分散装置、分散方法、和分散体的制造方法

文档序号:5021371阅读:286来源:国知局

专利名称::分散装置、分散方法、和分散体的制造方法
技术领域
:本发明涉及一种用于分散液体和/或粉末颗粒的装置和方法,还涉及一种基于该分散方法的分散体的制造方法。
背景技术
:目前有很多分散方法用于均匀分散液体和另一液体、液体和固体、或固体和另一固体,从而得到液态或粉末态或根据具体情况处于熔融状态的分散体,并且已经开发了基于这些方法的很多装置。己知的混合分散装置包括机械式混炼装置,例如辊磨机、挤出机、拌合机、亨舍尔混合机等。这些机械式混炼装置使作为转动混合搅拌棒的叶片在腔中高速转动,从而将待分散的物质挤入叶片与腔之间的间隙或将叶片的冲击力施加至含有分散介质、添加剂等的待分散物质以进行混合和分散,且待分散的物质被紊流搅拌。专利文献l一4公开了一种间歇式混合机,其包括作为转动混合搅拌棒的、高速转动的叶片,通过该叶片搅拌待分散的物质,从而得到均匀的分散体。而且,专利文献5和6公开了一种软化/熔融型的混炼装置,其混合并搅拌作为待分散的物质的热塑性树脂和着色剂,利用在此过程中产生的摩擦热使热塑性树脂软化或熔融,由此得到含有热塑性树脂和着色剂的均匀分散专利文献7在将有机颜料分散到树脂中的方法说明中公开了一种装置,其混和并分散注入至多个盘状板之间的间隙中的有机颜料和树脂,且这些专利文献中说明的分散方法都是基于紊流搅拌。专利文献l:美国专利No.3266738专利文献2:美国专利No.4230615专利文献3:特公昭第64-4892号公报专利文献4:特开平第10-151332号公报专利文献5:特开第2001-105426号公报专利文献6:特开第2001-105427号公报专利文献7:特开第2000-167826号公报
发明内容[本发明待解决的问题]除非待分散的物质成为熔融态,否则在专利文献l一4和7中公开的上述辊磨机、挤出机、拌合机、亨舍尔混合器以及机械式混炼装置常常不能得到均匀的分散体,且需要长时间的混合或加热处理才能实现熔融态。由于混合搅拌棒的冲击力,长时间混合处理可能会引起待分散的物质的结构变化,从而导致特性下降。长时间加热处理会引起特性下降。另外,当装置具有复杂的结构且需要改变待分散的物质的类型时,特别是在处理很多类型时,需要很长时间进行拆卸和清洗,因此生产率降低。因此,专利文献5和6提出可以采用易于拆卸和清洗的简单结构,且树脂和着色剂可以利用搅拌动作产生的摩擦热在高于树脂的软化温度的温度下混合搅拌从而分散。但是,因为分散是在超过软化温度的高温下发生,所以无法得到粉末状态的分散体,此外,作为待分散的物质的树脂和着色剂会由于热量而改变分子量或由于氧化而造成特性下降,进而生产的分散体也会由于热量而特性下降。如上所述,包括在专利文献中公开的分散方法和分散装置,常规分散方法和分散装置都基于紊流,因此产生的问题是分散效率低,且不能进行微细且均匀的分散。为了解决上述问题,本发明提供一种可以有效得到具有优异均匀分散度同时抑制特性下降的微细分散体的分散方法、通过简单结构提供这种分散体的分散装置、和通过这种分散装置制造分散体的方法。[解决问题的手段]根据本发明,提供了第一分散装置,其包括容器,具有筒形腔;搅拌构件,其以可转动且与所述腔同轴的方式被可枢转地支撑,并设置在所述腔的内部;和转动驱动单元,沿预定方向转动驱动所述搅拌构件,从而通过被所述转动驱动单元转动驱动的所述搅拌构件搅拌引入到所述容器的所述腔中的待散的物质;其中所述搅拌构件包括柱形转轴,被可转动地支撑,以便被所述转动驱动单元转动驱动;和多个叶片,沿转动方向以规则间隔设置在所述转轴的外周面上的偶数个位置上;在将所述转轴的轴向视为上下方向的情况下,沿着转动方向计数的、第奇数个叶片的迎角为负值且位于相对下方的位置,第偶数个叶片的迎角为正值且位于相对上方的位置;且满足-A/2《B《A/2,其中A代表所述叶片的竖直宽度,且B代表所述第奇数个叶片的上缘和所述第偶数个叶片的下缘之间的距离。根据本发明,提供了第二分散装置,其包括容器,该容器包括底构件、筒形壁构件和盖构件;和柱形转轴,所述柱形转轴在所述容器的所述腔中转动,且连接至所述底构件或所述盖构件,以使所述转轴的轴心与所述筒形壁构件平行;所述转轴连接有相对于转动方向倾斜预定角度的一对叶片,所述叶片沿圆周间隔180度且彼此轴向错开;其中所述底构件侧上的所述叶片倾斜为使得相对于转动方向的后部从所述转动面朝向所述盖构件提升;所述盖构件侧上的所述叶片以与所述底构件侧上的所述叶片相同的角度倾斜,以使相对于所述转动方向的后部从所述转动面远离所述盖构件降低;这样链接的该对叶片中最靠近所述底构件的叶片和最靠近所述盖构件的叶片分别设置为靠近所述底构件和靠近所述盖构件、但不与所述底构件和所述盖构件接触;且当在所述容器的所述腔中搅拌待分散的物质时产生层流。根据本发明,提供了第三分散装置,其包括容器,具有筒形腔;搅拌构件,其以可转动且与所述腔同轴的方式被可枢转地支撑;和转动驱动单元,转动驱动所述搅拌构件,从而通过被所述转动驱动单元转动驱动的所述搅拌构件搅拌引入到所述容器的所述腔中的待分散的物质;其中所述搅拌构件沿预定方向转动,从而使所述待分散的物质近似平行于所述腔的内周面转动、并沿所述转轴的轴向往复运动。根据本发明,提供了一种分散方法,其包括在容器的腔中搅拌待分散的物质时产生待分散的物质的层流。另外,该分散方法可以包括使用根据本发明的分散装置来搅拌待分散的物质。而且,该分散方法可以包括使用搅拌构件使引入到容器中的待分散的物质近似平行于腔的内周面转动、并沿转轴的轴向往复运动。根据本发明,提供了一种分散体的制造方法,其包括使用根据本发明的分散装置来分散待分散的物质,所述待分散的物质包括分散介质和将在该分散介质中分散的添加剂。这里,本发明的组件不总是各自独立的,也可以设置成使多个组件构成统一的构件;多个构件构成组件;一个组件是另一个组件的一部分;一个组件的一部分也是另一个组件的一部分等。而且,虽然本发明根据具体情况提到上下方向,但这只是为了方便清楚地说明本发明组件之间的相互关系。因此,这种表示不是为了确定在制造过程或执行本发明的应用中的方向。此外,本发明中提到的叶片的正迎角表示叶片倾斜以使前方流入的流体向下偏转。叶片的负迎角表示叶片倾斜以使前方流入的流体向上偏转。而且,本发明中提到的平面指物理形成的平面的表面,自然不必是几何上完全的平面。本发明中提到的失速角表示最大迎角,在该失速角的情况下流体保持层流且不被叶片的任何表面分离。根据本发明的控温流路表示用于温度控制的用于传热流体的流路。该传热流体表示用于控制温度的名为加热介质或制冷剂的流体。[本发明的有益效果]本发明提供了一种可以有效给出液体和另一液体、液体和固体、或固体和另一固体的精细且高度均匀的分散体同时抑制特性下降的分散方法,通过简单结构提供这种分散体的分散装置,和使用这种分散装置制造分散体的方法。而且,该分散装置可以用于压碎固体从而得到精细且均匀的压碎物,或者如果需要,可以将不均匀且有棱角的粉末加工成均匀的球状颗粒。通过下面给出的优选实施例及实施例所附的附图,上述和其它目的、特征及优点将变得更明显。