JPH0459255A

JPH0459255A - 均一な液滴の形成方法

Info

Publication number: JPH0459255A
Application number: JP17176390A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Sato; 正之佐藤; Masaki Sadakata; 正毅定方; Jun Furukawa; 純古川; Tamiyuki Eguchi; 江口　民行
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1992-02-26
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JP2854390B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、均一で微小な径を有する液滴の形成方法に関
す・る。

［従来の技術］高分子物質の溶液やビニル重合性上ツマー溶液を均一で
微小な液滴とし、この液滴をゲル化あるいは重合させて
えられる均一で微小な径を有する粒子は、機能性吸着剤
や担体として極めて有用なものである。

こうした均一で微小な液滴の形成方法としては、従来よ
り、機械的に一定周期の振動を加える方法（以下、機械
式という）、または交流電圧を印加する方法（以下、電
気式という）が知られている。

機械式は、気体中あるいは分散媒中にノズルから液体を
液柱として噴出させる際、一定周期の機械的な振動を加
えて、この振動数と同期した均一な液滴を形成するもの
である（特開昭５７−１０２０９５号公報、特開昭８１
−８３２０２号公報）。しかし、この方法においては液
滴を小さくするためには振動数を大きくしなければなら
ないが、この大きな振動数と同期状態をうるためにはノ
ズル径を小さくしかつ噴出速度を大きくしなければなら
ない。ところが、分散媒中に噴出させる方法では噴出速
度を大きくすると分散媒との摩擦で液柱が破壊されてし
まい、一方、気体中に噴出する方法では気体中に長時間
浮遊するため液滴同士が合体してしまうという問題があ
り、前者ではせいぜい５００ａｍ、後者でも２００加ま
での液滴しか形成できない。

電気式は、分散媒中に設置したノズルと電極の間に一定
周期の高圧交流電圧を印加しながら液体をノズルから噴
出させることにより、交流周期と同期した数の液滴を分
散媒中に形成させる方法であり（特開昭５８−１７５８
６８号公報）、この電気式では、ノズルと電極の間に一
定周期で変化する電場を与え、その電場の変化により、
ノズルから分散媒中に噴出しだ液柱を切断するため、直
接、微小液滴の懸濁液をうろことができるほか、機械的
振動による環境問題もなく、また振動数の安定維持も容
易である。

［発明が解決しようとする課題］このように電気式は数々の点で機械式よりも優れた方法
ではあるが、液柱の切断に必要な同期状態をうるために
はノズルの液体噴出孔を除いて電気的に絶縁しておく必
要があると共に高電圧を必要とする。そのためノズルの
絶縁被膜が破れたりノズルや電極に腐食が生じたりし、
均一な液滴を継続的に安定して製造することが困難であ
る。また、電気式においても機械式はどではないが、生
成した微小液滴が液滴生成域に残留しているため、液滴
同士の合体の防止が不充分となっている。さらに、電場
の変化を分散媒に反映させて液滴を生成するため、使用
できる分散媒の電気物性に厳しい制限がある。

本発明はこうした電気式の均一微小液滴の形成方法の問
題点を解消した方法に関するものであり、低電圧で合体
防止効果に優れ、かつ使用分散媒の制限が緩和された均
一な液滴の形成方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段］本発明の均一な液滴の形成方法は、分散媒中に、液体噴
出ノズルと該液体の通過孔を設けた電気的絶縁板と電極
とをこの順に配置し、ノズルと電極間に一定周期の電圧
を加えながらノズルから液体を噴出させることにより、
該電圧の周期と同期した数の均一な液滴を生成させる方
法である。

［作用］本発明の方法を第１〜２図に基づいて説明する。第１図
は本発明の方法を実施するときに採用しうる分散装置の
一実施態様の概略縦断面図であり、第２図は第１図に示
す実施態様において形成される電界を説明するための概
略断面図である。

