專利名稱：粉末、粉末的制造方法、吸附裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉末、粉末的制造方法、吸附裝置。
背景技術(shù)：
近年來，羥磷灰石由于例如生物相容性高、安全性優(yōu)異等理由，在精制/分離抗體、疫苗等的生物類醫(yī)藥品時被使用，作為色譜法的固定相材料被廣泛使用開來。這樣作為色譜法的固定相材料使用的羥磷灰石例如可如下所述制造。S卩，混合含有氫氧化鈣的第一液體與含有磷酸的第二液體得到混合液，通過攪拌所述混合液的同時使氫氧化鈣與磷酸反應(yīng)，得到含有羥磷灰石的初級粒子及其聚集體的漿體。然后，通過干燥含有該初級粒子及其聚集體的漿體，并將干燥產(chǎn)物造粒，可得到作為其二級粒子(粉末)的羥磷灰石。其后，通過燒制(燒結(jié))該粉末，得到經(jīng)燒結(jié)的粉末(以下稱為“燒結(jié)粉末”)。將上述粉末或燒結(jié)粉末填充入柱(吸附裝置)等，作為固定相材料(吸附劑)使用(例如、參考專利文獻(xiàn)1)。由于利用這樣的使用氫氧化鈣和磷酸得到羥磷灰石的反應(yīng)，羥磷灰石以外的副產(chǎn)物只有水，因此具有形成的粉末、或燒結(jié)粉末內(nèi)無副產(chǎn)物殘留的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于該反應(yīng)為酸堿反應(yīng)，具有通過調(diào)節(jié)上述第一液體及上述第二液體的PH，能夠容易地控制該反應(yīng)的優(yōu)
點(diǎn)ο然而，在上述方法中，由于氫氧化鈣的第一液體中的溶解度低，磷酸和氫氧化鈣的反應(yīng)成為固體-液體反應(yīng)。因此，漿體中形成的初級粒子的聚集體的聚集度產(chǎn)生離散。在這樣的聚集度產(chǎn)生離散的狀態(tài)下，干燥漿體得到羥磷灰石的粉末的話，由于粉末的堆積密度變低，存在無法賦予粉末充分的強(qiáng)度的問題。此外，由于粉末的粒子的比表面積變低，在固定相材料中使用該粉末時，存在不能展現(xiàn)固定相材料優(yōu)異的吸附能力的問題。 另外，在本說明書中的粒子是指一個個的粒子(二級粒子)，粉末是指多個粒子的集合。特別地，在固定相材料中使用10 μ m以下的粉末時，更加顯著地確認(rèn)了上述問題。一方面，為了解決上述問題，已知有在等離子體發(fā)生裝置中噴霧羥磷灰石的漿體， 通過數(shù)千度的熱量得到球形的羥磷灰石粒子的方法。然而，使用上述方法，在高溫下磷酸蒸發(fā)，鈣的量變得過剩。因此，得到不具有磷灰石結(jié)構(gòu)、組成不穩(wěn)定的粒子。這樣的粒子不適合作為固定相材料。[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)]專利文獻(xiàn)1 特開平3-218460號公報

發(fā)明內(nèi)容
[發(fā)明要解決的課題]本發(fā)明的目的是提供具有高強(qiáng)度，并且，在用于吸附裝置具備的吸附劑時，能展現(xiàn)出優(yōu)異的吸附能力的粉末。此外，本發(fā)明的其他目的為，提供可制造上述粉末的粉末的制造方法以及具備作為吸附劑的上述粉末的吸附裝置。[解決課題的方法]通過下述(1) (10)中記載的本發(fā)明達(dá)到這樣的目的。(1) 一種粉末，所述粉末通過干燥含有羥磷灰石的初級粒子及其聚集體的漿體，并將干燥產(chǎn)物造粒得到，所述粉末主要由羥磷灰石的二級粒子構(gòu)成；其特征在于，該粉末的堆積密度為0. 65g/mL以上，且上述二級粒子的比表面積為 70m2/g 以上。具有上述范圍內(nèi)的堆積密度和比表面積的粉末具有高強(qiáng)度，并且，在用于吸附裝置具備的吸附劑時，能展現(xiàn)出優(yōu)異的吸附能力。(2)根據(jù)上述(1)所述的粉末，其中上述粉末的上述二級粒子的球形度為0. 95 1. 00。例如作為吸附裝置具備的吸附劑使用這樣的球形度高的粉末時，能夠使向吸附裝置具有的吸附劑填充空間的粉末填充率增大。