图1中的(a)是示出根据本发明实施例的分散装置的内部结构的俯视图,且图1中的(b)是示出搅拌构件的叶片和待分散的物质流之间的关系的示意图;图2是搅拌构件的三面图;图3是搅拌构件的透视图;图4是示出分散装置搅拌待分散的物质的状态示意图;图5中的(a)是示出根据改进实例的分散装置的内部结构的俯视图,且图5中的(b)是示出搅拌构件的叶片和待分散的物质流之间的关系的示意图;图6是搅拌构件的三面图;图7是搅拌构件的透视图;图8中的(a)是示出根据另一改进实例的分散装置的内部结构的俯视图,且图8中的(b)是示出搅拌构件的叶片和待分散的物质流之间的关系的示意a图9是搅拌构件的三面图;图IO是搅拌构件的透视图;图11为示出对应于常规实例的搅拌构件结构的两面图;图12为示出对应于常规实例的搅拌构件结构的两面图;图13为示出搅拌构件的测试样品的结构的两面图;图14为示出用搅拌构件做实验的状态的示意图;图15包括表示搅拌构件的各种改进实例的多个俯视图;图16包括表示实施例3134和比较例10的粉末X-射线晶体衍射的特征图;图17为比较例IO通过电子显微镜的观察结果的示意图;图18为实施例31通过电子显微镜的观察结果的示意图;图19为实施例32通过电子显微镜的观察结果的示意图;图20为实施例33通过电子显微镜的观察结果的示意图;图21为实施例34通过电子显微镜的观察结果的示意图;图22为实施例32通过电子显微镜的观察结果的示意图;图23为实施例32通过能量色散X-射线荧光光谱仪的观察结果的示意图;图24为表示与实施例3134和比较例10相关的化学物质的溶解速率的特征图;图25为表示实施例35通过光学显微镜的观察结果的示意图;图26为表示比较例11通过光学显微镜的观察结果的示意图;图27为表示实施例36通过光学显微镜的观察结果的示意图;图28为表示比较例12通过光学显微镜的观察结果的示意图;图29为表示实施例37通过光学显微镜的观察结果的示意图;图30为表示比较例13通过光学显微镜的观察结果的示意图;图31为表示实施例38通过光学显微镜的观察结果的示意图;和图32为表示比较例14通过光学显微镜的观察结果的示意图。具体实施方式下面参考根据本发明实施例的分散方法和分散装置。注意本发明不服于该实施例,而可以包括不脱离本发明范围的各种改进实施例。本发明人通过一致性研究已得到一种分散方法、执行这种分散方法的分散装置以及应用这种分散装置的分散体的制造方法,其中该分散方法能够在容器的腔中搅拌待分散的物质时产生混合物的层流,从而均匀分散液体和另一液体、固体和另一固体、或液体和固体。如图1图4所示,根据本实施例的分散装置100包括容器IIO,具有筒形腔lll;搅拌构件200,可转动且与腔lll同轴地、可枢转地被支撑,且设置在腔111的内部;和转动驱动单元(未示出),其可转动地驱动搅拌构件200。根据本实施例的分散装置100通过由转动驱动单元转动驱动的搅拌构件200混合引入到容器110的腔111中的待分散的物质。搅拌构件200的形状为通过沿预定方向转动而使待分散的物质与腔111的内周面近似平行地转动、并沿转轴210的轴向往复运动。具体而言,搅拌构件200包括柱形转轴210,可转动地被支撑并被转动驱动单元转动驱动;和多个叶片220,沿转动方向以规则间隔设置在转轴210的外周面上的偶数个位置上。而且,当转轴210的轴向被视为上下方向时,沿着转动方向计数的第奇数个叶片220a的迎角9为负值且位于相对下方的位置,第偶数个叶片220b的迎角e为正值且位于相对上方的位置。而且,当叶片220的竖直宽度表示为A,第奇数个叶片220a的上缘和第偶数个叶片220b的下缘之间的距离表示为B时,满足以下条件0《B《A/2这里,叶片220为平板形,使板的厚度充分小于弦长C。因此,叶片220的竖直宽度A相对于弦长C和迎角e满足以下条件A约等于Csin9在根据本实施例的分散装置100中,叶片220的迎角e小于失速角。沿着叶片220前缘的延长线形成与轴向垂直的平面221。叶片220的外缘222为与腔111的内周面平行的弓形。叶片220的前缘223和后缘224平行。而且,叶片220的、与转动方向平行的前后宽度小于转轴210的直径。而且,在根据本实施例的分散装置100中,在转轴210的轴心周围间隔180度独立设置一对叶片200。因此,这对叶片220以后将称为第一叶片220a和第二叶片220b。而且,在根据本实施例的分散装置100中,第一叶片220a的前缘设置为靠近腔lll的底面,第二叶片220b的前缘设置为靠近腔111的顶面。在本发明中,层流与紊流相对。大多数常规分散方法可理解为是利用紊流的分散方法。但是,紊流会使待分散的物质多向流动,从而对待分散的物质施加各种力,而层流使待分散的物质保持沿预定方向流动,从而对待分散的物质施加规则均匀的力。在将筒形内部空间作为腔的情况下,待分散的物质流通常同心运动,几乎没有径向运动。这可以通过视觉证实。图1用箭头示意性指出由根据本实施例的分散装置IOO搅拌待分散的物质时产生的、由待分散的物质层流形成的流动。这种流动基于本发明人在实际制造分散装置100并搅拌待分散的物质时通过视觉证实的实验结果。图1中的(a)是示出分散装置100的内部结构的示意俯视图。本发明人从在分散装置100中搅拌的待分散的物质的上方进行观察。然后确认如图1中的(a)所示,待分散的物质在叶片220a和叶片220b的外缘222与腔111的内周面之间的间隙附近径向往复运动同时转动。可推断地,被叶片220a和叶片220b的转动产生的离心力压向腔111的内周面上的、待分散的物质反应并试图回到腔lll的内部区域,但是还是被叶片220压向腔111的内周面上,且这种运动重复进行。图1中的(b)示意性表示第一叶片220a和第二叶片220b沿着搅拌构件200的转动方向展开。另外,本发明人从在分散装置100中搅拌的待分散的物质的侧向进行观察。结果,确认如图1中的(b)所示,待分散的物质在腔111内第一叶片220a的上表面和第二叶片220b的下表面之间竖直往复运动,同时沿与叶片220a和叶片220b的转动方向相同的方向转动,而且待分散的物质流构成层流。假设的理由如下虽然待分散的物质在腔lll内与叶片220a和叶片220b的转动一起转动,但转动速度不会达到叶片220a和叶片220b的速度。因此,待分散的物质可以被认为是在与叶片220a和叶片220b相反的方向相对转动。这样的话,待分散的物质被具有负迎角的第一叶片220a向上引导并被具有正迎角的第二叶片220b向下引导。然而,第一叶片220a的前缘设置为靠近腔111的底面,而第二叶片220b的前缘设置为靠近腔lll的顶面。因此,相对运动的全部待分散的物质被第一叶片220a的上表面和第二叶片220b的下表面向上、向下引导。而且,由于己说明第一叶片220a的上缘和第二叶片220b的下缘之间的距离B满足"0《B",故不能避免待分散的物质的流动。因此,在分散装置100中搅拌的待分散的物质的流动构成层流。这种层流不断地对待分散的物质施加规则均匀的力。因此,可以执行有效均匀的分散操作。这里,由于当圆周速度小于10m/sec时不能产生层流,因此优选将叶片220的外缘222的圆周速度设定为大于10m/sec,且更优选地大于20m/sec。而且,为了有效地将待分散的物质均匀精细地分散,需要增加待分散的物质和叶片220之间、待分散的物质和腔lll的内周面之间以及待分散的物质自身之间的碰撞频率。这种频率取决于当待分散的物质被叶片220产生的离心力压向腔111的内周面上时形成的环状团块(donut-shapedmass)中包含的待分散的物质的体积比。层流沿腔111径向的厚度是基于待分散的物质的密度、叶片220的外缘222的圆周速度、设置角(g卩,叶片220的迎角)、叶片220的外缘222与腔111的内周面之间的间隙等而确定的,且也可以通过目视而确定。层流的体积可以基于层流的径向厚度和腔111的高度而计算。在层流中待分散的物质含量较大会增加待分散的物质自身的碰撞频率,从而改善分散效率,但是由于碰撞产生的摩擦热,待分散的物质易于熔融或热降解。而且,可以根据期望的分散体的状态,例如熔融态或粉末态,来调节叶片220的外缘222的圆周速度、设置角(即,叶片220的迎角)、叶片220的外缘222与腔111的内周面之间的间隙、层流中包含的待分散的物质的体积比等,且如果需要可以执行冷却或加热。请注意,由上述被搅拌的待分散的物质的摩擦热提供的温度除了取决于其自身的特性(例如叶片220的圆周速度)以外,还取决于分散装置100中装载的待分散的物质的量。增加装载的待分散的物质的量导致碰撞频率提高,因而会得到更高的温度。换句话说,为了在期望的温度下搅拌待分散的物质,还需调整装载在分散装置100中的待分散的物质的量。在根据本实施例的分散装置100中,在例如待分散的物质具有随着温度升高软化然后熔融的性质的情况下,待分散的物质可以在软化状态下分散而不被搅拌动作产生的磨擦热熔融。