第１図に示す液滴形成用分散装置の実施態様のばあい、
外壁部分は電気的な絶縁体、たとえばポリテトラフルオ
ロエチレン、アクリル樹脂などで作製されている。液滴
（１）とする液体は導電性のノズル（２の噴出孔（３）
から分散媒（４）中へ噴出される。ノズル（′２Ｊの前
方には電気的絶縁板（５）がノズルと平行するように配
置されており、該絶縁板（５）の孔（６）はノズルの噴
出孔（３）と同軸する位置に設けられている。さらに絶
縁板（５）の後方には電極０１）が絶縁板（５）と平行
に配置されており、その中央部分に液滴などの通過孔■
が設けられている。そして、ノズル（２）と電極０１）
との間には電源０４１から交流電圧が印加されている。

本発明の方法によれば、均一な微小液滴を低電圧でかつ
液滴の合体を防止しながら形成することができる。

すなわち、孔（６）を設けた絶縁板（５）を電極口）と
ノズル（２との間に配置することにより、第２図に電気
力線で示すようにノズルと電極の間の電界が絶縁板（５
）の孔（６）で収束し、その部分の電界密度が大幅に高
くなる。その結果、孔（６）の付近ではノズルと電極間
に実際に印加した電圧が増幅された形となり、低電圧で
も従来法で高電圧を加えたときと同じ効果を奏する。こ
のことは、本発明の方法における液滴の生成が孔（６）
付近で生じていることからも明らかである。この電界収
束作用により印加電圧を従来の数百骨の１にまで下げる
ことができ、その結果、ノズルや電極の腐食を抑えるこ
とができる。

また液体および分散媒の通路は絶縁板（５）の孔（６）
のみであり（縮流作用）、孔（６）付近で生成した液滴
（１）はその付近に滞留することなく直ちにその流れに
乗って孔（６）から遠避けられる。したがって、生成し
た液滴同士が衝突して合体する確率は大幅に減る（合体
防止効果）。

さらに、従来法では電気伝導度の大きな分散媒は使用で
きなかったのであるが、絶縁板（５）で分散媒を仕切っ
ているので、絶縁板以降の分散媒、すなわち液滴の生成
に関与しない分散媒については電気的性質による制限は
不要となり、合体防止に有効な分散媒の使用が可能とな
る。

以上に本発明の方法の基本的な態様および作用効果を述
べたが、その他の態様や作用効果は以下に示す実施例で
明らかにする。

［実施例］本発明に好適に使用される液滴形成用の液体は、高分子
物質の溶液またはビニル重合性モノマーを含む液体であ
る。これらの液体を本発明の方法によって均一な液滴に
分散させたのち、液体が高分子物質の溶液のばあいには
加熱によりこの液滴中の溶剤を揮発させるか、冷却によ
ってゲル化させるか、もしくはこの分散液にゲル化促進
剤を添加することによって液滴を凝固させ、また液体が
ビニル重合性モノマーを含む液体のばあいにはそれを重
合させることによって、これらの液滴から均一な粒子径
をもった粒子かえられる。これらの粒子は優れた機能性
吸着剤や担体として有用である。

まず、高分子物質の溶液を使用するばあいについてさら
に詳しく説明する。

この高分子物質には、一般に溶剤に可溶な任意のものが
使用できるので、利用目的に適したものを選べばよい。

該高分子物質は、天然高分子物質であってもよく、合成
高分子物質であってもよい。

天然高分子物質の例としては、たとえばセルロース、ア
ガロース、カラゲーナン、アルギン酸塩、絹フィブロイ
ン、コラーゲン、キチンなどの天然高分子物質やそれら
の誘導体があげられる。また、合成高分子物質としては
、たとえばポリビニルアルコール、ポリーγ−メチルー
Ｌ−グルタメート、メチルメタクリレート／ヒドロキシ
エチルメタクリレート共重合体などがあげられる。スチ
レン／ブタジェン共重合体、スチレン／クロルメチル化
スチレン共重合体のように架橋とイオン交換基を導入す
ることができるポリマーはイオン交換樹脂の母材として
も有用である。

