JP7018628B2

JP7018628B2 - How to automate the production of nano-silver particles

Info

Publication number: JP7018628B2
Application number: JP2018035226A
Authority: JP
Inventors: 三郎川上; 淳丹治; 信邦深江; 孝之三浦; 圭祐熊谷
Original assignee: Nihon Superior Sha Co Ltd; Applied Nanoparticle Labs Corp; University Public Corporation Osaka
Current assignee: Nihon Superior Sha Co Ltd; Applied Nanoparticle Labs Corp; University Public Corporation Osaka
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2018-02-28
Publication date: 2022-02-14
Anticipated expiration: 2038-02-28
Also published as: JP2019148003A

Description

本発明は、ナノ銀粒子の製造自動化方法に関し、詳細には、ナノ銀粒子を含む反応液を反応槽、冷却槽および貯留槽へ自動的に移送することができる方法およびこの方法を用いた製造方法に関する。 The present invention relates to a method for automating the production of nano-silver particles, and more specifically, a method capable of automatically transferring a reaction solution containing nano-silver particles to a reaction tank, a cooling tank and a storage tank, and production using this method. Regarding the method.

近年、接合用又は金属パターン形成用の金属ナノ粒子として、銀核の周囲に周りに種々の有機物から成る有機被膜層を形成したナノ銀粒子が注目されており、本件出願人である株式会社応用ナノ粒子研究所は、その製造方法として、溶媒中に銀原子などの原料物質を分散・溶解して溶液にし、溶液反応としてナノ粒子を製造する、いわゆる液相法に基づいた製造方法を提案している（特許文献１）。 In recent years, nanoparticles having an organic coating layer composed of various organic substances around a silver nucleus have been attracting attention as metal nanoparticles for bonding or forming a metal pattern. The Nanoparticle Research Institute proposes a manufacturing method based on the so-called liquid phase method, in which raw materials such as silver atoms are dispersed and dissolved in a solvent to form a solution, and nanoparticles are manufactured as a solution reaction. (Patent Document 1).

特許文献１などに記載のような液相法を用いてナノ銀粒子を製造する場合、反応槽において、加熱状態でナノ銀粒子を含む反応液を保持する時間が長くなると、反応液中のナノ銀粒子の成長が促進されて、所望のサイズを超えた大きさになってしまう現象がしばしば発生することから、ナノ銀粒子を所望のサイズに制御するため、反応後の反応液を急速に冷却し、ナノ銀粒子が安定に存在する環境に置くことが必要となる。
特許文献１には、反応基から供給された反応液を冷却器により低温化し、生成速度を停止することが記載されているが、実際にはこれらの制御には複数人のオペレータが監視・操作を必要としている。しかし、ナノ銀粒子に対する需要の増加に伴い、ナノ銀粒子を自動的に製造する必要性が増大しており、上記のように複数人のオペレータを必要とする方法では十分自動化しているとはいえなかった。 When nano-silver particles are produced by using the liquid phase method as described in Patent Document 1 or the like, when the time for holding the reaction solution containing the nano-silver particles in a heated state in the reaction tank becomes long, the nano in the reaction solution Since the phenomenon that the growth of silver particles is promoted and the size exceeds a desired size often occurs, the reaction solution after the reaction is rapidly cooled in order to control the nano-silver particles to a desired size. However, it is necessary to place it in an environment where nano-silver particles are stably present.
Patent Document 1 describes that the reaction solution supplied from the reactive group is cooled to a low temperature by a cooler to stop the production rate, but in reality, a plurality of operators monitor and operate these controls. Needs. However, with the increasing demand for nano-silver particles, the need to automatically produce nano-silver particles is increasing, and the method that requires multiple operators as described above is sufficiently automated. I couldn't say it.

また、本件出願人である株式会社応用ナノ粒子研究所と株式会社日本スペリア社は、ナノ銀粒子の製造装置及び自動製造装置も提案している（特許文献２）。
前記製造装置や自動製造装置では、例えば、図１２、１３に示されるように、移送にポンプを使用しているが、複数のポンプを使用するとそれぞれの制御が必要になり、またポンプに付着した銀材料やナノ銀粒子を除去するために、頻繁にメンテナンスをする必要もあった。 In addition, the applicants of this case, Applied Nanoparticle Research Institute Co., Ltd. and Nippon Superior Co., Ltd. have also proposed a nanosilver particle manufacturing apparatus and an automatic manufacturing apparatus (Patent Document 2).
In the manufacturing apparatus and the automatic manufacturing apparatus, for example, as shown in FIGS. 12 and 13, a pump is used for transfer, but when a plurality of pumps are used, control of each is required and the pump adheres to the pump. Frequent maintenance was also required to remove silver material and nano-silver particles.

したがって、ナノ銀粒子の製造技術のうち、特に生成したナノ銀粒子を含む反応液を冷却し、貯留するまでの工程についての自動化にはまだ十分とはいえず、改良の余地があった。 Therefore, among the techniques for producing nano-silver particles, it cannot be said that the automation of the process of cooling and storing the reaction solution containing the produced nano-silver particles is sufficient, and there is room for improvement.

国際公開第２００９／０９０８４６号International Publication No. 2009/090846 特開２０１４－１５６５４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-15654

本発明の目的は、ナノ銀粒子の製造をより自動化した方法、およびこの自動化方法を用いたナノ銀粒子の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for more automated production of nano-silver particles and a method for producing nano-silver particles using this automated method.

即ち、本発明の要旨は、
〔１〕銀化合物の粒子を含む原料を供給する原料供給手段と、
原料供給手段から配管を介して原料を投入して予め充填された溶媒と加熱下で反応を行わせてナノ銀粒子を生成する反応槽と、
反応槽内の反応液を、移送バルブを備えた配管を介して受け入れて冷却して反応を停止させる冷却槽と、
冷却槽内の冷却液を、移送バルブを備えた配管を介して受け入れてナノ銀粒子を含む液を貯留する貯留槽と、
反応槽および冷却槽にそれぞれ連結された通気管を介して各槽に供給され、反応槽及び冷却槽内の液を加圧してそれぞれ冷却槽及び貯留槽に圧送するための気体を供給する気体供給手段と、
各槽に連結された通気管に設けられた加圧バルブと、
反応槽、冷却槽及び貯留槽にそれぞれ連結され、各槽に供給された気体を排気するための排気管と、
各槽に連結された排気管に設けられた排気バルブと、
冷却槽及び貯留槽に連結された排気管に設けられた流量計と、
流量計の測定値が予め設定された閾値以上になったことを検出し、移送バルブ、加圧バルブ、排気バルブの開閉を制御する制御部と、を備え、
制御部は、反応槽から冷却槽に反応液を移送するに際し、気体供給手段から反応槽に連結された通気管を介して気体を供給し、冷却槽に連結された排気管に設けられた流量計において、前記圧送するための気体が排気管から直接排気されて流量が閾値以上になったことを検出した時に、気体の供給を停止するように、移送バルブ、加圧バルブ、排気バルブの開閉を制御することで反応液の全量を冷却槽に移送し、冷却槽から貯留槽に冷却液を移送するに際し、気体供給手段から冷却槽に連結された通気管を介して気体を供給し、貯留槽に連結された排気管に設けられた流量計において、前記圧送するための気体が排気管から直接排気されて流量が閾値以上になったことを検出した時に、気体の供給を停止するように、移送バルブ、加圧バルブ、排気バルブの開閉を制御することで冷却液の全量を貯留槽に移送する移送システムを用いた、ナノ銀粒子の製造自動化方法、
〔２〕制御部が、反応槽において予め設定した時間反応を行わせた後に、気体により反応液の冷却槽への圧送を開始するように、移送バルブ、加圧バルブ、排気バルブの開閉を制御する、前記〔１〕記載のナノ銀粒子の製造自動化方法、
〔３〕冷却槽が冷却液の温度を測定する測温部を有し、
制御部が、冷却液が予め設定した温度以下になったことを側温部において検出した時に、気体により冷却液の貯留槽への圧送を開始するように、移送バルブ、加圧バルブ、排気バルブの開閉を制御する、前記〔１〕又は〔２〕記載のナノ銀粒子の製造自動化方法、
〔４〕前記〔１〕～〔３〕の何れか１項に記載のナノ銀粒子の製造自動化方法により、ナノ銀粒子を製造するナノ銀粒子の製造方法
に関する。 That is, the gist of the present invention is
[1] A raw material supply means for supplying a raw material containing particles of a silver compound,
A reaction tank that produces nano-silver particles by charging raw materials from a raw material supply means via piping and reacting with a pre-filled solvent under heating.
A cooling tank that receives the reaction liquid in the reaction tank via a pipe equipped with a transfer valve and cools it to stop the reaction.
A storage tank that receives the cooling liquid in the cooling tank via a pipe equipped with a transfer valve and stores the liquid containing nano-silver particles.
A gas supply that is supplied to each tank via a ventilation pipe connected to the reaction tank and the cooling tank, and supplies a gas for pressurizing the liquid in the reaction tank and the cooling tank and pumping the liquid into the cooling tank and the storage tank, respectively. Means and
A pressure valve installed in the ventilation pipe connected to each tank,
An exhaust pipe connected to the reaction tank, cooling tank and storage tank for exhausting the gas supplied to each tank, and
Exhaust valves installed in the exhaust pipes connected to each tank,
A flow meter installed in the exhaust pipe connected to the cooling tank and the storage tank,
It is equipped with a control unit that detects that the measured value of the flow meter exceeds a preset threshold value and controls the opening and closing of the transfer valve, pressure valve, and exhaust valve.
When transferring the reaction liquid from the reaction tank to the cooling tank, the control unit supplies gas from the gas supply means via the ventilation pipe connected to the reaction tank, and the flow rate provided in the exhaust pipe connected to the cooling tank. When the meter detects that the gas for pumping is directly exhausted from the exhaust pipe and the flow rate exceeds the threshold value, the transfer valve, the pressurizing valve, and the exhaust valve are opened and closed so as to stop the gas supply. By controlling, the entire amount of the reaction solution is transferred to the cooling tank, and when the cooling liquid is transferred from the cooling tank to the storage tank, the gas is supplied from the gas supply means via the ventilation pipe connected to the cooling tank and stored. In the flow meter provided in the exhaust pipe connected to the tank, when it is detected that the gas for pumping is directly exhausted from the exhaust pipe and the flow rate exceeds the threshold value, the gas supply is stopped. , A method for automating the production of nano-silver particles using a transfer system that transfers the entire amount of coolant to the storage tank by controlling the opening and closing of transfer valves, pressure valves, and exhaust valves.
[2] The control unit controls the opening and closing of the transfer valve, pressure valve, and exhaust valve so that the reaction liquid is pumped to the cooling tank by gas after the reaction is performed in the reaction tank for a preset time. The method for automating the production of nanosilver particles according to the above [1].
[3] The cooling tank has a temperature measuring unit for measuring the temperature of the coolant.
A transfer valve, a pressure valve, and an exhaust valve so that when the control unit detects in the side temperature section that the coolant has fallen below a preset temperature, it starts pumping the coolant to the storage tank by gas. The method for automating the production of nanosilver particles according to the above [1] or [2], which controls the opening and closing of the above.
[4] The present invention relates to a method for producing nano-silver particles by the method for automating the production of nano-silver particles according to any one of the above [1] to [3].

