CN85104032A - 微粒和液滴的包衣方法及装置 - Google Patents

Abstract

在固体粒子状或粘稠液滴状的芯子材料上[27]、用包衣材料[21]制作胶囊，使单个粒子和单个粘结性包衣通过这个主要是将这两种原料的悬浮液供给到旋转表面[13]，悬浮液由于离心作用，借助旋转表面而分散到相对大的包衣过的粒子上[27、27a]和包衣材料的相对小的液滴[21a]上。单纯包衣材料的凝固液滴可再循环成为混悬液。在悬浮液到达旋转表面之前，让芯子材料的单个的组分在包衣材料中分布，从而使全部粒子得到包衣。

Description

本发明涉及一种用于固体微粒或粘稠液滴的包衣及微囊包制的方法和装置。具体地说，本发明涉及的一些方法和装置的改进在微囊包制工艺及其效果方面在现有技术中是没有前例的。

固体微粒或液滴的包衣或微囊包被广泛用于保护包衣的物质不受环境的影响，以及/或控制其释放时间和/或使其加工特性得以改善。包衣或微囊包制的典型产品为药品、农药、染料等。

为数众多的包衣或微囊包制技术在现有技术中已经应用，其中有许多在约翰·威利和桑恩斯所著的《化学技术百科全书》第三版第15卷第470～493页（1981年）中已有叙述。一般说来，这些技术总有一个或更多的重大缺点，包括：成本高;不适用于直径小于200微米的微粒包衣;复杂性;在包衣材料凝固之前芯子与包衣材料之间的接触时间长;不能用所需包衣材料湿润和包盖芯子微粒;不能有效地将已经包衣的微粒从末经使用过的包衣材料中分离出来，而且，不能有效地利用甚至浪费包衣材料。另外很重要的一点是有许多方法用过后都容易使已经包衣的微粒结块，而且薄膜材料的选择余地很有限。大多数方法从成本角度考虑都有缺点，因为，这些方法在大规模工业生产的成批（批量）生产工艺中难以控制，而且，这些方法均需使用一种包衣溶剂，不能使用熔化的包衣材料，而后者不需要去除溶剂，也不必配备有关的处理设备。

现有技术中包括了人们力图提供没有上述缺点的包衣技术的一些尝试。例如，在美国专利第4，386，895号（索迪克森Sadickson）中揭示了一种旋转装置，该装置有一些呈幅射状伸出的导管，导管上的空心针状物向外幅射地伸入胶体材料储存器内。该装置旋转时，液体芯子材料受离心力的作用，通过导管和针状物使该液体芯子材料在针状物的末端形成小滴，这些小滴由于离心作用，被甩入一胶体材料层内，这一胶体层由于旋转作用所产生的离心力而在储料器外壁上形成的。液体芯子材料的小滴就是这样被包上胶体材料的。该技术用于预期目的时效果良好。然而，它只限于在芯子材料为液体时使用（即：不可用于固体微粒的微囊包胶）。而且包衣过的小滴的大小取决于针状物的内径。述及后一种限制时，实际上针状物的最小尺寸是有限度的，尤其是必须让粘稠芯子液体通过这些针状物时更是如此。

在美国专利第2，955，956号（鲍等人）中，在用来输送包衣材料的悬浮液混合剂的进料管的下面置放一个旋盘转台。该悬浮液被分布在旋转盘的表面并形成一层包衣材料的薄膜。让粒状固体作环形流动，冲撞在旋转盘表面的薄膜上，将粒状固体包上包衣材料，然后，经过包衣的粒状固体被甩到或以其他方式从旋转盘上落下并用于热空气对准落下的粒状固体吹干凝固。接着，向旋转的簿膜上输进第二次颗粒环形流，以清除未曾使用过的薄膜，保证充分利用所有的簿膜。同样，这一技术在某些场合下，即诸如盐类的微粒加上添加剂包衣时是令人满意的，然而，不能很方便地将这种技术用于液滴包衣。而且，因为清除环形流最外面的粒子不可能和该环形流最里面的粒子包覆一样数量的包衣材料，使用这种技术不可能使所有粒子的包衣层达到一致均匀。因此，鲍等人的技术更适用于在粒子表面广泛分布添加剂，而不适用于粒子包衣。

授于威尔逊等人的英国专利第1，090，971号揭示了一种固体微粒的微囊包制方法，该方法把固体微粒置于挥发性液体的树脂包衣材料的稀释溶液中，形成稀释悬胶液，然后在旋转盘上甩开该悬胶液，使之成为含有雾化包衣溶液和已经包衣的粒状小滴的雾散布开。然后，将这些由小滴组成的的雾露置于温度高于包衣溶剂沸点的蒸汽下，这样，多余的液体溶剂即可挥发掉，以留下那些经过包衣的粒子以及与大小相同的包衣材料中的粒子。然而，这种工艺需要使用一种含有极少量待包衣粒子的原料溶液，这就需用高温经过挥发，除去大量未用完的原料液体，而且，也不能根据粒子的大小，将已经包衣的粒子与包衣材料中的粒子分开。