(3)根據(jù)上述(1)或(2)所述的粉末，其中為了具有平均粒徑40士4μπι的尺寸分級構(gòu)成上述粉末的二級粒子，在測定由分級的上述二級粒子構(gòu)成的上述粉末的靜止角時， 上述靜止角為27°以下。由于這樣靜止角低的粉末流動性高，例如，作為吸附裝置具備的吸附劑使用時，能夠謀求在吸附裝置具有的吸附劑填充空間中填充粉末的填充率的增加。(4)根據(jù)上述⑴至(3)任一項(xiàng)所述的粉末，其中為了具有平均粒徑40士4μπι的尺寸，分級于700°C燒制上述粉末得到的燒結(jié)粉末的粒子，在測定上述粒子的粒子壓縮強(qiáng)度時，上述粒子壓縮強(qiáng)度超過9. OMPa0具有上述范圍的粒子壓縮強(qiáng)度的粉末，例如，在作為吸附裝置具備的吸附劑使用時，可以說為具有足夠的強(qiáng)度的粉末。(5)根據(jù)上述(1)至(4)任一項(xiàng)所述的粉末，其中在于700°C燒制上述粉末得到的燒結(jié)粉末的上述粒子的表面上形成的細(xì)孔的平均孔徑為0. 07 μ m以下。由此，能夠確實(shí)地增大燒結(jié)粉末的粒子的比表面積。(6)根據(jù)上述(1)至( 任一項(xiàng)所述的粉末，其中上述粉末的上述二級粒子的平均粒徑為2 100 μ m。具有這樣的平均粒徑的粒子的粉末適當(dāng)?shù)剡m用于本發(fā)明。而且，在吸附裝置具備的吸附劑中使用該粉末時，粉末展現(xiàn)出高強(qiáng)度和優(yōu)異的吸附能力。(7) 一種粉末的制造方法，所述方法為制造根據(jù)上述(1)至(6)任一項(xiàng)所述的粉末，其特征在于具有以下工序?qū)⒑锈}原料的第一液體與含有磷原料的第二液體混合，得到混合液的工序；和攪拌上述混合液的同時，使上述鈣原料與上述磷原料反應(yīng)，得到含有上述羥磷灰石的上述初級粒子以及其上述聚集體的上述漿體的工序；和物理粉碎上述漿體中含有的上述聚集體，將經(jīng)粉碎的上述聚集體分散于上述漿體中的工序；和通過干燥上述漿體，將經(jīng)粉碎的上述聚集體造粒，得到主要由上述羥磷灰石的上述二級粒子構(gòu)成的上述粉末的工序。由此，形成主要由羥磷灰石的二級粒子構(gòu)成的粉末。而且，該粉末的堆積密度為0. 65g/mL以上，且粉末的粒子的比表面積為70m2/g以上。(8)根據(jù)上述(7)所述的粉末的制造方法，其中通過使高壓噴霧的上述漿體的液滴互相之間碰撞的濕式噴射式粉碎法進(jìn)行上述聚集體的物理粉碎。由于使用上述方法能夠確實(shí)地粉碎羥磷灰石的初級粒子的聚集體，因此能夠確實(shí)地得到堆積密度為0. 65g/mL以上且粒子的比表面積為70m2/g以上的粉末。(9)根據(jù)上述(7)或⑶所述的粉末的制造方法，其中經(jīng)粉碎的上述聚集體的平均粒徑在Ιμπι以下。通過使得經(jīng)粉碎的聚集體的平均粒徑在上述范圍內(nèi)，能夠更確實(shí)地得到堆積密度為0. 65g/mL以上且粒子的比表面積為70m2/g以上的粉末。(10) 一種吸附裝置，其具備吸附劑，其中所述將根據(jù)上述⑴至(6)任一項(xiàng)所述的粉末、或燒制該粉末得到的燒結(jié)粉末作為吸附劑。由此，得到可靠性高的吸附裝置。[發(fā)明的效果]本發(fā)明通過干燥含有羥磷灰石的初級粒子的漿體，并將上述初級粒子造粒，得到主要由羥磷灰石構(gòu)成的粉末。由于該粉末的堆積密度為0. 65g/mL以上且該粒子的比表面積為70m2/g以上，因此該粉末具有高強(qiáng)度，且將該粉末用于吸附裝置具備的吸附劑時，能夠展現(xiàn)出優(yōu)異的吸附能力。此外，通過本發(fā)明的粉末的制造方法，能夠容易且確實(shí)地制造堆積密度為0.65g/ mL以上且粒子的比表面積為70m2/g以上的粉末。


