスと接触させるための複
数の抽出槽。
数の抽出槽。
（ｂ）抽出槽間を連通し、該ガスを導入する弁を有した
導入管。
導入管。
（ｃ）前記超臨界ガスを減圧して抽出物とガスに分離す
るための分離槽。
るための分離槽。
（ｄ）前記抽出槽及び分離槽における圧力を制御するた
めの各圧力調整器。
めの各圧力調整器。
（ｅ）前記抽出槽及び分離槽における温度を制御するた
めの各温度調整器。
めの各温度調整器。
（ｆ）超臨界ガスを複数の抽出槽に任意に切換え、連続
流通が可能な配管及び弁。
流通が可能な配管及び弁。
（ｇ）該ガスを液化するための液化器、液化ガスを送液
して昇圧する高圧ポンプとこれを加温する熱交換器。
して昇圧する高圧ポンプとこれを加温する熱交換器。
（ｈ）抽出槽から減圧するための放出管及び弁を加温す
るための加熱器。
るための加熱器。
前記超臨界ガスシステムの抽出槽の超臨界ガスを温度変
化させるための温度調整器は、該抽出槽内に具備すると
ともに、該温度調整器には伝熱板を具備させるのが好ま
しい。
化させるための温度調整器は、該抽出槽内に具備すると
ともに、該温度調整器には伝熱板を具備させるのが好ま
しい。
前記超臨界ガス装置からの試料取出し方法及び超臨界ガ
スシステムにおける固体試料としては、例えば半導体ウ
エハ、セラミックスなどの成形物、あるいはコーヒー
豆、活性炭などの非成形物を挙げることができる。
スシステムにおける固体試料としては、例えば半導体ウ
エハ、セラミックスなどの成形物、あるいはコーヒー
豆、活性炭などの非成形物を挙げることができる。
本発明の内容を添付の図面に基づいてさらに説明する
と、第５図のグラフは炭酸ガスの圧力、温度の相平衡を
示す。図面から分かるとおり、臨界点は圧力73気圧、温
度31℃で、これ以上の領域が超臨界ガスである。超臨界
ガスの溶解力の主な支配因子は密度で、図中に溶融線と
して示した。例えば圧力120気圧、温度40℃の操作条件
とすれば密度は0.72g/cm3であるが、これを昇温して同
圧力で60℃とすれば密度0.42g/cm3に減少し、物質の溶
解力が大きく異なる。このような大きな密度変化が、急
激な温度低下により試料の溝、細孔内で起れば試料の形
状に重大な影響を及ぼすことが予想される。
と、第５図のグラフは炭酸ガスの圧力、温度の相平衡を
示す。図面から分かるとおり、臨界点は圧力73気圧、温
度31℃で、これ以上の領域が超臨界ガスである。超臨界
ガスの溶解力の主な支配因子は密度で、図中に溶融線と
して示した。例えば圧力120気圧、温度40℃の操作条件
とすれば密度は0.72g/cm3であるが、これを昇温して同
圧力で60℃とすれば密度0.42g/cm3に減少し、物質の溶
解力が大きく異なる。このような大きな密度変化が、急
激な温度低下により試料の溝、細孔内で起れば試料の形
状に重大な影響を及ぼすことが予想される。
第６図は、超臨界ガス装置の抽出槽（内容積2l）を所定
圧力からガス放出しながら減圧した時の温度降下特性を
示すグラフである。図面において、圧力120気圧、温度4
0℃の超臨界炭酸ガスを減圧すると超臨界ガス−液相を
推移し、且つガス放出弁にドライアイスが生成してガス
放出が困難となる。放出部を加熱して減圧すると槽内ガ
ス雰囲気は６℃まで減少した。特に120気圧の超臨界ガ
スから減圧すると、70気圧、25℃では液化炭酸ガスであ
り、沸騰線を境にガスに推移する。すなわち、ガス密度
が約0.7から0.2g/cm3へと急変する。一方、92気圧、56
℃の条件から減圧すると大気圧で約30℃まで低下する
が、超臨界ガス−ガス相を推移する。このように、通常
天然物、例えばコーヒー豆、紅茶などのカフェイン抽出
に適用する温度40℃前後の超臨界ガスから減圧すると超
臨界ガス−液相−ガスへの相変化しながら温度が減少す
るとともに、ガス放出弁が気化熱で冷却されドライアイ
スが生成して減圧のためのコントロールができなくな
る。そこで、発明者らはポリマー樹脂（粒径100〜1000
μｍ）を用い超臨界炭酸ガスからの減圧テストを行い、
樹脂破砕テストを行った。
圧力からガス放出しながら減圧した時の温度降下特性を
示すグラフである。図面において、圧力120気圧、温度4
0℃の超臨界炭酸ガスを減圧すると超臨界ガス−液相を
推移し、且つガス放出弁にドライアイスが生成してガス
放出が困難となる。放出部を加熱して減圧すると槽内ガ
ス雰囲気は６℃まで減少した。特に120気圧の超臨界ガ