因此，本发明的目的是提供一种可用于固体微粒及粘稠液滴包衣或微囊包制的改进方法和装置。

本发明的另一目的是提供一种粒子的微囊包胶方法及装置，至少可以为大多数粒子单独、分别地而不是成团结块地包衣，同时，提供经过改进的装置，将不需要及未用完的液体包衣材料和已经包衣的粒子分开。更具体地说：本发明的一个目的是提供一种包衣工艺和装置，包括可根据不同大小的已经包衣的粒子和未用完的液体包衣材料作有控制的机械或人工分离，该方法对固体或粘稠液体粒子不论是用含有液体溶剂的材料，还是采用熔化的包衣液体，也都同样适用，而且，芯子微粒或小滴对包衣材料润湿性比较起来并非重要，因此，这种方法即可广泛地用于各种不同的芯子微粒及包衣材料。

本发明的另一目的是提供一种方法和装置，用于大小范围较广的固体微粒和粘稠液滴，包括直径为200微米以下的液滴和微粒包衣或微囊包胶。

本发明还有一个目的，即提供一种与现有技术相比，其复杂性大大降低、速度大大加快、成本较低的固体微粒或粘稠液滴连续包衣或微囊包胶的方法和装置，这种方法和装置还可避免包衣粒子附聚结块的问题。

本发明的另一目的，即提供一种方法和装置，可方便地将第一次加工过程中未曾用尽的包衣材料输回加工系统继续供固体微粒或粘稠液滴包衣或微囊包胶使用。

本发明的另一目的是提供一种通过调节任何一些工艺参数即可便利地调节包衣厚度的固体微粒或粘性液体小滴包衣或包胶的方法和装置。

本发明的另一目的是提供一种固体微粒及粘稠液滴包衣和微囊包胶的方法和装置，使芯子及包衣材料在包衣材料凝固之前的接触时间足够短，以防止一些不稳定材料降解，或者当这些材料部分或全部混合时，防止一种材料溶于另一种材料中。

本发明提供了一种用液体包衣材料在微粒包衣的工艺中使用的方法，采用此法可以获得单个包衣的粒子，同时可以很方便地把包衣过的粒子从多余的包衣液体中取出，而这些粒子是混合在悬胶液中的。这个方法包括向一旋转表面上供给悬胶液，从而使该胶液分离成已经包衣的粒子以及从该旋转表面上向四周甩出的雾化液滴，以一定的速度旋转该表面以产生大量预定大小的液滴，而这种液滴是小于已包衣过的粒子。

因此，根据本发明，将待包衣的芯子材料的固体微粒或液滴分布于熔化的或溶解的包衣材料中，配成悬胶液，然后把混有两种材料的悬胶液送至一旋转盘、旋转台或其他旋转装置的表面。对工艺参数，特别是旋转盘或其他旋转速度要有控制，从而使旋转盘或其他类似装置加于悬胶液的离心力能够致使该悬胶液向旋转盘的四周散开，液体逐步变薄，并将包衣过的粒子从多余包衣材料中分离，由于该悬胶液分散成了（1）大的已经包衣的粒子，（2）由旋转盘及其类似装置四周液体包衣材料的薄膜的雾化而形成的多余包衣材料的很小的雾化液滴，因此，根据本发明，使用旋转盘及其类似装置通过机械或人工的方法把多余的包衣液体从各个已经包衣的粒子之间分离出来，并将分离出来的液体以小于包衣过的粒子大小的雾化小滴的形式分散开来。最重要的一点是，为了达到所需的分离及分散目的，本发明把旋转盘的旋转速度和从旋转盘上得到的多余液体包衣材料所需要的雾化液滴大小联系起来，而不是将旋转盘的转速与所要求的已经包衣的粒子大小相联系。这代表着本发明与那些使用回转轮及其类似装置来分散已包衣粒子的已知技术有很大区别。在上述已知技术中，轮速与已经包衣的粒子产品的所需的大小是有关的。就大小类同的包衣粒子而言，本发明所用的旋转盘的速度比现有技术中使用的那些旋转盘的速度要快得多。

在实际操作中，多余包衣液体的雾化小滴的所需一般平均大小可以根据杂质量来决定，即是以包衣的粒子的最终产品所允许的，未曾用完的包衣材料的多余数量来决定。具体做时，可采用一些已知技术，这些技术涉及到将已经包衣的颗粒的相对大小以及未曾用完的包衣液体的粒子大小分布特性与旋转速度、液体进料速度、湿润的表面的持续时间以及在旋转雾化器类型的装置中的粘度相联系。在典型例子中，根据本发明，经过雾化小滴的平均大小为已经包衣的粒子大小的20%到75%之间。