[圖1]圖1為表示本發(fā)明的吸附裝置的一個例子的縱剖面圖。[圖2]圖2為表示包含在漿體中的聚集體的粒度分布的圖(圖(a)表示粉碎前的聚集體的粒度分布，圖(b)表示粉碎后的聚集體的粒度分布)。[圖3]圖3為實(shí)施例1以及比較例1的干燥粉末的電子顯微鏡照片。[圖4]圖4為實(shí)施例1以及比較例1的干燥粉末中的粒子表面附近的電子顯微鏡照片。[圖5]圖5為表示實(shí)施例1以及比較例1的燒結(jié)粉末的粒子表面上的細(xì)孔分布的圖。[圖6]圖6為實(shí)施例2以及比較例2的干燥粉末的電子顯微鏡照片。[圖7]圖7為表示實(shí)施例2的干燥粉末的粒子粒度分布的圖。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)說明本發(fā)明的粉末、粉末的制造方法以及吸附裝置的優(yōu)選實(shí)施方式。首先，在說明本發(fā)明的粉末以及粉末的制造方法之前，說明本發(fā)明的吸附裝置， 即，具備本發(fā)明的粉末的吸附裝置(分離裝置)的一個例子。圖1為表示本發(fā)明的吸附裝置的一個例子的縱剖面圖。另外，在以下的說明中，圖 1中的上側(cè)稱為“流入側(cè)”，下側(cè)稱為“流出側(cè)”。這里，流入側(cè)是指，分離(精制)目標(biāo)分離物時，例如，向吸附裝置內(nèi)供給樣品溶液(含有樣品的液體)、洗脫液等的液體的一側(cè)。另一方面，流出側(cè)是指，上述流入側(cè)的相反一側(cè)，即，上述液體作為洗出液從吸附裝置內(nèi)流出的一側(cè)。從樣品溶液中分離(離析)目標(biāo)分離物的，圖1中所示的吸附裝置1具有柱2、粒狀吸附劑(填充劑)3、和2片過濾構(gòu)件4、5。柱2由柱本體21、分別安裝在該柱本體21的流入側(cè)端以及流出側(cè)端上的蓋(蓋體)22、23構(gòu)成。柱本體21為例如由圓筒狀的構(gòu)件構(gòu)成。包括柱本體21在內(nèi)，作為構(gòu)成柱2的各個部分(各個構(gòu)件)的構(gòu)成材料，可以舉出，例如各種玻璃材料、各種樹脂材料、各種金屬材料、各種陶瓷材料等。在柱本體21上，為了分別塞住其流入側(cè)開口和流出側(cè)開口，配置了過濾構(gòu)件4、5， 在此狀態(tài)下，在其流入側(cè)端和流出側(cè)端分別通過螺釘安裝了蓋22、23。在這樣構(gòu)成的柱2中，通過柱本體21和各過濾構(gòu)件4、5劃分出吸附劑填充空間 20。于是，該吸附劑填充空間20的至少一部分(在本實(shí)施方式中幾乎全部)填充吸附劑3。根據(jù)樣品溶液的體積適當(dāng)?shù)卦O(shè)定吸附劑填充空間20的容積，盡管沒有特別的限定，對于ImL樣品溶液，優(yōu)選約0. 1 lOOmL，更優(yōu)選1 50mL。如上設(shè)定吸附劑填充空間20的尺寸，且根據(jù)如下所述設(shè)定后述吸附劑3的尺寸， 根據(jù)以上設(shè)定能夠從樣品溶液中選擇性地分離(精制)目標(biāo)分離物。即，能夠確實(shí)地將蛋白質(zhì)、抗體以及疫苗之類的分離物與樣品溶液中含有的分離物以外的雜質(zhì)分離。而且，柱2的構(gòu)成為，將22、23安裝于柱本體21的狀態(tài)下，確保其之間的液體密閉性。在這些蓋22、23的幾乎中央，分別液體密封地固著(固定)流入管M以及流出管 25。經(jīng)由該流入管M以及過濾構(gòu)件4，將上述樣品溶液(液體)供給至吸附劑3。并且，供給至吸附劑3的樣品溶液通過吸附劑3的粒子互相之間(間隙)，經(jīng)由過濾構(gòu)件5以及流出管25流出柱2外。這時，樣品溶液(樣品)中含有的分離物與分離物以外的雜質(zhì)基于對于吸附劑3的吸附性差異以及對于洗脫液的親和性差異而被分離。各過濾構(gòu)件4、5各自具有防止吸附劑3從吸附劑填充空間20流出的功能。這些過濾構(gòu)件4、5分別由例如以下物質(zhì)構(gòu)成，聚氨酯、聚乙烯醇、聚丙烯、聚醚聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等合成樹脂形成的無紡纖維、膨脹體(具有連通孔的海綿狀多孔體)、針織纖維、網(wǎng)等。在本實(shí)施方式中，在吸附裝置1中使用的吸附劑3由本發(fā)明的粉末(羥磷灰石的二級粒子)或其燒結(jié)粉末構(gòu)成。