这样的分散可以在例如由搅拌动作产生的摩擦热使待分散的物质的表面部分熔融但是中心部分不熔融的状态下进行。因此,可以搅拌作为待分散的物质的很多固体颗粒,以便在另一种固体颗粒中混炼某一固体颗粒成分。在此情况下,第一固体颗粒可以是树脂颗粒,且第二固体颗粒可以是颜料。以下将参考根据本实施例的分散装置100。图4还示出了基于图1的环状层流。图4中的(a)示出了由小圈表示的待分散的物质被挤入环状层流的状态。如前所述,根据本实施例的分散装置100沿预定方向转动搅拌构件200,从而使待分散的物质近似平行于腔111的内周面转动,并沿转轴210的轴向往复运动。因此,由于待分散的物质的流动构成层流,故待分散的物质保持没有过量的摩擦热。因而可以防止待分散的物质特性下降,同时有效分散待分散的物质。而且,在根据本实施例的分散装置100中,当转轴210的轴向被视为上下方向时,沿着转动方向计数的第奇数个叶片220a的迎角0为负值且位于下方位置,第偶数个叶片220b的迎角e为正值且位于上方位置。而且,叶片220的竖直宽度A和第奇数个叶片220a的上缘与第偶数个叶片220b的下缘之间的距离B满足以下条件0《B《A/2因此,通过这种结构简单的搅拌构件200,待分散的物质可以近似平行于腔111的内周面转动,并沿转轴210的轴向往复运动。此外,在根据本实施例的分散装置100中,叶片220的迎角e小于失速角。因此,待分散的物质的流动确实可以构成层流。而且,第一叶片220a的前缘设置为靠近腔111的底面,且第二叶片220b的前缘设置为靠近腔111的顶面。因此,可以有效避免待分散的物质进入位于下方位置的第一叶片220a的下缘和腔111的底面之间的间隙、以及位于上方位置的第二叶片220b的上缘和腔lll的顶面之间的间隙。因此可以有效搅拌全部待分散的物质。特别地,沿着叶片220前缘的延长线形成与轴向垂直的平面221。因此,位于下方位置的第一叶片220a的前缘可以靠近腔111的底面,且位于上方位置的第二叶片220b的前缘可以靠近腔111的顶面。因此,可以有效避免待分散的物质进入第一叶片220a和腔111的底面之间的间隙、以及第二叶片220b和腔111的顶面之间的间隙。因此,优选地,在保证搅拌构件200不擦碰容器IOO的情况下,上述间隙取最小。该间隙取决于搅拌构件200转动运动的精度、装置的尺寸等,其例如大于等于lmm且小于等于10mm。而且,叶片220的外缘222是与腔111的内周面平行的弓形。因此,在叶片220的外缘222和腔111的内周面之间不会形成不规则的间隙。这样的结构允许由叶片220的外缘222和腔111的内周面之间的流动有效产成层流。因而,待分散的物质可以停留在腔lll的内周面附近,并在这样的状态下产生流动。待分散的物质停留的、腔lll的内周面附近的范围在俯视图上为环形,且在三维上是空心筒形。而且,叶片220的前缘223和后缘224平行。这简化了叶片220的结构。特别地,可以基于简单的结构适当地调节叶片220的竖直宽度A与第奇数个叶片220a的上缘和第偶数个叶片220b下缘之间的竖直距离B之间的关系。另外,叶片220的、平行于转动方向的前后宽度小于转轴210的直径。因此,搅拌构件200的转动中心附近没有产生紊流的形状。从而可以以层流形式有效地搅拌待分散的物质。这里,虽然层流还取决于其他因素,例如叶片220的外缘222的圆周速度、翼型、平面翼型和流体的粘度,但是如果叶片220的迎角过大,则不能保持层流。因此,优选叶片220的迎角小于失速角以保持层流。具体而言,叶片220的迎角e的绝对值大于等于0度且小于等于90度,且优选大于等于5度且小于等于45度,例如可以为30度。而且,根据本实施例的分散装置100具有上述简单结构的搅拌构件200,且在改变待分散的物质的类型时能被容易地清洗。因此,容易少量生产多种待分散的物质。同时,前述实施例描述了第奇数个叶片220a的上缘和第偶数个叶片220b的下缘之间的竖直距离B满足关系0《B的实例。但是,只要可以维持层流,叶片220a的上缘和叶片220b的下缘之间沿轴向的距离可以在考虑例如叶片220的形状、转轴210的直径、搅拌构件200的转速和流体的粘度等因素的情况下确定。因此,叶片的竖直宽度A与第奇数个叶片220a的上缘和第偶数个叶片220b的下缘之间的竖直距离B之间的关系可以满足"-A/2《B《0"(未示出)。而且,前述实施例描述了这样的实例,当转轴210的轴向被视为上下方向时,沿转动方向以规则间隔在转轴210的外周面上的第偶数个位置上设置多个叶片220,使沿着转动方向计数的第奇数个叶片220a的迎角9为负值且位于下方位置,且第偶数个叶片220b的迎角e为正值且位于上方位置。但是,这意味着搅拌构件200设置有满足前述条件的叶片220,而没有阻碍叶片220流体力学功能的结构。因此,具有满足前述条件的叶片的搅拌构件还可以包括形状和位置不会阻碍待分散的物质的层流(未示出)的叶片形凸起。而且,只要沿转动方向将第二叶片220设置在第一叶片220附近,且第一叶片220的迎角e为负值且位于相对下方的位置,第二叶片220的迎角e为正值且位于相对上方的位置,则可以设置与层流无关的第三叶片(未示出)。另外,只要不阻碍层流,叶片220的形状可以是各种不同的形状。关于叶片的平面形状,例如图15示出了各种实例,只要可以维持层流,可以使用不同的形状。参考叶片的形状,很重要的一点是为了不阻碍层流,叶片220没有角部(angularportion)。而且,前述实施例示出了叶片220的外缘222为平行于腔111的内周面的弓形的实例。但是,叶片220的外缘222与腔111的内周面之间的间隙不限制为这种结构。例如,调整间隙、叶片角度和外缘222的圆周速度可以控制叶片220的外缘222对待分散的物质施加的力。但是,为了避免由于待分散的物质与叶片220以及腔111的内周面之间的冲击力和摩擦热引起待分散的物质的特性下降,优选叶片220的外缘222与腔111的内周面之间的间隙大于等于lmm。而且,为了抑制待分散的物质和/或分散体由于在分散过程中产生的摩擦热而热降解,并得到理想状态(例如根据情况可以是熔融态或粉末态)的分散体,包括底构件、筒形壁构件和盖构件的容器单元、转轴和/或叶片的内部可以设置一结构,通过该结构可以提供诸如水之类的制冷剂或加热剂。在此情况下,优选在容器110构件内部和搅拌构件200内部的至少一个中安装控温流路和通过该控温流路(未示出)循环传热流体的控温机构。对于转动搅拌构件200的转动驱动单元,转轴210可以与发动机的驱动轴直接联接,或通过齿轮系或皮带机构与发动机的驱动轴连接。而且,前述实施例是在假设转轴是竖直定向的情况下进行说明的,但只要可以得到一定速度的层流,并不限制本发明的装置的安装定向。该装置可以安装成使转轴的转动方向与地面平行、垂直或倾斜。而且,为了将待分散的物质引入腔中,可以打开盖部分使待分散的物质从其进入,或可以设置将待分散的物质供入腔内的装置,例如漏斗(未示出)。另外,为了在完成分散处理之后取出分散体,盖部分可以打开,或者可以在底部设置出口。而且,根据本发明的装置还可以设有减压装置,其用于除去待分散的物质中含有的、或在分散处理中产生的湿气或气体。另外,可以提供惰性气体,例如氮气,以便抑制待分散的物质和分散体的降解。此外,前述实施例示出了在转轴210的轴心周围间隔180度的两个位置处独立设置一对叶片220的实例。但是,在根据本发明的分散装置中,满足以下情况沿转动方向以规则间隔在转轴210的外周面上的偶数个位置上设置多个叶片,且第奇数个叶片220的迎角e为负值且位于相对下方的位置,第偶数个叶片220的迎角e为正值且位于相对上方的位置。因此,如图5图7所示的分散装置300,叶片220可以设置在转轴210的轴心周围间隔90度的四个位置上。在分散装置300中,第一叶片220a(搅拌构件230的第奇数个叶片)和第三叶片220c位于沿轴向相同的位置,且第二叶片220b(第偶数个叶片)和第四叶片220d位于相同的轴向位置。第奇数个叶片220a、220c和第偶数个叶片220b、220d位于沿轴向不重叠的位置。