本発明のナノ銀粒子製造自動化方法によれば、ナノ粒子の製造工程において、ナノ銀粒子を含む反応液を冷却し、貯留するまでの工程の自動化をより促進することができる。
また、本発明のナノ銀粒子製造自動化方法によれば、気体の圧送を利用することで、ポンプを利用した方法のように、複数のポンプの制御を必要とせずにナノ銀粒子を含む反応液を冷却し、貯留するまでの工程の自動化できるため、制御に必要な人員を有意に低減させながら、品質のよいナノ銀粒子材料を製造することができる。 According to the method for automating the production of nano-silver particles of the present invention, it is possible to further promote the automation of the process of cooling and storing the reaction solution containing the nano-silver particles in the process of producing the nanoparticles.
Further, according to the method for automating the production of nano-silver particles of the present invention, a reaction solution containing nano-silver particles is used by using gas pumping without requiring control of a plurality of pumps as in the method using a pump. Since the process of cooling and storing the gas can be automated, it is possible to produce a high-quality nano-silver particle material while significantly reducing the number of personnel required for control.

本発明のナノ銀粒子の製造自動化方法の概略図を示す。The schematic diagram of the manufacturing automation method of the nano silver particles of this invention is shown. 本発明の自動化方法を用いた製造装置の実施形態を示す概略図であり、反応槽２で反応中から反応直後までの状態を示す図である。It is a schematic diagram which shows the embodiment of the manufacturing apparatus which used the automation method of this invention, and is the figure which shows the state from during reaction to immediately after reaction in reaction tank 2. 図２の後、反応槽２から冷却槽３に反応液７を全部移送した直後の状態を示す図である。After FIG. 2, it is a figure which shows the state immediately after transferring all the reaction liquid 7 from the reaction tank 2 to the cooling tank 3. 図３の後、冷却槽３から貯留槽４へ冷却した反応液７を移送している状態を示す図である。After FIG. 3, it is a figure which shows the state which the cooling reaction liquid 7 is transferred from a cooling tank 3 to a storage tank 4. 図４の後、冷却槽３から貯留槽４へ冷却した反応液７を全部移送した直後の状態を示す図である。After FIG. 4, it is a figure which shows the state immediately after transferring all the reaction liquid 7 cooled from a cooling tank 3 to a storage tank 4.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。なお、以下では本発明の実施形態を図面に基づいて説明するが、それらの図面は図解のために提供されるものであり、本発明はそれらの図面に限定されるものではない。なお、図１は、本発明のナノ銀粒子の製造自動化方法の概略図、図２～５は前記自動化方法を用いた製造装置の実施形態を示す概略図である。また、図２は反応槽２で反応中から反応直後までの状態を示し、図３は反応槽２から冷却槽３に反応液７を全部移送した直後の状態を示し、図４は冷却槽３から貯留槽４へ冷却した反応液７を移送している状態を示し、図５は冷却槽３から貯留槽４へ冷却した反応液７を全部移送した直後の状態を示す。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but those drawings are provided for illustration purposes, and the present invention is not limited to those drawings. It should be noted that FIG. 1 is a schematic diagram of a method for automating the production of nano-silver particles of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are schematic views showing an embodiment of a production apparatus using the automation method. Further, FIG. 2 shows the state from the reaction in the reaction tank 2 to immediately after the reaction, FIG. 3 shows the state immediately after the entire reaction solution 7 is transferred from the reaction tank 2 to the cooling tank 3, and FIG. 4 shows the state immediately after the reaction liquid 7 is completely transferred to the cooling tank 3. The state in which the cooled reaction liquid 7 is transferred from the cooling tank 4 to the storage tank 4 is shown, and FIG. 5 shows the state immediately after all the cooled reaction liquid 7 is transferred from the cooling tank 3 to the storage tank 4.

１．ナノ銀粒子の製造自動化方法
本発明のナノ銀粒子の製造自動化方法（以下、本発明の自動化方法）は、図１に示すような移送システムを用いて、ナノ銀粒子を含む反応液を冷却し、貯留するまでの工程の自動化できる方法である。 1. 1. Method for automating the production of nano-silver particles In the method for automating the production of nano-silver particles of the present invention (hereinafter referred to as the automation method of the present invention), a reaction solution containing nano-silver particles is cooled by using a transfer system as shown in FIG. It is a method that can automate the process up to storage.

本発明の自動化方法で用いる移送システムは、
銀化合物の粒子を含む原料を供給する原料供給手段１と、
原料供給手段１から配管Ｔ１を介して原料を投入して予め充填された溶媒と加熱下で反応を行わせてナノ銀粒子を生成する反応槽２と、
反応槽内２の反応液７を、移送バルブＶ３を備えた配管Ｔ２を介して受け入れて冷却して反応を停止させる冷却槽３と、
冷却槽３内の冷却液を、移送バルブＶ７を備えた配管Ｔ３を介して受け入れてナノ銀粒子を含む液を貯留する貯留槽４と、
反応槽２および冷却槽３にそれぞれ連結された通気管１０ａ、１０ｂを介して各槽に供給され、反応槽２及び冷却槽３内の液を加圧してそれぞれ冷却槽３及び貯留槽４に圧送するための気体を供給する気体供給手段１０と、
各槽に連結された通気管１０ａ、１０ｂに設けられた加圧バルブＶ１、Ｖ８と、
反応槽２、冷却槽３及び貯留槽４にそれぞれ連結され、各槽に供給された気体を排気するための排気管１１ｃ、１１ａ、１１ｂと、
各槽に連結された排気管１１ｃ、１１ａ、１１ｂに設けられた排気バルブＶ２、Ｖ４、Ｖ５と、
冷却槽３及び貯留槽４に連結された排気管１１ａ、１１ｂに設けられた流量計Ｆ１、Ｆ２と、
流量計Ｆ１、Ｆ２の測定値が予め設定された閾値以上になったことを検出し、移送バルブＶ３、Ｖ７、加圧バルブＶ１、Ｖ８、排気バルブＶ４、Ｖ５の開閉を制御する制御部５と、を備える。 The transfer system used in the automation method of the present invention is
Raw material supply means 1 for supplying raw materials containing silver compound particles, and
A reaction tank 2 for producing nano-silver particles by charging raw materials from the raw material supply means 1 via a pipe T1 and reacting with a prefilled solvent under heating.
A cooling tank 3 that receives the reaction liquid 7 in the reaction tank 2 via a pipe T2 provided with a transfer valve V3 and cools the reaction liquid 7 to stop the reaction.
A storage tank 4 that receives the cooling liquid in the cooling tank 3 via a pipe T3 provided with a transfer valve V7 and stores the liquid containing nano-silver particles.
It is supplied to each tank via ventilation pipes 10a and 10b connected to the reaction tank 2 and the cooling tank 3, respectively, and the liquids in the reaction tank 2 and the cooling tank 3 are pressurized and pumped to the cooling tank 3 and the storage tank 4, respectively. Gas supply means 10 for supplying gas for cooling, and
Pressurizing valves V1 and V8 provided in the ventilation pipes 10a and 10b connected to each tank, and
Exhaust pipes 11c, 11a, 11b connected to the reaction tank 2, the cooling tank 3, and the storage tank 4 for exhausting the gas supplied to each tank, respectively.
Exhaust valves V2, V4, V5 provided in the exhaust pipes 11c, 11a, 11b connected to each tank, and
Flow meters F1 and F2 provided in the exhaust pipes 11a and 11b connected to the cooling tank 3 and the storage tank 4 and
A control unit 5 that detects that the measured values of the flow meters F1 and F2 are equal to or higher than a preset threshold value and controls the opening and closing of the transfer valves V3, V7, the pressure valves V1, V8, the exhaust valves V4, and V5. , Equipped with.