スから減圧すると、70気圧、25℃では液化炭酸ガスであ
り、沸騰線を境にガスに推移する。すなわち、ガス密度
が約0.7から0.2g/cm3へと急変する。一方、92気圧、56
℃の条件から減圧すると大気圧で約30℃まで低下する
が、超臨界ガス−ガス相を推移する。このように、通常
天然物、例えばコーヒー豆、紅茶などのカフェイン抽出
に適用する温度40℃前後の超臨界ガスから減圧すると超
臨界ガス−液相−ガスへの相変化しながら温度が減少す
るとともに、ガス放出弁が気化熱で冷却されドライアイ
スが生成して減圧のためのコントロールができなくな
る。そこで、発明者らはポリマー樹脂（粒径100〜1000
μｍ）を用い超臨界炭酸ガスからの減圧テストを行い、
樹脂破砕テストを行った。
第７図は超臨界ガスによる樹脂洗浄結果を示すグラフ、
第８図は処理フローと洗浄後減圧して取出した樹脂の破
砕の有無を顕微鏡で観察した結果を示すフローチャート
である。第７図の洗浄テストでは樹脂に含水されている
水分の回収量が、樹脂の細孔容積から算出した含水率と
良く一致する。すなわち、超臨界ガスは拡散係数が大
で、ポリマー樹脂の微細孔中にも浸入して水を抽出して
いることがわかる。上記テストの樹脂を各減圧した結
果、第８図に示すとおり前記超臨界圧から一気に減圧す
ると樹脂の破砕が多く観察された。これに対して昇温
（60℃）して密度を減少させたのち減圧すると樹脂破砕
は少ない。さらに、上記昇温してあらかじめ臨界点以下
の圧力（60気圧）にしたのち、減圧すると樹脂破砕はほ
とんどない。これらの結果から、樹脂破砕の直接的な力
は細孔内に浸入したガスの膨張であると思われるが、こ
れに急激な相変化による密度変化が作用するものと考え
られる。特に液相への相変化は問題である。
第８図は処理フローと洗浄後減圧して取出した樹脂の破
砕の有無を顕微鏡で観察した結果を示すフローチャート
である。第７図の洗浄テストでは樹脂に含水されている
水分の回収量が、樹脂の細孔容積から算出した含水率と
良く一致する。すなわち、超臨界ガスは拡散係数が大
で、ポリマー樹脂の微細孔中にも浸入して水を抽出して
いることがわかる。上記テストの樹脂を各減圧した結
果、第８図に示すとおり前記超臨界圧から一気に減圧す
ると樹脂の破砕が多く観察された。これに対して昇温
（60℃）して密度を減少させたのち減圧すると樹脂破砕
は少ない。さらに、上記昇温してあらかじめ臨界点以下
の圧力（60気圧）にしたのち、減圧すると樹脂破砕はほ
とんどない。これらの結果から、樹脂破砕の直接的な力
は細孔内に浸入したガスの膨張であると思われるが、こ
れに急激な相変化による密度変化が作用するものと考え
られる。特に液相への相変化は問題である。
上記のとおり、超臨界ガスを温度コントロールして減圧
の際の温度降下を防止し、超臨界ガス−ガス相の領域の
みにおいて減圧することにより試料を変形、破砕などが
起こらないように取出すことが可能である。
の際の温度降下を防止し、超臨界ガス−ガス相の領域の
みにおいて減圧することにより試料を変形、破砕などが
起こらないように取出すことが可能である。
以下、本発明を図面を用いて説明する。第１図は本発明
を実施するのに好適な超臨界炭酸ガス装置の構成図を示
す。装置の主な構成を説明すると、１は液化器、２は高
圧ポンプ、３は熱交換器である。なお、半導体ウエハな
どの洗浄では微細粒子の混入を防止するフィルタ４を設
ける。5a及び5bは複数の抽出槽、７は抽出槽5a,5bの外
部に設けた例えば加熱器からなる温度調整器、６は分離
槽、９は分離槽６の外部に設けた例えば加熱器からなる
温度調整器、20,21はガスを流通する配管である。さら
に22は、抽出槽5a,5b間を連通する導入管の弁、23a,23b
は圧力を制御する圧力調整器、８は抽出槽5a,5bの放出
弁21a,21bを加熱し、減圧時、放出弁の急冷を防止する
加熱器である。
を実施するのに好適な超臨界炭酸ガス装置の構成図を示
す。装置の主な構成を説明すると、１は液化器、２は高
圧ポンプ、３は熱交換器である。なお、半導体ウエハな
どの洗浄では微細粒子の混入を防止するフィルタ４を設
ける。5a及び5bは複数の抽出槽、７は抽出槽5a,5bの外
部に設けた例えば加熱器からなる温度調整器、６は分離
槽、９は分離槽６の外部に設けた例えば加熱器からなる
温度調整器、20,21はガスを流通する配管である。さら
に22は、抽出槽5a,5b間を連通する導入管の弁、23a,23b