考虑叶片220的弦长和转轴210的直径,可以确定搅拌构件230的叶片220的数目以使待分散的物质在被搅拌的同时形成层流。因此,叶片220例如可以位于转轴210轴心周围间隔60度的六个位置或间隔45度的八个位置(未示出)。而且,如图8图10所示的分散装置310,可以沿转轴210的轴向设置多组第奇数个和第偶数个叶片220的组合。在这样的搅拌构件240上,叶片220设置在转轴210轴心周围间隔180度的两个位置上。但是,在第一位置(第奇数个位置)处,两个叶片220a、220c设置在上方位置和下方位置,而在第二位置(第偶数个位置)处,两个叶片220b、220d设置在上方位置和下方位置。同样在该分散装置310中,叶片220a220d位于沿轴向不重叠的位置。而且,叶片220a220d的迎角的绝对值例如为15度。而且,第奇数个位置上最下方的叶片220的前缘设置为靠近腔111的底面,且第偶数个位置上最上方的叶片220的前缘设置为靠近腔111的顶面。自然,考虑叶片220的弦长及其迎角,确定转轴210上轴向设置的叶片220的数目以使待分散的物质在被搅拌的同时形成层流。而且,位于转轴210的轴心周围4个或更多个位置的多组叶片200可以轴向对齐(未示出)。这种组数的增加容易构成大型化的装置。本发明人实际构造了具有前述结构的搅拌构件240,并测试了其效果。实验结果将在后面参看图11图14进行说明。首先,如图11图13所示,本发明人实验性制造了三种搅拌构件240260。随后本发明人制备了腔内径为100mm、竖直长度为57.5mm的容器(未示出)。在所有搅拌构件240260中,叶片均位于转轴轴心周围间隔180度的两个位置上。而且,与搅拌构件240—样,在搅拌构件250上,两个叶片位于转轴的上下两个位置。这4个叶片位于沿竖直方向相互不重叠的位置。叶片的竖直宽度A设为13mm,第奇数个叶片220的上缘和第偶数个叶片220的下缘之间的距离B设为Omm。叶片的外缘与腔的内周面之间的间隙为5mm。最下方的叶片的下缘和腔的底面之间的间隙设为2mm。但是,在搅拌构件250中,第一位置上的下叶片的迎角设为-30度,上叶片的迎角设为+30度,第二位置上的下叶片的迎角设为-30度,上叶片的迎角设为+30度。另一方面,搅拌构件260包括在转轴上的两个位置上的叶片,且叶片的迎角为90度。叶片的竖直长度与转轴的竖直长度相同,且叶片在俯视图上倾斜一预定角度。利用搅拌构件260将叶片的外缘与腔的内周面之间的间隙设为2mm。叶片的下缘与腔的底面之间的间隙设为2mm。如前所述,搅拌构件240包括位于第一位置(第奇数个位置)上的上方位置和下方位置的两个叶片、以及位于第二位置(第偶数个位置)上的上方位置和下方位置的两个叶片。这4个叶片位于沿竖直方向相互不重叠的位置。叶片之间的竖直距离B设为Omm,且叶片的竖直宽度A设为13mm。叶片的外缘与腔的内周面之间的间隙设为2mm。最下方的叶片的下缘与腔的底面之间的间隙设为2mm。头两个叶片的迎角分别设为-30度,后两个叶片的迎角分别设为+30度。本发明人在容器的上部使用透明玻璃,并以多种速度转动搅拌构件240、250、260,从而实际搅拌待分散的物质。使用聚乙烯(Tosoh公司生产的Petrothene354(机械粉碎))作为待分散的物质。然后,目测流动的厚度,如图14所示。结果,当叶片外缘的圆周速度设为约24m/sec时,利用搅拌构件250产生的流动厚度为约15mm,利用搅拌构件260产生的流动厚度为约9mm,利用搅拌构件240产生的流动厚度为约8mm。因此,己经确认搅拌构件250产生紊流,且待分散的物质在搅拌时不形成层流。对于搅拌构件240和260,已经确认虽然它们都产生待分散的物质的层流,但是搅拌构件240更加稳定地产生较薄的层流。应当注意在转动速度改变时得到的结果相同。换句话说,已经确认搅拌构件250不能产生满意的层流,而无论外缘的圆周速度是多少,搅拌构件240都可以有效地产生层流。如上所述,当流动较薄时,可以有效产生层流且不产生紊流。有效形成层流可以避免由于过量摩擦热导致待分散的物质降解。然后,本发明人对搅拌构件240、250、260进行了待分散的物质的混合度实验。制备24.5g氧化铁(bengara,平均粒径为50nm)、3.5g轻质碳酸钙(平均粒径为20nm)、禾Q1.4g硬脂酸锌作为待分散的物质。然后,通过搅拌构件240260以多种圆周速度搅拌作为待分散的物质的这些物质的混合物1分钟,并基于色饱和度评价混合度。这里,将会简要说明通过色饱和度进行的评价。首先,收集被搅拌构件240、250、260搅拌的各混合物的预定部分,并对其加压,从而形成3mm厚的平板。然后根据JISK5600-4-5用色差计MacbethCE7000对平板进行比色。根据JISZ8729显示色饱和度。因此,叶片外缘的圆周速度约为24m/sec条件下用搅拌构件250所得的色饱和度约为2.7,用搅拌构件260所得的色饱和度约为2.6,用搅拌构件240所得的色饱和度约为3.8。在此情况下,较高的色饱和度表示待分散的物质已经被理想地分散。因此,确认搅拌构件240实现了显著优异的混合度。还确认了这种优点在圆周速度较低时尤其突出。考虑到前述实验结果,证明不管圆周速度为多少,搅拌构件240都能在有效形成层流方面具有最高的性能。同样,不管圆周速度为多少,在混合度方面,搅拌构件240都显示了最好的性能。因此,不管转动速度为多少,搅拌构件240都可以有效地混合待分散的物质且不产生降解。而且,本发明人制造了与搅拌构件240的结构相似、但叶片的迎角设为士10度的搅拌构件(未示出),使得叶片的竖直宽度A设为6mm,竖直距离B为6mm。然后,已经确认这样的搅拌构件不能有效地分散待分散的物质。换句话说,已经确认叶片的竖直宽度A与竖直距离B相等的结构不能有效分散待分散的物质。另夕卜,本发明人制造了包括位于间隔180度的两个位置的上下4级8个叶片的搅拌构件(未示出),和包括位于间隔90度的4个位置的上下2级8个叶片的搅拌构件(未示出)。同样在这些搅拌构件中,叶片位于相互不重叠的位置,且设置为使竖直距离B为0mm,叶片的竖直宽度A为6mm。而且,叶片的迎角设为士10度。结果,已经确认这些搅拌构件也可以将待分散的物质有效搅拌为层流。现在,将要说明利用根据本发明的分散装置并使用聚合物和添加剂作为待分散的物质制造分散体的方法,其中添加剂均匀精细地分散在作为分散介质的聚合物中。作为待分散的物质的聚合物和添加剂被引入根据本发明的分散装置的腔中,且转轴转动以搅拌待分散的物质,调节叶片外缘的圆周速度在大于等于10m/sec且小于等于200m/sec的范围内。在形成理想的分散状态时取出分散体。内部进行的搅拌动作构成了层流,从而对待分散的物质(即,聚合物和添加剂)施加规则均匀的力,且最终可以有效得到均匀精细的分散体。在本发明中,可用于待分散物质的分散介质的聚合物没有具体确定,但是优选使用玻璃化转变温度等于或大于-50。C的树脂,尤其是热塑性树脂。代表性实例包括聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚砜、聚醚醚酮、聚甲醛、聚酰亚胺、聚氨酯、多糖、聚(N-乙烯基吡咯烷酮),及其共聚物。还可以举出每树脂单位重量含有20-60wtn/。的氢键基团或离子基团的高氢键树脂作为具体实例。高氢键树脂的氢键基团的实例包括羟基、氨基、硫醇基、羧基、磺酸基、和磷酸基;离子基团的实例包括羧酸根基团、磺酸离子基团和铵离子基团。更具体地,可以举出聚乙烯醇、含有41mol。/。以上乙烯醇的乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚苯磺酸、聚烯丙基胺、聚甘油等。再者,聚合物实例也可以包括多糖和蛋白质。多糖为在生物体系中通过縮聚各种单糖合成的生物高分子,但是此处也包括化学修饰的生物高分子。