（原料供給手段１）
前記原料供給手段１は、銀化合物の粒子を含む原料を前記反応槽２に供給するための手段である。
例えば、前記反応槽２と配管Ｔ１を介して連結されている槽、容器などが挙げられる。前記槽、容器の形状やサイズについては特に限定はない。前記反応槽２と前記原料供給手段１との間の配管Ｔ１には、移送バルブＶ６を設けることで、原料供給を制御することができる。前記移送バルブＶ６の開閉は、手動で行ってもよいが、後述の制御部５と電気的に接続可能な電磁バルブにしてもよいし、さらに高い安全性を実現するためには、空気圧操作弁を使用してもよい。空気圧操作弁は、弁の開閉を空気圧で動作させることから、弁本体が電気的な接続を持たないため、高い防爆性が付与される。このとき、制御部５は空気圧操作弁に対する圧縮空気（０．２～０．４ＭＰａ）の供給（オン・オフ）を制御して、空気圧操作弁の開閉を制御する。なお、圧縮空気の供給は、圧縮空気の流路に設けられ、弁本体と離れた位置に設置された電磁弁を開閉し、供給のオン・オフが制御される。 (Raw material supply means 1)
The raw material supply means 1 is a means for supplying a raw material containing particles of a silver compound to the reaction vessel 2.
For example, a tank, a container, etc. connected to the reaction tank 2 via a pipe T1 can be mentioned. The shape and size of the tank and container are not particularly limited. By providing a transfer valve V6 in the pipe T1 between the reaction tank 2 and the raw material supply means 1, the raw material supply can be controlled. The transfer valve V6 may be opened and closed manually, or it may be an electromagnetic valve that can be electrically connected to the control unit 5 described later, and in order to realize higher safety, a pneumatically operated valve may be used. May be used. Since the pneumatically operated valve operates the opening and closing of the valve pneumatically, the valve body does not have an electrical connection, so that high explosion-proof property is provided. At this time, the control unit 5 controls the supply (on / off) of compressed air (0.2 to 0.4 MPa) to the pneumatically operated valve to control the opening and closing of the pneumatically operated valve. The compressed air supply is provided in the compressed air flow path, and the solenoid valve installed at a position away from the valve body is opened and closed to control the on / off of the supply.

前記原料供給手段１では、前記原料をポンプを使用しない方法で、前記反応槽２に供給することが好ましい。例えば、気体の圧送や、原料供給手段１の位置を原料槽の上部よりも高い位置に配置した場合の重力などを利用する方法が挙げられる。図１、２では、通気管１０ｃを介して、加圧された気体を、原料供給手段１であるタンク内に導入し、内部にある原料を前記配管Ｔ１を介して前記反応槽２に圧送する。 In the raw material supply means 1, it is preferable to supply the raw material to the reaction tank 2 by a method that does not use a pump. For example, a method of pumping gas or using gravity when the position of the raw material supply means 1 is arranged higher than the upper part of the raw material tank can be mentioned. In FIGS. 1 and 2, the pressurized gas is introduced into the tank which is the raw material supply means 1 through the ventilation pipe 10c, and the raw material inside is pressure-fed to the reaction tank 2 through the pipe T1. ..

前記通気管１０ｃは気体供給手段１０と接続している。
前記気体供給手段１０には、圧縮されまたは液化ガスが充填されており、前記通気管１０ｃに設けた加圧バルブＶ９を開くことで、気体を前記原料供給手段１の槽内に導入することができる。前記加圧バルブＶ９の開閉は、手動で行ってもよいが、後述の制御部５と電気的に接続可能な電磁バルブにしてもよい。また、加圧バルブＶ９として、空気圧操作弁を使用することによって、より高い防爆性を実現することができる。
以下、後述の制御部５によって制御するバルブは、全て、電磁弁や空気圧操作弁を用いることが可能であり、空気圧操作弁を用いることによって、より高い安全性を実現することができる。
前記気体供給手段１０から供給される気体としては、窒素ガス、アルゴン、ヘリウムなどの不燃性ガスや乾燥空気が挙げられるが、特に限定はない。 The ventilation pipe 10c is connected to the gas supply means 10.
The gas supply means 10 is filled with compressed or liquefied gas, and the gas can be introduced into the tank of the raw material supply means 1 by opening the pressure valve V9 provided in the ventilation pipe 10c. can. The pressure valve V9 may be opened and closed manually, or may be an electromagnetic valve that can be electrically connected to the control unit 5 described later. Further, by using a pneumatically operated valve as the pressurizing valve V9, higher explosion-proof property can be realized.
Hereinafter, all the valves controlled by the control unit 5 described later can use a solenoid valve or a pneumatically operated valve, and by using the pneumatically operated valve, higher safety can be realized.
Examples of the gas supplied from the gas supply means 10 include nonflammable gases such as nitrogen gas, argon and helium, and dry air, but the gas is not particularly limited.

前記原料供給手段１で供給される原料は、銀化合物の粒子を含む液状物である。
前記銀化合物としては、無機銀塩と有機銀塩が利用でき、無機銀塩には炭酸銀、塩化銀、硝酸銀、リン酸銀、硫酸銀、ほう酸銀、フッ化銀などがあり、また有機銀塩にはギ酸銀、酢酸銀などの脂肪酸塩、スルホ酸塩、ヒドロキシ基・チオール基・エノール基の銀塩などがある。中でも、Ｃ、Ｈ、ＯとＡｇからなる銀塩又はＣ、ＯとＡｇからなる銀塩が好ましいく、炭酸銀（Ａｇ_２ＣＯ_３）がより好ましい。
前記銀化合物は、ナノ銀粒子にする観点から、微粒子状になっており、例えば、平均粒径が１μｍ～１００μｍの範囲になるまで微細化処理されることが好ましい。
また、前記原料は、炭素数１０以下のアルコールを溶媒として用いる。
前記アルコールの種類としては、特に限定はないが、Ｃ１０以下のアルコールに原料を投入する場合、炭素数が近く且つ銀化合物の微粒子が分散し易いという観点から、Ｃ１０以下のアルコールが好ましい。 The raw material supplied by the raw material supply means 1 is a liquid substance containing particles of a silver compound.
As the silver compound, an inorganic silver salt and an organic silver salt can be used, and the inorganic silver salts include silver carbonate, silver chloride, silver nitrate, silver phosphate, silver sulfate, silver borate, silver fluoride and the like, and organic silver. Salts include fatty acid salts such as silver formate and silver acetate, sulphates, and silver salts of hydroxy, thiol, and enol groups. Among them, a silver salt composed of C, H, O and Ag or a silver salt composed of C, O and Ag is preferable, and silver carbonate (Ag ₂ CO ₃ ) is more preferable.
From the viewpoint of forming nano-silver particles, the silver compound is in the form of fine particles, and is preferably finely divided until the average particle size is in the range of 1 μm to 100 μm, for example.
Further, as the raw material, alcohol having 10 or less carbon atoms is used as a solvent.
The type of the alcohol is not particularly limited, but when the raw material is added to the alcohol having a C10 or less, the alcohol having a C10 or less is preferable from the viewpoint that the carbon number is close and the fine particles of the silver compound are easily dispersed.

（反応槽２）
前記反応槽２は、前記原料供給手段１と配管Ｔ１を介して連結しており、前記原料を溶媒中で還元反応させることで、銀核の周囲に周りに溶媒に由来する有機物から成る有機被膜層を形成させてナノ銀粒子を生成するための装置である。 (Reaction tank 2)
The reaction tank 2 is connected to the raw material supply means 1 via a pipe T1. By subjecting the raw materials to a reduction reaction in a solvent, an organic film composed of organic substances derived from the solvent is surrounded around the silver nucleus. It is a device for forming a layer to generate nano-silver particles.

前記反応槽２の材質、形状、サイズなどについては、ナノ銀粒子の製造に使用できるものであればよく、特に限定はない。 The material, shape, size, and the like of the reaction vessel 2 may be any as long as they can be used for producing nano-silver particles, and are not particularly limited.

前記反応槽２の加熱手段としては、反応槽２内を所望の温度に加熱できる手段であればよく、特に限定はない。 The heating means of the reaction tank 2 may be any means as long as it can heat the inside of the reaction tank 2 to a desired temperature, and is not particularly limited.

また、前記原料供給手段１と連結している配管Ｔ１は、前記反応槽２の上部、側部、下部のいずれに接続してもよい。例えば、図２では、前記配管Ｔ１は、前記反応槽２の上部に接続していることで、反応槽２からの原料の逆流を防ぐ構成としている。 Further, the pipe T1 connected to the raw material supply means 1 may be connected to any of the upper portion, the side portion, and the lower portion of the reaction tank 2. For example, in FIG. 2, the pipe T1 is connected to the upper part of the reaction tank 2 to prevent backflow of raw materials from the reaction tank 2.

