(57)【要約】【課題】  物質から夾雑物を除去する方法及び装置を提供すること。【解決手段】  物質から夾雑物を除去するための装置及び方法が提供される。この装置は、処理容器と、ポンプと、汚染物質を低表面張力溶媒の流れに懸濁するための手段とを含む。溶媒の流れを、処理容器を通して循環させるために、遠回りの配管が設けられる。本方法は、汚染物質を低表面張力溶媒の流れに曝すことを含み、この低表面張力溶媒が、物質から夾雑物を除去して、これを物質から運び去る。別の実施形態では、処理システム内の圧力及び温度を高めて、溶媒を超臨界相にすることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質から夾雑物を除去するための方法であって、
夾雑物が混入した汚染物質を準備する段階と、
汚染物質を低表面張力溶媒に暴露する階と、
低表面張力溶媒を汚染物質の暴露面の周囲に循環させる段階と、
物質から夾雑物を除去する段階と
を含む方法。
【請求項２】
前記低表面張力溶媒が５．０ｄｙｎ／ｃｍ未満の表面張力を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記低表面張力溶媒がＣＯ２である、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記低表面張力溶媒が超臨界ＣＯ２である、請求項１記載の方法。
【請求項５】
夾雑物を低表面張力溶媒の流れに懸濁することによって、夾雑物を汚染物質から運び去る段階をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
溶解した夾雑物を沈殿させる段階をさらに含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
汚染物質がホウ素粉末である、請求項１記載の方法。
【請求項８】
汚染物質がＰＴＦＥ微粉末樹脂である、請求項１記載の方法。
【請求項９】
物質から夾雑物を除去するための方法であって、
夾雑物が混入した汚染物質を準備する段階と、
汚染物質を処理容器内に配置する段階と、
汚染物質を低表面張力溶媒に暴露する階と、
処理容器内の低表面張力溶媒の圧力を高める段階と、
低表面張力溶媒を汚染物質の暴露面の周囲に循環させる段階と、
物質から夾雑物を除去する段階と
夾雑物を低表面張力溶媒の流れに懸濁することによって、物質から夾雑物を運び去る段階と、
処理容器内の低表面張力溶媒の圧力を低下させて、溶解した夾雑物を沈殿させる段階と
を含む方法。
【請求項１０】
前記低表面張力溶媒が５．０ｄｙｎ／ｃｍ未満の表面張力を有する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記低表面張力溶媒がＣＯ２である、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記低表面張力溶媒が超臨界ＣＯ２である、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
汚染物質が、ホウ素粉末である、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
汚染物質が、ＰＴＦＥ微粉末樹脂である、請求項９記載の方法。
【請求項１５】
物質から夾雑物を除去するための処理システムであって、
所定量の汚染物質を収容する処理容器と、
低表面張力溶媒を循環及び加圧するため処理容器と流体連通したポンプと、
汚染物質を処理容器内で懸濁して、汚染物質を低表面張力溶媒の流体流の中に配置するための手段と、
低表面張力溶媒の流れを処理容器を通して循環させる遠回り配管構成と
を含む処理システム。
【請求項１６】
処理容器と選択的に流体連通することができる貯蔵タンクをさらに含み、貯蔵タンクは、所定量の低表面張力溶媒を保持し、貯蔵タンク内部と処理容器内部の圧力が平衡である間に、所定量の低表面張力溶媒を処理容器に移送することができる、請求項１５記載の処理システム。
【請求項１７】
処理容器と選択的に流体連通することができる粒子収集装置をさらに含み、粒子収集装置は、所定量の夾雑物を低表面張力溶媒の流れから除去することができる、請求項１６記載の処理システム。