多糖的实例包括如小麦淀粉、玉米淀粉和马铃薯淀粉等的淀粉、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙甲基纤维素、直链淀粉、支链淀粉(amylopectin)、支链淀粉(pullulan)、凝胶多糖(curdlan)、黄原胶、甲壳质、壳聚糖和纤维素。作为蛋白质的实例,其可以是从玉米蛋白得到的玉米醇溶蛋白。在待分散的物质中,分散在作为分散介质的聚合物中的添加剂可以是聚合物、无机物和/或低分子量有机化合物。可用作添加剂的聚合物的实例包括一种或多种前述的聚合物、聚合物液晶、聚合物药品和DNA。可用作添加剂的无机物的实例包括层状粘土矿物、金属及其氧化物、碳(石墨、碳纳米管、碳纳米锥和富勒烯类)、和无机颜料,更优选物质的形状不是妨碍搅拌的大块状,且可以是任意希望的形式,如纤维、球形颗粒或鳞片状。低分子量有机化合物的实例包括酞菁类、偶氮类、蒽醌类、喹吖啶酮类或茈类颜料或染料、增塑剂(如长链酯)、脱模剂(如磷酸酯)、抗氧化剂、紫外线吸收剂、药物、氨基酸、DNA、蛋白质及其片段,且可以是固体或非挥发性液体。再者,根据本发明,视情况也可以使用表面活性剂、润滑剂等进一步改善分散度。可使用阴离子、阳离子和非离子表面活性剂,其中阴离子和非离子表面活性剂优选用于分散颜料。阴离子表面活性剂的实例包括羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐,高级脂肪酸金属盐(如硬脂酸金属盐)可以作为优选的羧酸盐,高级醇硫酸酯钠盐、磺酸盐和高级烷基醚硫酸酯盐可以作为优选的硫酸酯盐。非离子表面活性剂的实例包括聚乙二醇型和多元醇型,前者具体包括高级醇环氧乙烷类、垸基酚环氧乙烷类、脂肪酸环氧乙垸类、多元醇脂肪酸酯环氧乙垸类、高级垸基胺环氧乙垸类、脂肪酸酯环氧乙垸类和聚丙二醇环氧乙烷类。多元醇型的具体实例包括脂肪酸甘油酯、脂肪酸季戊四醇酯、山梨糖醇和失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、多元醇垸基醚、和链垸醇胺类脂肪酰胺,优选的可以是失水山梨醇酯类、多元醇脂肪酸酯环氧乙烷类、蔗糖脂肪酸酯、聚氧垸基醚类、聚氧乙烯酯类(polyoxyalkyleneesterfamily)、聚氧乙烯失水山梨醇酯类、甘油酯类、和聚氧乙烯脂肪酸酯类(polyoxyalkylenefattyacidesterfamily)。在溶剂中溶胀或解离的无机层状化合物可用作添加剂,其中优选具有高溶胀性的粘土矿物。具体实例包括高岭石、地开石、珍珠陶土、埃洛石、叶蛇纹石、纤蛇纹石(crysotile)、叶蜡石、蒙脱石、锂蒙脱石、tetracyrillic云母、钠带云母、白云母、珍珠云母、滑石(tulc)、蛭石、金云母、绿脆云母和绿泥石。前述无机层状化合物可以被溶胀,虽然溶胀所使用的溶剂没有特别限定,但是用于天然溶胀的粘土矿物,优选使用例如水、醇类(如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇或二甘醇)、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、或丙酮,其中优选水或醇(如甲醇)。当与通过常规分散技术获得的分散体比较时,通过根据本实施例的制造方法获得的分散体更加均匀且精细。因为改善了均匀分散度,因此基于本发明的分散体具有优越的透明度。而且,改善的均匀分散度可产生提升的机械性能,如弹性模量。而且,由于改善了均匀分散度,由结晶聚合物(如丙烯或聚乙烯)和成核剂组成的分散体在高于常规工艺3度或以上的温度开始结晶,因而大大縮短了形成周期。在药物制备领域,本发明可用于通过均匀且精细地将药物分散在药物载体中而改善药物溶解度并抑制洗脱。前面已经描述了在分散介质中分散添加剂的方法,而根据本发明的分散装置当用于破碎固体物质时也优异地作为破碎机,因为该装置可以持续使用均匀的力。而且,分散装置可以将不均匀的带角的粉末加工成均一的球形颗粒,因而改善流动性。[实施例]现在将基于实施例进一步具体说明本发明,但是本发明并不限于这些具体实例。这里,用于下述实施例的分散装置(未示出)包括与图13示出的搅拌构件240的结构等相似的结构。换言之,所用的搅拌构件包括位于间隔180度的2个位置上上下两级的4个叶轮片。这4个叶轮片位于沿竖直方向相互不重叠的位置。这些叶轮片之间的竖直距离B设为Omm,叶轮片的竖直宽度A设为10mm。头两个叶轮片的迎角分别设为-20度,后两个叶轮片的迎角分别设为+20度。而且,容器的腔的内径设为100mm。腔的竖直长度设为57.5mm。叶轮片的外缘与腔的内周面之间的间隙设为2mm。最下方叶轮片的下缘与腔的底面之间的间隙设为2mm。从而搅拌构件的转速设为5400rpm。l.聚乙烯-成核剂分散体[实施例1]将99.9wt。/。的低密度聚乙烯(F522N,Ube-MamzenPolyethyleneCo.,Ltd.生产,直径3mm的小球),密度0.922g/cm3,MFR(熔体流动速率)值5g/10min(根据JISK-7210),软化温度100.2。C(根据JISK-7206),和0.1wt。/。的2,2,-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠(ADEKASTAB(注册商标)A-ll,ADEKACORPORATION生产)在前述实施例的分散装置中以圆周速度27m/sec在室温下搅拌34秒,因而获得低密度聚乙烯树脂化合物。[均匀分散度和机械性能的评价测试][透明度]根据JIS-K-7136-1通过直读雾计(ToyoSeikiSeisakusho,Ltd.制)测量1mm厚的所得聚乙烯树脂化合物的样品,并基于雾值(hazevalue)评价。[均匀分散度的评价测试]由所得的聚乙烯树脂化合物制备50(mi厚的膨胀膜,计算膜100cr^面积上0.1mn^或更大的团聚体的数目。团聚体由成核剂的分散缺陷和/或聚乙烯树脂化合物中的聚乙烯树脂降解而形成。考虑到计数结果,根据以下标准评价均匀分散度。AA:小于10,且均匀分散度足够。BB:10或以上且小于30,且均匀分散度略差,且不适于用作薄产品,例如膜。CC:30或以上,且均匀分散度不令人满意。[测量杨氏模量]使用拉伸测试机(型号201B,由INTESCOCo.,Ltd生产)根据JIS7721,在拉伸速度为50mm/min时进行测量。[评价形成周期测量结晶温度]使用差示扫描量热计(型号DSC-7,PerkinElmerJapanCo.,Ltd.生产),将1mg物质以20°C/min的速率从30°C加热到180°C,,在180°C保持1分钟,再以20。C/min的速率冷却该物质。然后将开始产生热量的温度作为结晶温度,其作为形成周期评价的指标。[评价均匀分散度和机械性能的改进效果,以及结晶温度的提高]实施例1的聚乙烯树脂化合物的结晶温度、透明度、均匀分散度、和杨氏模量如表1所示。与原始低密度聚乙烯的雾值92.6、杨氏模量110.6MPa和结晶温度92.9°C相比,所得的聚乙烯树脂化合物显示了更低的雾值、更高的杨氏模量、结晶温度,且几乎没有团聚,因而应当理解成核剂已经非常均匀地分散在聚乙烯树脂中,因而改善了机械性能(如刚性)以及透明度,并显著提高了结晶温度。考虑到表1所示的性质数据,可以理解该实施例的分散装置能够使待制备的聚乙烯树脂化合物具有均匀分散度,因而提升聚乙烯树脂的特性。[实施例29]如表1所示,使用与实施例l相同的低密度聚乙烯,但是改变成核剂类型和浓度以及圆周速度。保持其它条件不变使用与实施例1相同的分散装置,因而通过相似的制造工艺获得低密度聚乙烯树脂化合物。这些化合物的性质如表1所示。[比较例1]使用Brabender混合器(LaboPlastomill,得自ToyoSeikiSeisakusho,Ltd.)在125°C下以60rpm的速度熔融和捏合所有与实施例3相同的物质5分钟,从而获得低密度聚乙烯树脂化合物。[比较例2]利用与实施例5相同的物质,通过与比较例1相同的制造工艺获得低密度聚乙烯树脂化合物。