前記反応槽２の内部には、予め反応用の溶媒が充填されている。
前記溶媒を充填する方法としては、前記供給手段１を介して行ってもよいし、前記反応槽２に直接手で充填を行ってもよい。
前記溶媒としては、炭素数１０以下のアルコールを溶媒が挙げられるが、特に限定はなく、例えば、結晶子径が１０ｎｍ以下のナノ銀粒子を製造し易く且つ有機被覆層の熱分解温度が比較的低いといった観点から、Ｃ１０以下のアルコールが好ましい。 The inside of the reaction tank 2 is pre-filled with a solvent for reaction.
As a method of filling the solvent, the solvent may be filled through the supply means 1 or the reaction tank 2 may be filled directly by hand.
Examples of the solvent include alcohols having 10 or less carbon atoms, but the solvent is not particularly limited. For example, nanosilver particles having a crystallite diameter of 10 nm or less can be easily produced and the thermal decomposition temperature of the organic coating layer is relatively high. From the viewpoint of low temperature, alcohols of C10 or less are preferable.

前記反応槽２には、外部から気体を槽内に供給可能なように通気管１０ａが連結されている。
前記通気管１０ａは、気体供給手段１０と接続している。
そして、前記通気管１０ａに設けた加圧バルブＶ１を開くことで、気体を前記反応槽２内に導入する。そして、前記反応槽２は、移送バルブＶ３を備えた配管Ｔ２を介して前記冷却槽３と接続しており、前記反応槽２に導入された気体を用いて反応槽２内の反応液７を冷却槽３に圧送することができる。 A ventilation pipe 10a is connected to the reaction tank 2 so that gas can be supplied into the tank from the outside.
The ventilation pipe 10a is connected to the gas supply means 10.
Then, by opening the pressure valve V1 provided in the ventilation pipe 10a, the gas is introduced into the reaction tank 2. The reaction tank 2 is connected to the cooling tank 3 via a pipe T2 provided with a transfer valve V3, and the reaction liquid 7 in the reaction tank 2 is charged using the gas introduced into the reaction tank 2. It can be pumped to the cooling tank 3.

前記配管Ｔ２の構成は、前記反応槽２から前記冷却槽３への反応液７の圧送ができればよく、例えば、図２に示すように、前記反応槽２内の底部付近に配管Ｔ２の端部を配置することで気体による圧送がしやすいようにしてもよいが、特に限定はない。 The configuration of the pipe T2 may be such that the reaction liquid 7 can be pumped from the reaction tank 2 to the cooling tank 3, and for example, as shown in FIG. 2, the end of the pipe T2 is located near the bottom of the reaction tank 2. Although it may be possible to facilitate pumping by gas by arranging the above, there is no particular limitation.

また、前記反応槽２には、排気バルブＶ２を備えた排気管１１ｃが接続されている。前記排気バルブＶ２を開閉することで、前記反応槽２での気体の導入や排出を行うことができる。
例えば、前記排気バルブＶ２を開にしておくことで、前記原料供給手段１から原料を投入したり、前記通気管１０ａからの気体の導入を速やかに行うことができる。
また、前記排気バルブＶ２を閉にしておくことで、前記反応槽２から前記冷却槽３への反応液７の移送を速やかに行うことができる。 Further, an exhaust pipe 11c provided with an exhaust valve V2 is connected to the reaction tank 2. By opening and closing the exhaust valve V2, gas can be introduced and discharged in the reaction tank 2.
For example, by opening the exhaust valve V2, the raw material can be input from the raw material supply means 1 or the gas can be quickly introduced from the ventilation pipe 10a.
Further, by keeping the exhaust valve V2 closed, the reaction liquid 7 can be quickly transferred from the reaction tank 2 to the cooling tank 3.

また、前記反応槽２の内部には、図示しないが、撹拌子が設けることで、原料液や反応液を混合できるようにしてもよい。 Further, although not shown, a stirrer may be provided inside the reaction tank 2 so that the raw material liquid and the reaction liquid can be mixed.

（冷却槽３）
前記冷却槽３は、前記反応槽内２から移送された反応液７を冷却して反応を停止させるための装置である。 (Cooling tank 3)
The cooling tank 3 is a device for cooling the reaction liquid 7 transferred from the reaction tank 2 to stop the reaction.

前記冷却槽３には、供給された気体を排気するための排気管１１ａが連結されている。
前記反応槽２から前記冷却槽３に反応液７を気体を用いて移送する際、冷却槽３内に供給された気体を前記排気管１１ａから外部へ排出することができる。 An exhaust pipe 11a for exhausting the supplied gas is connected to the cooling tank 3.
When the reaction liquid 7 is transferred from the reaction tank 2 to the cooling tank 3 using a gas, the gas supplied into the cooling tank 3 can be discharged to the outside from the exhaust pipe 11a.

また、前記排気管１１ａには、排気バルブＶ４が設けられており、さらに、その下流側に流量計Ｆ１が設けられる。
前記流量計Ｆ１は、前記冷却槽３から排気される気体の流量を計測する装置であり、冷却された気体に接触することから耐冷性を備えたものであればよく、その種類、形状などについては特に限定はない。 Further, the exhaust pipe 11a is provided with an exhaust valve V4, and a flow meter F1 is further provided on the downstream side thereof.
The flow meter F1 is a device for measuring the flow rate of the gas exhausted from the cooling tank 3, and may have cold resistance because it comes into contact with the cooled gas, and its type, shape, and the like may be used. Is not particularly limited.

なお、前記排気バルブＶ４を閉にしておくことで、前記冷却槽３から前記貯留槽４への冷却液の移送を速やかに行うことができる。 By closing the exhaust valve V4, the cooling liquid can be quickly transferred from the cooling tank 3 to the storage tank 4.

前記冷却槽３における冷却方式としては、例えば、槽内部に冷却部を備え、冷却部に接触した反応液７を冷却する方式、槽の外部を冷却して槽内部の反応液７を冷却する方式などが挙げられるが、特に限定はない。冷媒としては、冷却部を予め冷却可能であれば、液体窒素、不凍液、乾燥空気などを使用することができる。
前記冷却方式により、反応液７を冷却することで、ナノ銀粒子の銀核の成長を抑制することにより、ナノ銀粒子の粒径の増大が抑えられる。 Examples of the cooling method in the cooling tank 3 include a method in which a cooling unit is provided inside the tank and the reaction liquid 7 in contact with the cooling unit is cooled, and a method in which the outside of the tank is cooled to cool the reaction liquid 7 inside the tank. However, there are no particular restrictions. As the refrigerant, liquid nitrogen, antifreeze, dry air, or the like can be used as long as the cooling unit can be cooled in advance.
By cooling the reaction solution 7 by the cooling method, the growth of silver nuclei of the nano-silver particles is suppressed, so that the increase in the particle size of the nano-silver particles is suppressed.

前記冷却槽３には、外部から気体を槽内に供給可能なように通気管１０ｂが連結されている。
前記通気管１０ｂは、気体供給手段１０と接続している。
そして前記通気管１０ｂに設けた加圧バルブＶ８を開くことで、気体を前記冷却槽３内に導入する。そして、前記冷却槽３は、移送バルブＶ７を備えた配管Ｔ３を介して前記貯留槽４と接続しており、前記冷却槽３に導入された気体を用いて冷却槽３内の冷却されたナノ銀粒子を含む反応液７を貯留槽４に圧送することができる。 A ventilation pipe 10b is connected to the cooling tank 3 so that gas can be supplied into the tank from the outside.
The ventilation pipe 10b is connected to the gas supply means 10.
Then, by opening the pressure valve V8 provided in the ventilation pipe 10b, the gas is introduced into the cooling tank 3. Then, the cooling tank 3 is connected to the storage tank 4 via a pipe T3 provided with a transfer valve V7, and the nano-cooled particles in the cooling tank 3 are used by using the gas introduced into the cooling tank 3. The reaction solution 7 containing silver particles can be pumped to the storage tank 4.

前記配管Ｔ３の構成は、前記冷却槽３から前記貯留槽４への冷却された反応液７の圧送ができればよく、例えば、図２に示すように、前記冷却槽３内の底部に配管Ｔ３の端部を接続することで気体による圧送に加えて、重力も利用して移送がしやすいようにしてもよいが、特に限定はない。 The configuration of the pipe T3 may be such that the cooled reaction liquid 7 can be pumped from the cooling tank 3 to the storage tank 4, and for example, as shown in FIG. 2, the pipe T3 is provided at the bottom of the cooling tank 3. By connecting the ends, in addition to pumping by gas, gravity may be used to facilitate transfer, but there is no particular limitation.

（貯留槽４）
前記貯留槽４は、冷却槽３内の冷却液（冷却した反応液７）を、移送バルブＶ７を備えた配管Ｔ３を介して受け入れてナノ銀粒子を含む液を貯留するための装置である。 (Storage tank 4)
The storage tank 4 is a device for receiving the cooling liquid (cooled reaction liquid 7) in the cooling tank 3 via a pipe T3 provided with a transfer valve V7 and storing the liquid containing nano-silver particles.

前記貯留槽４の材質、形状、サイズなどについては、ナノ銀粒子の製造に使用できるものであればよく、特に限定はない。 The material, shape, size, and the like of the storage tank 4 may be any as long as they can be used for producing nano-silver particles, and are not particularly limited.

前記貯留槽４には、供給された気体を排気するための排気管１１ｂが連結されている。
前記冷却槽３から前記貯留槽４に冷却された反応液７を、気体を用いて移送する際、貯留槽４内に供給された気体を前記排気管１１ｂから外部へ排出することができる。 An exhaust pipe 11b for exhausting the supplied gas is connected to the storage tank 4.
When the reaction liquid 7 cooled from the cooling tank 3 to the storage tank 4 is transferred using a gas, the gas supplied into the storage tank 4 can be discharged to the outside from the exhaust pipe 11b.