鉴于待包衣的材料是固体（或粘稠液体），因此不必经过雾化，只需简单地保持一层液体外衣的大粒子自旋转盘上甩下即可，这些材料原先是浸于这种包衣材料内的。在为了将旋转盘上的悬胶液分离成个别的经过包衣的粒子以及比这些粒子小得多的多余包衣材料小滴而对工艺参数所做的控制方法方面，本发明的工艺与诸如喷雾凝固工艺的现有技术工艺完全不同。相据本发明，散布、着固体的浆料经过雾化成液体，并带有产品的固体混于雾化小滴里面。在喷雾凝固工艺中，分散的固体被分隔得很细，这样，在大部分经过雾化的浆料产品中含有许多固体粒子，全部产品的大小分布情况近似于根据雾化相关系数作出的预测情况。在喷雾凝固工艺中，悬胶液必须雾化成一种液体，而且以后不去除溶液剂，悬胶液中的固体容积系数（而且，在作为产品的凝固的小滴中也是）的上限接近30%，而在本发明中，产品中经过包衣的固体的容积系数可超过90%，这是因为在旋转盘上将未曾用完的包衣液体分开，并且将这些液体雾化成为较小的，能很方便地去除的粒子。在本发明中，基本上进料浆中全部固体以及所有经过包衣的产品固体都大于根据加工条件定出的雾化相关系数所预测的粒子大小有关进料固体、产品固体以及获得的经过雾化的包衣材料的大小分布的一个实例参见实例Ⅶ。

本发明与喷雾-冷凝的老工艺也有明显区别。其区别在于悬胶液经过了雾化，然后这些小滴经过冷却凝固。本发明与喷雾-干燥工艺相比，其区别在于原先悬胶液中含有溶剂，而后来要将该溶剂去除，在上述两个已知的工艺中，作为进料的悬胶液或溶液是雾化成液体的，这些工艺的产品是凝固了的液滴，没有将含有固体的粒子与那些不含固体的粒子分离开来。原则上讲，使用任何一种雾化装置均可得到所需的液滴。在本发明中，对工艺变数进行了调整以得到一种完全不同的结果，可以生产出在一般的喷雾-冷凝工艺和喷雾-干燥工艺中无法生产的产品。例如，采用本工艺发明。可以很方便地在直径为2毫米的固体粒子的四周包上一层薄的蜡状包衣（例如：100微米）。在喷雾-冷凝工艺中，不可能将进料浆通过压力喷嘴或两个液体喷嘴，因为芯子粒子会阻塞或堵塞那些典型喷嘴口。如果使用一个很大的喷嘴让这些粒子通过，那么，产生的粗喷雾中将会包括许多不含有芯子的产品粒子（只是包衣材料的大滴），少数芯子粒子有薄的包衣，许多且有厚的包衣，有许多是成团成块的而不是单一的经过包衣的粒子。这种情况之所以会发生是因为这些喷孔装置中，粒子的成形是通过简单地将含有固体粒子的全部料浆作为液体雾化而达到的。这种含有大粒子的料浆当然可以不阻塞或停止进料流动而通过旋转盘雾化器，然而，如果这样，旋转盘就将把料浆单纯地作为一种液体处理，使所有经过雾化的液滴都处于相同大小范围内。同样，这意味着许多包衣材料将以与已包衣粒子大小相同的粒子的形式出现，而且许多粒子将形成块团。在上述情况下均不可能把大部分未曾用完的包衣材料与已经包衣的粒子用简单方法分离开来（例如用筛过筛）。而且产品中将含有很多无效的包衣材料大颗粒。在大多数实际情况下，这是行不通的。

与此相反，在本发明中，使用含有例如500微米的芯子材料的进料浆，期望获得平均直径为600微米的包衣粒子产品，只需要对转盘大小、旋转速度、浆料的进给率以及包衣材料的粘度进行调节即可使所有未曾用完的包衣材料形成更小的小滴（例如，平均直径为250微米左右），这样，大多数的成形包衣材料小滴可以很容易地从产品中分离出来，而产品粒子则将全部形成平均包衣厚度几乎全为50微米、单一的经过包衣的芯子微粒。如有需要，在制造所需产品的同时，可以把未曾用完的包衣材料的粒子做得更小，或者更大。

本发明的关键的一点是其工艺与典型的喷雾-冷凝工艺不同。在后者工艺中，将全部进料浆作为液体雾化、制成所需大小范围的小滴。在本工艺发明中，对所有的参数均进行了调整，通过使包衣材料膜雾化使所有未曾用完的包衣材料的粒子形成较小的粒子，与此同时，从旋转盘上甩下那些较大的，由所需数量的液体包围在四周的经过包衣的芯子微粒上，这层液体凝固后即成为包衣。

根据本发明操作旋转盘生产的那些包衣材料小滴以及由包衣湿润的粒子自旋转表面甩出或落下，然后，由于周围空气的干燥或冷却作用凝固。可以采用过筛或其他的大小区分技术把已经包衣的粒子从小得多的那些未用完的包衣材料的粒子中取出。与现有技术的各个工艺相比，这一取出步骤很方便，因为采用本工艺发明之后，已经包衣的粒子与多余的包衣材料的较小的颗粒子大小不同。用此法收集起来的包衣材料粒子还可以再次循环到工艺中使用。用本技术包衣的最小固体粒子及液滴的大小仅受这些粒子或小滴本身的大小的限制，以及受使用旋转盘可得到的多余包衣液体小滴的大小的下限的限制。（如使用高速转盘、以及含有溶剂的低粘度包衣材料，干粒为1～5微米）。在该材料与旋转表面接触之前先将粒子或小滴完全分散在熔化的包衣材料中，这样即可以类似的方式进行全部颗粒的包衣。分散在包衣材料中的粒子的大小越是均匀，经过包衣的各个粒子大小也就越均匀，这一点对较小的，经过雾化的多余的包衣材料的大小分部影响很小。

