CN102597068B - 干磨多糖衍生物的方法 - Google Patents

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Abstract

在通过干磨潮湿的多糖衍生物制备颗粒状多糖衍生物的方法中，颗粒在干磨之后的中值长度通过控制多糖衍生物在干磨之前的湿气含量而控制。有利地，所述颗粒在干磨之后的中值长度通过所述多糖衍生物在干磨之前的第一湿气含量而调节至第一值，和通过第二湿气含量调节至第二值。

Description

干磨多糖衍生物的方法
本发明涉及干磨多糖衍生物、特别是纤维素衍生物的方法。
背景技术
多糖衍生物通常作为反应器产物制备，该产物呈脆或块状形式或者可能类似于棉絮。反应器产物通过洗涤纯化。呈这样的形式，潮湿的多糖衍生物仍保持由原料确定的剩余结构。因此，例如，纤维素醚仍可以显示初始纤维素的纤维状结构。这些多糖衍生物通常不适宜用作例如可溶于无机和/或含水介质中的产品。原则上，事实上所有多糖衍生物因此必须被磨细并干燥以便于适宜应用。
纤维素衍生物在工业中定级为重要的多糖衍生物。它们的制备方法、性质和应用描述于例如Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry，5thEdition，(1986)，Volume A5，pages461-488，VCH Verlagsgesellschaft，Weinheimor in“Methoden der organischen Chemie”(methods of organic chemistry)，4thEdition(1987)，Volume E20，Makromolekulare Stoffe，Part Volume3，pages2048-2076，Georg Thieme Verlag，Stuttgart。
EP-B0370447(美国专利4,979,681的同族专利)描述了非破坏性碾磨和同时干燥潮湿的纤维素醚的方法，其中初始湿气含量为20至70wt.%的纤维素醚借助于运输气体运送和同时通过冲击和摩擦而粉碎，以及借助于碾磨的能量干燥至1至10wt.%的剩余湿气含量。
WO96/00748公开了使纤维素醚成粉末的方法，该方法包括将水合纤维素醚挤出通过横截面积为0.0075mm2至1mm2(7.5×10-9m2至1×10-6m2)的孔和将挤出物切碎由此制备所需长度。
这些现有技术方法主要是多步骤的，其使用预干燥器或初步脆化或初步压实装置。而且，在所有的方法中，特别是在对高粘性、高取代的产品的加工过程中，在高分子上的化学和/或热作用总是很高，以致于在碾磨过程中，高分子降解(表现在它们的链长降低)，这可以特别地通过与初始使用的产品的粘度相比粘度或多或少地降低来证明。而且，借助于初步脆化或初步干燥步骤过程中处理的产品表面变为角质化的。
EP-A0954536(美国专利6,320,043的同族专利)公开了一种方法，其中a)多糖衍生物浸湿或溶解于适当量的溶剂例如水中，其中所述溶剂的量基于总重量优选为35至99wt.%，特别优选为60至80wt.%，使得源自多糖起始材料的主要结构例如纤维结构大量移除，和然后b)将多糖起始材料在干燥粉磨机中转化为固态，其中包含在浸湿或溶解的多糖衍生物中的溶剂借助于过加热的蒸气转化为蒸气相，和然后c)任选地，在之后的干燥步骤中，使其在现有技术装置中干燥至所需湿气含量。通过该方法制备的多糖衍生物具有高本体密度和良好的流动性质。由此制备的颗粒的形状因子小于5且大于/等于1，大多数(>50wt.%)的形状因子小于/等于2和产品中的细尘比例降低。形状因子表示(理想地为椭圆体的)物体的最大直径与最小直径之比。