また、前記排気管１１ｂには、排気バルブＶ５が設けられており、さらに、その下流側に流量計Ｆ２が設けられる。
前記流量計Ｆ２は、前記貯留槽４から排気される気体の流量を計測する装置であり、その種類、形状などについては特に限定はない。 Further, the exhaust pipe 11b is provided with an exhaust valve V5, and a flow meter F2 is further provided on the downstream side thereof.
The flow meter F2 is a device for measuring the flow rate of the gas exhausted from the storage tank 4, and the type and shape thereof are not particularly limited.

前記貯留槽４は、前記配管Ｔ３、前記排気管１１ｂと取り外し可能に構成されていてもよい。
ナノ銀粒子を含む反応液７を収容した状態の前記貯留槽４を移動して、例えば、フィルタリング装置に新たに接続することで、反応液中のナノ銀粒子と未反応の原料とを分離することができる。 The storage tank 4 may be detachably configured with the pipe T3 and the exhaust pipe 11b.
By moving the storage tank 4 containing the reaction liquid 7 containing the nano-silver particles and newly connecting the storage tank 4 to, for example, a filtering device, the nano-silver particles in the reaction liquid and the unreacted raw material are separated. be able to.

（制御部５）
前記制御部５は、前記流量計Ｆ１、Ｆ２の測定値が予め設定された閾値以上になったことを検出し、移送バルブＶ３、Ｖ７、加圧バルブＶ１、Ｖ８、排気バルブＶ４、Ｖ５の開閉を制御する装置である。 (Control unit 5)
The control unit 5 detects that the measured values of the flow meters F1 and F2 are equal to or higher than a preset threshold value, and opens and closes the transfer valves V3, V7, the pressure valves V1, V8, the exhaust valves V4, and V5. It is a device that controls.

前記制御部５は、前記移送バルブＶ３、Ｖ７、加圧バルブＶ１、Ｖ８、排気バルブＶ４、Ｖ５と電気的に接続しており、電気的なバルブの開閉を可能にしている。また、前述のように、これらのバルブには空気圧操作弁を使用することができ、より高い防爆性が付与される。 The control unit 5 is electrically connected to the transfer valves V3, V7, the pressurizing valves V1, V8, and the exhaust valves V4, V5, and enables the opening and closing of the electric valves. Further, as described above, pneumatically operated valves can be used for these valves, and higher explosion-proof properties are imparted.

また、前記制御部５は、前記反応槽２から前記冷却槽３、前記冷却槽３から前記貯留槽４への液体の移送を制御する。 Further, the control unit 5 controls the transfer of the liquid from the reaction tank 2 to the cooling tank 3 and from the cooling tank 3 to the storage tank 4.

また、前記制御部５は、以下のステップ：
（１）反応槽２から冷却槽３に反応液７を移送するに際し、気体供給手段１０から反応槽２に連結された通気管１０ａを介して気体を供給するステップ１、
（２）冷却槽３に連結された排気管１１ａに設けられた流量計Ｆ１において、前記圧送するための気体が排気管１１ａから直接排気されて流量が閾値以上になったことを検出した時に、気体の供給を停止するように、移送バルブＶ３、加圧バルブＶ１、排気バルブＶ４の開閉を制御することで反応液７の全量を冷却槽３に移送するステップ２、
（３）前記冷却槽３から貯留槽４に冷却液を移送するに際し、気体供給手段１０から冷却槽３に連結された通気管１０ｂを介して気体を供給するステップ３、
（４）貯留槽４に連結された排気管１１ｂに設けられた流量計Ｆ２において、前記圧送するための気体が排気管１１ｂから直接排気されて流量が閾値以上になったことを検出した時に、気体の供給を停止するように、移送バルブＶ７、加圧バルブＶ８、排気バルブＶ５の開閉を制御することで冷却液の全量を貯留槽４に移送するステップ４
を制御する。 Further, the control unit 5 has the following steps:
(1) When the reaction liquid 7 is transferred from the reaction tank 2 to the cooling tank 3, the gas is supplied from the gas supply means 10 through the ventilation pipe 10a connected to the reaction tank 2.
(2) When the flow meter F1 provided in the exhaust pipe 11a connected to the cooling tank 3 detects that the gas for pumping is directly exhausted from the exhaust pipe 11a and the flow rate exceeds the threshold value. Step 2 to transfer the entire amount of the reaction solution 7 to the cooling tank 3 by controlling the opening and closing of the transfer valve V3, the pressurizing valve V1, and the exhaust valve V4 so as to stop the gas supply.
(3) When the cooling liquid is transferred from the cooling tank 3 to the storage tank 4, the gas is supplied from the gas supply means 10 through the ventilation pipe 10b connected to the cooling tank 3.
(4) When the flow meter F2 provided in the exhaust pipe 11b connected to the storage tank 4 detects that the gas for pumping is directly exhausted from the exhaust pipe 11b and the flow rate exceeds the threshold value. Step 4 to transfer the entire amount of the coolant to the storage tank 4 by controlling the opening and closing of the transfer valve V7, the pressurizing valve V8, and the exhaust valve V5 so as to stop the gas supply.
To control.

以下、前記ステップ１～４の概要を説明する。
前記ステップ１では、移送バルブＶ６を閉にした状態で、加圧バルブＶ１、移送バルブＶ３および排気バルブＶ４を開にし、加圧バルブＶ８、移送バルブＶ７が閉にして、気体供給手段１０から反応槽２に連結された通気管１０ａを介して気体を供給する。
前記のように供給される気体の加圧により、反応槽２内の反応液７が配管Ｔ２を介して、冷却槽３に移送される。冷却槽３に移送される反応液７の分だけ、冷却槽３内の気体が排気管１１ａを介して外部に排出される。 Hereinafter, the outline of steps 1 to 4 will be described.
In step 1, with the transfer valve V6 closed, the pressure valve V1, the transfer valve V3 and the exhaust valve V4 are opened, the pressure valve V8 and the transfer valve V7 are closed, and the gas supply means 10 reacts. Gas is supplied through the ventilation pipe 10a connected to the tank 2.
By pressurizing the gas supplied as described above, the reaction liquid 7 in the reaction tank 2 is transferred to the cooling tank 3 via the pipe T2. The gas in the cooling tank 3 is discharged to the outside through the exhaust pipe 11a by the amount of the reaction liquid 7 transferred to the cooling tank 3.

冷却槽３から排出される気体の流量は、流量計Ｆ１で計測される。反応槽２に導入される気体の圧力が一定であれば、流量計Ｆ１で計測できる気体の排出流量も略一定になる。本発明では、反応槽２から冷却槽３の反応液７を移送している際に、排気バルブＶ４を開にした後に流量計Ｆ１で計測できる気体の流量を閾値１とする。前記閾値１は、気体の加圧力が一定でない場合、若干上下することがあるが、この場合にはその上限値より高い値、例えば、１．２～１．５倍くらいの値を閾値１とする。
そして、反応槽２内の反応液７が全て冷却槽３内に導入されると、反応槽２から圧送されるための気体が排気管１１ａから直接排気されることで、冷却槽３から排出される気体の流量が増大する現象が生じる。この現象は、流量計Ｆ１で前記閾値１を超える流量を検出することで確認することができる。 The flow rate of the gas discharged from the cooling tank 3 is measured by the flow meter F1. If the pressure of the gas introduced into the reaction tank 2 is constant, the discharge flow rate of the gas that can be measured by the flow meter F1 is also substantially constant. In the present invention, the flow rate of gas that can be measured by the flow meter F1 after the exhaust valve V4 is opened while the reaction liquid 7 of the cooling tank 3 is being transferred from the reaction tank 2 is set as the threshold value 1. The threshold value 1 may fluctuate slightly when the pressing force of the gas is not constant. In this case, a value higher than the upper limit value, for example, a value of about 1.2 to 1.5 times is defined as the threshold value 1. do.
Then, when all the reaction liquid 7 in the reaction tank 2 is introduced into the cooling tank 3, the gas to be pumped from the reaction tank 2 is directly exhausted from the exhaust pipe 11a and discharged from the cooling tank 3. A phenomenon occurs in which the flow rate of the exhaust gas increases. This phenomenon can be confirmed by detecting the flow rate exceeding the threshold value 1 with the flow meter F1.

前記ステップ２では、流量計Ｆ１において、排気される気体の流量が、閾値１以上になったことを検出した時に、気体の供給を停止するように、移送バルブＶ３、加圧バルブＶ１、排気バルブＶ４を閉にすることで反応液７の全量の冷却槽３への移送を完了する。 In step 2, the transfer valve V3, the pressure valve V1, and the exhaust valve are set so that the supply of the gas is stopped when the flow meter F1 detects that the flow rate of the exhausted gas exceeds the threshold value 1. By closing V4, the transfer of the entire amount of the reaction solution 7 to the cooling tank 3 is completed.