【請求項１８】
汚染物質を懸濁するための手段が、目の細かいバッグを含む、請求項１５記載の処理システム。
【請求項１９】
目の細かいバッグが、０．５μｍ（１．９７×１０-5インチ）の最大孔サイズを有する、請求項１８記載の処理システム。
【請求項２０】
目の細かいバッグが、ｅＰＴＦＥからなる、請求項１８記載の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質から夾雑物を除去することに関し、特に、低表面張力溶媒を用いて、物質から夾雑物を除去することに関する。
【背景技術】
【０００２】
製造プロセスからの望ましくない夾雑物が、完成品又は半製品の中に残留することがある。これらの夾雑物は、最終の顧客に販売する前に、又はその後の製造作業の前に、製品から除去することが有益である場合が多い。これらのタイプの製品又は物質の２つの例は、10Ｂ粉末及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）微粉末樹脂である。
【０００３】
ホウ素粉末は、多くの用途において、ホウ素コーティングの主成分として用いられる。かかる用途には、国境入口、原子力発電所などで監視のため用いられる中性子検出器に用いられるホウ素コーティングが含まれる。夾雑物はホウ素コーティング用途に有害な場合があり、ホウ素コーティング特性を劣化させることがあるので、これらの用途のうちのあるものは、ホウ素粉末内の夾雑物によって悪影響を受ける。
【０００４】
ＰＴＦＥの製造プロセスによっては、ＰＴＦＥ表面に残留物が残ることがある。これらの残留物の例は、ＰＴＦＥの耐水性を向上させるために製造プロセスで用いられる界面活性剤である。これらの残留物は、消費者にこの材料を販売する前に、又はその後の製造段階の前に、ＰＴＦＥ微粉末樹脂から除去することが望ましい場合が多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
汚染ホウ素粉末及び汚染ＰＴＦＥは、製造プロセスで費用のかかる失敗につながる場合がある。いくつかの従来の汚染物質の処理方法は、それぞれフィルタ及び／又は遠心分離との組合せで、ヘキサン、塩化メチレン及びエチレングリコールのような化学物質によって物質を洗い流すことを含む。夾雑物を除去する他の方法は、物質を焼いて夾雑物を「焼尽」させることを含む。したがって、物質の表面から夾雑物を除去する、改善された装置及び方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下の要旨は、本明細書で論じられるシステム及び／又は方法のいくつかの態様の基本的な理解を与えるための単純化された要旨を与える。この要旨は、本明細書で論じられるシステム及び／又は方法の広範な概要ではない。これは、重要な／決定的な要素を識別することを意図するものではなく、かかるシステム及び／又は方法の範囲の輪郭を描くことを意図するものでもない。その唯一の目的は、以下に提示されるより詳細な説明の前置きとして、いくつかの概念を単純化した形で提示することである。
【０００７】
一態様では、本発明は、物質から夾雑物を除去するための方法を提供する。本方法は、夾雑物が混入した汚染物質を準備する段階を含む。本方法は、汚染物質を低表面張力溶媒に暴露する階をさらに含む。本方法はまた、低表面張力溶媒を汚染物質の暴露面の周囲に循環させる段階を含む。本方法はまた、物質から夾雑物を除去する段階を含む。
【０００８】
別の態様では、本発明は、物質から夾雑物を除去するための方法を提供する。本方法は、夾雑物が混入した汚染物質を準備する段階を含む。本方法は、汚染物質を処理容器内に配置する段階を含む。本方法は、汚染物質を低表面張力溶媒に暴露する階をさらに含む。本方法はまた、処理容器内の低表面張力溶媒の圧力を高める段階を含む。本方法は、低表面張力溶媒を汚染物質の暴露面の周囲に循環させる段階をさらに含む。本方法はまた、物質から夾雑物を除去する段階を含む。本方法は、夾雑物を低表面張力溶媒の流れに懸濁することによって、物質から夾雑物を運び去る段階をさらに含む。本方法はまた、処理容器内の低表面張力溶媒の圧力を低下させて、溶解した夾雑物を沈殿させる段階をさらに含む。