EP-A1127895(US6509461的同族专利)公开了通过以下步骤制备颗粒状水溶性纤维素衍生物的方法a)形成进料组合物，该组合物包含20至50wt.%的纤维素衍生物和50至80wt.%的水，其中纤维素衍生物在进料组合物中溶胀或溶解和b)在高速旋转的冲击式碾磨机中，使进料组合物与热交换气体或载气接触。EP-A1127895教导，颗粒状纤维素衍生物产品的本体密度可以由进料组合物中存在的水含量调节。
但是，在纤维素衍生物的生产和洗涤之后得到的潮湿的纤维素衍生物的水含量通常不是恒定的。在连续法中，水含量通常难以在线测量，特别是如果水含量超过60%时更是如此。因此，通过测量干磨装置的进料组合物中的水含量而调节颗粒状纤维素衍生物的本体密度是不便的。通过微波或近红外(NIR)测量水含量对于粒状潮湿材料而言是已知的。但是，这些过程主要用于粒状物质，但是具有高湿气含量的潮湿多糖衍生物通常具有膏剂或大块的形状。而且，NIR测量需要大量的校正。
本发明的一个目的是能够控制多糖衍生物颗粒在干磨之后的一个或多个关键尺寸。最佳颗粒尺寸取决于多糖衍生物的最终用途。而且，本发明的优选目的是能够影响多糖颗粒在干磨之后的本体密度。
发明内容
本发明的一方面是通过干磨潮湿的多糖衍生物制备颗粒状多糖衍生物的方法，其中所述颗粒在干磨之后的中值长度通过控制所述多糖衍生物在干磨之前的湿气含量而控制。
本发明的另一方面是通过干磨潮湿的多糖衍生物制备颗粒状多糖衍生物的方法，其中潮湿的多糖衍生物在干磨之前的湿气含量通过测量颗粒在干磨之后的中值长度确定。
出乎意料地，已经发现在所述多糖衍生物在干磨之前的湿气含量和所述多糖衍生物颗粒在干磨之后的中值长度之间存在关系，通常为线性关系。已经出乎意料地发现，多糖衍生物在干磨之前的较高湿气含量通常使得多糖衍生物颗粒在干磨之后的中值长度较低，反之亦然。这一发现不仅使得能够针对所给应用生产具有最佳颗粒长度的多糖衍生物，而且也最优化了干磨工艺所需的能量。如EP-A0954536公开，主要结构，例如多糖衍生物中的纤维结构可以通过将多糖衍生物浸湿或溶解于适当量的溶剂(优选为水)中而大量除去。但是，添加高含量的水需要高用量的能量以用于之后蒸发水。本发明允许确定获得具有所需中值长度的多糖衍生物颗粒在干磨之前所需的最小湿气含量。而且，已经发现，测量多糖衍生物颗粒在干磨之后的中值长度可以有效地用于间接确定和如果需要，调节多糖衍生物在干磨之前的湿气含量。
具体实施方式
本发明涉及通过干磨潮湿的多糖衍生物制备颗粒状多糖衍生物的方法。干磨在本领域通常描述为在一个工艺步骤中用一个单元操作同时干燥和碾磨，所述单元操作通常为冲击式碾磨机或空气-清扫冲击式碾磨机。干燥通常使用热空气和机械能的组合完成。热空气是最常用的，而且也可以使用热氮气。热空气和湿产品物流通常经单独的入口进料到碾磨机中，通常热空气来自底部，湿产品在侧入口经进料螺杆系统连接至碾磨机。
用于该方法的多糖衍生物、优选为纤维素衍生物通常可溶于或至少可浸透于溶剂中，所述溶剂优选为水。优选的多糖衍生物的多糖醚和多糖酯，更优选为纤维素醚和酯，最优选为水溶性纤维素醚。它们可以具有一个或多个取代基，该取代基优选为以下类型：羟基乙基、羟基丙基、羟基丁基、甲基、乙基、丙基、二羟基丙基、羧基甲基、磺基乙基、疏水长链支化和未支化的烷基基团、疏水长链支化和未支化的烷基芳基基团或芳基烷基基团、阳离子基团、乙酸根、丙酸根、丁酸根、乳酸根、硝酸根或硫酸根，其中一些基团例如，羟基乙基、羟基丙基、羟基丁基、二羟基丙基和乳酸根能够形成接枝物。根据本发明的多糖的取代基不限于这些基团。典型的多糖衍生物是瓜尔胶衍生物、淀粉衍生物、甲壳质或壳聚糖衍生物，优选为纤维素衍生物，但是根据本发明的多糖衍生物不限于这些。
