Nykyaikaisissa menetelmissä käytetään ylikriittisiä nesteitä mikronisointiprosessissa. Näissä menetelmissä käytetään ylikriittisiä nesteitä ylikylläisyystilan aikaansaamiseksi, mikä johtaa yksittäisten hiukkasten saostumiseen. Yleisimmin käytettyjä tämän luokan tekniikoita ovat RESS-prosessi (Rapid Expansion of Supercritical Solutions), SAS-menetelmä (Supercritical Anti-Solvent) ja PGSS-menetelmä (Particles from Gas Saturated Solutions). Nämä nykyaikaiset tekniikat mahdollistavat prosessin paremman säädettävyyden. Parametreja, kuten suhteellista painetta ja lämpötilaa, liuenneen aineen konsentraatiota sekä liuottimen ja liuottimen välistä suhdetta, vaihdellaan, jotta tuotos voidaan mukauttaa tuottajan tarpeiden mukaiseksi. Ylikriittisen nesteen menetelmien avulla hiukkasten halkaisijat, hiukkaskokojakauma ja morfologian johdonmukaisuus ovat tarkemmin hallittavissa. Suhteellisen alhaisen paineen vuoksi monissa ylikriittisen nesteen menetelmissä voidaan käyttää lämpökestäviä materiaaleja. Nykyaikaisissa tekniikoissa käytetään uusiutuvia, palamattomia ja myrkyttömiä kemikaaleja.

RESSEdit

RESS-menetelmässä (Rapid Expansion of Supercritical Solutions, ylikriittisten liuosten nopea paisuttaminen) ylikriittistä nestettä käytetään liuottamaan kiinteää materiaalia korkeassa paineessa ja lämpötilassa, jolloin muodostuu homogeeninen ylikriittinen faasi. Tämän jälkeen seos paisutetaan suuttimen läpi pienempien hiukkasten muodostamiseksi. Välittömästi suuttimesta poistuttaessa tapahtuu nopea laajeneminen, jolloin paine laskee. Paine laskee alle ylikriittisen paineen, jolloin ylikriittinen neste – yleensä hiilidioksidi – palaa kaasutilaan. Tämä faasimuutos vähentää huomattavasti seoksen liukoisuutta ja johtaa hiukkasten saostumiseen. Mitä vähemmän aikaa liuoksen laajeneminen ja liuenneen aineen saostuminen kestää, sitä kapeampi hiukkaskokojakauma on. Nopeammat saostumisajat johtavat yleensä myös pienempiin hiukkasten halkaisijoihin.

SASEdit

SAS-menetelmässä (Supercritical Anti-Solvent) kiinteä aine liuotetaan orgaaniseen liuottimeen. Tämän jälkeen lisätään ylikriittistä nestettä antiliuottimeksi, joka vähentää systeemin liukoisuutta. Tämän seurauksena muodostuu halkaisijaltaan pieniä hiukkasia. SAS:lle on olemassa erilaisia alamenetelmiä, jotka eroavat toisistaan siinä, miten ylikriittinen neste tuodaan orgaaniseen liuokseen.

PGSSEdit

PGSS-menetelmässä (Particles from Gas Saturated Solutions, Partikkelit kaasulla kyllästetyistä liuoksista) kiinteä aine sulatetaan ja siihen liuotetaan ylikriittistä nestettä. Tässä tapauksessa liuos kuitenkin pakotetaan laajenemaan suuttimen läpi, ja näin muodostuu nanohiukkasia. PGSS-menetelmän etuna on, että ylikriittisen nesteen ansiosta kiinteän aineen sulamispiste laskee. Näin ollen kiinteä aine sulaa alhaisemmassa lämpötilassa kuin normaali sulamislämpötila ympäristön paineessa.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.