本發(fā)明的粉末通過干燥含有羥磷灰石(Caltl(PO4)6(OH)2)的初級粒子及其聚集體的漿體，并將干燥產(chǎn)物造粒得到。其特征在于該粉末的粒子主要由羥磷灰石構(gòu)成，上述粉末的堆積密度為0. 65g/mL以上，且粉末的粒子的比表面積在70m2/g以上。該羥磷灰石由化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的磷灰石結(jié)構(gòu)構(gòu)成，特別適合用于吸附裝置具備的吸附劑。另外，羥磷灰石的Ca/ P比旨在約1. 64 1. 70。對具備上述構(gòu)成的吸附劑3的吸附裝置1供給樣品溶液時，樣品溶液中含有的分離物由于其固有的吸附(負(fù)載)力而特異性地吸附在吸附劑3上。于是，根據(jù)分離物和雜質(zhì)對于吸附劑3的吸附力的差別，分離物被與樣品溶液中含有的分離物以外的雜質(zhì)分離并精制。如上所述，雖然羥磷灰石的二級粒子(粉末)的堆積密度可為0.65g/mL以上，但是更優(yōu)選約0. 70 0. 95g/mL。具有上述范圍內(nèi)的堆積密度的二級粒子的重量重，粒子內(nèi)的空隙減少。即，由于二級粒子可以稱為填充密度高的粒子，因此展現(xiàn)出高的強(qiáng)度。因此，在將二級粒子作為吸附劑3使用時，能夠謀求其長壽化。并且，如上所述，雖然粉末的粒子的比表面積可為70m2/g以上，但是更優(yōu)選約 75 100m2/g。具有上述范圍的高比表面積的粒子的粉末，在作為吸附劑3使用時，分離物接觸吸附劑3的機(jī)會增大，分離物與吸附劑3之間的相互作用提高。因此，吸附劑3展現(xiàn)出對分離物的優(yōu)異的吸附能力。此處，堆積密度高的粉末的粒子通常其比表面積變低。但是，本發(fā)明的粉末中堆積密度在0. 65g/mL以上，且其粒子的比表面積在70m2/g以上，能夠?qū)崿F(xiàn)堆積密度的高密度化以及比表面積的寬面積化。推測這是由于粉末的堆積密度以及二級粒子的比表面積兩者都變高引起。其原因是，雖然二級粒子的粒子內(nèi)空隙變少，但是與之相反，在二級粒子的表面附近形成微細(xì)的細(xì)孔、微細(xì)的凹凸。其大的主要因素是，考慮到羥磷灰石的初級粒子為微細(xì)的柱狀形狀，該柱狀形狀的初級粒子通過復(fù)雜地相互交錯生成。另一方面，不定形狀的板狀形狀或球狀形狀的初級粒子中，初級粒子互相之間的間隙有變得過大的傾向。因此，同時達(dá)到高密度化和高比表面積化是困難的。此外，二級粒子即吸附劑3的形態(tài)(形狀)如圖1所示，雖然優(yōu)選粒狀(顆粒狀)， 但是更優(yōu)選二級粒子的球形度為約0. 95 1. 00，進(jìn)一步優(yōu)選0. 97 1. 00。這樣，將球形度高的二級粒子作為吸附劑3使用時，能夠提高吸附劑3對吸附劑填充空間20的填充率。在對將二級粒子分級為平均粒徑40 士4 μ m尺寸的物質(zhì)測定時，這樣的粉末(二級粒子)的靜止角優(yōu)選27°以下，更優(yōu)選約25 22°。這樣靜止角小的粉末的二級粒子具有高流動性，能夠謀求將二級粒子作為吸附劑3填充于吸附劑填充空間20時的操作性(填充效率)的提高。此外，在燒制二級粒子的燒結(jié)粉末中，在于700°C燒制二級粒子的情況下，其表面上形成的細(xì)孔的平均孔徑優(yōu)選為0. 07 μ m以下，更優(yōu)選約0. 04 0. 06 μ m。此外，在于 400°C燒制二級粒子的情況下，優(yōu)選0. 05 μ m以下，更優(yōu)選約0. 02 0. 04 μ m。通過細(xì)孔的平均孔徑在上述范圍內(nèi)，能夠確實(shí)地增大燒結(jié)粉末的粒子的比表面積。將以上所述二級粒子分級為平均粒徑40士4 μ m的尺寸，該經(jīng)分級的二級粒子(粉末)的粒子壓縮強(qiáng)度(破壞強(qiáng)度)優(yōu)選為2. OMPa以上，更優(yōu)選約2. 