纤维素衍生物的实例是羟基乙基纤维素(HEC)，羟基丙基纤维素(HPC)，乙基羟基乙基纤维素(EHEC)，羧基甲基纤维素，羧基甲基羟基乙基纤维素(CMHEC)，羟基丙基羟基乙基纤维素(HPHEC)，甲基纤维素(MC)，甲基羟基丙基纤维素(MHPC)，甲基羟基乙基纤维素(MHEC)，羧基甲基纤维素(CMC)，羟基丙基甲基纤维素乙酸盐琥珀酸盐(HPMC-AS)，疏水改性的羟基乙基纤维素(hmHEC)，疏水改性的羟基丙基纤维素(hmHPC)，疏水改性的乙基羟基乙基纤维素(hmEHEC)，疏水改性的羧基甲基羟基乙基纤维素(hmCMHEC)，疏水改性的羟基丙基羟基乙基纤维素(hmHPHEC)，疏水改性的甲基纤维素(hmMC)，疏水改性的甲基羟基丙基纤维素(hmMHPC)，疏水改性的甲基羟基乙基纤维素(hmMHEC)，疏水改性的羧基甲基甲基纤维素(hmCMMC)，磺基乙基纤维素(SEC)，羟基乙基磺基乙基纤维素(HESEC)，羟基丙基磺基乙基纤维素(HPSEC)，甲基羟基乙基磺基乙基纤维素(MHESEC)，甲基羟基丙基磺基乙基纤维素(MHPSEC)，羟基乙基羟基丙基磺基乙基纤维素(HEHPSEC)，羧基甲基磺基乙基纤维素(CMSEC)，疏水改性的磺基乙基纤维素(hmSEC)，疏水改性的羟基乙基磺基乙基纤维素(hmHESEC)，疏水改性的羟基丙基磺基乙基纤维素(hmHPSEC)或疏水改性的羟基乙基羟基丙基磺基乙基纤维素(hmHEHPSEC)。特别优选的纤维素衍生物是在水中具有热絮凝点的纤维素醚，例如，甲基纤维素、甲基羟基乙基纤维素、甲基羟基丙基纤维素和羟基丙基纤维素。
多糖衍生物、优选为多糖醚和多糖酯的生产是本领域已知的。通常生产方法包括通过例如用碱金属氢氧化物处理活化多糖例如纤维素，使由此处理的多糖与衍生化试剂例如醚化或酯化试剂反应，和洗涤多糖衍生物以除去副产物。在洗涤步骤之后，多糖衍生物的湿气含量通常为30至60%，典型为45至55%，基于潮湿的多糖衍生物的总重量。尽管优选的洗涤液体可以取决于多糖衍生物的具体类型，但是优选的洗涤液体通常为水、异丙醇、丙酮、甲基乙基酮或盐水。更优选的洗涤液体通常为水或盐水。任选地，先将多糖衍生物干燥，然后将溶剂添加到多糖衍生物中以用于湿气控制，但是这一过程是较不优选的。优选地，在生产、洗涤和任选的冷却之后直接获得的多糖衍生物用作本发明的起始物质。纤维素衍生物通常在20至120℃、优选为65至95℃的温度洗涤。溶剂-潮湿的、优选为水-潮湿的滤饼在洗涤和将多糖衍生物与洗涤液体分离之后获得。潮湿的多糖衍生物通常以潮湿的颗粒、潮湿的块料和/或潮湿的膏体的形式获得。
根据本发明一方面，多糖衍生物通过将多糖衍生物从其在液体例如水中的悬浮液中分离获得，然后使其在干磨装置中经受干磨。颗粒在液体中的悬浮液可以源自如上所述的多糖衍生物的生产和洗涤。从悬浮液中分离多糖衍生物可以按已知方式例如离心进行。
