超臨界二酸化炭素ドライクリーニング技術用界面活性剤の開発

超临界二氧化碳干洗技术用表面活性剂的研制

• 批准号: 17760595
• 负责人: 鷺坂 将伸
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Hirosaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760595/
• 关键词: 超臨界流体; 二酸化炭素; 界面活性剤; マイクロエマルション; 逆ミセル; 洗浄; 分子集合体; 水

1.CO_2中で優れた界面活性を持つがある一定量以上の水が共存すると液晶を形成し沈殿してしまうフッ素系二鎖型界面漕性剤8FS(EO)_2に,いくつかの助界面活性剤を混合することで,液晶形態をとりにくくさせかつ、水/超臨界CO_2マイクロエマルション(W/CO_2μE)形態を安定化させることを試みた。試験した4種の炭化水素系助界面活性剤は,8FS(EO)_2に混ぜられることにより,それらの単独系よりも高い気/水表面張力低下能力や,水/CO_2界面張力低下能力を引き出したが,そのような正の相乗効果は,W/CO_2μEの形成においてほとんど発現されず,液晶の形成を許していた。一方,フッ化炭素鎖と炭化水素鎖を有するハイブリッド助界面活性剤を8FS(EO)_2に混ぜた場合,W/CO_2μEの形成能力は低下してしまうものの,液晶相は出現しなかった。液晶相の代わりに現れた分離相(析出した水相と超臨界CO_2相)の透明な超臨界CO_2相(上層)には,溶解度以上の多量の水が存在することが確認された。すなわち,この相は,WinsorII型W/CO_2μE相であり,8FS(EO)_2/ハイブリッド界面活性剤の混合系で高いW/CO_2μE形成能力を発現させることに成功した。2.8FS(EO)_2に代わる新たなW/CO_2μE用主界面活性剤の開発に成功した。新しく開発された主界面活性剤は,WinsorII型W/CO_2μEの構築を達成するだけではなく,これまで報告される中でもっとも高い水分散量(対界面活性剤1mol)をもつWinsorIV型W/CO_2μEの構築をも達成した。このようなWinsorII型およびWinsorIV型のW/CO_2μEの構築は,超臨界CO_2ドライクリーニング技術の確立に大きな道筋を与える。

1. In CO_2 medium, the interfacial activity of the liquid crystal is maintained at a certain amount of water, and the liquid crystal is formed at a certain amount of water. The interfacial activity of the liquid crystal is stabilized at a certain amount of water. Four kinds of carbon-based water-assisted interfacial active agents were tested. 8FS(EO)_2 was mixed with water, and water/CO_2 interfacial tension was lowered. The results showed that the formation of W/CO_2μE was mixed with water and liquid crystal. On the one hand, when carbon chain and carbon chain are mixed,W/CO_2μE formation ability is low, and liquid crystal phase appears. The liquid crystal phase is replaced by a separated phase (precipitated aqueous phase and supercritical CO_2 phase) and a transparent supercritical CO_2 phase (upper layer). The high W/CO_2 μE forming ability of the mixed system of 8FS (EO)_2/H_2O interface active agent was successfully demonstrated. 2. 8FS (EO)_2 was successfully developed as a new surfactant for W/CO_2μE. The structure of Winstar II W/CO_2μE was achieved by the new developed surfactant, while the structure of Winstar IV W/CO_2μE was achieved by the high water dispersion (1mol/mol). The construction of W/CO_2μE of Winstar II and Winstar IV is discussed in detail.

项目成果

Surfactant-mixing effects on the interfacial tension and the microemulsion formation in water/supercritical CO2 system.

• DOI: 10.1021/la062789i
• 发表时间: 2007-01
• 期刊: Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
• 作者: Masanobu Sagisaka;Tatsunori Fujii;Daisuke Koike;Satoshi Yoda;Y. Takebayashi;T. Furuya;A. Yoshizawa;H. Sakai;M. Abe;K. Otake