これらの高分子物質は疎水性または親水性の溶剤に溶解
して本発明に使用される。該溶剤には、後述する分散媒
と非相溶性もしくは貧相溶性の液体が選ばれる。

天然高分子物質およびその誘導体の溶剤は、高分子学会
高分子実験学編集委員会編、「天然高分子Ｊ　（１９８
４）共立出版−発行、あるいはＳＡＭＵＥＬ　Ｍ、ＨＵ
ＤＳＯＮ　ａｎｄ　ＪＯＨＮ　Ａ、ＣＵＣＵＬＯ５Ｊｏ
ｕｎａｌｏｆ　ｍａｃｒｏｓｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｓｃｉ
ｅｎｃｅ−Ｒｅｖｉｅｗｓ　ｉｎＭａｃｒｏ−＋＊ｏｌ
ｅｅｕｌａｒ　　Ｃｈｅｍｌｓｔｒｙ　　ａｎｄ　　Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ　　。

Ｃ１８（１）、１−８２頁、１９８０などを参照して選
ぶことができる。また、合成高分子物質の溶剤は、Ｊ、
Ｂｒａｎｄｒｕｐ、Ｐｏｌｙｍｅｒ　　Ｈａｎｄｂｏｏ
ｋ、２ｎｄ　　ｅｄｉｔｉｏｎ　　。

Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　ａｎｄ　５ｏｎｓ　Ｉｎｃ、、
１９７５などを参考にして選ぶことができる。

疎水性の溶剤としては、たとえば塩化メチレン、クロロ
ホルム、ジクロロエタンなどの塩素化炭化水素を単独ま
たは２種以上混合して通常用いられる。これらの溶剤に
凝固促進剤として少量のメタノール、エタノールなどの
低級アルコールを添加することができる。さらに、ポリ
マー粒子を多孔質にするために炭素数が４〜１２の脂肪
族アルコールを加えることもできる。親水性の溶剤とし
ては、たとえば水、アセトン、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリド
ンなどの水溶性溶剤が通常用いられる。これらに凝固促
進のため、またはポリマー粒子を多孔質にするために水
溶性低級アルコール、水溶性多価アルコール、無機塩類
などを加えることもできる。

高分子物質の溶液の粘度は、５０ｃｐｓ以下、好ましく
は２０ｃｐｓ以下である。粘度が５０ｃｐｓよりも大き
くなると交流電圧と同期した液滴にはなりにくい。また
、この溶液の電気伝導度にはとくに制限はない。

本発明において、前記の高分子物質の溶液を、ノズルか
ら該溶剤と非相溶性ないし貧相溶性の分散媒中に噴出さ
せることにより、液滴が形成される。

分散媒としては、高分子物質の溶剤が疎水性のばあいに
は０／Ｗ型の分散液ができるように非イオン性の界面活
性剤、たとえばゼラチン、メチルセルロース、ポリビニ
ルアルコール、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウ
リルエーテル、ポリエチレングリコールモノステアレー
トなどを０．２〜５％（重量％、以下同様）添加した水
溶液が通常用いられる。逆に、高分子物質の溶剤が親水
性のばあいには分散媒として疎水性の有機液体が用いら
れる。たとえば、流動パラフィン、リグロイン、テトラ
リンなどの炭化水素系液体、なたね油、綿実油などの植
物油、四塩化炭素、１．１，２．２．−テトラクロロエ
タンなどのハロゲン化炭化水素系溶剤などが用いられる
。これらにはＷ２Ｏ型の分散液ができるようにＨＬ　Ｂ
　（Ｈｙｄｒｏｐｈｌｌｌｃｍｌｌｐｏｐｈｉｌｉｃ−
Ｂａｌａｎｃｅ　）（堀口　博、“新界面活性剤”、６
３〜７０頁、三共出版−発行、１９８１参照）が３〜７
の界面活性剤、たとえばグリセロールモノステアレート
、グリセロールモノオレエート、ソルビタンモノオレエ
ートなどが０．５〜５％添加される。