根据本发明的另一方面，干燥的多糖衍生物和液体例如水可以在混配机中混合，然后根据本发明的方法使由此获得的潮湿的多糖衍生物在干磨装置中经受干磨。混配机优选地允许彻底和剧烈的混合。有用的混配机是例如，制粒机、捏合机、挤出机、压机、或辊式磨碎机，其中多糖衍生物和液体的混合物通过施用剪切力和混配例如双螺杆混配机来均化。同向旋转以及反向旋转的机器是适宜的。在双螺杆混配机的情况下，具有水平排列的搅拌刀片的所谓分槽捏合机是特别适宜的，所述两个搅拌刀片彼此深度啮合并且进行相互的剥离作用。适宜的单轴连续捏合机包括所谓的混配机，其为部件结构的高性能混合机，由多部件可加热和可冷却的混合机筒以及单边安装的刀片混合机组成(制造商：Lipp，Germany)。也适宜的是所谓的销连接机筒挤出机(pinned cylinder extruders)或挤出机(制造商：Berstorff，Germany)。装进外壳的销用作邻接物以便于防止捏合的物质与轴一起旋转。在水平组件中具有所谓双-刀片sigma搅拌器的捏合机混合机(制造商：Fima，Germany)是特别适宜的。刀片以不同的速度操作并且它们的旋转方向可以逆转。具有垂直排列的混合机轴的搅拌的容器也是适用的，条件是适宜的流动挡板安装在容器壁上以便于防止捏合的物质与搅拌器轴一起旋转，并且以该方式剧烈的混合作用施用于捏合的物质(制造商：Bayer AG)。也适宜的是具有行星式搅拌器和内嵌均化器的双-壁混合容器。
控制多糖衍生物在干磨之前的湿气含量是本发明方法的要点。在干磨之前的湿气含量优选为30%或更多，更优选为50%或更多，最优选为55%或更多，基于潮湿的多糖衍生物的总重量。在干磨之前的湿气含量优选为98%或更少，更优选为80%或更少，最优选为70%或更少，基于潮湿的多糖衍生物的总重量。使干磨之前的最佳湿气含量适应于颗粒在干磨之后的中值长度。湿气含量可以通过ASTM方法D-2363-79(1989重新通过)确定，但是优选地其通过测量颗粒状多糖衍生物在干磨之后的中值长度和确定颗粒在干磨之后的中值长度与多糖衍生物在干磨之前的湿气含量之间的关系(如以下所述)来间接确定。
根据本发明优选的实施方式，颗粒在干磨之后的中值长度是通过a)控制和b)改变或调节多糖衍生物在干磨之前的湿气含量而a)受控制的和b)改变或调节的。
根据本发明另一种优选实施方式，所述颗粒在干磨之后的中值长度通过所述多糖衍生物在干磨之前的第一湿气含量而调节至第一值，和通过第二湿气含量调节至第二值。
在本发明的一方面，颗粒在干磨之后的中值长度通过控制多糖衍生物在干磨之前的湿气含量而控制。
在本发明的另一方面，潮湿的多糖衍生物在干磨之前的湿气含量通过测量颗粒在干磨之后的中值长度而确定。
确定和/或控制所给多糖衍生物在干磨之前的湿气含量、特别是用于确定和调节所给多糖衍生物在干磨之后的所需中值长度所需最佳湿气含量的优选方法包括以下步骤
a)干磨潮湿的多糖衍生物的至少3个、优选为至少4个、更优选为至少8个样品，每个样品在干磨之前具有不同的湿气含量，和在干磨每一个样品之后测量所述颗粒的中值长度，
b)确定所述颗粒在干磨之后的中值长度和所述多糖衍生物在干磨之前的湿气含量之间的关系，和
c1)使所述多糖衍生物在干磨之前的湿气含量适应所述颗粒在干磨之后的所需中值长度或
c2)将得自步骤b)的关系应用于潮湿的多糖衍生物，从而通过测量所述颗粒在干磨之后的中值长度确定所述多糖衍生物在干磨之前的湿气含量。
多糖衍生物在干磨之前的湿气含量的确定或控制有利地用于控制颗粒在干磨之后的本体密度。
优选地，颗粒在干磨之后的中值长度和所述干磨之前的湿气含量之间的确定的关系用作连续干磨工艺中的工序间控制，其中确定干磨颗粒的中值长度且将其用于设定和任选地调节所述多糖衍生物在干磨之前的湿气含量。最优选地，工序间控制在线进行。