【０００９】
別の態様では、本発明は、物質から夾雑物を除去するための処理システムを提供する。処理システムは、所定量の汚染物質を収容する処理容器を含む。処理システムは、低表面張力溶媒を循環及び加圧するため処理容器と流体連通したポンプをさらに含む。処理システムは、汚染物質を処理容器内に懸濁するための手段も含む。汚染物質を懸濁するための手段は、汚染物質を低表面張力溶媒の流体流の中に配置する。処理システムは、低表面張力溶媒の流れが処理容器を通って循環するようにする遠回り配管構成をさらに含む。
【００１０】
本発明の上記及びその他の態様は、添付の図面を参照して以下の説明を読むことによって、本発明が関連する分野の当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の態様による、物質から夾雑物を除去する処理システムの概略図である。
【図２】本発明の夾雑物の除去に用いられる流体の種々の状態のグラフ図である。
【図３】本発明の態様による、物質から夾雑物を除去する例示的な方法の最上位の流れ図である。
【図４】本発明の態様による、物質から夾雑物を除去する例示的な方法の最上位の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の１以上の態様を組み入れた例示的な実施形態を説明し、図面に示す。これらの例証的な例は、本発明を限定することを意図するものではない。例えば、本発明の１以上の態様を、他の実施形態ではも、さらには他のタイプの装置においても利用することができる。さらに、特定の用語は、本明細書において便宜上用いられているに過ぎず、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。さらにまた、図面内で、同じ参照番号は同じ要素を指示するために使用される。
【００１３】
夾雑物を汚染物質から除去するための例示的な処理システム１０の概略図を図１に示す。図１は、可能性のある構造／構成等の単なる一例を示すものであり、本発明の範囲内で他の実施形態が想定されることを理解されたい。
【００１４】
処理システム１０は、汚染物質１４を処理するための処理容器１２を含む。汚染物質１４は、所定量の１以上の望ましくない夾雑物が混入した任意の数の物質を含むことができる。汚染物質１４は、ホウ素のような無機物質とすることができる。ある実施形態では、ホウ素は、主として10Ｂからなる粉末とすることができる。汚染10Ｂ粉末は、種々の供給源からの夾雑物を含むことができる。例えば、ジェットミル粉砕されたホウ素粉末は、微粉砕プロセスで用いられる給気からの汚染を受けやすいことがわかっている。特に、ホウ素粉末の夾雑物は、ジェットミルを作動するために圧縮空気を用いる場合に空気圧縮機からの潤滑油を含むことがある。その他の例示的な夾雑物は、ジェットミルからのポリマー製ライナ材料、ポリマー製ライナ材料をジェットミルの内壁に取り付けるために用いられる接着材料及びジェットミルの内壁からの金属粒子である。
【００１５】
汚染物質１４は、ＰＴＦＥ微粉末樹脂及び延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）微粉末樹脂のような有機物質とすることもできる。ＰＴＦＥは、界面活性剤又はその他の加工助剤の使用を含むプロセスを用いて製造することができる。ＰＴＦＥ製造プロセスの後、界面活性剤又はその他の加工助剤が、望ましくない夾雑物としてＰＴＦＥの表面上に残留することがある。ＰＴＦＥ製造プロセスの結果として生じるその他の夾雑物も想定される。
【００１６】
処理容器１２は、処理容器１２の外の周囲圧力及び温度と比べて、高い内圧を与えるとともにその高い内圧に耐えることが可能であり、かつ、内部温度を変更することが可能な、圧力容器の形態とすることができる。一実施形態では、処理容器１２は、約３．２×１０7Ｐａ（３２０ｂａｒ）の内圧及び約４０℃の内部温度を提供して、それに耐えることができる。処理容器１２は、所望の量の汚染物質１４を処理するのに適した寸法とされる。処理容器１２は、処理容器１２の壁を所定の温度に維持する外部ヒータ１６を有することができる。処理容器１２の内部容積は、処理システム１０の動作中に周囲大気が処理容器１２内にほとんど入らないか又は全く入らないように、しっかり閉ざすことができることを理解されたい。