分散媒の粘度は５０ｃｐＳ以下が好ましく、２０ｃｐｓ
がさらに好ましく　、５ｃｐｓ以下がとくに好ましい。

粘度が大きくなるとノズルから高流速で液体を噴出させ
たとき粘性抵抗によって噴流が破壊され均一な液滴がで
きにくくなる傾向がある。

分散媒の電気伝導度は１０−”　〜１００　ｕｓ／ｃｓ
、さらには１０−７〜ｌＯμｓ／ｃｍであるのが好まし
い。

また、液滴形成用液体と分散媒との誘電率の差が大きす
ぎても小さすぎても均一な液滴はできにくくなる傾向が
ある。その理由は充分解明されてはいないが、おそらく
電気伝導度が大きすぎると絶縁板の孔付近の電界の収束
部分における電気的緊張力が生じに（くなるためであろ
うと思われる。また、電気伝導度が小さく、誘電率も小
さいばあいには絶縁板の孔付近への電界の収束度合が小
さくなるためであろうと思われる。

同期状態をうるための電圧は、分散媒の電気伝導度が比
較的大きいばあいは数ボルトから数百ボルトの間である
が、電気伝導度の小さい分散媒のばあい１００ボルト前
後から数千ボルトの間である。なお、従来の電気式によ
れば前者のばあい数百ボルト以上必要であり、後者のば
あいは数千ボルト以上必要としていた。

本発明では、液体の噴出が分散媒中で行なわれるため、
気体中で液滴を形成する方法のようにあとから噴出した
液滴と合体して粒径が大きくなったり、液滴がノズルや
電極に付着することがほとんど生じなくなる。また、液
滴が電圧の周期的変化により形成され、機械的振動によ
らないため、噴出速度をそれほど大きくしなくても粒径
を小′さくすることができ、騒音の問題がなく、しかも
周期が安定しているので液滴の粒径が安定する。

つぎに本発明の液滴形成方法を第１〜３図に従って具体
的に説明する。第３図は本発明の方法に使用可能な別の
分散装置の電界の状態を示す概略断面図である。なお第
１〜３図中の四回部分は導電性の材料であることを示し
、ｌｌの部分は絶縁材料であることを示す。第２〜３図
中の曲線は電気力線が絶縁板（５）の孔（６）で収束し
ている状態を示す。

第１図に示すように、液滴形成用分散装置に、高分子物
質の溶液は矢印で示すように一定流量で送り込まれ、ノ
ズル（２１の噴出孔（３）から絶縁板（５）の孔（６）
に向って噴出される。第１図に示す実施態様では、ノズ
ル（′２Ｊは金属などの導電性のものであるが、第３図
に示すようにノズル孔（３）周辺を絶縁性として他の部
分を導電性のものにしてもよい。これらのノズルには従
来の方法のような絶縁被膜は一切施こされていない。図
面に例示する装置では単孔のノズルが使用されているが
、多孔ノズルを使用することももちろん可能である。ノ
ズルの孔（３）の口径は通常２０〜２５０−であるが、
２５０−以下の比較的粒径の小さい液滴を形成するため
には口径を２０ロー以下とするのが好ましく、ノズルの
目詰りを避けるためには３０ＪＪｒＩ以上が好ましい。

絶縁板（５）の孔（６）の径はノズルの口径の２〜１０
０倍が好ましい。絶縁板に孔を設けるのは電界を集中す
るためであり、１００倍を超えるのは好ましくない。し
かしながら、小さすぎると必要以上に高い組み立て精度
が要求されたり、絶縁板に大きな圧力が加わるなどの問
題が生しるため２倍以上が好ましい。

また、ノズル（２］と絶縁板（５）の間隔は５０−〜ｌ
Ｏ關が好ましい。この間隔が５０遍未満であると従来の
方法と同じように絶縁板の孔（６）の近傍のノズル部分
に電界が集中して腐食が生じることがある。また、ノズ
ルから噴出する液体を同伴した分散媒の流れが不均一に
なるおそれがある。しかし、この間隔がｌ０ＬＩＩ１１
を超えると液滴か形成される位置で電界が集中されない
ことになり、均一な液滴ができない。

初めの分散媒（４ａ）は矢印で示すように人口（刀から
ノズル（２）と絶縁板の空間（８）に送られる。分散媒
（４ａ）はノズルの孔（３）から出る液体を同伴しなが
ら絶縁板の孔（６）から噴出する。このとき、分散媒の
流量を調節して同伴する液体を縮流させ、同じノズルを
用いて、さらに小さな液滴をつくることも可能である。