使多糖衍生物在干磨之前的最佳湿气含量适应颗粒在干磨之后的所需中值长度不仅改善了对干磨之后颗粒尺寸的控制，而且最优化了干磨步骤中所需的能量。本发明的方法可以避免不经济地过量给水（这些水是在之后干燥步骤中需要蒸发）或给水不足（这将会导致产品具有不期望性能）。而且，颗粒的中值长度可以在无需改变干磨装置或工艺的参数的情况下受控制和任选地调节或改变，所述参数例如圆周速率、空气或气体通过碾磨机的流量(m3/h)。当需要中值长度时或当中值长度不满足所需产品规格并且需要调节时，这样的变化可以无需中断干磨过程通过控制多糖衍生物在干磨之前的湿气含量而达到。这使得本发明的方法非常有效。
如果在具体工艺中需要，其中干磨在旋转式干磨装置中进行，除了控制多糖衍生物在干磨之前的湿气含量之外，颗粒在干磨之后的中值长度可以通过控制和任选地改变或调节干磨装置的圆周速率而受控制和任选地改变或调节。干磨装置的圆周速率优选地控制和任选地改变或调节为35至140m/s，更优选为45至120m/s，最优选为55至115m/s。
在干磨之后，多糖衍生物的中值颗粒长度优选为至少50微米，更优选为至少60微米，最优选为至少70微米。多糖衍生物的的中值颗粒长度优选为至多2000微米，更优选为至多600微米，最优选为至多350微米。颗粒的长度定义为颗粒轮廓内颗粒的相对端之间的最长径直距离，称为LOP(颗粒的长度)。"径直"表示没有弯曲部分或分支部分。LOP优选地通过高速图像分析系统测量，该系统将粒度与形状分析组合。该特定的图像分析方法描述于：W.Witt，J.List，Current Limits of Particle Size and ShapeAnalysis with High Speed Image Analysis，PARTEC2007。
LOP(50,3)是中值长度并且如下定义：
所有的粒度分布，例如LOP可以显示和应用为数目(0)、长度(1)、面积(2)或体积(3)分布。优选地，LOP的体积分布计算为总分布Q3。颗粒长度值内的体积分布LOP50,3由逗号后的数字3指明。反映中值的名称50代表颗粒分布的长度的50%小于以μm计的所给值以及颗粒分布的长度的50%大于以μm计的所给值。50%LOP值通过图像分析器软件计算。高速图像分析系统作为动态图像分析(DIA)system QICPICTM可商购自Sympatec GmbH，Clausthal Zellerfeld，Germany。该系统分析颗粒的形状并且将颗粒潜在的卷缩也考虑进去了。其比其它方法提供对真实粒度的更为精确的测量。动态图像分析(DIA)系统QICPICTM更详细地描述于Witt，W.，U.，List，J.:Direct Imaging of very fast Particles Opens the Application of Powerful(dry)Dispersion for Size and Shape Characterization，PARTEC2004，Nuremberg，Germany。
在确定颗粒在干磨之后的所需颗粒的中值长度(LOP)的适当湿气含量之后，将该适当湿气含量与多糖衍生物的实际湿气含量相比较。根据该结果，使多糖衍生物保持不变，或使多糖衍生物与溶剂接触以达到多糖衍生物的所需湿气含量。通常使多糖衍生物与溶剂接触，该溶剂溶解、部分溶解或浸湿多糖衍生物。多糖衍生物通常在0至75℃、优选为8至75℃、更优选为8至60℃，最优选为15至40℃的温度与溶剂接触。
适宜浸湿或溶解的溶剂是其分子具有极性基团的溶剂，所述极性基团优选地包含杂原子氮、硫或氧。但是，也可以使用烃和卤化烃。优选的溶剂是水，醇例如甲醇、乙醇或异丙醇，或酯例如乙酸乙酯和乙酸丁酯。特别优选的溶剂是水。本申请使用的术语“溶剂”也包括溶剂的混合物。