【００１７】
処理容器１２は、ライン２２により供給及び循環ポンプ２０と流体連通する。処理容器１２は、ライン２４により接続される流体循環ループ内に配置される。処理容器１２及びラインのいずれか又は全てを個別に加熱又は冷却して、処理システム１０の個別の部品内で動作する流体の所望の温度を維持することができる。処理容器１２は、汚染物質１４を処理容器１２内に懸濁するための手段を含む。一実施形態では、汚染物質１４を懸濁するための手段は、ｅＰＴＦＥで構成された目の細かいバッグである。簡略化のために、この目の細かいバッグを膜１８と呼ぶことにする。膜１８は、処理容器１２内の流体流に対して透過性であるが、汚染物質１４を膜１８内に収容する。汚染物質１４を膜１８内に保持しながら膜１８を通過する流体流を助長するために、膜１８を形成する材料にとって最適な孔径を選択することができる。一実施形態では、特定の粉末状の汚染物質に対して、膜１８の材料の最大孔径は、０．５μｍ（１．９７×１０-5インチ）である。汚染物質１４が多様な粒径から構成される場合には、多様な最適孔径を決定することができることを理解されたい。
【００１８】
流体流は、膜１８内の開口部へ向けて送り込まれる流れにより、及び／又は膜１８の外部から膜１８の内部へと通すことにより、処理容器１２の中、及び膜１８内の内部空間の中へと導入される。流体流は、次に汚染物質１４と接触し、次に膜１８を通過して、膜１８の外部容積へと至る。流体流の方向は、処理容器１２内の矢印によって概略的に示される。膜１８は処理容器１２内で支持されているので、膜１８は処理容器１２の内部に接触せず、膜１８の周囲で流体流が発生し得ることを理解されたい。処理容器１２は、垂直方向又はその他の任意の方向に向けることができることは明らかである。
【００１９】
ポンプ２０は、ライン３２及び弁３４を通して溶媒貯蔵タンク３０にも接続されている。貯蔵タンク３０は、所定量の低表面張力溶媒４０を加圧下で収容し、処理システム１０の動作要件への適合を助けるような所望の温度で維持することができる。一実施形態では、低表面張力溶媒は、二酸化炭素（ＣＯ２）などの単一溶媒である。別の実施形態ではは、低表面張力溶媒４０は、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）などの共溶媒媒をさらに含むことができる。
【００２０】
処理システム１０の１つの例示的な使用において、低表面張力溶媒４０の流体流は、洗浄又はすすぎ作用によって、夾雑物を汚染物質１４から除去することができる。低表面張力溶媒４０の流れが汚染物質１４の表面上の夾雑物と接触したときに、流体流は、夾雑物が汚染物質１４から離れるように促し、その夾雑物を流体流の中に懸濁することができる。この機械的洗浄又はすすぎ作用は、汚染物質１４を清浄化するために、夾雑物を汚染物質１４から完全に又は少なくとも部分的に除去することができる。洗浄又はすすぎ作用は、物質からの夾雑物の除去の一例である。
【００２１】
処理システム１０の別の使用例において、低表面張力溶媒４０のような流体は、汚染物質１４と混ざり合った夾雑物を溶解することができることが分かっている。その結果得られた溶解した夾雑物と低表面張力溶媒４０との溶液は、汚染物質１４の粉末粒子を濡らして膜１８内の孔に入ることができる。溶解した夾雑物を伴う溶液は、溶解した夾雑物が汚染物質１４から膜１８の孔を通って容易に運び去られるような、表面張力、粘度及び相対接触角を有する。夾雑物の溶解は、物質からの夾雑物の除去の別の実施形態である。
【００２２】