对于本发明的上述及其他目的、特点，以及随之而来的许多优点，在参照附图及阅读下列详细说明之后，将会得到更好的理解。在附图中，同样的部件在各幅图中均标有相同的参考号，其中：

图1是根据本发明的装置示意图，可用于实施本发明方法;

图2是本发明另一可供选择的实施例的示意图;

图3是本发明再一个实施例的示意图;

图4是本发明又一个实施例的示意图;

图5是本发明另一个实施的示意图;

图6为一旋转分离组件的纵剖面示意图，显示了该组件在根据本发明时液体悬胶液的作用;

图7为图6中所示的组件平面示意图;

图8为类似图7的示意图，但显示了另一种类型的旋转分离组件;

图9、图10和图11是现有技术产品的示意图（喷雾干燥工艺）包括经过包衣的粒子，这些图代表了包衣工艺中的各个连续阶段;

图12为类似图9的示意图，显示了根据本发明已经包衣的粒子从多余的包衣液体的液滴中最后分离之前的中间产品;以及

图13至图15为在实行本发明时可用的其他旋转分离装置的示意图。

参阀附图的图1，图中有一个实施本发明方法的封闭式喷室10（图1中只显示出了其顶壁12）。在喷室10内放有一个其上表面13平方的旋转盘或旋转台11。旋转盘11由一作用于驱动轴柱15的变速驱动马达17转动，绕其中心竖轴旋转。速度控制部件19可以调节旋转盘11的旋转速度。

速度控制部件19和马达17可根据具体情况，置放在喷室10的里面或外面，通过适当调整进料线及支撑物等等，旋转盘可以放在马达的上面，也可以悬挂在马达的下面。

储料罐20可用来盛放熔化的或溶解的包衣材料21。储料罐20可通过诸如置于罐的周围的加热线圈23加热，以使包衣材料21保持熔化或溶解状态。就此点而言，包衣材料21可以以熔化的状态输入储料罐20并通过加热线圈的作用保持那种状态;包衣材料也可以固体状态输入储料罐并通过加热线圈23所产生的热而使熔化。在任何情况下，储料罐中的熔化的包衣材料21处于流动状态。在喷室10的一个开口处设有一个进料漏斗25，这样，可把需要包衣的核芯子材料的各个粒子27（例如：芯子材料的固体小粒）输入储料罐20。当芯子材料呈粘稠液体的液滴时，可用一个用于输入乳胶及其类似物的小滴成形管代替漏斗25。有一搅拌器装置伸入室10及储料罐20内，由一放置在室10外面的搅拌器变速马达30启动。当搅拌器22被马达30启动时即将芯子材料的固体小粒27（或液滴）分散在熔化的包衣材料21内，结果是搅拌成置于储料罐20内的两种材料的料浆或悬胶液料或悬胶液通过储料罐20底部伸出的一重力送料通道输至一球形装置33。该球形阀33可通过启动棒35从外室10可选择性地启动，以控制悬胶液材料通过球阀33的流速。应该注意，加热线圈23的放置位置要能使悬胶液通过通道31和球形阀33时进行加热，从而确保包衣材料位于这些部件内时仍然保持熔化状态。球形阀33的出口通道37直接放置在表面13的轴中心上方，以便基本上沿着旋转盘11的旋转轴输送悬胶液材料。

加热表面13上方的空间，例如，用诸如工业级别的加热枪39加热，以保持表面13的温度足以使悬胶液中的包衣材料保持熔化状态。在旋转盘11的下方可通过诸如红外加热灯40等装置辅助加热。加热可用许多方法，例如：使用预热空气。蒸气、辐射能、感应加热等。

旋转盘11的上表面13可以是平整的，也可以带有一些有棱角间隔的呈幅射状向外伸展的槽24，或者带有一些隆起的凸棱，从而可自球形阀33流到表面13上的材料设置流动通道。如果需要包衣的粒子很小，例如，直径小于200微米，而包衣材料为粘稠材料，则带槽或带凸棱的表面比较有利，因为与转速相同的带有平整表面的旋转盘相比，这些旋转盘可以使未曾用完的液体包衣材料产生更小的粒子。