潮湿的多糖衍生物(其通常呈潮湿的颗粒、潮湿的块料和/或潮湿的膏体的形式)可以在已知干磨装置中进行，所述装置例如气体-清扫冲击式碾磨机、优选为空气-清扫冲击式碾磨机，其中使多糖衍生物经受冲击和/或剪切应力。适宜的碾磨机是，例如，锤式碾磨机、筛选类型碾磨机、销式碾磨机、盘式碾磨机、喷射碾磨机，或优选为分级碾磨机。溶剂的过热蒸气，例如过热的蒸汽、或蒸汽/惰性气体混合物或蒸汽/空气混合物可以用作热交换气体和运载气体，这些更详细地描述于欧洲专利申请EP0954536A1和EP1127910A1。在本发明的干磨法中，多糖衍生物在干磨之后的湿气含量通常降至1至20%，优选为1至10%，更优选为1至5%，基于潮湿的多糖衍生物的总重量。
本发明通过以下实施例进一步说明，且不认为这些实施例限制本发明的范围。除非指出，否则所有的份和百分比均基于重量。
实施例
实施例1
将呈滤饼状的METHOCELTMF75M纤维素醚从机械清洗装置中取出，所述纤维素醚的甲氧基基团取代程度为27.0-30%和羟基丙基基团取代程度为4.0-7.5%，在20℃以2%水溶液测得的粘度为75,000mPa.s。METHOCELTMF75M纤维素醚可商购自The Dow Chemical Company。在从清洗装置中将滤饼取样之前，滤饼已经用热水洗涤，然后在筛分-螺旋-离心机中脱水。潮湿的滤饼的剩余湿气含量为50%，对应于1.0kg水每kg的干燥产品的水含量和21℃的温度。120kg/h的滤饼经碾磨进料装置(Altenburger MaschinenJaeckering GmbH，Hamm，Germany)进料到空气清扫冲击式碾磨机(UltrarotorIII，Altenburger Maschinen Jaeckering GmbH，Hamm，Germany)中。容器搅拌器的底部刀片将滤饼压进安装在容器底部的单个augur螺杆(single augurscrew)中。迫使湿润的产品穿过穿孔板直接进入第一和第二碾磨阶段之间的冲击式碾磨机的一侧。碾磨机装备有7个碾磨段，并且以105m/s的圆周速率操作。底部三个碾磨段装备有标准碾磨杆。涡轮杆安装在第四碾磨段中。具有12个刀片的同向旋转指状筛轮安装在第7碾磨段的顶部上。碾磨机护套的内部具有标准Altenburger褶皱状固定碾磨板。
将温度为约170℃的热空气流以4000m3/h进料到碾磨机的底部空气入口。这使得能够达到低于5%的最终产品湿气含量。将磨细和干燥的产品与空气分离。用筛网尺寸为160μm的旋转筛从产品中移除所需材料的过尺寸颗粒。制备出自由流动产品，其中值颗粒产度LOP50,3为267μm，意味着颗粒长度的50%小于267μm和50%大于267μm。称为LOP的颗粒长度和称为LOP50,3的基于体积分布计算的中值颗粒长度通过图像分析器(高速图像分析器传感器QICPIC，Sympatec，Germany，具有内径为4mm的干燥分散器RODOS/L，和干燥进料器VIBRI/L和划分软件WINDOX5，版本5.3.0和M7镜头)测量。颗粒的长度(LOP)定义为颗粒轮廓内颗粒的相对端之间的最长径直距离。
实施例2-4
将呈滤饼形式的与实施例1中相同的METHOCELTMF75M纤维素醚从机械清洗装置中取出。在从清洗装置中取样滤饼之前，滤饼已经用热水洗涤，然后在实施例1中的筛分-螺旋-离心机中脱水。然后用切碎机将潮湿的滤饼转移至可商购的连续夹套犁铧制粒机。将温度为约4℃的水喷洒进制粒机中的滤饼上。湿气含量增加，温度降至表1中所示的水平。然后将所得的湿润颗粒状物进料到与实施例1中相同的空气清扫冲击式碾磨机中。调节热空气流温度以将最终产品干燥至低于5重量%的湿气含量。所需材料的过尺寸颗粒按照实施例1中的过程从产品中移除。中值颗粒长度LOP50,3按照实施例1中的过程测量。