一実施形態では、低表面張力溶媒は、図２に示されるような超臨界相のＣＯ２である。１つの詳細な実施形態では、液体ＣＯ２溶液の表面張力は、５．０ｄｙｎ／ｃｍ未満である。より詳細な実施形態では、液体ＣＯ２溶液の表面張力は、１ｄｙｎ／ｃｍ未満である（例えば、０．５ｄｙｎ／ｃｍ）。さらに詳細な実施形態では、超臨界ＣＯ２（ＳＣＣＯ２）溶液の表面張力は、０．１ｄｙｎ／ｃｍ未満である。このような実施形態は、ＳＣＣＯ２が膜１８の小さな孔を通過する能力を提供する。ＳＣＣＯ２はまた、約０．１センチポアズ未満の粘度を有する。溶液の粘度及び表面張力は極めて低いので、結果的に、流れ抵抗は非常に小さくなるので、溶液が最小の孔又は領域にさえ入ることができる可能性、例えば膜１８内の孔を通る可能性、並びに汚染物質１４の粉末粒子間の隅、割れ目、裂け目及びボイドなどの隙間空間を通る可能性を与える。
【００２３】
特に注目すべき特性は、ＳＣＣＯ２が同時に気体及び液体のように挙動することにより提供される。ＳＣＣＯ２は、液体のように挙動する場合には、前述のように材料を溶解して溶媒として作用することができる。ＳＣＣＯ２は気体のままであるが、約０．８グラム／ｃｃという高密度を有するので、ＳＣＣＯ２は溶媒のように機能する。ＣＯ２は、これを副産物として生成する供給源から入手することができ、繰り返し回収して再利用することができる。ＳＣＣＯ２は、気体のように挙動する場合には、非常に低い粘度及び表面張力を有するので、膜１８内の比較的小さい孔又は汚染物質の粉末粒子間の隙間空間のような非常に小さい空間に入ることができる。
【００２４】
図１に戻ると、処理システム１０は、粒子収集装置をさらに含むことができる。一実施形態では、粒子収集装置は、弁４４及びライン４６を介して処理容器と選択的に流体連通することができる。弁４４は三方向弁とすることができ、これは、処理容器からの低表面張力溶媒４０を、低表面張力溶媒４０を戻すライン２４、又は低表面張力溶媒４０の流れを粒子収集装置に送るライン４６のどちらかに選択的に経路を定める。粒子収集装置は、サイクロン４８を含むことができる。サイクロン４８は、粒子状物質を流体流から分離する多数の市販のサイクロンの任意のものを含むことができ、粒子状物質は、次に収集ポイント５２で収集される。流体収集装置は、バッグハウス５４をさらに含むことができる。バッグハウス５４は、サイクロン４８からライン５６を介して出てきた低表面張力溶媒４０の流れと流体連通する。バッグハウス５４は次に、サイクロン４８において低表面張力溶媒４０の流れから分離されなかった非常に微細な粒子状物質を収集することができる。低表面張力溶媒４０の流れは、次にポイント６０においてバッグハウスから出ることができ、そこで低表面張力溶媒４０が、大気に排出され、コンテナに保管され、又は再利用のために回収される。前述の処理システム１０は、システムの動作要件に適合するその他の多くの部品を含むことができることを理解されたい。さらに、処理システム１０は、手動で制御することができ、又は、電子制御システム、空気式制御システムなどによって自動的に制御することができる。プログラム可能なコントローラを処理システム１０に組み込んで、所望の自動制御を提供することもできる。以下の実施形態ではは、処理システム１０に基づく実験室規模の装置を用いたことも理解されたい。
【００２５】
物質から夾雑物を除去する例示的な方法を全体的に図３で説明する。本方法は、図１に示される処理システム１０を用いて行うことができる。本方法は、夾雑物で汚染された物質を準備する段階３１０を含む。一実施形態では、汚染物質１４は、粉末ホウ素であり、特に、主として10Ｂである粉末ホウ素である。前述のように、望ましくない夾雑物は、10Ｂの粒径を小さくするジェットミルを作動させるために用いられる、所定量の圧縮空気内に懸濁した潤滑油から、10Ｂ上に蓄積したものとすることができる。あるいは、夾雑物は、ジェットミルの内壁のポリマー製ライナ材料から侵食されて10Ｂ粉末粒子の表面に付着したもの、又は任意の数のその他の供給源由来のものとすることができる。別の実施形態では、汚染物質１４は、ＰＴＦＥなどの微粉末樹脂である。ＰＴＦＥは、界面活性剤又はその他の加工助剤の使用を含むことができるプロセスを用いて製造することができる。ＰＴＦＥ製造プロセスの後、界面活性剤又はその他の加工助剤が、望ましくない夾雑物としてＰＴＦＥの表面上に残留することがある。ＰＴＦＥ製造プロセスの結果として生じるその他の夾雑物も想定される。