在操作中，呈液体或浆状的包衣材料21被放置在储料罐20内。如果包衣材料21是蜡，则通过加热使蜡熔化。如果使用聚合物包衣材料，如有必要，可将其溶解于溶剂中。如果在芯子小粒上最后簿膜或包衣中需要时，包衣液体可含有乳化过的或悬浮的粒子。芯子材料必须是固体粒子、成粒聚集细小粒子或比液体包衣材料21更粘的液滴。这些粒子或液滴27的分布范围最好但不一定须有相当狭小有限的。当大小液滴或粒子被输入包衣材料料浆21时，可通过搅拌器马达30启动搅拌器29，以使粒子27在材料21中分散均匀。随着这些粒子恰当地分散之后（这可以是一连续的工艺），启动转盘启动马达17，并由速度控制装置19定好所要的速度。所需的速度主要取决于产生的较小的多余包衣粒子的大小，按如下所述。然后，通过启动棒35启动球形阀33，让悬胶液流到转盘11的表面13上。慢慢地打开阀33直至达到所需的流速。当悬胶液材料触及表面13时，作用于悬胶液材料的离心力使该材料在该表面或槽24上向外辐射状地甩开，其效果是把悬胶液分成被包衣液体湿润的粒子27和不包含芯子小粒27的较小的包衣液滴。对转盘11周围区域的加热使表面13的包衣材料保持其液体状态。然而，当该材料被甩出或自转盘11落下时，该材料通过干燥冷却器的空气落下时，将使包衣材料因冷却或干燥而凝固。在凝固过程中，凝固了的多余包衣材料小滴以及包有已经凝固的包衣材料的芯子材料均落入雾化室的底部。可采用筛分或其他分离技术把已经包衣的粒子与纯系包衣材料的较小粒子区分开来。较小的包衣材料粒子可送回储料罐20，在工艺加工中循环使用。原先悬浮的粒子大多数可分别包上厚度类似的包衣，具备这一特点的因素，是因为原来的芯子材料粒子27在悬胶液被输往旋转盘之前已细致地分散在包衣材料中。包衣厚度主要可通过改变包衣液体的粘度，此外，也可通过调节悬胶液输往旋转盘的进料速度、变更旋转盘的旋转速度、旋转盘的直径或槽或凸棱的数目。

实施本发明的方法时可以连续作业，连续不断地把包衣液体21和粒子27送入储料罐20中。

在室10的底面置一循环传送带，收集粒子并将其送入一排筛子，这些筛子可将已经包衣的粒子与单纯是包衣材料的较小粒子区分开来。后者可直接送至储料罐20，而已经包衣的粒子则可以任何所需方式处理。或者可用气动输送的方式把所有的粒子传送至旋风器、筛子或袋式过滤器，以便将较小的多余包衣材料小滴分离出，重新循环使用。

如前所述，工艺参数用下述方法加以具体控制，以便通过旋转盘把液体悬胶液分离而成为包衣过的粒子（一般是一些分成逐个的包衣过的粒子，除非操作时，速度慢得足以使部分粒子自然保持其两个粒子成一团或三个粒子成一团的状态，或当输入的粒子的大小范围很广，较细的芯子微粒陷入较大的粒子内）和大小比已经包衣的粒子小得多的多余包衣液体小滴。旋转盘对输至其表面的悬胶液的作用在图6至图8中有清渐的说明。可以看到悬胶液体中的包衣液体21逐步被甩离芯子微粒27，当悬胶液从旋转盘的中心移向其四周时，在旋转盘上形成液膜，液膜的厚度自旋转盘中心向四周逐渐变簿，最后把多余的液体自粒子27上分离出，在这些粒子上留下包衣层27a，并把多余的包衣材料分散成由包衣材料簿膜形成的雾状小滴21a。图6和图7显示了带有平整上表面的旋转盘的这一效果，图8显示了有槽的旋转盘的这一效果。多余包衣材料的雾化小滴的大小与包衣过的固体粒子的大小很少有联系，而是取决于液体包衣材料本身的簿膜铺开及雾化特性。与此形成对比的是，芯微粒以完全不同的机械移动，不是铺成簿膜，而是简单地穿过或沿着包衣材料的膜，带着少量有关的包衣材料自旋转盘四周甩出或落下。

图12显示了根据本发明制出的从旋转表面喷出或排出的一种典型产品。很明显，该产品包含大小一般相同有液体包衣层27a的芯微粒27，以及大小比包衣过的粒子小得多、粒子大小分布状态与单纯是包衣液体的简单雾化的典型结果相同的多余的未曾用完的包衣材料21的小滴21a相似。图12所示的产品与现有技术的产品是鲜明的对照，该技术利用旋转轮或类似装置把悬浮的粒子分散开，图9至图11显示的是用典型的现有技术工艺（喷雾干燥）生产出产品，其中，粒子是被包埋在含有溶剂的液滴内。该工艺将粒子浸入液体、形成料浆，然后把这种料浆输入一旋转轮或其类似装置使形成料浆的小滴。如图9所示，产品离开轮子时包含了带有液体包衣127a的粒子127和分开的多余包衣材料的小滴121。然而，很明显，本象本发明的产品中那样，上述包衣的小粒（通常是成群地包衣的，也有一些可单独包衣）与多余包衣材料小滴之间的大小相差不大。因此，产品中有很多粒子大小接近于包衣过的粒子大小的小滴121，而与之形成对比的是，在本发明的产品中，大多数小滴大小比包衣过的粒子大小要小得多，而多数大粒子则是分别包衣的。因此，之后用过筛，离心及类似方法去除多余包衣材料小滴时，根据本发明制成的产品比现有技术工艺所生产的产品要来得容易。图10显示了溶剂蒸发之后的图9的现有技术产品。而图11显示了通过过筛去除较小的多余包衣小滴的产品，说明包衣过的产品中尚有相当高的比例的未曾用完的包衣材料（为较大的小滴）没有去除。采用现有技术工艺，基本上不可能生产载有50%以上芯子的产品，而且不可能去除多余的包衣材料。并达到粒与粒之间的大小均匀性。从另一方面来看，本发明可提供了一种产品，包含着由相对大的。多数为单个的包衣过的粒子及大多数小于包衣过的粒子的未包衣小滴。而现有技术生产出的产品大多数是由一群包衣过的粒子和大小一般与前者类似的末经包衣的小滴所组成的混合物，其中芯子微粒本身与最终形成的粒子相比，粒子大小也较小。