表1
表1显示了中值颗粒长度LOP50,3与湿气含量之间根据下式的关系：
LOP50,3=599.94-6.7022*[湿气%]，
其中R2为0.9694，与湿气含量之间的斜率为负数，即当湿气含量增加时颗粒长度降低。
实施例5-10
可商购的连续混配机用于将水添加到可商购自The Dow ChemicalCompany的干燥METHOCELTMK100M纤维素醚中。混配机夹套装有-8℃至13℃的流体。
将METHOCELTM K100M纤维素醚以30kg/h的进料速率连续进料到混配机中，该纤维素醚的甲氧基基团取代程度为19-24%和羟基丙基基团取代程度为7-12%，在20℃以2%水溶液测得的粘度为100,000mPa.s，湿气含量为4.6%。将温度为约25℃的水以36至118kg/h的速率连续添加到混配机中，使得湿气含量为约55至81%，温度为25℃，如表2所示。将湿润的产品经运输带连续运输进碾磨机进料装置(Altenburger Maschinen JaeckeringGmbH，Hamm，Germany)中。容器搅拌器的底端刀片将膏剂压进安装在容器底部的单个augur螺杆中。迫使湿润的产品穿过穿孔板直接进入第一和第二碾磨阶段之间的Ultrarotor II“S”冲击式碾磨机(Altenburger MaschinenJaeckering GmbH，Hamm，Germany)的一侧。碾磨机装备有7个碾磨段。底部三个碾磨段装备有标准碾磨杆。涡轮杆安装在第四碾磨段中。具有12个刀片的同向旋转指状筛轮安装在第7碾磨段的顶部上。碾磨机护套的内部具有标准Altenburger褶皱状固定碾磨板。
冲击式碾磨机的转子以114m/s的圆周速率操作。以1000m3/h将热气体流即氮气进料到碾磨机的底部。使用旋风分离器将干燥的产品与氮气分开。最终产品湿气含量小于3重量%。称为LOP50,3的中值颗粒长度按照实施例1-4中的过程测量。
中值颗粒长度LOP50,3显示了根据下式的与湿气含量的关系：
LOP50,3=+732.05-7.3891*[%湿气]，
其中R2为0.9792，且斜率为负数，即LOP50,3随湿气含量的增加而降低。
本申请使用的本体密度定义为所取物质的质量与表观体积之比，称为未拍实本体密度，以及所取物质的质量与拍实体积之比，称为拍实本体密度。测量这些本体密度的有用过程描述于United States Pharmacopeia24，Test616"Bulk Density and Tapped Density,"United States Pharmacopeia Convention，Inc.，Rockville，Maryland，1999。制备的纤维素醚颗粒的本体密度离线测量。
表2
表2中的结果说明颗粒状多糖衍生物在干磨之前的湿气含量与颗粒状多糖衍生物在干磨之后的LOP50,3和本体密度之间的关系。LOP50,3的测量可以在线进行并且是用于间接确定多糖衍生物在干磨之前的湿气含量和干磨之后的本体密度的快速工序间控制。这使得湿气含量适应所需中值长度和适应颗粒在干磨之后的所需本体密度。
未拍实本体密度显示了根据下式的与LOP50,3的关系：
未拍实本体密度=+569.09-1.351*[LOP50,3]，
其中R2为0.952，且斜率为负数，即未拍实本体密度随LOP50,3增加而降低。
拍实本体密度显示了根据下式的与LOP50,3的关系：