前記ステップ３では、移送バルブＶ３および排気バルブＶ４を閉にした状態で、加圧バルブＶ８、移送バルブＶ７および排気バルブＶ５を開にして、気体供給手段１０から冷却槽３に連結された通気管１０ｂを介して気体を供給することで、前記冷却槽３から貯留槽４に冷却液を移送する。
前記のように供給される気体の加圧により、冷却槽３内の冷却液が配管Ｔ３を介して、貯留槽４に移送される。貯留槽４に移送される冷却液の分だけ、貯留槽４内の気体が排気管１１ｂを介して外部に排出される。 In step 3, with the transfer valve V3 and the exhaust valve V4 closed, the pressure valve V8, the transfer valve V7, and the exhaust valve V5 are opened, and the ventilation pipe connected to the cooling tank 3 from the gas supply means 10 is opened. By supplying the gas via 10b, the cooling liquid is transferred from the cooling tank 3 to the storage tank 4.
By pressurizing the gas supplied as described above, the coolant in the cooling tank 3 is transferred to the storage tank 4 via the pipe T3. The gas in the storage tank 4 is discharged to the outside through the exhaust pipe 11b by the amount of the cooling liquid transferred to the storage tank 4.

貯留槽４から排出される気体の流量は、流量計Ｆ２で計測される。冷却槽３に導入される気体の圧力が一定であれば、流量計Ｆ２で計測できる気体の排出流量も略一定になる。本発明では、冷却槽３から貯留槽４の反応液７を移送している際に、排気バルブＶ５を開にした後に流量計Ｆ２で計測できる気体の流量を閾値２とする。前記閾値２は、気体の加圧力が一定でない場合、若干上下することがあるが、この場合には、その上限値より高い値、例えば、１．２～３．５倍くらいの値を閾値２とする。
そして、冷却槽３内の冷却液が全て貯留槽４内に導入されると、冷却槽３から圧送されるための気体が排気管１１ｂから直接排気されることで、貯留槽４から排出される気体の流量が増大する現象が生じる。この現象は、流量計Ｆ２で前記閾値２を超える流量を検出することで確認することができる。 The flow rate of the gas discharged from the storage tank 4 is measured by the flow meter F2. If the pressure of the gas introduced into the cooling tank 3 is constant, the discharge flow rate of the gas that can be measured by the flow meter F2 is also substantially constant. In the present invention, the flow rate of gas that can be measured by the flow meter F2 after the exhaust valve V5 is opened while the reaction liquid 7 of the storage tank 4 is being transferred from the cooling tank 3 is set as the threshold value 2. The threshold value 2 may fluctuate slightly when the pressing force of the gas is not constant. In this case, a value higher than the upper limit value, for example, a value of about 1.2 to 3.5 times is set as the threshold value 2. And.
Then, when all the cooling liquid in the cooling tank 3 is introduced into the storage tank 4, the gas to be pumped from the cooling tank 3 is directly exhausted from the exhaust pipe 11b and discharged from the storage tank 4. A phenomenon occurs in which the flow rate of gas increases. This phenomenon can be confirmed by detecting the flow rate exceeding the threshold value 2 with the flow meter F2.

前記ステップ４では、流量計Ｆ２において、排気される気体の流量が、閾値２以上になったことを検出した時に、気体の供給を停止するように、移送バルブＶ７、加圧バルブＶ８、排気バルブＶ５を閉にすることで冷却液の全量の貯留槽４への移送を完了する。 In step 4, the transfer valve V7, the pressure valve V8, and the exhaust valve so as to stop the gas supply when the flow meter F2 detects that the flow rate of the exhausted gas exceeds the threshold value 2. By closing V5, the transfer of the entire amount of the coolant to the storage tank 4 is completed.

また、本発明の自動化方法では、前記制御部５が、反応槽２において予め設定した時間反応を行わせた後に、気体により反応液７の冷却槽３への圧送を開始するように、移送バルブＶ３、加圧バルブＶ１、排気バルブＶ４の開閉を制御するようにして、前記反応槽２からの反応液７の移送の開始を自動化してもよい。 Further, in the automation method of the present invention, the transfer valve is such that the control unit 5 starts the pressure feeding of the reaction liquid 7 to the cooling tank 3 by the gas after performing the reaction in the reaction tank 2 for a preset time. The start of transfer of the reaction liquid 7 from the reaction tank 2 may be automated by controlling the opening and closing of V3, the pressure valve V1 and the exhaust valve V4.

前記反応槽２における反応時間については、反応槽２のサイズ、反応槽２に投入される原料の量などに基づいて、予め好適な範囲を算出することが可能である。
したがって、前記好適な範囲の反応時間を経過後に、前記ステップ１を開始するように、前記制御部５を調整しておいてもよい。 The reaction time in the reaction vessel 2 can be calculated in advance in a suitable range based on the size of the reaction vessel 2, the amount of the raw material charged into the reaction vessel 2, and the like.
Therefore, the control unit 5 may be adjusted so that the step 1 is started after the reaction time in the suitable range has elapsed.

また、本発明の自動化方法では、前記冷却槽３に冷却液の温度を測定する測温部６を設置し、この側温部６と前記制御部５とを電気的に接続し、前記制御部５が、冷却液が予め設定した温度以下になったことを側温部６において検出した時に、気体により冷却液の貯留槽４への圧送を開始するように、移送バルブＶ７、加圧バルブＶ８、排気バルブＶ５の開閉を制御するようにして、前記冷却槽３から冷却液の移送の開始を自動化してもよい。 Further, in the automation method of the present invention, a temperature measuring unit 6 for measuring the temperature of the cooling liquid is installed in the cooling tank 3, and the side temperature unit 6 and the control unit 5 are electrically connected to each other to electrically connect the control unit 6. When the side temperature unit 6 detects that the cooling liquid has fallen below a preset temperature, the transfer valve V7 and the pressurizing valve V8 start pumping the cooling liquid to the storage tank 4 by gas. , The start of transfer of the coolant from the cooling tank 3 may be automated by controlling the opening and closing of the exhaust valve V5.

例えば、冷却槽３に移送された高温の反応液７の反応を停止させるための冷却温度は、予め好適な範囲を算出することが可能である。
したがって、前記好適な範囲の冷却温度を前記側温部６が検出した時に、前記ステップ３を開始するように、前記制御部５を調整しておいてもよい。 For example, the cooling temperature for stopping the reaction of the high-temperature reaction liquid 7 transferred to the cooling tank 3 can be calculated in advance in a suitable range.
Therefore, the control unit 5 may be adjusted so that the step 3 is started when the side temperature unit 6 detects a cooling temperature in the suitable range.

また、本発明の自動化方法では、図示しないが、前記制御部５に前記ステップ１、２、３、４のそれぞれの実行を前記制御部５に指示できるスイッチを備えていてもよい。これらのスイッチを備えることで、一人のオペレータでも前記ステップ１からステップ４までを制御することができる。
前記スイッチの形状や方式については、前記ステップ１～４の実行が可能であればよく、特に限定はない。 Further, in the automation method of the present invention, although not shown, the control unit 5 may be provided with a switch capable of instructing the control unit 5 to execute each of the steps 1, 2, 3, and 4. By providing these switches, even one operator can control the steps 1 to 4.
The shape and method of the switch are not particularly limited as long as the steps 1 to 4 can be executed.

本発明の自動化方法では、図示しないが、前記流量計Ｆ１、Ｆ２で検出される流量、前記冷却槽３の温度などが表示できるモニタを備えていてもよい。前記モニタを備えることで、一人のオペレータでもより正確な制御を行うことができる。 Although not shown, the automation method of the present invention may include a monitor capable of displaying the flow rate detected by the flow meters F1 and F2, the temperature of the cooling tank 3, and the like. By providing the monitor, even one operator can perform more accurate control.

２．ナノ銀粒子の製造方法
本発明のナノ銀粒子の製造方法（以下、本発明の製造方法）は、前記自動化方法によりナノ銀粒子を製造する。
以下、本発明の製造方法の実施形態の例を説明する。 2. 2. Method for Producing Nano-Silver Particles The method for producing nano-silver particles of the present invention (hereinafter referred to as the production method of the present invention) produces nano-silver particles by the above-mentioned automated method.
Hereinafter, examples of embodiments of the manufacturing method of the present invention will be described.

