[发明专利]微粒物质的静电喷洒装置和方法

说明书

本发明涉及微粒物质的静电喷洒装置和方法。

已经有各种各样方法用于喷洒液基物质，例如气溶胶式喷洒器已得到广泛应用。这种喷洒器用于喷洒个人用的护肤品和卫生制剂(例如香水、除臭剂、化妆品等)特别方便。通常在这种应用中，活性成分事实上是固体物质，为便于喷洒使它悬浮在或分散在适当的液体载体中。

按照本发明的一个方面，提供一种喷洒微粒物质的方法，该方法包括将高电压加在一团物质上，使得微粒带电荷，由此推动微粒离开上述一团物质。

按照本发明的第二方面，提供一种喷洒微粒物质的方法，该方法包括将高电压加在一团物质上，使得存在于这团物质的一个或多个表面上或邻接该表面的物质微粒带电荷，从而产生电场，由于该电场的作用微粒便从该表面飞出。

本发明的特征在于不需要任何液体媒体来悬浮粒子物质。而且在微粒从这团物质飞出之前将高压加在这团微粒物质上。

应用静电场来喷洒微粒物质本质上是已知技术。例如，根据国际专利申请No.WO94/19042(Balachandran等)的说明，已知吸入物质在呼吸道内的沉积位置受到在吸入物质粒子上所带静电荷量的影响。该国际申请专利No.WO94/19042公开一种装置，在这种装置中，使要投送的药物分散成可吸入粒子的形式(气溶胶液体或粉末)进入由该装置承口确定的通道内。并在该通道内设置电极，从而将静电荷加在如此喷洒的粒子上。这样，在喷洒粒子穿过由配置电极形成的电荷区域时便可以以可控的方式改变加在从特殊型式喷洒装置喷洒出来的粒子上的静电荷。这种改变被认为包括在粒子上静电荷量的增加、降低、改变电荷符号和中和。

采用这种配置，很难保证在粒子上获得均匀的静电荷量，因为粒子被分散在吸入的空气流中并穿过由电极形成的电场。因此在空气流中不同位置的粒子倾向于得到不同量的静电荷，导致粒子具有广谱的静电荷。

另一种静电喷洒法用于将塑料喷涂在制品上。塑料首先喷在制品上，形成一层相当厚的层，然后加热固化形成连续层。通过输送空气使该微粒塑料流体化，形成流体，在流体化之后再使其横穿电晕放电电极，使其充上电荷。在这种喷涂技术中，所用微粒塑料具有很高的体电阻率(通常为10¹⁴Ωcm或更高)，即使电压加在一团这种塑料上，它也不能形成喷雾，因为塑料的高绝缘特征大大妨碍所加电压通过这团塑料的传导和电荷渗透这团塑料。电荷的非传导性是非常需要的，因为这种喷涂技术通常要求形成相当厚的塑料粘附涂层，为了保证在喷涂和随后沉着粒子的加热与固化之间相当长的时间内塑料粘着在靶物上，物质的喷涂法及电荷的非传导性(即缺乏电荷耗散)是一个重要因素。

相反，在本发明的方法中，微粒物质的电阻率倾向于比上述制品喷涂法中所用塑料的电阻率低，以便通过电荷渗透这团物质使粒子带电荷(不是利用电晕放电法带电荷)。通过电力使微粒物质粘附的能力倾向于降低，但一般说来，待沉积层的厚度倾向于显著减少，在重力是一个影响因素时，粘着力主要依赖微粒物质喷涂的表面湿润性或粘性。另外在实施本发明方法时，为传送微粒物质不需要形成气态流体。而用电场作手段推动粒子。

如上所述，因为在实施本发明时应用较低的电阻率，由于产生的电力的作用对表面的粘着力倾向于减少，这是因为发生电荷的渗漏或耗散。但是如果待喷涂的表面是润湿的或者粘性则可以补偿这种粘着力的降低。在某些情况下，将某种形式的粘着促进剂抹在待喷涂的表面上和/或加在微粒材料中可以帮助固定喷涂的微粒物质。

一团微粒物质可以装在具有排出口的容器中，至少在喷洒期间，这团物质的表面在该开口上露出。

所加的电压可以是正电压或负电压(最好是正电压)，典型地在3～40kV的范围，通常小于30kV，即3～25kV。本发明的重要特征是，选择电压目的是防止或尽量减小电晕放电。因此，如果在没有微粒物质的条件下使装置处于操作状态，则选择的电压是使得在没有上述物质时，在装置上便基本上完全没有电晕放电。在本发明中，电晕放电是不需要的，与此相反，在先有技术中电晕放电是重要的。

在某些情况下，需要应用可以交替正负极性输出的高压发生器，以便例如进行缓冲或使得可以喷涂否则很难进行静电喷涂的靶件(例如头发，特别是干的细发)，如我们的先有专利EP-A-468735、EP-A-468736和PCT-A-WO94/13063所述，这些专利的内容包含在本文中，进入上下文。我们先有的专利EP-A-120633、482814、486198、503766和607182的其他特征可以用于实施本发明，这些专利说明公开的内容也包含在本文中，进入上下文。