超臨界流体とは、温度及び圧力がいずれも臨界点以上にある液体をいう。超臨界条件下のガスは、超臨界流体（SF）とも呼ばれ、臨界温度（Tc）と臨界圧力（Pc）以上にあり、流体として存在する物質である。通常は二酸化炭素（CO 2）、窒素（N 2）などがある。

超臨界流体の応用

一、超臨界流体抽出

超臨界CO 2は無毒、無腐食性、燃焼不可、純度が高く、かつ価格が低いなどの利点があり、優れた物質移動特性を持ち、拡散係数が大きく、粘度が低い。他の超臨界流体と比較して、相対的に低い臨界圧力と感受性臨界温度を有し、感熱性生物製品と天然製品の処理に適している。

超臨界CO 2流体抽出（SFE）分離プロセスの原理は、超臨界流体の溶解能力とその密度との関係、すなわち圧力と温度が超臨界流体の溶解能力に与える影響を利用して行われる。超臨界状態では、超臨界流体を分離すべき物質に接触させ、極性の大きさ、沸点の高さ、分子量の大きさの成分を選択的に順次抽出させる。もちろん、各圧力範囲に対応して得られた抽出物は単一ではあり得ないが、条件を制御して最適な割合の混合成分を得ることができ、その後、減圧、昇温の方法によって超臨界流体を通常のガスにすることができ、抽出された物質は*または基本的に析出し、分離精製の目的を達成することができるので、超臨界CO 2流体抽出過程は抽出と分離過程を組み合わせたものである。

二、超臨界流体発泡

材料の泡化はその密度を下げ、その機能化応用を広げる有効な方法である。発泡材料は品質が軽く、断熱、吸音、耐震、比強度が高く、価格が安いなどの特徴があり、日用品包装、スポーツ器材、医療設備部品、自動車工業及び建築などの分野に広く応用されている。

超臨界流体発泡技術はここ20年急速に発展してきた微孔プラスチックの製造方法である。得られた微孔プラスチックの泡孔サイズがより小さく、泡孔密度がより高く、総合性能もより優れており、また、超臨界流体の発泡成形方式が多様であり、高温溶融温度ポリマーの発泡に適している。そのため、この技術は特殊工程用プラスチック発泡体の製造に新しい方法を提供した。

他の発泡方式に比べて、超臨界流体発泡は主に間欠法、連続押出法を含む。

バッチ法

間欠法は静止発泡方式に属し、通常はポリマーサンプルをオートクレーブ内に入れ、静止吸着を行い、その後飽和温度とポリマーガラス転移温度の関係に基づいて、一次圧力または二次油浴昇温の方式を選択し、ポリマー発泡を行う。しかし、一次圧力でも二次昇温でも、その溶融温度よりもはるかに低い温度が必要であるため、間欠式発泡プロセスはポリマー溶融温度に制限されない。

また、間欠式発泡装置の構造は比較的簡単で、制御性が強く、微孔ポリマーの成形メカニズムの研究とプロセスパラメータの決定を行う有効な方法だけでなく、射出成形と押出成形設備の設計とプロセスパラメータ条件の決定にも一定の指導を提供することができる。

れんぞくおしだしほう

超臨界押出発泡は動発泡方式に属し、伝統的な押出または射出成形に基づいており、工業化生産に適した発泡方式である。その伝統的な押出、射出成形との主な違いは、特殊な設備及び技術手段を通じて超臨界流体を押出機又は射出機の溶融樹脂可塑化段に超臨界流体を注入し、超臨界流体とポリマー溶融体を高温高圧下で均一系を形成し、最後に、射出成形型又は押出時の圧力降下により発泡し、冷却成形する必要があることである。