4 3. OMPa0此外，將燒結(jié)二級粒子的燒結(jié)粉末分級為平均粒徑40士4 μ m的尺寸、在于700°C 燒制二級粒子的情況下，該經(jīng)分級的燒結(jié)粉末的粒子的粒子壓縮強(qiáng)度(破壞強(qiáng)度)優(yōu)選為 9MPa以上，更優(yōu)選約9. 4 lOMPa。此外，在于400°C燒制二級粒子的情況下，該粒子的粒子壓縮強(qiáng)度優(yōu)選為7. OMPa以上，更優(yōu)選為約7. 3 8. OMPa0具有上述范圍的粒子壓縮強(qiáng)度的粒子的粉末以及燒結(jié)粉末可以說具有用于吸附劑3的足夠的強(qiáng)度。并且，二級粒子的平均粒徑雖然沒有特別地限定，但是優(yōu)選約2 100 μ m，更優(yōu)選約2 80 μ m，進(jìn)一步優(yōu)選約3 10 μ m。具有這樣的平均粒徑的二級粒子可適合地用于本發(fā)明。將該二級粒子用于吸附劑3時，二級粒子展現(xiàn)出高強(qiáng)度和優(yōu)異的吸附能力。
另外，除了如本實(shí)施方式這樣將吸附劑3幾乎完全填充于吸附劑填充空間20的情況以外，本發(fā)明的吸附裝置可在吸附劑填充空間20的一部分(例如流入管M側(cè)的一部分) 填充吸附劑3，而其他部分填充其他吸附劑。以上所述本發(fā)明的粉末能夠通過如下所述的本發(fā)明的粉末的制造方法制造。S卩，本發(fā)明的粉末的制造方法為具有下述工序的粉末的制造方法將含有作為鈣源的氫氧化鈣等的鈣原料的第一液體與含有作為磷源的磷酸等的磷原料的第二液體混合， 得到混合液，攪拌該混合液的同時，使得鈣原料與磷酸原料反應(yīng)，得到含有羥磷灰石的初級粒子及其聚集體的漿體的第1工序[Si]；和，將在漿體中含有的聚集體物理粉碎，將經(jīng)粉碎的聚集體分散在漿體中的第2工序[S2]；和，干燥漿體，通過將經(jīng)粉碎的聚集體造粒，得到主要由羥磷灰石的二級粒子構(gòu)成的粉末的第3工序[S3]。以下依次說明這些工序。另外，以下，在一個例子中說明作為鈣源使用氫氧化鈣、作為磷酸源使用磷酸的情況。[Si 得到含有羥磷灰石的聚集體的漿體的工序(第1工序)]在該工序中，將含有氫氧化鈣的氫氧化鈣分散液(第一液體)與含有磷酸的磷酸水溶液(第二液體)混合，得到混合液，攪拌該混合液的同時，使得氫氧化鈣與磷酸反應(yīng)，得到含有羥磷灰石的初級粒子的聚集體的漿體。具體地，例如，在容器(未圖示)內(nèi)，攪拌氫氧化鈣分散液(第一液體)的同時，將磷酸水溶液(第二液體)滴入該分散液中，制備氫氧化鈣分散液和磷酸水溶液的混合液。然后，使該混合液中的氫氧化鈣和磷酸反應(yīng)，得到含有羥磷灰石的聚集體的漿體。在上述方法中，使用了使用磷酸作為水溶液的濕式合成法。由此，不需高價的制造設(shè)備，能夠更容易且有效地合成羥磷灰石(化合物)。此外，在氫氧化鈣與磷酸的反應(yīng)中，由于除羥磷石灰以外的副產(chǎn)物只有水，具有形成的羥磷石灰的二級粒子、或燒結(jié)粉末內(nèi)無副產(chǎn)物殘留的優(yōu)點(diǎn)。并且，由于該反應(yīng)為酸堿反應(yīng)，具有通過調(diào)節(jié)氫氧化鈣分散液以及磷酸水溶液的PH，能夠容易地控制該反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。并且，通過攪拌上述混合液的同時進(jìn)行該反應(yīng)，能夠有效地進(jìn)行氫氧化鈣與磷酸的反應(yīng)。即，能夠提高它們反應(yīng)的效率。此外，攪拌含有氫氧化鈣分散液和磷酸水溶液的混合液的攪拌力沒有特別地限定，但是相對于混合液(漿體)1L，優(yōu)選約0. 75 2. Off的輸出功率，更優(yōu)選約0. 925 1. 85W的輸出功率。通過設(shè)定攪拌力在這樣的范圍內(nèi)，能進(jìn)一步提高氫氧化鈣與磷酸的反應(yīng)效率。氫氧化鈣分散液中的氫氧化鈣的含量優(yōu)選約5 15wt %，更優(yōu)選約10 12wt %。 并且，磷酸水溶液中的磷酸的含量優(yōu)選約10 25wt%，更優(yōu)選約15 20wt%。通過將氫氧化鈣以及磷酸的含量設(shè)定在上述范圍內(nèi)，在攪拌氫氧化鈣分散液的同時，將磷酸水溶液滴入氫氧化鈣分散液中時氫氧化鈣和磷酸的接觸機(jī)會增大。因此，能夠使氫氧化鈣和磷酸有效地反應(yīng)，能夠確實(shí)地合成羥磷石灰。將磷酸水溶液滴入氫氧化鈣分散液中的速度優(yōu)選約1 40L/小時，更優(yōu)選約3 30L/小時。通過在這樣的滴下速度下將磷酸水溶液混合(添加)至氫氧化鈣分散液中，能夠使氫氧化鈣和磷酸在更穩(wěn)定的條件下反應(yīng)。