为了获得一种包衣过的粒子与多余包衣液滴之间有明显大小差别的产品，根据本发明的工艺参数以特殊方法加以控制。更具体地讲，根据本发明，转盘或其类似装置的转速与小滴21a（以下将进一步详述）所需的一般平均大小相联系，而不是将转盘或其类似装置的转速与包衣过的粒子所需的平均尺寸联系起来，与之形成对比的是，在现有技术工艺中，旋转轮或类似装置的转速与形成的小滴的所需大小有关，不管这些小滴是否包含着包埋的芯子粒子都是一样。因此，在本发明中，转盘及类似装置在生产大小与现有技术生产出的粒子大小类似的包衣过的芯子微粒时，其速度比现有技术所采用的速度要高得多。

如上所述，在实现本发明时，转盘的转速与多余的包衣材料所需的小滴平均大小有关，而与包衣过的粒子所需的尺寸无关，因此，在本工艺中，盘速的改变对大芯子微粒上包衣的厚度的影响就小得多。众所周知，在工业喷雾干燥及喷雾冷却技术中，使用旋转盘或雾化器的盘速与从转盘排出的小滴平均大小间有数理上的相关性，请见由卡.马斯特斯所著的“喷雾干燥手册”（第三版）第179～184页中的例子（由纽约约翰威利和萨恩斯公司1979年出版），为了参考，此地特地附入了这一实例。一旦确定了多余包衣液滴所需平均大小，即可以用这些相关系数为本发明提供所需的盘速估计数，（可能要在系数中加上粘度修正因素，所以补偿如图3及图4所示的空气流量的作用）。可以通过已知的小滴大小分布估计情况，例如，使用对数概率图（这一点在上述参考文件中也讨论过）。并将所估计的小滴大小分布值与最终产品可允许的杂质百分率，即不能从包衣过的微粒中分离的一定大小的多余包衣小滴的可允许的百分率联系起来的方法以预测所需的小滴平均大小。同样，必须强调的是尽管根据所需小滴大小预计盘速的技术以及预测小滴大小分布情况的技术是已知的，过去没有用现在的方法加以利用，现在的方法是在一粒子包衣工艺中，将盘速与多余包衣液滴所需的预定大小，而不是与包衣过的产品粒子本身所需的大小联系起来。此外，上述用来确定所需盘速的相关系数也可用于预计工作。在实际工作中，有时需根据经验调节盘速。

为了说明根据本发明的工艺使用的转速与现有技术工艺中的转速有很大区别，可以将一典型的现有技术喷雾冷却的粒子包埋工艺中使用的各个参数与根据本发明的工艺中为类似粒子包上类似液体包衣时使用的各个参数加以比较。例如，如果需根据一典型的现有技术工艺，在喷雾冷凝过程中，在筛子级分为53～106微米的离子交换树脂珠上包一层9/1石蜡/Elva×420（“杜帮”乙烯-乙烯基醋酸酯共聚物、熔融指数为150），直径为8英寸（0.2米）的盘式雾化器的典型转速定为约3，000转/分，以处理包衣材料与芯微粒重量比为2/1包衣材料粘度为50厘泊，进料速度为4.5公斤/小时的浆，使经过雾化的料浆液滴的平均大小刚够容纳最大的芯子微粒。就在最后微囊中占70%装料的最大的单个核芯子微粒而言，小滴大小需为120微米，根据上述相关系数，大小转速定为3，000转/分时可使小滴平均大小为118微米。然而，同时也是雾化过的浆中含有芯子材料的微粒和多余的纯包衣材料小滴的微粒平均大小，根据这些条件，采用现有技术工艺所得的产品中，包衣过的粒子未曾用完的包衣材料的小滴在粒度大小分布上有很多重叠，这样，实际上不可能根据它们的大小将其分开。

与此相反，根据本发明的工艺，如果估计最小微囊包胶产品包括上述小珠的直径为67微米，其芯子微粒为53微米，装料约为50%，则可以把盘的转速定为8，000转/分，以使未曾用完的包衣材料小滴粒子的平均直径约为40微米。为了估计在微囊包胶的产品中存在的未曾用完的包衣小滴的数量，可以使用上述的对数概率图，结果是通过67微米过筛的产品中，其杂质率为10%左右。根据这些条件但使用8英寸带有凸棱的转盘再操作一次，得到的多余包衣材料小滴较小。通过53微米的筛子后，计算包衣的粒子及剩下的单纯包衣材料粒子，其杂质率约为7%。