[评价均匀分散度和机械性能的改进,以及结晶温度的提高]与原始低密度聚乙烯相比,实施例29所得的聚乙烯树脂化合物如表1所示,显示了更高的杨氏模量、更低的雾值、和更高的结晶温度,且几乎没有团聚,因而应当理解成核剂已经非常均匀地分散在聚乙烯树脂中,因而改善了机械性能(如刚性),以及透明度,并显著提高了结晶温度。还可以理解为尽管在预定范围内改变了成核剂的量、搅拌时间和圆周速度,但还是维持了均匀分散度。另一方面,虽然比较例1和2的低密度聚乙烯树脂化合物显示结晶温度有一定提高,但是没有观察到雾值的显著改善,杨氏模量增加很少且团聚数量更大,由此可以理解为聚乙烯树脂的特性已经劣化且分散度不令人满意。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>LDPE(F522N):低密度聚乙烯,由Ube画MaruzenPolyethyleneCo.,Ltd.生产NA-11:成核剂ADEKASTABNA-11,2,2,-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠,由ADEKACORPORATION生产。Gel-A11MD:成核剂,NewJapanChemicalCo.,Ltd.生产,二(4-甲基亚节基)山梨糖醇AL-PTBBA:成核剂,4-叔丁基苯甲酸铝,DainipponInk&Chemicals,Inc.生产。[成核剂母料(masterbatch)的制备]向95wt。/o的低密度聚乙烯(Mirason1IPfromPrimePolymerCo.,Ltd.,直径3mm的小球)(密度为0.917g/cm3,MFR值为5g/10min,软化温度为100.2°C)中,加入5wt%的2,2,-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠(ADEKASTABNA—11,ADEKACORPORATION生产),使用与实施例1相同的分散装置以27m/sec的圆周速度在室温下搅拌混合物28秒,由此得到成核剂ADEKASTABNA-11的母料。使用相似工艺,但成核剂的类型不同,制备成核剂二(4-甲基亚苄基)山梨糖醇(Gel-AllMD,NewJapanChemicalCo.,Ltd.生产)和对叔丁基苯甲酸铝盐(AL画PTBBA,DainipponInk&Chemicals,Inc.制造)的母料。[实施例10]将上述制备的ADEKASTABNA-11的2wty。成核剂母料加入到98wt%的线性低密度聚乙烯中(IDEMITSU-LL0234H,PrimePolymerCo.,Ltd.,直径3mm的小球生产),该聚乙烯密度为0.919g/cm3,MFR值为2g/10min,软化温度为117°C,且使用与实施例1相同的分散装置以27m/sec的圆周速度在室温下搅拌混合物44秒,从而得到线性低密度聚乙烯树脂化合物。化合物的性质如表2所示。[实施例1117]如表2所示,使用与实施例IO相同的线性低密度聚乙烯树脂,改变成核剂母料的类型和特性、搅拌时间和圆周速度。保持其它条件不变,通过与实施例10相似的制造工艺获得低密度聚乙烯树脂化合物。这些化合物的性质如表2所示。[比较例3]将与实施例16相同的物质在表2所示的条件下搅拌,得到线性低密度聚乙烯树脂化合物。[比较例4]将与实施例11相同的物质在表2所示的条件下搅拌,得到线性低密度聚乙烯树脂化合物。[评价均匀分散度和机械性能的改善,以及结晶温度的提高]如表2所示,可以理解与原始线性低密度聚乙烯树脂相比,实施例1017的线性低密度聚乙烯树脂化合物显示了更高的杨氏模量、更低的雾值、和更高的结晶温度,以及很少的团聚,但是在圆周速度和搅拌温度偏离预定范围的情形下,(如比较例3和4),所用聚乙烯树脂发生降解,且成核剂的均匀分散度降低,导致团聚数量增加且透明度和机械性能不能改善或改善效果很差。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>LLDPE(0234H):线性低密度聚乙烯,PrimePolymerCo.,Ltd.生产。实施例18将2wt。/。上述制备的ADEKASTABNA-ll的成核剂母料加入到98wt%的茂金属线性低密度聚乙烯中(EvolueSP0540,PrimePolymerCo.,Ltd.制造,直径2.5mm的小球),其密度为0.905g/cm3,MFR值为4g/10min,软化温度为83。C,且使用与实施例1相同的分散装置以27m/sec的圆周速度在室温下搅拌混合物22秒,从而得到茂金属线性聚乙烯树脂化合物。化合物的性质如表3所示。[实施例1927]如表3所示,使用与实施例18相同的茂金属线性低密度聚乙烯树脂,改变成核剂母料的类型和特性、搅拌时间和圆周速度。保持其它条件不变,通过与实施例18相似的制造工艺得到茂金属线性低密度聚乙烯树脂。这些化合物的性质如表3所示。[比较例5],将与实施例20相同的物质在如表3所示的条件下搅拌,因而得到茂金属线性低密度聚乙烯树脂化合物。[比较例68]使用Brabender混合器(LaboPlastomill,ToyoSeikiSeisakusho,Ltd.生产)在125°C下以60rpm的速度熔融和捏合所有如表3所示的物质5分钟,从而得到茂金属线性低密度聚乙烯树脂化合物。[评价均匀分散度和机械性能的改善,以及结晶温度的提高]如表3所示,可以理解与原始茂金属线性低密度聚乙烯树脂相比,实施例1827的茂金属线性低密度聚乙烯树脂化合物显示了更高的杨氏模量、更低的雾值和很少的团聚,以及显著提高的结晶温度最低约14°C且在高端为20。C或以上),但是在圆周速度偏离预定范围(如比较例5)或通过常规工艺熔融或捏合(如比较例68)时,成核剂的均匀分散度和/或性质随着所用茂金属线性聚乙烯树脂而劣化,导致团聚数量增加且透明度和机械性能不能改善或改善效果很差。[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>MetallocenLLDPE(SP0540):茂金属线性低密度聚乙烯,PrimePolymerCo.,Ltd.制造。2.药物的制造[实施例28]将9重量份的低密度聚乙烯(F522N,Ube-MaruzenPolyethyleneCo.,Ltd生产,直径3mm的小球,粉碎状(平均粒径400pm)),和1重量份的利尿磺胺(平均粒径4jim,WakoPureChemicalIndustries,Ltd.生产)在与实施例1相同的分散装置中以21m/sec的圆周速度在室温下搅拌混合物3分钟,从而得到利尿磺胺和聚乙烯的分散体。[实施例29和30]如表4所示,以相同重量比使用与实施例28相同的物质在相同的分散装置以相同的圆周速度在室温下搅拌,但搅拌时间不同,从而得到利尿磺胺和聚乙烯的分散体。[比较例9]如表4所示,以相同重量比使用与实施例28相同的物质并引入聚乙烯包并在室温下手摇混合5分钟,从而得到药物和聚合物的物理混合物。[评价测试药物分散度〗对实施例2830得到的预定量的药物-聚合物分散体和比较例9得到的物理混合物分别称重,在丙酮中浸泡一天一夜,用超声清洗器超声3分钟并过滤,然后将不溶物在丙酮中清洗5次。由此获得的不溶物在200°C下压成膜,用FT-IR分光光度计(PerkinElmerJapanCo.,Ltd.生产)量化其中含有的利尿磺胺,其中3285cm"的吸收峰为利尿磺胺的特征吸收,因而计算出利尿磺胺的保留率。结果如表4所示。[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>比较例9手摇5分钟-0所用药物.'利尿磺胺(WakoPureChemicalIndustries,Ltd.生产),聚合物低密度聚乙烯(F522N,Ube-MamzenPolyethyleneCo.,Ltd.生产),药物/聚合物=1/9(重量份)。根据表4,当物理混合物如比较例9简单手摇混合时,作为药物的利尿磺胺仅保留在聚合物表面而没有分散到其中,因此很容易被丙酮洗掉。