また本発明では、初めの分散媒（４ａ）とは異なる分散
媒（４ｂ）を入口（９）から分散槽（ト））に供給する
こともてきる。この分散ａｔ　（４ｂ）に、たとえば界
面活性剤を添加して液滴の分散を安定に維持し、生成し
た液滴の合体を防止する効果を与えることもてきる。

電極旧）は、第１図に示すように、たとえばステンレス
スチールなどの金属製とし、ノズルからｌＯ〜５０龍程
度の距離に設置してもよいし、第２図に示すように分散
装置の絶縁板（５）以降の外壁を導電性材料とし、それ
を電極ａＺとして用いてもよい。第１図の電極旧）には
分散槽ＱＯＩ内で形成された液滴が通過する直径ＩＯ〜
２０ｍ１程度の孔にか開いている。電極０１）は一定の
周期で変化する電圧を与える電源（１４）を介してノズ
ル（２）と接続されている。電極を通過した均一な液滴
の分散液には、通常、前記したような液滴を高分子物質
の粒子に変える処理（図示されていない）がさらに加え
られる。

ノズルからの液滴の吐出量はレイノルズ数に換算したと
き１０〜１０００の範囲であることが好ましく、さらに
好ましくは２０〜５００である。レイノルズ数がＩＯ以
下では液滴の生成量が少なくなり、一方１０００を超え
ると同期状態に達する交流の周期が数１０ＫＨｚを超え
、安定した状態を維持することが難しくなる。

本発明が従来の方法に対して著しく優れた点は、とくに
同期状態かえられる最小電圧が従来の方法に比べてはる
かに小さいことである。前記したように従来の方法では
最低でも数百ボルト以上の電圧が必要であり、しかも電
界が絶縁被覆の施されていないノズルの孔部分に集中す
るためにこの部分が腐食されやすかったが、本発明の方
法では数ボルトでよいたけてなく、ノズル、電極ともに
導電性部分の面積にはとくに制限がないので広くするこ
とができ、電界が導電性の部分て集中するためにこの部
分が腐食するということかない。したがって、かりに電
圧を数百ボルト以上加えたばあいでもノズルあるいは電
極の腐食は生じない。

本発明の方法では従来の電気式で必要とされる高電圧で
は均一な液滴が形成されにくくなる。

その理由は必ずしも明白ではないが、液柱の自励振動と
絶縁板の孔（６）に電界が集中する効果の相乗作用によ
ると考えられる。実際に液滴はこの孔（６）の付近で形
成される。

一定の周期で変化する電圧には、通常の交流電圧を使用
することもできるが、半波整流波形の電圧もしくはパル
ス状の電圧のほうが周波数、電圧ともに同期範囲が広く
、好ましい。適用可能な電圧は液体、分散媒の種類によ
って異なるが通常３〜２０００ボルト、好ましくは５〜
５００ボルト、振動数は通常０．３〜２０ＫＨｚ　、好
ましくは０．５〜１ＯＫＨｚである。

分散媒の流量は分散液中の液滴の濃度が５容量％以下に
なるようにするのが好ましく、さらに好ましくは３容量
％以下である。このような流量で分散媒を流すことによ
り電極のまわりに液滴が滞留して液滴同士の再結合や電
極への付着が生じることがなく、液滴が液滴生成域から
分散媒で流し去られる。

以上のようにしてえられた均一な液滴は通常前記したよ
うな追加処理が加えられ、完全に凝固した粒子に変えら
れる。

つぎに、液体として高分子物質の溶液ではなく、ビニル
重合性モノマー液を使用したばあいについて説明する。

このばあいには、前記と同様にして分散媒中に均一な液
滴として分散された重合性モノマーは公知の懸濁重合法
よって重合性させて均一なポリマー粒子とされる。分散
液は０／Ｗ型、Ｗ２Ｏ型いずれでもよいためモノマーは
親水性でも疎水性でもよい。またビニル重合性モノマー
は単独で用いてもよいし２種類以上併用してもよい。こ
のような七ツマ−からなるビニル重合性モノマー液には
、えられるポリマー粒子の構造を調整するために非反応
性の希釈剤を加えてもよい。希釈剤の具体例としては、
たとえばベンゼン、ジエチルベンゼン、キシレン、トル
エンなど、炭素数が５〜１２の脂肪族飽和炭化水素、炭
素数が５〜１２の脂肪族低級アルコールなどがあげられ
る。

