[发明专利]一种以超临界二氧化碳饱和溶液获取超细颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超细脂、脂溶性物或高分子颗粒，尤其是涉及一种对超临界二氧化碳饱 和的溶液进行雾化获取脂、脂溶性物或高分子微纳米及其复合颗粒的制备方法及其装置。

背景技术

超细颗粒材料由于有特殊的物理化学性质，是当前的高新技术中的一个热点，其在材料、 化工、轻工、冶金、电子、医学和生物等领域有着重要的应用价值，并已经得到广泛应用。 超临界流体制备超微粉体技术是近十几年来国内外正积极研发的一项新的制粒技术，与传统 的颗粒形成方法如机械粉碎与研磨、溶液结晶和化学反应等相比，这种方法具有产品纯度高、 几何形状均一、粒径分布窄、制造工艺简单、操作温度低和避免使用有机溶剂等许多明显的 优点，尤其对冲击敏感、热敏感、结构不稳定和易于化学分解的物系的处理具有明显优势。

经过20多年的发展，国际上已经涌现多种使用超临界流体制备微颗粒的技术，其中，比 较突出的有：超临界溶液快速膨胀过程(Rapid Expansion of Supercritical Solutions，RESS)、 超临界流体抗溶剂再结晶过程(The Supercritical Anti-solvent Process，SAS/GAS)和气体饱和 溶液颗粒形成技术(Particles from Gas Saturated Solutions，PGSS)等。这些不同的方法及其改 进技术，均有大量的专利文献报道(参见：Li J，Gomes de Azevedo E.Particle formation techniques using supercritical fluids，Recent Patents on Chemical Engineering，2008，2：157-169)。

上述技术中SAS方法又包含了很多改进的方法，目前接近工业化的方法有连续操作过程 的SEDS(Solution Enhanced Dispersion by Supercritical fluid)方法。PGSS是与超临界流体技 术相关的制备超微粉体技术中较新的一种，本申请的发明人(参见：Li J，Matos HA，Gomes de Azevedo E.Modeling of particle formation from a gas-saturated solution Process，Proceedings of the Sixth Intemational Symposium on Supercritical Fluids，Versailles(France)，2003)对PGSS的 过程进行了实验研究和模拟，并对PGSS过程的雾化过程建立了模型，讨论喷嘴出口处液体 相雾化产生的液滴大小。其后(参见：Li J，Matos H A，Gomes de Azevedo E.Two-Phase Homogeneous Model for Particle Formation from Gas-Saturated Solution Process，J.of Supercritical Fluids，2004，(32)：275-286)又考虑了PGSS过程的熔融结晶机理，对各种操作条 件对微颗粒大小的影响进行探讨，然而模拟结果没有反映颗粒形貌的变化，特别是实验结果 有球形和不规则的晶体形、多峰粒子分布。于是进一步(Li J，Rodrigues M A，Matos H A， Almeida A，Gomes de Azevedo E.Modeling of the PGSS Process by Crystallization and Atomization，AIChE J，2005，51(8)，2345-2357)将熔融结晶和雾化机理结合予以考虑，可同时 产生RESS机理的颗粒、熔融结晶的颗粒和雾化液滴对应的颗粒；其数量、大小和形貌随操 作条件而变化，从而能模拟出多峰粒子分布和表征不同形貌的粒子对应的机理：雾化产生球 形粒子，结晶产生不规则晶体。

上述传统的PGSS技术，尚存在如下问题：如果对气体饱和的溶液进行间歇操作，其流量 不能精确控制(参见：王霞，郭燕妮，陈辉，苏玉忠，王宏涛，李军，超临界流体技术制备 布洛芬/脂复合粒，现代化工，2007，27(增)：398-402)；如果连续操作，熔融物料不能保证 被气体均匀饱和(未达到热力学平衡)，为此Shekunov等在其专利(WO2004071614)中提 出了用混合器的方法进行混合。