相反,可以理解在实施例2830的情形下,利尿磺胺进入并分散到聚乙烯颗粒(聚合物)内,因此虽然经过丙酮清洗,但至少部分还留在聚乙烯内,且保留量随着加工时间的延长而提高,以使得加工30分钟后大部分药物留在聚乙烯(其为聚合物)内。[实施例31]将9重量份羟丙基纤维素(HPCL型,NipponSodaCo.,Ltd.生产,平均粒径30pm)和1重量份利尿磺胺(平均粒径4|im,WakoPureChemicalIndustries:Ltd,生产)在与实施例1相同的分散装置中以21m/sec的圆周速度在室温下搅拌1分钟,从而得到利尿磺胺和HPC的分散体。[实施例32~34]以相同重量比使用与实施例31相同的物质并在相同的分散装置中以相同的圆周速度在室温下搅拌,将搅拌时间改为3分钟(实施例32)、10分钟(实施例33)和30分钟(实施例34),从而得到聚合物-药物分散体。将预定量的由实施例34得到的药物-聚合物分散体溶解到丙酮中,且通过高效液相色谱在以下条件下量化其中含有的利尿磺胺,从而确定搅拌混合之前和之后保留的利尿磺胺的量未改变。色谱柱AscentisC18,3jim,SUPELCO生产,Catalog#581320-U洗脱液甲醇,2ml/min,40°C检测UV(280nm)[比较例10]将与实施例31相同的物质以相同重量比引入到聚乙烯包中并在室温下手摇混合5分钟,从而得到药物和聚合物的物理混合物。[评价测试药物-聚合物复合物的药物分散度]对于实施例3134获得的药物-聚合物分散体和比较例10获得的物理混合物,通过X-射线衍射装置GeigerflexRadIB(RigakuCorporation制造)进行X-射线衍射分析。结果如图16所示。图16左上部分代表利尿磺胺的X-射线衍射,左下部分为HPC的X-射线衍射。在图16的右边,显示了比较例10和实施例3134的X-射线衍射测试结果。在物理混合物(比较例10)的右上部分,可以观察到利尿磺胺晶体的衍射,但是加工1分钟(实施例31)的晶体衍射变小,且随着加工时间的延长衍射更小,直至加工30分钟后(实施例34)衍射完全消失。图17为显示比较例10的物理混合物表面通过电子显微镜的观察结果的示意图,其中可观察到几微米的利尿磺胺粘在HPC颗粒表面。图18图21分别为实施例3134的药物-聚合物复合物的颗粒表面通过电子显微镜的观察结果的示意图,可以理解HPC表面上的小颗粒可能代表利尿磺胺,该小颗粒随着加工时间的延长而变小,在加工30分钟(实施例34)后,HPC表面光滑,没有颗粒保留其上。这表明至少部分利尿磺胺(药物)在短加工时间后保留在HPC表面上,但是随着加工时间延长,利尿磺胺进入HPC颗粒表面并分散其中。图22为实施例32的药物-聚合物复合物颗粒表面通过电子显微镜的观察结果的示意图,图23显示了对同一部分通过能量扩散X-射线荧光计的结果。这些图中,小白点分布在整个图23中,其由利尿磺胺中含有的磷原子产生,因此应理解磷原子(即利尿磺胺)在HPC颗粒表面非常均匀且精细地分布。基于X-射线衍射的结果,综合考虑实施例3134和表4所示的结果,应理解在本发明的分散体中,药物进入聚合物颗粒(载体)内,并均匀地分散其中。[评价溶解度]对实施例3134的药物一聚合物分散体、比较例10的物理混合物和利尿磺胺粉末根据日本药典第14版所说明的洗脱方法进行洗脱测试,结果如图24所示,其应理解实施例3134的分散体的溶解速度明显大于利尿磺胺粉末和物理混合物。3.聚乙烯-颜料分散体[实施例35]将79重量份的低密度聚乙烯(Petrothene202R,TosohCorporation制造,机械粉碎、粒径200^im500fim),20重量份的氧化铁(ironoxide)精细颗粒(SicotransRedL2715D,BASFJapanLtd.制造,粒径20nm)、1重量份的硬脂酸锌(SZ-2000,SakaiChemicalIndustryCo.,Ltd.制造)和20重量份的蒸馏水在与实施例1相同的分散装置中以42m/sec的圆周速度搅拌直至混合物熔融,从而得到聚乙烯-氧化铁分散体。[比较例11]将由实施例35得到的除去蒸馏水的组合物在Henschel混合器中以42m/sec的叶轮片的外缘圆周速度搅拌5分钟,然后使用Brabender混合器(LaboPlastomill,ToyoSeikiSeisakusho,Ltd.制造)以80rpm的转速熔融和捏合5分钟,从而得到聚乙烯-氧化铁分散体。[评价测试颜料分散度]由此得到的分散体用所用树脂稀释至颜料含量为3wt%,并形成30厚的膨胀膜,测量lcmM本积上大于0.1mn^的团聚体的数目,结果如表5所示。分别地,通过400倍放大的光学显微镜观察膜,且观察结果的示意表达示于图2530中。<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>[实施例36]将70重量份的低密度聚乙烯(Petrothene(注册商标)354,TosohCorporation制造,机械粉碎,粒径200pm500pm)、30重量份的喹吖啶酮(FastogenSuperMagentaRE-03,DainipponInk&Chemicals,Inc.制造)、40重量份的蒸馏水和0.6重量份的分散剂(聚乙二醇单硬脂酸酯(40E.a),WakoPureChemicalIndustries,Ltd.制造)在与实施例1相同的分散装置以37m/sec的圆周速度加工3分钟,然后以42m/sec的圆周速度加工直至混合物熔融,从而得到聚乙烯-喹吖啶酮分散体。[比较例12]将由实施例36得到的除去蒸熘水的组合物在Henschel混合器中以42m/sec的叶轮片的外缘圆周速度下搅拌5分钟,然后通过2辊在120°C加工5分钟,从而得到聚乙烯-喹吖啶酮分散体。[实施例37]将55重量份的低密度聚乙烯(Petrothene354,TosohCorporation制造,机械粉碎,粒径200jim500[rni)、45重量份的偶氮颜料(SeikafastRed1980,DainichiseikaColor&ChemicalsMfg.Co.,Ltd.制造)、40重量份的蒸馏水和0.9重量份的分散剂(聚氧乙烯(23)月桂醚,WakoPureChemicalIndustries,Ltd.制造)在与实施例1相同的分散装置以37m/sec的圆周速度加工5分钟,然后以42m/sec的圆周速度加工直至混合物熔融,从而得到聚乙烯-偶氮颜料分散体。[比较例13]将实施例37的除去蒸馏水获得的组合物在Henschd混合器中以42m/sec的叶轮片的外缘圆周速度下搅拌5分钟,然后通过2辊在120°C加工5分钟,从而得到聚乙烯-偶氮颜料分散体。[评价颜料分散度]如表5所示,通过比较实施例35和比较例11、实施例36和比较例12、以及实施例37和比较例13,可以理解在所有情况下根据本发明实施例制备的膜中的团聚数目为零,这表明具有优异的分散度。而且,从通过光学显微镜在图25图30示出的观察结果示意图中,可以清楚地评价本发明的实施例具有优越的分散度。[实施例38]将80重量份的低密度聚乙烯(F522N,Ube-MaruzenPolyethyleneCo.,Ltd.制造,机械粉碎,粒径200nm500pm)和20重量份的氧化锌微粒(Nanofme50LP,SakaiChemicalIndustryCo.,Ltd.制造,粒径20nm)在与实施例1相同的分散装置中以37m/sec的圆周速度加工3分钟,并加入20重量份的蒸馏水,然后将混合物以42m/sec的圆周速度连续加工直至熔融,从而得到聚乙烯-氧化锌微粒的分散体。[比较例14]将实施例38除去蒸馏水而得到的组合物在Henschd混合器中以42m/sec的叶轮片的外缘圆周速度搅拌5分钟,然后将所有物质引入Brabender混合器中(LaboPlastomill,ToyoSeikiSeisakusho,Ltd.制造)并熔融,以80rpm的转速在120。