前記疎水性モノマーの具体例としては、たとえばスチレ
ン、エチルスチレン、クロルメチル化スチレン、アクリ
ル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル、
無水マレイン酸、酢酸ビニルなどのモノビニルモノマー
　ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレ
ート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、フタ
ル酸ジアリルなどのポリビニルモノマーなどがある。こ
れらのうちで、スチレン−ジビニルベンゼン、クロルメ
チル化スチレン−ジビニルベンゼン、スチレン−無水マ
レイン酸−ジビニルベンゼン、メタクリル酸メチル−ジ
ビニルベンゼン、メタクリル酸メチル−エチレングリコ
ールジメタクレートなどの組み合わせがとくに好ましい
。これらのモノマー液の重合は、紫外線あるいは熱を加
えることによって、あらかじめ少量添加した重合開始剤
、たとえば過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニト
リルなどにフリーラジカルを生成させることによって行
なわれる。

親水性モノマーの具体例としては、たとえばアクリルア
ミド、種々のアルキルアクリルアミド、ヒドロキシエチ
ルメタクリレート、アクリル酸、ビニルスルホン酸、Ｎ
−ビニルピロリドンなどがあげられる。これらのポリマ
ーは水溶性であるので通常架橋剤と共重合して不溶化す
る。

架橋剤には、たとえばメチレンビスアクリルアミド、ポ
リエチレングリコールジメタクリレートなどがある。さ
らに重合開始剤として、たとえば親水性の過硫酸アンモ
ニウムなどが添加される。

前記モノマー液の粘度は、前記の高分子物質の溶液と同
様に５０ｃｐｓ以下、好ましくは２０ｃｐｓ以下である
。また、この液の電気伝導度にはとくに制限はない。

これらのモノマー液の分散媒としては、疎水性上ツマ−
を用いるばあい、前記高分子物質を含む溶液の分散媒と
同じように通常ゼラチン、メチルセルロース、ポリビニ
ルアルコールなどの非イオン性の界面活性剤を０．２〜
５％程度添加した水溶液が用いられる。

また、親水性モノマーのばあいには、分散媒としてたと
えばトルエン、キシレン、テトラリン、リグロイン、流
動パラフィンなどの炭化水素系溶剤、四塩化炭素、トリ
クロロエチレン、１．１．２．２．−　）ラクロロエチ
レン、クロルベンゼンなどのハロゲン化物、ひまし油、
綿実油などの植物油、シリコーンオイルなどが用いられ
る。

これらにＨＬＢ値が３〜６の界面活性剤、たとえばソル
ビタンモノオレエート、グリセロールモノステアレート
などが０．５〜５％添加される。

この七ツマー液および分散媒を使用し、前記と同様にし
て数〜数千ボルトの一定周期で変化する電圧の周期と同
期して液滴が形成される。

このようにして分散媒中に懸濁させた均一なモノマー液
滴は、通常さらに加熱や紫外線照射によって重合させる
ことにより、種々の目的の均一なポリマー粒子とするこ
とができる。使用目的によってはさらに親水性基、イオ
ン交換基、抗体などの生理活性物質などを導入する処理
が加えられる。

以上に説明したように、本発明の方法によれば、液滴径
が２０〜２５０　Ｊｌの微小な均−滴を従来の方法に比
べてはるかに低い電圧を用いて安定してうろことができ
る。

つぎに本発明の方法を実施例によってさらに具体的に説
明する。実施例では液滴とその分散媒の組み合わせとし
て水と灯油を用いているが、もちろん前記した種々の組
み合わせが可能である。