涉及上述带有粘度变更相关性用以反映在表面上流动的热空气的效应是：

X＝ (（1.4×10）（ML）0.24)/(0.83 0.12) （ (V0.1)/15 ）

（Nd）（d）

此式中    X＝平均液滴直径（微米）

ML＝液体供给速率（公斤/小时）

N＝转速（转数/分钟）

d＝圆盘直径（米）

v＝粘度（厘泊）

πd＝浸湿的边缘（米）。用于圆盘（带有几个棱或高度为米的槽）。

如上所述，其中的一个参数是包衣液的浓度，用以调节改变最后包衣过的粒子上的包衣材料的厚度。关于这一点，当采用蜡作为包衣材料时，只要将溶剂加入溶化的包衣材料21中，粘度即能容易地减小，所以，最后包衣过的粒子上的包衣层变得更薄。包衣中希望有聚合材料（例如聚乙烯），这样，通过加入粘度较低的合适材料，例如蜡，就能使粘度得到显著减小。总的来说，芯子材料-固体粒子27应不溶于液体包衣材料21中;但是，如果在包衣材料凝固之前，芯子材料27和包衣材料21之间的接触时间很短时，则可将固体在这些材料溶解之前进行包衣。这样，可溶于水的固体粒子或对水敏感的固体粒子均能用含水溶液来进行包衣。同样，粘稠液体的液滴（即粘度比包衣材料21更大的液滴）也可用此法进行包衣。

在某些应用上，材料的选择应符合如下要求：固体芯子材料27应与包衣材料21起反应，以便能使包衣材料在包衣过程中凝固之前在其接合处形成最初的固体层。这样，芯子材料27可能含有多功能酰基氯或异氰酸盐，液体21可能含有多胺类或多元醇。这种工艺方法对包制液体也很有用，这是因为，通过两种物料之间的化学反应而形成的最初层或外层可以在包衣材料凝固之前防止芯子材料被吸进或扩散在包衣材料内，或防止芯子粒子发生凝聚作用。

配制包衣浆，要在芯子微粒悬浮之前或在芯子微粒悬浮的同时，将所需的固体粒子在包衣液中悬浮。悬浮的固体粒子与包衣层的接触时间如不足以溶解时，包衣层中的固体粒子应能溶于包衣层中。

也可将液体进行包衣，其方法如下：将这些液体分散，以便在包衣液中形成悬浮液或乳胶体。芯子液体的浓度应大于包衣液体的浓度，这样，就能在包衣液中使液体分散，从而使液体分散并继接着在包衣液中雾化成小滴。液体芯子材料在被吸收到固体粒子上或被吸进固体粒子内部以后也可进行包衣。

还可以在粉末层上，或在凝固槽或提取槽中（在这两只槽中分别有两种不同的作用，即加入的溶剂可通过提取法分离，或者发生化学凝固反应）汇集包过衣的粒子。后者的例子是在槽中形成明胶包衣的粒子并汇集这些粒子，槽中盛放戌二醛，而戌二醛能使包衣层或包衣材料凝固，

采用本发明可制成聚合物薄膜，当聚合物呈含水乳胶悬浮液状时，便不溶于所有的，或几乎所有的溶剂中。实例有丙烯酸类、橡胶、合成橡胶、聚偏二氯乙烯等。根据本发明，可使固体粒子或液滴芯子粒子悬浮在胶乳中，并将悬浮液供给到旋转装置中。潮湿空气必须在圆盘表面上吹过，或用其他方法来防止胶乳在圆盘上干燥和凝固。待包过衣的粒子或较小的过多胶乳粒子脱离圆盘后，这些粒子便会干燥，即通过一小室流入不饱和的热空气或气体而将这些粒子落下进行干燥。当水从胶乳中去除时，聚合物粒子便凝固成不溶性的薄膜，干燥时，薄膜衣变成紧密的阻挡层，只有聚合物用的溶剂才能对其起作用。

本发明的另一具体装置可参见图2.旋转圆盘（其顶部表面13有槽的），其传动马达17与图1中显示的装置相同。红外加热灯40用来对圆盘11上方的空间进行加热，另有搅拌器马达30（其速度由VARLAC41来控制），用于搅拌包衣和芯子材料，以提供必要的悬浮液。有一个加热漏斗45有选择地沿着3根据螺纹型竖式支承杆49上升或下降，而图2中只显示了2根支承杆。搅拌器50装置在漏斗45内，并通过传动轴47（连接到搅拌器马达30）来旋转，传动轴47的未端为衬套51，取决于支承杆49上的漏斗45的高度，能够通过底部漏斗的开口来进行喷射，从而关掉自漏斗到圆盘11的流出口。采用此装置可省去球形阀，并可通过升高或降低轴49的漏斗或通过升高或降低马达的办法来控制流量。在这些技术中可见到更多的进料方案。