拍实本体密度=+746.07-1.623*[LOP50,3]，
其中R2为0.944，且斜率为负数。
未拍实本体密度显示了根据下式的与湿气含量的关系：
未拍实本体密度=10.286*[%湿气]-440.33
其中R2为0.9898。
拍实本体密度显示根据下式的与湿气含量的关系：
拍实本体密度=12.369*[湿气%]-467.39
其中R2为0.9829。

Claims (13)

1.通过干磨潮湿的纤维素衍生物制备颗粒状纤维素衍生物的方法，其中通过控制和调节所述纤维素衍生物干磨之前的湿含量而控制和调节所述纤维素衍生物颗粒在干磨之后的中值长度，所述干磨在冲击式碾磨机或空气-清扫冲击式碾磨机中进行。
2.权利要求1的方法，其中所述纤维素衍生物颗粒在干磨之后的中值长度通过所述纤维素衍生物在干磨之前的第一湿气含量而调节至第一值，和通过第二湿气含量调节至第二值。
3.权利要求1的方法，其中所述干磨在旋转式干磨装置中进行，除了控制所述纤维素衍生物在干磨之前的湿气含量之外，所述纤维素衍生物颗粒在干磨之后的中值长度通过控制所述干磨装置的圆周速率而控制。
4.权利要求1的方法，包括以下步骤
a)干磨潮湿的纤维素衍生物的至少三个样品，每个样品在干磨之前具有不同的湿气含量，和在干磨每一个样品之后测量所述纤维素衍生物颗粒的中值长度，
b)确定所述纤维素衍生物颗粒在干磨之后的中值长度和所述纤维素衍生物在干磨之前的湿气含量之间的关系，和
c1)使所述纤维素衍生物在干磨之前的湿气含量适应所述纤维素衍生物颗粒在干磨之后的所需中值长度。
5.通过在气体清扫冲击式碾磨机中干磨潮湿的纤维素衍生物制备颗粒状纤维素衍生物的方法，其中所述潮湿的纤维素衍生物在干磨之前的湿气含量通过测量所述纤维素衍生物颗粒在干磨之后的中值长度确定。
6.权利要求5的方法，包括以下步骤
a)干磨潮湿的纤维素衍生物的至少三个样品，每个样品在干磨之前具有不同的湿气含量，和在干磨每一个样品之后测量所述纤维素衍生物颗粒的中值长度，和
b)确定所述纤维素衍生物颗粒在干磨之后的中值长度和所述纤维素衍生物在干磨之前的湿气含量之间的关系，和
c2)将得自步骤b)的关系应用于潮湿的纤维素衍生物，从而通过测量所述纤维素衍生物颗粒在干磨之后的中值长度确定所述纤维素衍生物在干磨之前的湿气含量。
7.权利要求6的方法，其中所述纤维素衍生物颗粒在干磨之后的中值长度和所述干磨之前的湿气含量之间的确定的关系用作连续干磨工艺中的工序间控制，其中确定干磨颗粒的中值长度且将其用于设定和任选地调节所述纤维素衍生物在干磨之前的湿气含量。
8.权利要求7的方法，其中所述工序间控制在线进行。
9.权利要求1-8中任一项的方法，其中所述纤维素衍生物在干磨之前的湿气含量的确定或控制用于控制所述纤维素衍生物颗粒在干磨之后的本体密度。
10.权利要求1-8中任一项的方法，其中所述纤维素衍生物已通过从纤维素衍生物在液体中的悬浮液中分离纤维素衍生物获得，然后使该衍生物在干磨装置中经受干磨。
11.权利要求1-8中任一项的方法，其中将干燥纤维素衍生物和液体在混配机中混合，然后使由此得到的潮湿的纤维素衍生物在干磨装置中经受干磨。
12.权利要求1-8中任一项的方法，所述纤维素衍生物在干磨之前的湿气含量为30至98%，该湿气含量在干磨之后降至1至20%，基于所述潮湿的纤维素衍生物的总重量。
13.权利要求1-8中任一项的方法，其中所述纤维素衍生物颗粒的中值长度通过高速图像分析确定。
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