本発明の製造方法は、下記の（１）～（６）のステップを有する。
（１）加圧バルブＶ１および移送バルブＶ３を閉にし、かつ加圧バルブＶ９、移送バルブＶ６および排気バルブＶ２を開にして、前記原料供給手段１から原料を前記反応槽２にガスで圧送させた後、前記加圧バルブＶ９および移送バルブＶ６を閉にして、銀塩微粒子および炭素数１２以下のアルコール溶媒を含む原料液を前記反応槽２に供給するステップ。
（２）排気バルブＶ２を開状態にして、前記反応槽２内の原料液を所定温度で加熱して、銀核の周囲に有機被覆層を形成したナノ銀粒子を含む反応液７を作製させる反応液作製ステップ（図２）。
（３）前記反応液作製ステップで所定時間が経過した後、排気バルブＶ２、加圧バルブＶ８および移送バルブＶ６、Ｖ７を閉にし、かつ、前記加圧バルブＶ１、前記移送バルブＶ３および前記排気バルブＶ４を開にして、前記反応槽２中の前記反応液７を前記冷却槽３に気体により圧送させる冷却槽移送ステップ（前記ステップ１、図３）。
（４）前記排気バルブＶ４における前記（３）で開いてからの排気流量が所定の閾値を超えたことを流量計Ｆ１で検出した後に、加圧バルブＶ１および移送バルブＶ３を閉にして、前記冷却槽３への反応液７の移送を完了させる冷却槽移送停止ステップ（前記ステップ２）。
（５）前記冷却槽３の温度が所定温度以下になった後、前記排気バルブＶ４を閉にし、かつ、前記加圧バルブＶ８、前記移送バルブＶ７および前記排気バルブＶ５を開にし、前記冷却槽３から冷却された反応液を前記貯留槽４に気体で圧送させる貯留槽移送ステップ（前記ステップ３、図４）。
（６）前記排気バルブＶ５における前記（５）で開いてからの排気流量が所定の閾値を超えたことを流量計Ｆ２で検出した後に、前記加圧バルブＶ８および前記移送バルブＶ７を閉にして、前記貯留槽４への冷却した反応液７の移送を停止する貯留槽移送停止ステップ（前記ステップ４、図５）。 The production method of the present invention has the following steps (1) to (6).
(1) The pressure valve V1 and the transfer valve V3 are closed, and the pressure valve V9, the transfer valve V6 and the exhaust valve V2 are opened, and the raw material is pressure-fed from the raw material supply means 1 to the reaction tank 2. After that, the pressure valve V9 and the transfer valve V6 are closed, and a raw material liquid containing silver salt fine particles and an alcohol solvent having 12 or less carbon atoms is supplied to the reaction tank 2.
(2) With the exhaust valve V2 open, the raw material liquid in the reaction tank 2 is heated at a predetermined temperature to prepare a reaction liquid 7 containing nano-silver particles having an organic coating layer formed around the silver nucleus. Reaction solution preparation step (FIG. 2).
(3) After a predetermined time has elapsed in the reaction liquid preparation step, the exhaust valve V2, the pressure valve V8 and the transfer valves V6 and V7 are closed, and the pressure valve V1, the transfer valve V3 and the exhaust valve are closed. A cooling tank transfer step (steps 1 and 3) in which V4 is opened and the reaction liquid 7 in the reaction tank 2 is pressure-fed to the cooling tank 3 by gas.
(4) After the flow meter F1 detects that the exhaust flow rate of the exhaust valve V4 after opening in (3) exceeds a predetermined threshold, the pressure valve V1 and the transfer valve V3 are closed, and the above-mentioned A cooling tank transfer stop step (step 2 above) that completes the transfer of the reaction solution 7 to the cooling tank 3.
(5) After the temperature of the cooling tank 3 becomes equal to or lower than a predetermined temperature, the exhaust valve V4 is closed, the pressure valve V8, the transfer valve V7, and the exhaust valve V5 are opened, and the cooling tank is opened. A storage tank transfer step (step 3 and FIG. 4) in which the reaction solution cooled from 3 is pressure-fed to the storage tank 4 by gas.
(6) After the flow meter F2 detects that the exhaust flow rate of the exhaust valve V5 after opening in (5) exceeds a predetermined threshold value, the pressure valve V8 and the transfer valve V7 are closed. , The storage tank transfer stop step (step 4, FIG. 5) for stopping the transfer of the cooled reaction solution 7 to the storage tank 4.

なお、図示しないが、前記排気管１１ｃ、１１ａ、１１ｂの端部は、揮発した溶媒などによる環境の汚染を防ぐ目的から、排気ガス処理装置と接続していればよい。 Although not shown, the ends of the exhaust pipes 11c, 11a, and 11b may be connected to an exhaust gas treatment device for the purpose of preventing environmental pollution due to a volatile solvent or the like.

前記のように、本発明の製造方法は、気体の圧送を利用していることで、実質的にバルブの操作をするだけで、反応槽２、冷却槽３、貯留槽４への反応液７の移送を完了することができる。
したがって、本発明の製造方法は、ポンプを利用した従来方法のように、複数のポンプを制御するという複雑な操作が必要なく、制御に必要な人員を有意に低減させながら、品質のよいナノ銀粒子材料を製造することができる。
例えば、本発明の製造方法で得られるナノ銀粒子としては、銀原子の集合体からなる銀核の周囲にＣ１０以下のアルコキシド基及び／又はカルボン酸基からなる有機被覆層が形成されたナノ銀粒子が含まれる。
前記アルコキシド基及び／又はカルボン酸基の炭素数がＣ１０の場合、前記ナノ銀粒子の平均結晶子径としては、１～１０ｎｍのタイプが含まれる。特に、有機被覆層の材料となるカルボン酸等を予め反応槽２の溶媒に添加し、より安定な有機被覆層を有するナノ銀粒子を製造することができる。 As described above, the production method of the present invention utilizes gas pumping, so that the reaction liquid 7 to the reaction tank 2, the cooling tank 3, and the storage tank 4 can be substantially simply operated by operating the valve. Can complete the transfer.
Therefore, unlike the conventional method using pumps, the manufacturing method of the present invention does not require a complicated operation of controlling a plurality of pumps, and the number of personnel required for control is significantly reduced, and high-quality nanosilver is used. Particle materials can be manufactured.
For example, as the nano-silver particles obtained by the production method of the present invention, nano-silver in which an organic coating layer composed of an alkoxide group of C10 or less and / or a carboxylic acid group is formed around a silver nucleus composed of an aggregate of silver atoms. Contains particles.
When the carbon number of the alkoxide group and / or the carboxylic acid group is C10, the average crystallite diameter of the nanosilver particles includes a type having a diameter of 1 to 10 nm. In particular, carboxylic acid or the like, which is a material for the organic coating layer, can be added to the solvent in the reaction vessel 2 in advance to produce nanosilver particles having a more stable organic coating layer.

（実施例１）
図２～５に示す製造装置を用い、以下の手順で反応槽２から貯留槽４へのナノ銀粒子の移送を行った。
なお、操作前に、各部を以下のように設定した。
原料供給手段１である原料タンクには、炭酸銀スラリー３００ｇを充填した。
反応槽２にはＣ１０アルコール３．５Ｌを充填し、１８０℃に加熱しておいた。
冷却槽３の内部には、冷却部を設け、この冷却部に冷凍機（(株)上島製作所製 THERMO JETTER）で－１００℃（冷凍機出口温度）に冷却した乾燥空気を通しておくことで予め冷却槽３内を－３０℃に冷却しておいた。
気体供給手段１０としては、コンプレッサーとレギュレーターを使用し、コンプレッサーから供給された乾燥空気の圧力をレギュレーターによって、０．１ＭＰａに調整している。この実施例では、各加圧バルブを開状態とすることにより、気体として０．１ＭＰａの乾燥空気が原料供給手段１、反応槽２又は冷却槽３に供給され、原料又は反応液を圧送している。
また、図示しないが、前記流量計Ｆ１、Ｆ２で検出される流量、前記冷却槽３の温度などが表示できるモニタを用意して、オペレータが常時確認できるようにした。 (Example 1)
Using the manufacturing equipment shown in FIGS. 2 to 5, the nanosilver particles were transferred from the reaction tank 2 to the storage tank 4 by the following procedure.
Before the operation, each part was set as follows.
The raw material tank, which is the raw material supply means 1, was filled with 300 g of silver carbonate slurry.
The reaction tank 2 was filled with 3.5 L of C10 alcohol and heated to 180 ° C.
A cooling unit is provided inside the cooling tank 3, and the cooling unit is cooled in advance by passing dry air cooled to -100 ° C (refrigerator outlet temperature) with a refrigerator (THERMO JETTER manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd.). The inside of the tank 3 was cooled to −30 ° C.
A compressor and a regulator are used as the gas supply means 10, and the pressure of the dry air supplied from the compressor is adjusted to 0.1 MPa by the regulator. In this embodiment, by opening each pressure valve, dry air of 0.1 MPa as a gas is supplied to the raw material supply means 1, the reaction tank 2 or the cooling tank 3, and the raw material or the reaction liquid is pressure-fed. There is.
Further, although not shown, a monitor capable of displaying the flow rate detected by the flow meters F1 and F2, the temperature of the cooling tank 3, and the like is prepared so that the operator can always check.

（１）原料供給ステップ
加圧バルブＶ１および移送バルブＶ３を閉状態にし、かつ加圧バルブＶ９、移送バルブＶ６および排気バルブＶ２を開状態にして、原料供給手段１から原料を反応槽２に圧送させた後、加圧バルブＶ９および移送バルブＶ６を閉状態にして、炭酸銀スラリー全量を反応槽２に供給した。 (1) Raw material supply step With the pressure valve V1 and the transfer valve V3 closed and the pressure valve V9, the transfer valve V6 and the exhaust valve V2 open, the raw material is pumped from the raw material supply means 1 to the reaction tank 2. After that, the pressure valve V9 and the transfer valve V6 were closed, and the entire amount of the silver carbonate slurry was supplied to the reaction tank 2.

（２）反応液作製ステップ（図２）
次いで、排気バルブＶ２を開状態にして、反応槽２内の炭酸銀スラリーとアルコールとの混合溶液（約４Ｌ）を１８０℃で加熱して、銀核の周囲に有機被覆層を形成させて、ナノ銀粒子を含む反応液７を作製した。 (2) Reaction solution preparation step (Fig. 2)
Next, with the exhaust valve V2 open, the mixed solution (about 4 L) of the silver carbonate slurry and alcohol in the reaction vessel 2 is heated at 180 ° C. to form an organic coating layer around the silver nucleus. A reaction solution 7 containing nano-silver particles was prepared.