C熔融并捏合5分钟,从而得到聚乙烯-氧化锌微粒的分散体。[评价测试透明度]将实施例38和比较例14的分散体以及加工前的原始低密度聚乙烯分别做成0.5mm厚的板,通过直读雾值计(ToyoSeikiSeisakusho,Ltd.制造)根据JIS-K-7136-1测量雾值,结果如表6所示,根据该结果应理解实施例38具有优越的分散度并因此具有更高的透明度,因为其雾值比比较例14低。而且,从图31(实施例38)和图32(比较例14)的光学显微镜观察结果的示意图,可以清楚地评价实施例具有优异的分散度。[表6]<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>[工业实用性]本发明提供了一种可有效得到液体和液体、液体和固体、或固体和固体的精细且高度均匀的分散体的分散方法和分散装置,并且抑制特性劣化,以及使用这样的分散装置的制造分散体的方法。例如,油类物质(如芳香类)可以在水中精细分散以制备化妆品;粉末(如颜料)可以精细均匀地分散在水中因而制造喷墨打印的墨水;药物可以精细均匀地分散在药物载体中以改善溶解性差的药物的吸收;颜料可以精细均匀地分散在树脂中以生产有色树脂。应当注意尽管已经描述了不同的实施例138,但实施例127和3138涉及仅熔融用于混合和捏合的待分散的固体物质的表面的熔融混合工艺。权利要求1.一种分散装置,包括容器,具有筒形腔;搅拌构件,其以可转动且与所述腔同轴的方式被可枢转地支撑,并设置在所述腔的内部;和转动驱动单元,沿预定方向转动驱动所述搅拌构件,从而通过被所述转动驱动单元转动驱动的所述搅拌构件搅拌引入到所述容器的所述腔中的待分散的物质;其中所述搅拌构件包括柱形转轴,被可转动地支撑,以便被所述转动驱动单元转动驱动;和多个叶片,沿转动方向以规则间隔设置在所述转轴的外周面上的偶数个位置上;在将所述转轴的轴向视为上下方向的情况下,沿着转动方向计数的、所述叶片中第奇数个叶片的迎角为负值且位于相对下方的位置,所述叶片中第偶数个叶片的迎角为正值且位于相对上方的位置;且满足-A/2≤B≤A/2,其中A代表所述叶片的竖直宽度,且B代表所述第奇数个叶片的上缘和所述第偶数个叶片的下缘之间的距离。2.根据权利要求1所述的分散装置,其中所述距离B还满足0《B。3.根据权利要求1或2所述的分散装置,其中所述叶片中第奇数个叶片的前缘设置为靠近所述腔的底面,所述叶片中第偶数个叶片的前缘设置为靠近所述腔的顶面。4.根据权利要求1或2所述的分散装置,其中多组所述第奇数个叶片和所述第偶数个叶片沿着所述转轴轴向对齐。5.根据权利要求4所述的分散装置,其中位于第奇数个位置的所述叶片中最下方的叶片的前缘设置为靠近所述腔的底面,且位于第偶数个位置的所述叶片的最上方的叶片的前缘设置为靠近所述腔的顶面。6.根据权利要求15中任一项所述的分散装置,其中所述叶片的迎角小于失速角。7.根据权利要求1~6中任一项所述的分散装置,其中沿着所述叶片的所述前缘的延长线形成与所述轴向垂直的平面。8.根据权利要求17中任一项所述的分散装置,其中所述叶片的外缘为与所述腔的内周面近似平行的弓形。9.根据权利要求1~8中任一项所述的分散装置,其中所述叶片的前缘和后缘近似平行。10.根据权利要求9所述的分散装置,其中所述叶片的前后宽度小于所述转轴的直径。11.根据权利要求1~10中任一项所述的分散装置,还包括控温流路,设置在一容器构件和所述搅拌构件中的至少一个的内部;和控温机构,使传热流体流过所述控温流路。12.—种分散装置,包括容器,该容器包括底构件、筒形壁构件和盖构件;和柱形转轴,所述柱形转轴在所述容器的所述腔中转动;所述转轴连接至所述底构件或所述盖构件,以使所述转轴的轴心与所述筒形壁构件平行;所述转轴连接有相对于转动方向倾斜预定角度的一对叶片,所述叶片沿圆周间隔180度且彼此轴向错开;其中所述底构件侧上的所述叶片倾斜为使得相对于转动方向的后部从所述转动面朝向所述盖构件提升;所述盖构件侧上的所述叶片以与所述底构件侧上的所述叶片相同的角度倾斜,以使相对于所述转动方向的后部从所述转动面远离所述盖构件降低;这样链接的该对叶片中最靠近所述底构件的叶片和最靠近所述盖构件的叶片分别设置为靠近所述底构件和靠近所述盖构件、但不与所述底构件和所述盖构件接触;且当在所述容器的所述腔中搅拌待分散的物质时产生层流。13.—种分散装置,包括一结构,在该结构中根据权利要求12所述的包括具有该对叶片的所述转轴的基本结构沿所述转轴的轴向和/或转动平面的方向重复;其中设置的偶数个所述叶片中最靠近所述底构件的叶片和最靠近所述盖构件的叶片分别设置为靠近所述底构件和靠近所述盖构件、但不与所述底构件和所述盖构件接触。14.根据权利要求12或13所述的分散装置,还包括使制冷剂或加热剂通过所述容器构件、所述转轴和/或所述叶片内部的结构。15.根据权利要求1~14中任一项所述的分散装置,其中设置所述叶片的形状和位置,从而通过沿预定方向的转动使得所述待分散的物质近似平行于所述腔的内周面转动、并沿所述转轴的轴向往复运动。16.—种分散装置,包括容器,具有筒形腔;搅拌构件,以可转动且与所述腔同轴的方式被可枢转地支撑;和转动驱动单元,转动驱动所述搅拌构件,从而通过被所述转动驱动单元转动驱动的所述搅拌构件搅拌引入到所述容器的所述腔中的待分散的物质;其中所述搅拌构件通过沿预定方向转动使所述待分散的物质近似平行于所述腔的内周面转动、并沿所述转轴的轴向往复运动。17.根据权利要求16所述的分散装置,其中所述待分散的物质以层流的形式运动。18.根据权利要求117中任一项所述的分散装置,其中所述待分散的物质停留在所述腔的所述内周面附近,并在该状态下流动。19.根据权利要求1~18中任一项所述的分散装置,其中熔炼作为待分散的物质的多种固体物质。20.根据权利要求119中任一项所述的分散装置,其中所述待分散的物质包括第一固体颗粒和第二固体颗粒;且所述第二固体颗粒混合在所述第一固体颗粒中。21.根据权利要求20所述的分散装置,其中所述第一固体颗粒是树脂颗粒,所述第二固体颗粒是颜料。22.—种分散方法,包括在容器的腔中搅拌待分散的物质,以产生所述待分散的物质的层流。23.根据权利要求22所述的分散方法,包括使用根据权利要求1~21中任一项所述的分散装置来搅拌所述待分散的物质。24.根据权利要求23所述的分散方法,包括使引入到筒形的所述容器中的所述待分散的物质近似平行于所述腔的内周面转动、并沿轴向往复运动。25.根据权利要求2224中任一项所述的分散方法,包括使所述待分散的物质停留在所述腔的内周面附近,并在该状态下使待分散的物质流动。26.—种分散体的制造方法,包括使用根据权利要求1~21中任一项所述的分散装置来分散待分散的物质,所述待分散的物质包括分散介质和将在该分散介质中分散的添加剂。27.根据权利要求26所述的制造方法,包括使用聚合物作为所述分散介质。28.根据权利要求27所述的制造方法,包括使用热塑性树脂作为所述聚合物。29.根据权利要求28所述的制造方法,包括使用聚烯烃作为所述热塑性树脂。30.根据权利要求2629中任一项所述的制造方法,包括使用无机物质、有机物质中的至少一种高分子量化合物和/或低分子量化合物作为所述添加剂。31.根据权利要求30所述的制造方法,包括使用颜料作为所述添加剂。32.根据权利要求30所述的制造方法,包括使用药物作为所述添加剂。全文摘要分散方法的特征在于,当在容器的腔中搅拌分散物质时,分散物质的搅拌状态形成层流,以及一分散装置,其包括底构件和在容器的腔中转动的筒形转轴本体。两个叶片相对于转轴本体的转动方向以预定角度安装至转轴本体,并沿周向彼此间隔180°,且沿轴向彼此不重叠。文档编号B01F15/00GK101232937SQ20068002737公开日2008年7月30日申请日期2006年7月24日优先权日2005年7月25日发明者今井健吾,关根利成,桦泽一弘,野崎达矢申请人:东京油墨株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1