這種情況下，將磷酸水溶液滴入氫氧化鈣分散液中的時間(加入時間)優(yōu)選約 5 32小時，更優(yōu)選約6 30小時。在這樣的滴下時間下，通過使氫氧化鈣與磷酸反應(yīng)，能夠充分地合成羥磷石灰。另外，即使滴下時間超過上述上限值而增長，也不能期待更多的氫氧化鈣與磷酸的反應(yīng)的進(jìn)行。此處，如果氫氧化鈣與磷酸的反應(yīng)緩慢地進(jìn)行，在漿體中生成羥磷石灰(化合物) 的微粒(以下簡單地稱為“微?！?。于是，這些微粒互相之間的一微粒帶正電的部分與其他微粒帶負(fù)電的部分之間的范德華力(分子間力)作用，通過它們的聚集，生成羥磷石灰(化合物)的聚集體(以下簡單地稱為“聚集體”)。伴隨著該聚集體的生成，漿體的粘度慢慢升高。進(jìn)一步地，隨著氫氧化鈣與磷酸的反應(yīng)進(jìn)行，漿體中的正電荷與負(fù)電荷的比例接近。此時，在漿體中作用于微粒上的斥力減少，微?；ハ嘀g的聚集進(jìn)一步加速，形成更大粒徑的聚集體。[S2:粉碎聚集體之后，將經(jīng)粉碎的聚集體分散的工序(第2工序)]在該工序中，將在上述工序[Si]中得到的漿體中含有的羥磷石灰的初級粒子的聚集體物理粉碎、將經(jīng)粉碎的聚集體分散于該漿體中。這樣一旦將漿體中含有的聚集體破碎，漿體中含有的聚集體的粒徑變小。因此，后工序[S3]中得到的羥磷石灰的粉末(二級粒子)的堆積密度在0. 65g/mL以上，且二級粒子的比表面積在70m2/g以上。作為將羥磷石灰的初級粒子的聚集體物理粉碎的方法沒有特別地限定，可以舉出例如，使高壓下噴霧的漿體的液滴互相之間碰撞的濕式噴射式粉碎法、在與氧化鋯類陶瓷構(gòu)成的球體共同存在下將漿體裝入密閉容器內(nèi)，使該密閉容器旋轉(zhuǎn)的球磨法等，但是其中優(yōu)選使用濕式噴射式粉碎法。此處，濕式噴射式粉碎法為如下所述的方法。首先，對分散有羥磷石灰的初級粒子的聚集體的漿體施加高壓。然后，通過噴霧該漿體，在液滴狀態(tài)下將漿體引入對向碰撞室 (対向衝突千P "'一 )、球碰撞室(#一>衝突千P "'一 )或單噴嘴室(力 > 夕'^夕文 )” X > K一 )。由此，漿體的液滴互相之間碰撞，粉碎聚集體。通過上述方法，由于能夠確實(shí)地粉碎羥磷石灰的初級粒子的聚集體，能夠確實(shí)地以堆積密度為0. 65g/mL以上，且二級粒子的比表面積為70m2/g以上得到后工序[S3]中得到的羥磷石灰的粉末(二級粒子)。并且，經(jīng)粉碎的聚集體的平均粒徑優(yōu)選1 μ m以下，更優(yōu)選約0. 1 0. 6 μ m。通過設(shè)定經(jīng)粉碎的聚集體的平均粒徑在上述范圍內(nèi)，能更確實(shí)地將后工序[S3]中得到的羥磷石灰的粉末(二級粒子)的堆積密度以及二級粒子的比表面積設(shè)定在上述范圍內(nèi)。另外，作為在漿體中分散初級粒子的方法，除了如本實(shí)施方式的物理粉碎初級粒子的聚集體的方法，也考慮在漿體中添加使初級粒子分散的表面活性劑、分散劑的方法。但是，在后者的方法中，由于在以下工序[S3]中的漿體的干燥中，得到的羥磷石灰的粉末中殘存有添加的表面活性劑、分散劑，因此為了將其除去需要將羥磷石灰的粉末在800°C以上的溫度下燒制。如果在上述溫度下燒制粉末，粉末的粒子的比表面積變小。因此，對后者的方法來說，如本發(fā)明的粉末那樣使粒子的比表面積在70m2/g以上實(shí)際是不可能實(shí)現(xiàn)的。[S3 干燥漿體得到羥磷石灰的粉末的工序(第3工序)]
