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冷却晶析操作の新規概念に基づく単分散結晶の製造

研究課題

研究課題/領域番号 16K18275
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関新潟大学

研究代表者

三上 貴司  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (30534862)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
キーワード半回分冷却晶析 / 粒径分布制御 / 単分散結晶 / 化学工学 / 晶析操作 / 粉体生成
研究成果の概要

種々の産業分野で用いられている晶析技術を対象に、寸法や形状が揃った結晶製品の生産を可能にするための手法を検討した。具体的には、高温の原料溶液を低温の原料溶液へ添加して冷却結晶化する「滴下冷却晶析法」を考案し、その条件最適化を本研究課題の主軸に据えた。検討対象の物質は、報告例が多く既往手法との比較検討を行いやすいカリミョウバンー水系とした。その結果、新法である滴下冷却法を用いることで、従来法である回分冷却法と比較して(CV70~80%)、製品結晶のバラツキ度合いがCV50%程度まで改善された。そこからさらに添加段数の分割やさし水の添加などの改善を図ることで、CV30~40%程度まで改善している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

粒径や形状が精緻にそろった結晶製品を生産することで、品質のバラツキや不良品の発生を抑えることができる。しかし、製造中に新たな結晶が自然発生するため、粒径をそろえるのはふつう困難である。改善策として、種晶を大量添加する手法が知られているが、不純物混入の問題があるため、医薬品や食品の分野では種晶の利用が敬遠されることもある。本研究は、種晶無添加の条件において粒径の均質化を図ることを目的として、「滴下冷却晶析法」を新たに考案した。その結果、従来法を凌ぐ成果が得られ、本法の優位性が示された。以上の成果は、医薬品・食品分野における種晶無添加条件下での単分散結晶生産の道を切り拓くものである。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Influence of Feed Condition on Crystal Size Distribution of Potassium Alum Obtained by Unseeded Two-Stage Semi-Batch Cooling Crystallization2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Mikami and Rika Kaizu
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 52 号: 3 ページ: 317-324

    • DOI

      10.1252/jcej.18we122

    • NAID

      130007617648

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 年月日
      2019-03-20
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Feed Condition on Crystal Size Distribution of Potassium Alum Obtained by Unseeded Semi-batch Cooling Crystallization2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Mikami, Rika Kaizu, Tetsu Saito
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 51 号: 5 ページ: 454-459

    • DOI

      10.1252/jcej.17we142

    • NAID

      130006743039

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 年月日
      2018-05-20
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Semi-batch cooling crystallization of potassium alum by internal seeding method2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Mikami, Naoto Hasegawa, Kazuma Sasaki and Rika Kaizu
    • 学会等名
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 種晶無添加系におけるカリミョウバンの二段滴下冷却晶析2019

    • 著者名/発表者名
      春田 拓也, 三上 貴司
    • 学会等名
      化学工学会横浜大会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カリミョウバンの滴下冷却晶析における差し水添加操作の影響2019

    • 著者名/発表者名
      三上 貴司, 長谷川 直人
    • 学会等名
      分離技術会年会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カリミョウバンの2段滴下冷却晶析における粒径分布挙動2019

    • 著者名/発表者名
      三上 貴司, 長谷川 直人, 佐々木数馬, 海津 里佳
    • 学会等名
      化学工学会第84年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カリミョウバンの滴下冷却晶析における希釈水添加の影響2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 直人, 三上 貴司
    • 学会等名
      化学工学会室蘭大会2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 半回分冷却法を用いたカリミョウバン晶析における溶質供給条件2017

    • 著者名/発表者名
      三上 貴司、海津 里佳、佐々木数馬
    • 学会等名
      化学工学会第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学豊洲キャンパス、東京都江東区
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 滴下冷却晶析法を用いたカリミョウバン単分散結晶の製造2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川 直人, 三上 貴司
    • 学会等名
      化学工学会東京大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カリミョウバンの反応晶析における粒径分布挙動2017

    • 著者名/発表者名
      野村 連, 三上 貴司
    • 学会等名
      化学工学会東京大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カリミョウバンの滴下冷却晶析における滴下条件の検討2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木数馬、海津 里佳、三上 貴司
    • 学会等名
      化学工学会福島大会
    • 発表場所
      コラッセふくしま、福島県福島市
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 新潟大学晶析工学研究室

    • URL

      http://crystallization.eng.niigata-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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