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超臨界システム - 超臨界二酸化炭素

超臨界抽出システム
  いんさつ
      概 要    SCP 02    SCP 05    SCP 10    SCP PS  
 
超臨界流体のナノ粒子製造原理
超臨界二酸化炭素の非極性溶媒特性を利用して溶質を超臨界流体に溶解させた後、微細ノズルを通して急速膨張させ、瞬間的に超臨界流体をガス状態にして(溶媒力を落とす)ナノ粒子状態の溶質を析出したり、逆に超臨界流体内に超臨界流体に対して溶解度の低い物質を適切な溶媒に溶かして噴射させると、超臨界流体がAnti-solventとして作用してナノ粒子を析出します。すなわち、超臨界流体をSolventやAnti-solventで利用してナノ粒子を製造する工程です。 この方法は従来の製造方法より残存溶媒がほとんどなく、平均粒子のサイズが小さくて粒子の分布が狭いという長所があります。一般に超臨界二酸化炭素の特徴は、 不揮発性、無毒性、低価格および低い臨界温度で、医薬品、化粧品などに適用されています。
 
超臨界流体によるナノ粒子製造方法
① RESS (Rapid Expansion of Supercritical Solutions)
超臨界流体に対する溶解度が高い物質を利用する方法で、ナノ粒子にするために溶質を超臨界流体に溶解させた後、微細ノズルを通して急速膨張させ、超臨界流体がガス状態になると溶質の溶解力が無くなり、溶解された溶質が析出される工程です。 急激な減圧により、音速でナノ/マイクロサイズで精製された粒子を製造します。
 
② SAS (Supercritical Fluid Anti-Solvent)
超臨界流体に対する溶解度が低い溶質を利用する方法で、溶質を適切な溶媒に溶かした後、Anti-solventの超臨界流体と混合することで溶媒の溶解力を急激に低下させ、溶液中の溶質を析出する原理の再結晶法の工程です。 物質を微細化するとき、残存溶媒がなく、生分解性ポリマーの粒子を生成させ、医薬品や他の熱的に不安定な物質の再結晶に使用されます。
 
③ ASES (Aerosol Solvent Extraction System)
継続的に流れる超臨界流体内にノズルを通して溶液を分散させる方法です。SAS工程より高い過飽和度を瞬間的に得られるため、生成される粒子のサイズが小さく、粒子の分布も狭い特徴があります。 充分な粒子が得られると、溶液の噴射を中断し、超臨界流体で粒子を洗浄します。
 
④ SEDS (Solution Enhanced Dispersion by Supercritical Fluids)
AESE工程とほぼ同じで、co-axialノズルを通して溶液を微細に分散させます。高流量の超臨界流体は、分散を助ける作用(spray enhancer)をします。 ベンチュリ管のように、高流量の流体や気体が流れて管の外側に低流量の流体が流れるとベルヌーイの原理により低流量流体が高流量流体に吸い込まれて理想的に混合・噴射される原理です。そのため、微細な滴が作られ、ナノ粒子を生成します。
 
⑤ PGSS (Particles from Gas Saturated Solutions)
PGSS工程は超臨界流体が液体や固体に簡単に溶解される原理を利用した工程で、主に高分子物質に適用されます。高分子をミキシングタンクに投入した後、ノズルを通して減圧タンクに噴射させ、混合物がノズルを通過するとき、超臨界流体がガスに膨張され、溶解力を急激に低下させることで物質の結晶化が行われます。 少量のガスが使われ、低圧でも行えるという長所がありますが、高圧ガスで溶解できる物質にさえ適用できないという短所があります。添加物を混合させて粒子をコーティングするときと複合体微細粒子を製造するときも応用されます。
 
超臨界流体によって製造されたナノ粒子
초임계 유체를 이용하여 제조한 나노입자
 
초임계 유체를 이용하여 제조한 나노입자
Anti-solventの温度と圧力によって粒子のサイズを調節することができます。
工程条件によって粒子のサイズは異なり、Polystyreneの場合、粒子のサイズを5000~100nmの範囲で調節します。
 
Poly(L-lactide)の粒子製造
Poly(L-lactide)의 입자제조
 
適用分野
초임계 나노입자 제조 적용분야
 
超臨界ナノ粒子製造システムの長所
安全性
• ASME(American Society of Mechanical Engineer)の圧力容器安全規定に従って設計・製作
• KGSとKOSHAの高圧容器安全規定に従って設計・製作
正確性
• 熱媒体を利用した外部ジャケットタイプで恒温維持性能向上
• 完璧な内外の断熱による温度維持
• マルチ安全装置による圧力安全性
ユーザーに合わせたエンジニアリング
• 高圧維持用のクイッククランプ(Quick Clamp)方式適用
• 顧客の要求を満足させる色々なモデルと仕様の装備
• 多くの追加パーツを通して様々な目的の研究が可能
• 正確な測定方式と簡単な装備操作
便利なメインテナンス
• 各種の測定器による全般的動作状態についての診断
• 簡単な組立と分解、便利なクリーニング
• 顧客サービス部による迅速な対応
 
製品モデル
超臨界ナノ粒子製造システムシリーズ
SCP 02 series
SCP 05 series
SCP 10 series
SCP PS series
 
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