在該工序中，通過將經(jīng)過上述工序[S2]的，含有經(jīng)粉碎的聚集體的漿體干燥、對經(jīng)粉碎的聚集體造粒，得到主要由羥磷石灰的二級粒子構(gòu)成的粉末(干燥粉末)。在本發(fā)明中，在上述工序[S2]中，粉碎羥磷石灰的初級粒子聚集而成的聚集體， 聚集體的尺寸變小。因此，本工序[S3]中得到的羥磷石灰粉末的堆積密度成為0.65g/mL 以上，且粒子的比表面積成為70m2/g以上。作為干燥漿體的方法，沒有特別地限定，但是優(yōu)選使用噴霧干燥法。通過上述方法，造粒經(jīng)粉碎的聚集體，能夠更確實(shí)地且在短時間得到含有具有所希望粒徑的粒子的粉末。并且，干燥漿體時的干燥溫度優(yōu)選約75 250°C，更優(yōu)選約95 220°C。通過將干燥溫度設(shè)定在上述范圍內(nèi)，能夠得到堆積密度高、且二級粒子的比表面積寬的粉末。另外，本發(fā)明實(shí)施方式的粉末的制造方法特別地適合于含有目標(biāo)粒徑為約2 100 μ m(特別地，約3 10 μ m)的粒子的粉末的制造。另外，也能將這種粉末(干燥粉末)制成燒制(燒結(jié))的燒結(jié)粉末。由此，能夠進(jìn)一步提高粉末(燒結(jié)粉末)的粒子的粒子壓縮強(qiáng)度(破壞強(qiáng)度)。在這種情況下，燒制粉末的燒制溫度優(yōu)選約200 900°C，更優(yōu)選約400 700°C。經(jīng)過如上所述工序，能夠得到主要由羥磷石灰(化合物)的二級粒子構(gòu)成的粉末。以上說明了本發(fā)明的粉末、粉末的制造方法以及吸附裝置，但本發(fā)明并不限定于此。例如，在本發(fā)明中，出于任意目的，也可追加工序[Si]的前工序、在工序[Si]和 [S2]之間或[S2]和[S3]之間存在的中間工序、或工序[S3]的后工序。實(shí)施例以下，說明本發(fā)明的具體的實(shí)施例。1.粒徑40 μ m的羥磷石灰的制造(實(shí)施例1)[1A]首先，將MOOg氫氧化鈣分散于60L純水中，得到氫氧化鈣分散液。將該氫氧化鈣分散液置入罐中，在攪拌氫氧化鈣分散液的同時，將4L磷酸水溶液(磷酸濃度 85wt%)以IL/小時的速度滴入該氫氧化鈣分散液中。由此得到含有IOwt%的羥磷石灰的初級粒子聚集而成的聚集體的漿體。另外，滴下過程中的氣氛溫度定為常溫(25°C )。并且，攪拌將磷酸水溶液滴入上述分散液中的漿體的攪拌力定為，相對于IL漿體，輸出功率為1.7W。[2A]然后，通過使用濕式噴射式粉碎裝置(Sugino Machine社制，“Starbust"), 施加200MPa的高壓，將包含在得到的漿體中的聚集體粉碎，得到含有經(jīng)粉碎的聚集體的漿體。使用粒度分布測定裝置(Microtrack社制，“MT3300”)，分別測定粉碎前的包含在漿體中的聚集體和粉碎后的包含在漿體中的聚集體的粒度分布。其結(jié)果如圖2(a)和(b)所示。如圖2(b)所表明的，通過使用濕式噴射式粉碎裝置，能夠粉碎漿體中的聚集體。 具體地，說明能夠?qū)⑵骄椒鬯橹?. 74 μ m。
[3A]然后，通過使用噴霧干燥機(jī)(Matsubo社制，“MAD-6737R”)，在210°C將含有經(jīng)粉碎的聚集體的漿體噴霧干燥，將漿體中含有的羥磷石灰造粒得到球狀的二級粒子(干燥粉末)。使用旋風(fēng)分級機(jī)(日清工程株式會社制造、“TC-15”)將得到的二級粒子(干燥粉末)(羥磷石灰粉末)以中心粒徑約40 μ m分級。另外，通過粉末X射線衍射法確認(rèn)粉末(二級粒子)為羥磷石灰。[4A]然后，分別在400°C以及700°C的燒結(jié)溫度燒結(jié)經(jīng)分級的干燥粉末(二級粒子)的一部分，得到燒結(jié)粉末。(比較例1)除了省略上述工序[2A]，S卩，漿體中含有的聚集體的粉碎工序之外，與上述實(shí)施例 1同樣地，得到中心粒徑約40 μ m的羥磷石灰的二級粒子(干燥粉末)及其燒結(jié)粉末。2.粒徑40 μ m的羥磷石灰的評價2-1.干燥粉末以及燒結(jié)粉末的堆積密度評價將實(shí)施例1以及比較例1的干燥粉末(二級粒子)、在400°C以及700°C的燒結(jié)溫度燒結(jié)得到的燒結(jié)粉末分別通過輕敲100次填充入1. 256mL的不銹鋼管中。測定填充重量從而確定其堆積密度。其測定結(jié)果如表1所示。[表1]表 權(quán)利要求
