高圧湿式ジェットミルを用いたサブミクロンo/wエマルションの作成 Sub-micrometer Size Emulsification Using a High Pressure Wet-type Jet Mill

この論文にアクセスする

この論文をさがす

著者

    • 田中 邦明 TANAKA KUNIAKI
    • (株)スギノマシンプラント機器事業部 微粒装置課 Wet-jet Mill Design Section, Plant Equipment Department, Sugino Machine Limited
    • 伊部 博之 IBE HIROYUKI
    • 富山大学工学部 生物生命システム工学科 Department of Material Systems Engineering and Life Science, Toyama University
    • 熊沢 英博 KUMAZAWA HIROHIDE
    • 富山大学工学部 生物生命システム工学科 Department of Material Systems Engineering and Life Science, Toyama University

抄録

従来,エマルションの生成を扱った研究はミクロンサイズの生成滴を対象にしたものが主であり,サブミクロンサイズの液滴からなるエマルションの生成を扱った研究は,最近,高圧ホモジナイザーを利用した研究が何点か報告されているものの少ない.<br>本研究ではサブミクロンサイズの液滴からなるエマルションの作成が可能である高圧湿式ジェットミルを用いて水中油滴型(o/w)エマルションを作成し,平均滴径と操作条件の関係と,生成滴の経時変化を速度論モデルを基に検討した.<br>体積基準の滴径分布は対数正規分布に従い,通過回数を増加させると,微細液滴の増加のため滴径分布は二元分布を示した.通過回数が1回の場合,分散相分率が大きいほど<i>d</i><sub>32</sub>は大きくなるが,σ<sub>g</sub>は変わらなかった.全実験条件において個数基準の最大滴径(<i>d</i><sub>max</sub>)は<i>d</i><sub>max</sub>=1.76<i>d</i><sub>32</sub>という比例関係が成り立つ.また,低界面活性剤濃度,低分散相分率のときのみ<i>d</i><sub>32</sub>は処理圧力の約− 0.6乗に比例する.<br>液滴の合一により滴径分布は経時変化を示す.合一過程は二次過程により記述でき,条件により急速な合一と緩慢な合一の二つの過程からなると推測される.高処理圧力,高界面活性剤濃度,低分散相分率および多通過回数の時には緩慢な合一過程のみが認められ,合一速度定数は界面活性剤濃度が高いほど減少し,分散相分率が大きいほど合一速度定数は増加することが明らかとなった.

Studies on emulsification, have hitter to dealt mainly with droplets of micrometer size. Very few reports concern emulsification into droplets of sub-micrometer size, though recently a few studies have been reported on emulsification by means of high-pressure homogenizers which can prepare such emulsions.<br>In the present work, oil in water (o/w) emulsions composed of droplets of sub-micrometer size were produced by means of a high pressure wet-type jet mill, and the relation of mean droplet size to operating variables was discussed. Furthermore, the time dependency of droplet size was discussed on the basis of a kinetic model.<br>The drop size distribution (volume basis) showed a log-normal distribution. As the number of passages increased, the drop size distribution became bimodal, due to the increase of extremely fine droplets. When the number of passages was unity, Sauter mean diameter (<i>d</i><sub>32</sub>) increased with increasing dispersion phase fraction, but the geometric standard deviation remained unchanged. For the present experimental conditions, the maximum droplet diameter (<i>d</i><sub>max</sub>) based on droplet number was expressed in the form of <i>d</i><sub>max</sub>=1.76<i>d</i><sub>32</sub>. At low surfactant concentrations and low dispersion phase fractions, <i>d</i><sub>32</sub> was proportional to the applied pressure raised to the power of ca. -O.6.<br>The drop size distribution exhibited the time-dependence because of the coalescence of droplets. The process of coalescence was judged to be described by a second-order process consisting of a rapid coalescence process and a slow coalescence process. The slow coalescence process was realized under the conditions of high processing pressure, high surfactant concentration, low dispersed phase fraction and large number of passages. It was also found that the coalescence rate constant increased with increasing dispersed phase fraction and decreased with increasing surfactant concentration.

収録刊行物

  • 化学工学論文集

    化学工学論文集 29(6), 740-747, 2003-11-20

    公益社団法人 化学工学会

参考文献:  13件中 1-13件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013411578
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    6776714
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
ページトップへ