は圧力を制御する圧力調整器、８は抽出槽5a,5bの放出
弁21a,21bを加熱し、減圧時、放出弁の急冷を防止する
加熱器である。
第２図は上記超臨界炭酸ガス装置の抽出槽5a,5bの断面
図、第３図は上記抽出槽5a,5bに収納する試料の一例と
しての半導体ウエハ100及びこのウエハを支持するラッ
ク101の斜視説明図、第４図は抽出槽5a,5b内に設ける超
臨界ガス昇温手段である温度調整器の一例といての管状
の熱交換器70の斜視説明図であり、この管状の熱交換器
70には伝熱板を取付けるとよい。上記半導体ウエハ100
は、抽出槽5a,5bの側面の耐圧扉50の開閉で出入れす
る。
図、第３図は上記抽出槽5a,5bに収納する試料の一例と
しての半導体ウエハ100及びこのウエハを支持するラッ
ク101の斜視説明図、第４図は抽出槽5a,5b内に設ける超
臨界ガス昇温手段である温度調整器の一例といての管状
の熱交換器70の斜視説明図であり、この管状の熱交換器
70には伝熱板を取付けるとよい。上記半導体ウエハ100
は、抽出槽5a,5bの側面の耐圧扉50の開閉で出入れす
る。
以下、抽出操作手順を説明する。
炭酸ガスボンベ30から供給された炭酸ガスは液化器１で
液化され、高圧ポンプ２で送液し昇圧する。昇圧された
液化炭酸ガスは熱交換器３で加温され、フィルター４で
微粒子などを濾過しクリーンガスとして抽出槽5aにその
上部から導入する。超臨界炭酸ガスは抽出槽5aにあらか
じめ装入してあった半導体ウエハ100と接触し、その洗
浄を行う。半導体ウエハ100と接触し、不純物を抽出し
た抽出槽5aの超臨界ガスは圧力調整弁23aを開くことに
より抽出物を分離するガス密度の圧力（実施例では50Vg
/cm2G）に減圧し、分離槽６に導入して抽出物と炭酸ガ
スに分離する。なお、分離した炭酸ガスは循環する。
液化され、高圧ポンプ２で送液し昇圧する。昇圧された
液化炭酸ガスは熱交換器３で加温され、フィルター４で
微粒子などを濾過しクリーンガスとして抽出槽5aにその
上部から導入する。超臨界炭酸ガスは抽出槽5aにあらか
じめ装入してあった半導体ウエハ100と接触し、その洗
浄を行う。半導体ウエハ100と接触し、不純物を抽出し
た抽出槽5aの超臨界ガスは圧力調整弁23aを開くことに
より抽出物を分離するガス密度の圧力（実施例では50Vg
/cm2G）に減圧し、分離槽６に導入して抽出物と炭酸ガ
スに分離する。なお、分離した炭酸ガスは循環する。
次に洗浄処理後の半導体ウエハ100の取出しについて説
明する。
明する。
第１図において、抽出槽5a内での半導体ウエハ100の洗
浄が終了すると流通配管の弁20aから20bに切換え、超臨
界ガスを抽出槽5bに導入する。同時に熱交換器70により
抽出槽5a内を昇温（実施例では40℃から70℃に加温）
し、抽出槽5a,5b間を導通する導入管の弁22を微開して
抽出槽5aの超臨界ガスを他方の抽出槽5bに導入し、両槽
圧力をバランスさせる。操作圧力と関連するが、実施例
の操作圧力120気圧では70気圧でバランスした。その
間、超臨界ガスは抽出槽5aから他の抽出槽5bに連続流通
している。
浄が終了すると流通配管の弁20aから20bに切換え、超臨
界ガスを抽出槽5bに導入する。同時に熱交換器70により
抽出槽5a内を昇温（実施例では40℃から70℃に加温）
し、抽出槽5a,5b間を導通する導入管の弁22を微開して
抽出槽5aの超臨界ガスを他方の抽出槽5bに導入し、両槽
圧力をバランスさせる。操作圧力と関連するが、実施例
の操作圧力120気圧では70気圧でバランスした。その
間、超臨界ガスは抽出槽5aから他の抽出槽5bに連続流通
している。
このように両抽出槽5a,5bをバランスさせることは、抽
出槽5aは減圧、抽出槽5bは予圧したことになる。その
後、導入管の弁22を閉じ、抽出操作終了後の抽出槽5aの
放出弁21aを開放することで大気圧まで減圧し、抽出扉5
0を開き試料である半導体ウエハ100の取出し及び新たな
試料の装入を行う。以下同様の操作で複数の抽出槽5a,5
bの各弁を切換えることにより試料の連続的処理が可能
である。なお、大気圧への開放で消失したガス量はボン
ベ30から圧力調整弁24により自動的に補給される。
出槽5aは減圧、抽出槽5bは予圧したことになる。その
後、導入管の弁22を閉じ、抽出操作終了後の抽出槽5aの
放出弁21aを開放することで大気圧まで減圧し、抽出扉5
0を開き試料である半導体ウエハ100の取出し及び新たな