1.一種粉末，所述粉末通過干燥含有羥磷灰石的初級粒子及其聚集體的漿體，并將干燥產(chǎn)物造粒得到，所述粉末主要由羥磷灰石的二級粒子構(gòu)成；其特征在于，該粉末的堆積密度為0. 65g/mL以上，且上述二級粒子的比表面積為70m2/ g以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末，其中上述粉末的上述二級粒子的球形度為0.95 1. 00。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粉末，其中為了具有平均粒徑40士4μ m的尺寸分級構(gòu)成上述粉末的二級粒子，在測定由經(jīng)分級的上述二級粒子構(gòu)成的上述粉末的靜止角時，上述靜止角為27°以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的粉末，其中為了具有平均粒徑40士4μm的尺寸， 分級于700°C燒制上述粉末得到的燒結(jié)粉末的粒子，在測定上述粒子的粒子壓縮強(qiáng)度時，上述粒子壓縮強(qiáng)度超過9. OMPa0
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的粉末，其中在于700°C燒制上述粉末得到的燒結(jié)粉末的上述粒子表面上形成的細(xì)孔的平均孔徑為0. 07 μ m以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的粉末，其中上述粉末的上述二級粒子的平均粒徑為 2 100 μ m。
7.一種粉末的制造方法，所述方法為制造根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的粉末，其特征在于具有以下工序?qū)⒑锈}原料的第一液體與含有磷原料的第二液體混合，得到混合液的工序；和攪拌上述混合液的同時，使上述鈣原料與上述磷原料反應(yīng)，得到含有上述羥磷灰石的上述初級粒子以及其上述聚集體的上述漿體的工序；和物理粉碎上述漿料中含有的上述聚集體，將經(jīng)粉碎的上述聚集體分散于上述漿料中的工序；和通過干燥上述漿體，將經(jīng)粉碎的上述聚集體造粒，得到主要由上述羥磷灰石的上述二級粒子構(gòu)成的上述粉末的工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的粉末的制造方法，其中通過使高壓噴霧的上述漿體的液滴互相之間碰撞的濕式噴射式粉碎法進(jìn)行上述聚集體的物理粉碎。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的粉末的制造方法，其中經(jīng)粉碎的上述聚集體的平均粒子粒徑在Ιμπι以下。
10.一種吸附裝置，其具備吸附劑，其中將根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的粉末、或燒制該粉末得到的燒結(jié)粉末作為上述吸附劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粉末，所述粉末通過干燥含有羥磷灰石的初級粒子及其聚集體的漿體，并將干燥產(chǎn)物造粒得到，所述粉末主要由羥磷灰石的二級粒子構(gòu)成，其特征在于，該粉末的堆積密度為0.65g/mL以上，且上述二級粒子的比表面積為70m2/g以上。本發(fā)明的粉末具有高強(qiáng)度，并且，在用于吸附裝置具備的吸附劑時，能展現(xiàn)出優(yōu)異的吸附能力。
文檔編號G01N30/88GK102574686SQ20108004279
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者小林伸太郎 申請人:Hoya株式會社