（３）冷却槽移送ステップ（図３）。
次いで、前記反応液作製ステップで１０～３０分間が経過した後、排気バルブＶ２、加圧バルブＶ８および移送バルブＶ６、Ｖ７を閉状態にし、かつ、加圧バルブＶ１、移送バルブＶ３および排気バルブＶ４を開状態にして、反応槽２中の反応液７を前記冷却槽３に圧送させた。移送中に流量計Ｆ１で検出される流量は、２．５～３．５Ｌ／ｍｉｎである。次に示すように、反応液７の移送が完了すると、供給される気体が直接、排気管１１aから排気されて流量計Ｆ１の値が５Ｌ／ｍｉｎを越えることから、５Ｌ／ｍｉｎを閾値１として設定している。 (3) Cooling tank transfer step (FIG. 3).
Next, after 10 to 30 minutes have elapsed in the reaction liquid preparation step, the exhaust valve V2, the pressure valve V8 and the transfer valves V6 and V7 are closed, and the pressure valve V1, the transfer valve V3 and the exhaust valve V4 are closed. Was opened, and the reaction solution 7 in the reaction vessel 2 was pressure-fed to the cooling vessel 3. The flow rate detected by the flow meter F1 during transfer is 2.5 to 3.5 L / min. As shown below, when the transfer of the reaction solution 7 is completed, the supplied gas is directly exhausted from the exhaust pipe 11a and the value of the flow meter F1 exceeds 5 L / min. Therefore, 5 L / min is set as the threshold value 1. It is set.

（４）冷却槽移送停止ステップ
次いで、移送開始から約５０秒で、前記冷却槽移送ステップで排気バルブＶ４を開いてからの排気流量が５Ｌ／ｍｉｎ以上となり、前記閾値１（５Ｌ／ｍｉｎ）を超えたことを流量計Ｆ１で検出したので、加圧バルブＶ１および移送バルブＶ３を閉状態にして、冷却槽３への反応液７の移送を完了させた。冷却槽３内の温度は加熱された反応液７が移送されたことで、８０～９０℃近くまで上昇した。 (4) Cooling tank transfer stop step Then, about 50 seconds after the transfer starts, the exhaust flow rate after opening the exhaust valve V4 in the cooling tank transfer step becomes 5 L / min or more, and the threshold value 1 (5 L / min) is set. Since it was detected by the flow meter F1 that the excess was exceeded, the pressurizing valve V1 and the transfer valve V3 were closed, and the transfer of the reaction liquid 7 to the cooling tank 3 was completed. The temperature in the cooling tank 3 rose to nearly 80 to 90 ° C. due to the transfer of the heated reaction solution 7.

（５）貯留槽移送ステップ（図４）
次いで、冷却槽３での冷却操作を続けたところ、冷却槽３内の反応液７は、約６分間で、７０℃以下にまで低下したことを確認した後、排気バルブＶ４を閉状態にし、かつ、加圧バルブＶ８、移送バルブＶ７および排気バルブＶ５を開状態にし、冷却槽３から冷却された反応液７を貯留槽４に気体で圧送させた。この時の流量計Ｆ２で検出される流量は、約１．５Ｌ／ｍｉｎでほぼ一定である。次に示すように、移送が完了すると、供給される気体が直接、排気管１１ｂから排気されて流量計Ｆ２の値が５Ｌ／ｍｉｎを越えることから、５Ｌ／ｍｉｎを閾値２として設定している。 (5) Storage tank transfer step (Fig. 4)
Next, when the cooling operation in the cooling tank 3 was continued, it was confirmed that the reaction liquid 7 in the cooling tank 3 had dropped to 70 ° C. or lower in about 6 minutes, and then the exhaust valve V4 was closed. The pressure valve V8, the transfer valve V7, and the exhaust valve V5 were opened, and the reaction liquid 7 cooled from the cooling tank 3 was pressure-fed to the storage tank 4 by gas. The flow rate detected by the flow meter F2 at this time is approximately constant at about 1.5 L / min. As shown below, when the transfer is completed, the supplied gas is directly exhausted from the exhaust pipe 11b and the value of the flow meter F2 exceeds 5 L / min, so 5 L / min is set as the threshold value 2. ..

（６）貯留槽移送停止ステップ（図５）
次いで、移送開始から約３０秒で、前記貯留槽移送ステップで排気バルブＶ５を開いてからの排気流量が５Ｌ／ｍｉｎ以上となり、前記閾値２（５Ｌ／ｍｉｎ）を超えたことを流量計Ｆ２で検出したので、加圧バルブＶ８および前記移送バルブＶ７を閉にして、貯留槽４への冷却した反応液７の移送を停止した。 (6) Storage tank transfer stop step (Fig. 5)
Next, about 30 seconds after the start of transfer, the flow meter F2 indicates that the exhaust flow rate after opening the exhaust valve V5 in the storage tank transfer step became 5 L / min or more and exceeded the threshold value 2 (5 L / min). Since it was detected, the pressure valve V8 and the transfer valve V7 were closed to stop the transfer of the cooled reaction solution 7 to the storage tank 4.

以上の操作は、一人のオペレータで行うことができた。
また、貯留槽４内のナノ銀粒子を含む反応液７をフィルタにかけて、分級して所望のサイズのナノ銀粒子を得ると共に微量な未反応物と分離している。ナノ銀粒子の状態をＸ線回折装置を用いて確認したところ、目的の結晶子径を有するナノ銀粒子であった。 The above operation could be performed by one operator.
Further, the reaction solution 7 containing the nano-silver particles in the storage tank 4 is filtered to obtain nano-silver particles of a desired size and separated from a trace amount of unreacted material. When the state of the nano-silver particles was confirmed using an X-ray diffractometer, the nano-silver particles had the desired crystallite diameter.

１原料供給手段
２反応槽
３冷却槽
４貯留槽
５制御部
６側温部
７反応液
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３配管
Ｖ１、Ｖ８、Ｖ９加圧バルブ
Ｖ２、Ｖ４、Ｖ５排気バルブ
Ｖ３、Ｖ６、Ｖ７移送バルブ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ通気管
１０気体供給手段
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ排気管
Ｆ１、Ｆ２流量計
1 Raw material supply means 2 Reaction tank 3 Cooling tank 4 Storage tank 5 Control unit 6 Side temperature unit 7 Reaction liquid T1, T2, T3 Piping V1, V8, V9 Pressurized valve V2, V4, V5 Exhaust valve V3, V6, V7 Transfer Valves 10a, 10b, 10c Ventilation pipe 10 Gas supply means 11a, 11b, 11c Exhaust pipes F1, F2 Flowmeter

Claims

Raw material supply means for supplying raw materials containing silver compound particles,
A reaction tank that produces nano-silver particles by charging raw materials from a raw material supply means via piping and reacting with a pre-filled solvent under heating.
A cooling tank that receives the reaction liquid in the reaction tank via a pipe equipped with a transfer valve and cools it to stop the reaction.
A storage tank that receives the cooling liquid in the cooling tank via a pipe equipped with a transfer valve and stores the liquid containing nano-silver particles.
A gas supply that is supplied to each tank via a ventilation pipe connected to the reaction tank and the cooling tank, and supplies a gas for pressurizing the liquid in the reaction tank and the cooling tank and pumping the liquid into the cooling tank and the storage tank, respectively. Means and
A pressure valve installed in the ventilation pipe connected to each tank,
An exhaust pipe connected to the reaction tank, cooling tank and storage tank for exhausting the gas supplied to each tank, and
Exhaust valves installed in the exhaust pipes connected to each tank,
A flow meter installed in the exhaust pipe connected to the cooling tank and the storage tank,
It is equipped with a control unit that detects that the measured value of the flow meter exceeds a preset threshold value and controls the opening and closing of the transfer valve, pressure valve, and exhaust valve.
When transferring the reaction liquid from the reaction tank to the cooling tank, the control unit supplies gas from the gas supply means via the ventilation pipe connected to the reaction tank, and the flow rate provided in the exhaust pipe connected to the cooling tank. When the meter detects that the gas for pumping is directly exhausted from the exhaust pipe and the flow rate exceeds the threshold value, the transfer valve, the pressurizing valve, and the exhaust valve are opened and closed so as to stop the gas supply. By controlling, the entire amount of the reaction solution is transferred to the cooling tank, and when the cooling liquid is transferred from the cooling tank to the storage tank, the gas is supplied from the gas supply means via the ventilation pipe connected to the cooling tank and stored. In the flow meter provided in the exhaust pipe connected to the tank, when it is detected that the gas for pumping is directly exhausted from the exhaust pipe and the flow rate exceeds the threshold value, the gas supply is stopped. , A method for automating the production of nano-silver particles using a transfer system that transfers the entire amount of coolant to a storage tank by controlling the opening and closing of transfer valves, pressure valves, and exhaust valves.

The control unit controls the opening and closing of the transfer valve, the pressure valve, and the exhaust valve so that the reaction liquid is pumped to the cooling tank by the gas after the reaction is performed in the reaction tank for a preset time. Item 1. The method for automating the production of nanosilver particles according to Item 1.

The cooling tank has a temperature measuring unit that measures the temperature of the coolant.
A transfer valve, a pressure valve, and an exhaust valve so that when the control unit detects in the side temperature section that the coolant has fallen below a preset temperature, it starts pumping the coolant to the storage tank by gas. The method for automating the production of nanosilver particles according to claim 1 or 2, which controls the opening and closing of the nanosilver particles.

A method for producing nano-silver particles by the method for automating the production of nano-silver particles according to any one of claims 1 to 3.