試料の装入を行う。以下同様の操作で複数の抽出槽5a,5
bの各弁を切換えることにより試料の連続的処理が可能
である。なお、大気圧への開放で消失したガス量はボン
ベ30から圧力調整弁24により自動的に補給される。
本実施例によれば、複数の抽出槽間で圧力スイングする
ことで、一方の抽出槽5aの減圧、他方の抽出槽5bを予圧
するため、所定の超臨界までの昇圧時間が短縮できる。
ことで、一方の抽出槽5aの減圧、他方の抽出槽5bを予圧
するため、所定の超臨界までの昇圧時間が短縮できる。
本発明によれば、次の効果がある。
１）超臨界圧から減圧しても、試料の変形や欠陥がない
状態で抽出槽内からの試料の取出しが可能であるため、
特に半導体ウエハやセラミックスなどの成形物の洗浄に
適している。
状態で抽出槽内からの試料の取出しが可能であるため、
特に半導体ウエハやセラミックスなどの成形物の洗浄に
適している。
２）上記成形物の他、コーヒー豆や紅茶の脱カフェイ
ン、活性炭の洗浄などにも適している。
ン、活性炭の洗浄などにも適している。
３）複数の抽出槽間で圧力スイングすることにより超臨
界ガス抽出操作のラインは連続的に運転可能で、高圧装
置として半連続処理ラインを形成することが可能で、抽
出処理時間を短縮できる。
界ガス抽出操作のラインは連続的に運転可能で、高圧装
置として半連続処理ラインを形成することが可能で、抽
出処理時間を短縮できる。
４）抽出槽内部に温度調整器や伝熱板を設けたことによ
り、減圧時における抽出槽内の昇温を短時間でかつ効率
的に行うことができる。
り、減圧時における抽出槽内の昇温を短時間でかつ効率
的に行うことができる。
第１図は本発明を実施するのに好適な超臨界炭酸ガス装
置の構成図、第２図は抽出槽の断面図、第３図は試料の
一例としての半導体ウエハとその取付ラックの斜視説明
図、第４図は抽出槽内に設ける温度調整器の一例として
の熱交換器の斜視説明図、第５図は炭酸ガスの圧力、温
度の相平衡を示すグラフ、第６図は抽出槽の減圧時の温
度特性を示すグラフ、第７図は超臨界炭酸ガスによるポ
リマー樹脂からの水抽出特性を示すグラフ、第８図は減
圧操作時の顕微鏡観察による樹脂破砕の有無を示すフロ
ーチャートである。 １…液化器、２…高圧ポンプ、３…熱交換器、４…フィ
ルタ、5a,5b…抽出槽、６…分離槽、７…温度調整器、
８…加熱器、９…温度調整器、20,21…配管、20a,20b…
弁、21a,21b…放出弁、23a,23b…圧力調整器、24…圧力
調整弁、30…炭酸ガスボンベ、50…抽出扉、70…熱交換
器。
置の構成図、第２図は抽出槽の断面図、第３図は試料の
一例としての半導体ウエハとその取付ラックの斜視説明
図、第４図は抽出槽内に設ける温度調整器の一例として
の熱交換器の斜視説明図、第５図は炭酸ガスの圧力、温
度の相平衡を示すグラフ、第６図は抽出槽の減圧時の温
度特性を示すグラフ、第７図は超臨界炭酸ガスによるポ
リマー樹脂からの水抽出特性を示すグラフ、第８図は減
圧操作時の顕微鏡観察による樹脂破砕の有無を示すフロ
ーチャートである。 １…液化器、２…高圧ポンプ、３…熱交換器、４…フィ
ルタ、5a,5b…抽出槽、６…分離槽、７…温度調整器、
８…加熱器、９…温度調整器、20,21…配管、20a,20b…
弁、21a,21b…放出弁、23a,23b…圧力調整器、24…圧力
調整弁、30…炭酸ガスボンベ、50…抽出扉、70…熱交換
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 燦吉 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−35802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−204002（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−291004（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−45125（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】抽出槽中で超臨界ガス状態の抽出ガスと固
体試料とを接触させ固体試料から溶解成分を抽出したの
ち、抽出槽中の超臨界ガス状態の抽出ガスを実質的に大
気圧に減圧して固体試料を抽出槽から取り出す超臨界ガ