【００２６】
本方法は、汚染物質１４を低表面張力溶媒４０に曝す段階３２０を含む。低表面張力溶媒４０は、単一溶媒を含むことができ、又は共溶媒と共に働く第１の溶媒を含むことができる。一実施形態では、低表面張力溶媒４０は、ＣＯ２である。本方法は、低表面張力溶媒４０を汚染物質１４の暴露面の周囲に循環させる段階３３０をさらに含む。
【００２７】
本方法は、夾雑物を汚染物質１４から除去する段階３４０も含む。低表面張力溶媒４０は、夾雑物を汚染物質１４から流し去るために、夾雑物を除去し、その夾雑物を低表面張力溶媒４０の流れの中で懸濁液にする。低表面張力溶媒４０が汚染物質１４の上を通過するたびに、夾雑物の濃度が低下する。
【００２８】
物質から夾雑物を除去する別の例示的な方法を全体的に図４で説明する。本方法は、夾雑物で汚染された物質を準備する段階４１０を含む。前述のように、汚染物質１４の例は、粉末ホウ素及びＰＴＦＥ微粉末樹脂を含むがこれらに限定されない。本方法は、汚染物質１４を処理容器１２内に配置する段階４２０をさらに含む。汚染物質１４を処理容器１２内に配置することは、汚染物質１４を膜１８内に配置することを含むことができる。
【００２９】
本方法は、汚染物質１４を低表面張力溶媒４０に曝す段階４３０も含む。一実施形態では、低表面張力溶媒４０は、ＣＯ２である。低表面張力溶媒４０の流れは、膜１８の内部に直接挿入することもでき、又は、汚染物質１４の暴露面に達するように膜１８の孔を通って浸透することもできる。低表面張力溶媒４０は、その物理的性質により、前述のように、膜１８の比較的小さな孔を容易に貫通し、汚染物質１４の隙間空間を通って移動することが可能である。低表面張力溶媒４０の流れにより与えられる力は、汚染物質１４の個々の粒子又は部分を、膜１８の内部に留めたままで他の個々の粒子又は部分に対して移動させることができる。これにより、低表面張力溶媒４０の流れは、汚染物質１４の増加した表面エリアに達することが可能になり、それにより夾雑物除去プロセスの有効性が高まる。必ずしも必要ではないが、機械的洗浄作用のような撹拌力の適用が有益である場合がある。
【００３０】
本方法は、処理容器内の気圧を高める段階４４０をさらに含む。高められた気圧を用いて、ＣＯ２を超臨界相にすることができる。超臨界相にある間、ＳＣＣＯ２はその臨界温度及び臨界圧力又はそれより上に維持され、気体のように膨張して処理容器１２を満たすが、液体のような密度を有する。ＳＣＣＯ２の物理的特性は、ＳＣＣＯ２が膜１８の比較的小さい孔に容易に貫通して汚染物質１４の暴露面上の夾雑物を除去することを可能にする。本方法は、低表面張力溶媒４０を汚染物質１４の暴露面の周囲に循環させる段階４５０も含む。この循環は、低表面張力溶媒４０を再循環させるループ状のパイプライン、又は代替的に、低表面張力溶媒４０を処理容器１２内で循環させることを含む、いくつかの手段により達成することができる。
【００３１】
本方法は、物質から夾雑物を除去する段階４６０をさらに含む。一実施形態では、夾雑物の除去は、洗浄又はすすぎ作用を含む。別の実施形態では、夾雑物の除去は、夾雑物を溶解することを含む。さらに別の実施形態では、夾雑物の除去は、洗浄又はすすぎ作用と夾雑物の溶解との組合せを含む。
【００３２】
本方法は、夾雑物を低表面張力溶媒４０の流れに懸濁することによって、物質から夾雑物を運び去る段階４７０もさらに含む。一実施形態では、低表面張力溶媒４０は、低表面張力溶媒４０の流れの中の懸濁液において物質から夾雑物を運び去る。別の実施形態では、低表面張力溶媒４０は、夾雑物を溶解し、物質から夾雑物を運び去るように、夾雑物を低表面張力溶媒４０の流れの中で溶液にする。低表面張力溶媒４０が汚染物質１４の上を通過するたびに、夾雑物の濃度は絶えず低下する。低表面張力溶媒４０の流れは、夾雑物を物質の表面から溶解して、それを物質から除去するのに十分な所定の時間にわたって続けられる。
【００３３】