実施例１液滴用の液体（分散相）として非イオン性界面活性剤を
４％添加した灯油（室温での粘度は１　ｃｐｓ未満、電
気伝導度は２　Ｘ　１０−９　ｓ／ｃｍ　）を用い、分
散媒として蒸留水（電気伝導度は４．６×１０’ｓ／ａ
ｍ）を用い、第１図に示す装置により以下の条件で均一
な灯油の液滴の水懸濁液を製造した。

ノズル（′２Ｊには口径が１００道の孔（３）を有する
ステンレススチール板を使用した。このノズルには、前
記特開昭５８−１７５６６８号公報に記載されているよ
うな絶縁被膜は一切施こさなかった。ステンレススチー
ル製電極０１）には直径１０■ｍの孔Ｑ３）を開けた。

ノズルと電極の間に直径４００Ｉの孔（６）の開いた厚
さ２００通のポリテトラフルオロエチレン製の絶縁板（
５）を配設した。ノズル（２］と絶縁板（５）の間隔は
２００虜、ノズル（′２Ｊと電極口）の間隔は１０＋ａ
ｍとした。これらを第１図に示す配置で透明なアクリル
樹脂製の容器に固定した。均一な液滴が生成しているか
どうかは、透明容器の外部からストロボスコープを点滅
させながら観察して確認した。また、実験はすべて室温
で行なった。

灯油を１．３　Ｘ　１０’　ｍｌ　／ｓｉｎでノズルに
送った。

また、蒸留水をその入口（力からノズルと絶縁板の間に
４．２　ｍｌ／ｓＩｎで送った。交流電源０４）の交流
周期を７００Ｈｚに設定し、印加電圧を徐々に上げてい
くと、５．２ボルトに達したときに同期状態になり、直
径１８０−の均一な液滴が連続してえられた。このとき
の電流は測定限界の１μＡ以下であった。さらに電圧を
上げていき４００ボルトに達したときに１周期の間に大
小二つの液滴が生成しはじめ、この電圧以上では均一な
液滴の形成は不可能となった。

実施例２０径が５０−のノズルに変えたほかは、実施例１と同じ
装置を使用して灯油の液滴を作製した。

灯油、蒸留水の流量をそれぞれ７　ｘ　１０’　ｍｌ　
／■１ｎおよび４．２　ｍｌ／ｓｉｎとした。交流周期
を４０００Ｈｚに設定し、印加電圧を徐々に上げた。５
．８ボルトに達すると同期状態になり１周期に１個の均
一な液滴（直径８２ｒ）が連続して形成された。

さらに電圧を上げると５４０ボルトで大小混ざり合った
液滴が生じ、それ以上の電圧では均一な液滴の形成が不
可能になった。

実施例３実施例１て用いた装置を用い、灯油を分散媒とし蒸留水
の液滴を生成するべく、以下の条件で行なった。

水、灯油の流量をそれぞれ３．２　ｘ　１０’　ｍｌ　
／ｗｉｎおよび８．３　ｍｌ／ｓｉｎとした。交流周期
を１１００Ｈｚに設定し、印加電圧を徐々に上げると、
１３０ボルトで同期状態に達し、２０００ボルトで同期
状態が壊れた。生成した均一な液滴の直径は２１０通で
あった。

［発明の効果］本発明の方法では従来の方法に比べて極めて低い電圧で
同期状態かえられるので、ノズルの腐食が生じず、また
液滴のノズルや電極への付着がなく、均一で微少な液滴
を長時間安定して製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に用いる分散装置の一実施態様の
概略縦断面図、第２図は第１図に示す実施態様の電界の
状態を示す概略断面図、第３図は本発明の方法に用いる
分散装置の別の実施態様における電界の状態を示す概略
断面図である。（図面の主要符号）（１）：液滴（ａ：ノズル（４）：分散媒（５）：絶縁板（６）：絶縁板の孔旧）、０２）：電極 ■：交流電源第２図

Claims

【特許請求の範囲】

１　分散媒中に、液体噴出ノズルと該液体の通過孔を設
けた電気的絶縁板と電極とをこの順に配置し、ノズルと
電極の間に一定周期の電圧を加えながらノズルから液体
を噴出させることにより、該電圧の周期と同期した数の
均一な液滴を生成させることを特徴とする均一な液滴の
形成方法。