[发明专利]微粒化装置的性能评价方法以及尺度上推方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括具备多个开口部的定子和在该定子的内侧空出规定的间隙配置的转子的搅拌器，也就是所谓的转子·定子类型的搅拌器的性能评价方法以及尺度上推方法。

背景技术

所谓的转子·定子类型的搅拌器一般如图1所示，包括由具备多个开口部1的定子2和在定子2的内侧空出规定的间隙δ配置的转子3构成的搅拌器单元4。这样的转子·定子类型的搅拌器是利用在高速旋转的转子3和被固定的定子2之间的间隙附近产生高的剪切应力的情况，相对于流体等，进行乳化、分散、微粒化、混合等处理的搅拌器，在食品、医药品、化学品等领域，在处理液的调合、调制等用途被广泛地使用。

存在将转子·定子类型的搅拌器与被处理的流体的循环方式相应地分类为处理液像图2的箭头5a所示那样循环的外部循环式搅拌器和处理液像图2的箭头5b所示那样循环的内部循环式搅拌器。

针对这样的转子·定子类型的搅拌器提供各种各样的形状、循环方式。例如，专利文献1（用于粒子形成的旋转件固定子装置以及方法）中，提出公开了在药剂、营养辅助食品、食品、化学品、化妆品等大范围使用具备多个开口部的定子、可在该定子的内侧空出规定的间隙配置的转子的搅拌器的、用于生成应用于粒子的形成的细微粒子的装置、方法。据此，能够有效、简单、轻易地进行尺度上推。

另外，以前作为种种形状的搅拌器的性能评价方法，报告了若干指标（理论）。

例如，不限于前述的转子·定子类型的搅拌器，若试着着眼于液-液分散操作，则报告了液滴径的尺寸能够按照平均的能量耗散率的计算值（大小）来讨论（非专利文献1、2）。但是，在非专利文献1、2中，基本没有明确平均的能量耗散率的计算方法。

报告了若干能够应用于个别的搅拌器，且对其实验结果进行了整理的研究例（非专利文献3～6）。但是，在这些研究例（非专利文献3～6）中，针对搅拌器的微粒化效果，考察了是仅来自转子和定子的间隙（缝隙）的影响、仅来自定子的开口部（洞）的影响等，仅报告了在各搅拌器中不同的内容。

报告了若干考察了转子·定子类型的搅拌器的微粒化机构（机械装置）的研究例（非专利文献7、8）。在它们中，启示出湍流的能量耗散率有助于液滴的微粒化效果、处理液受到剪切应力的频度（剪切频度）影响其微粒化效果。

在转子·定子类型的搅拌器的尺度上推方法中，针对在长时间运转而得到的最终的液滴径（最大稳定的液滴径）提出了若干报告（非专利文献9）。但是，在实际的制造现场并不实用，不太有用。也就是说，基本没有报告考虑搅拌器的处理（搅拌、混合）时间，推定规定的时间运转而得到的液滴径的有用的研究例。假设，即使考虑搅拌器的处理时间，推定液滴径，它也仅仅是报告了只以实测值（实验值）为基础的现象（事实），没有报告理论性地分析的研究例。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2005-506174号公报

非专利文献

非专利文献1：Davies,J.T.;“Drop Sizes of Emulsions Related to Turbulent Energy Dissipation Rates,”Chem.Eng.Sci.,40,839-842(1985)

非专利文献2：Davies,J.T.;“A Physical Interpretation of Drop Sizes in Homogenizers and Agitated Tanks,Including the Dispersion of Viscous Oils,”Chem.Eng.Sci.,42,1671-1676(1987)

非专利文献3：Calabrese,R.V.,M.K.Francis,V.P.Mishra and S.Phongikaroon;“Measurement and Analysis of Drop Size in Batch Rotor-Stator Mixer,”Proc.10th European Conference on Mixing,pp.149-156,Delft,the Netherlands(2000)