ス装置からの固体試料の取り出し方法において、 超臨界ガス域からガス相領域のみを経由して大気圧に至
るように抽出槽中の抽出ガス温度及び抽出ガス圧力を制
御することを特徴とする超臨界ガス装置からの固体試料
の取り出し方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191560A JPH077756B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 超臨界ガス装置からの試料取り出し方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191560A JPH077756B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 超臨界ガス装置からの試料取り出し方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357217A JPH0357217A (ja) | 1991-03-12 |
| JPH077756B2 true JPH077756B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=16276704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1191560A Expired - Lifetime JPH077756B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 超臨界ガス装置からの試料取り出し方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077756B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040040660A1 (en) * | 2001-10-03 | 2004-03-04 | Biberger Maximilian Albert | High pressure processing chamber for multiple semiconductor substrates |
| US7285287B2 (en) * | 2002-11-14 | 2007-10-23 | Synecor, Llc | Carbon dioxide-assisted methods of providing biocompatible intraluminal prostheses |
| JP4173781B2 (ja) | 2003-08-13 | 2008-10-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 高圧処理方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6135802A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-20 | Daicel Chem Ind Ltd | 有機物の抽出方法 |
| JPS61204002A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-10 | Hitachi Ltd | 超臨界状態の溶媒による抽出分離方法 |
| JPS61291004A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-20 | Hitachi Ltd | 超臨界ガス抽出装置 |
| JPS6445125A (en) * | 1987-08-14 | 1989-02-17 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for cleaning semiconductor wafer |
-
1989
- 1989-07-26 JP JP1191560A patent/JPH077756B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0357217A (ja) | 1991-03-12 |
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