本方法は、処理容器１２内の低表面張力溶媒４０の圧力を低下させて、溶解した夾雑物を沈殿させる段階４８０をさらに含む。処理容器１２内及びループ状のパイプライン２２、２４内の圧力が低下すると、夾雑物は、溶液から沈殿して、処理容器１２、配管のライン２２、２３及びその他の関連した流体処理装置の壁にくっつく傾向がある。圧力降下は、弁４４を操作して、処理容器１２が粒子収集装置４８、５４と流体連通するようにさせることにより達成することができる。粒子収集装置４８、５４は、微細な粒子状物質を低表面張力溶媒４０の流れから収集することができる。ときどき、処理容器１２及び／又は配管のライン２２、２４の内壁を清掃して、沈殿した夾雑物を除去する必要があることがある。
【実施例】
【００３４】
実施例１（各段階をローマ数字で示す）
（ｉ）主として10Ｂからなる粉末を処理容器に入れて密閉した。10Ｂ粉末は、種々の供給源から生じ得る所定量の望ましくない夾雑物が混入していた。（ｉｉ）ポンプを用いて、処理容器内の圧力が貯蔵タンク内の圧力と平衡になるまで、所定量のＣＯ２を溶媒貯蔵タンクからガス供給ラインを通して処理容器へと移動させた。この平衡圧力をＰ１と表した。（ｉｉｉ）高圧ポンプを用いて、処理容器内のＣＯ２が約１２０〜１３０ｂａｒの圧力に達するまで、追加のＣＯ２を処理容器に送り込んだ。（ｉｖ）処理容器の内圧が約１２０〜１３０ｂａｒに達した後、処理容器をガス供給ラインから遮断して密閉した。処理容器内の誘導式磁気撹拌子を作動して、ＣＯ２の流れが確実に10Ｂ粉末の周囲を回り、通過するようにすることを補助し、夾雑物がＣＯ２の流れの中に溶解して懸濁されることを促した。次いで処理容器内の温度を４０℃まで上昇させた。処理容器内の最終圧力は、約３×１０7〜３．２×１０7Ｐａ（３００〜３２０ｂａｒ）の高さであった。これらの条件を１０分間保持した。（ｖ）１０分間後、磁気撹拌子のスイッチを切り、10Ｂ粉末粒子を沈降させた。次いで、処理容器内の圧力が圧力Ｐ１より下まで降下するまで、所定量のＣＯ２を処理容器からガス抜きした。（ｖｉ）ひとたび圧力が圧力Ｐ１より下まで降下すると、通気孔を密閉し、ガス供給ラインを再度開放してＣＯ２を処理容器内に供給した。高圧ポンプを用いて、処理容器内のＣＯ２が約３００ｂａｒの圧力に達するまで追加のＣＯ２を処理容器に送り込んだ。次いで、段階（ｉｖ）〜（ｖｉ）を１０回繰り返した。
【００３５】
説明した実施形態では、装置及び方法は、望ましくない夾雑物を、粉末ホウ素、ＰＴＦＥ微粉末樹脂などの物質、及び望ましくない夾雑物が混入した他の物質から除去するための手段を提供する。説明した実施形態は、化学物質の使用、及び汚染物質を高温に曝して夾雑物を「焼き切る」といった、夾雑物を汚染物質から除去するためのその他の方法に対して比較的低費用の選択肢を提供する。さらに、説明した実施形態は、説明した従来の公知の方法と比べてより環境に優しい夾雑物除去方法を提供する。説明した実施形態は、刺激の強い化学物質又は焼成用の燃料を用いることなく、ＣＯ２のような低表面張力溶媒の特性を利用するものであり、このＣＯ２はこれを副産物として生成する供給源から入手することができ、その後、ＣＯ２は繰り返し回収して再利用することができる。さらに、説明した実施形態は、説明した従来の公知の方法と比べて比較的容易な、夾雑物を除去するための方法を提供する。
【００３６】
本発明を前述の例示的な実施形態を参照して説明した。本明細書を読んで理解すれば、当業者は、修正例及び変更例を想起するであろう。本発明の１以上の態様を組み入れた例示的な実施形態は、特許請求の範囲内に入る限り、すべてのかかる修正例及び変更例を含むことが意図される。
【符号の説明】
【００３７】
１０  処理システム
１２  処理容器
１４  汚染物質
１６  外部ヒータ
１８  膜
２０  供給及び循環ポンプ
２２  ライン
２４  ライン
３２  ライン
４６  ライン
５６  ライン
３０  溶媒貯蔵タンク
３４  弁
４４  弁
４０  低表面張力溶媒
４８  サイクロン
５２  収集ポイント
５４  バッグハウス
【図１】
2013184162.tif 000003
【図２】
2013184162.tif 000004
【図３】
2013184162.tif 000005
【図４】
2013184162.tif 000006
【外国語明細書】
2013184162000001.pdf