本发明的另一个具体装置可详见图3.旋转圆盘55安置在2块横向的壁59和60之间，旋转圆盘55有一个平稳光滑的上部表面57。漏斗61中置有一个搅拌器63，以使同时加进搅拌漏斗的液体包衣材料中的固体粒子悬浮。漏斗61的底端通过配置合适的开口65（在上墙59中）伸展，这样，漏斗61的底部开口就须配置适当，能使漏斗中的物料倒在与圆盘旋转轴线成一直线的圆盘表面57上。锥形分布器67向下进行分布，它大体集中配置在漏斗杆附近，这样便可以使从漏斗输送到圆盘表面的浆料防止发生飞溅。热空气通过热空气管道69（与板59和60中有关的开口相通）通到板59和60之间的部位（板59和60均位于圆盘55的上、下部）。空气的温度通过管道69传送，当其位于板59和60之间的部位时，足以使包衣材料保持溶化状态。很明显，用于控制空气流量的板不需要平行。比如说，由于板和旋转圆盘之间的间隙随着半径的增加而减小，因此，旋转圆盘的边缘处可达到更高的热空气速率。显而易见，板可以和圆盘一样地进行旋转。

图3所示的具体装置中，漏斗起到容器的作用。此漏斗中，芯子材料的固体粒子或液体液滴在包衣液中扩散。此外，最后得到的悬浮液从漏斗供给到圆盘表面57的速率，用漏斗内的悬浮液表来控制比漏斗出口的阀门机械装置来控制更好。

图4的具体装置在许多方面和图3相同。所不同的是悬浮液供给机械装置，另外的不同之处是，圆盘与水平面成45°的倾斜角度。包衣和芯子材料的悬浮液置于容器70内（容器70内装有1有搅拌器71）。容器70的下部底角部分可有选择性地打开，可使受控制的悬浮液材料供给到圆盘55的顶部表面57。图4的示意是为了表明圆盘大体上能够根据所需的角度进行定位，而并不是象图1～3那样需处于水平位置。

图5的具体装置用图解法表明需采用基本上为锥体的网筛77，此网筛77置于圆盘75的顶部表面，这样就能集中于圆盘和漏斗73的下端之间的位置。漏斗将悬浮液物料朝圆盘75输送，其输送方法如上所述，与图1～3的具体装置有关。然而，筛网77与圆盘75一起旋转，其目是为了协助控制平均包衣厚度，具体方法是将部分包衣材料通过筛网排出。可用于本发明的、形式更进一步的旋转式圆盘90，92和94，参见图13至15。另外，可采用多层旋转圆盘，有棱的轮子，有槽的圆盘和幅射状的管子。

以上提到的本发明几乎适用于包制任何形状的粒子;不过，包得最均匀的还是球形粒子。粒子大小基本上可以在10微米至10毫米的范围内，尽管特殊的设计和特殊的条件允许所采用的粒子超出这标准范围。可以通过现有技术工艺将有关物料形成几乎呈球形的产品，例如喷雾干燥或使固体变成颗粒状的工艺，具体方法是在模子中进行挤压或压缩，或者采用让细粉在旋转的锅里团聚的方法（采用液相粘合剂和/或热）。另一个熟知的方法是在结晶过程中，采用摩擦方法来得到压实的，接近球形的结晶。

包衣材料中，成本最低的是液体，当其冷却时则凝固，既不需要蒸发溶剂，也不需要化学反应。包衣材料的粘度标准是0.5至1000，000厘泊，如在1-5，000厘泊的范围则更佳。较理想的包衣液体是聚烯烃、乙烯乙酸乙烯酯共聚物和蜡的各种混合物。典型的包衣液体成份按重量计算如下：比重为0.92的90%（按重量计）聚乙烯，熔化指数250，溶点为60℃的50%石蜡。虽然喷雾和凝固之前包衣接触时间相当短可防止溶解，不过，如果在包衣温度条件下芯子材料不溶于包衣液体，则更为理想。

如上所说，在典型的操作过馥中，准备包衣的粒子按容量计算，至少可含有总悬浮浆的45%，尽管一般保持在20-35%的范围内。圆盘的顶部表面周围的温度必须超过包衣材料的熔点。较为典型的标准，纯蜡为60～90℃，聚合物/蜡混合物为120℃～160℃。

圆盘的转速经过选择，因此，过量包衣材料所形成的球体比经过包衣的粒子所形成的球体更小。如果圆盘只是简单地作为液体包衣的喷雾器，那就会形成这些小的球体。由于过量液体层材料会形成小的液滴，因此每个单位物质的空气动力的阻力要比经过包衣的粒子更大。所以，当这些较小的液滴凝固时，它们会被阻力更快地减慢，这是它们从旋转圆盘移动的缘故。可在圆盘附近处放置一个储存器，以便汇集这些小的，未使用过的包衣粒子，然后将其再循环回送包衣储存器内。用另一种方法，将未用过的包衣汇集在底锥体内侧部分进行过筛和重新循环。

当未使用过的包衣粒子的环形储存器部分地重叠包衣过的粒子的环形储存器时，则粒子不能完全通过过筛来进行分离。出现这种情况时，可提高圆盘的转速，这样可使环形储存器分离。具体方法是将包衣过的粒子抛得更远，并且减小未使用过的包衣粒子的大小，这样它们就能更近地落向圆盘。当产品的粒子直径小于100微米时，产品和较小的过量包衣粒子在圆盘内落下的范围均在数尺之内，并且强烈地受到沿着圆盘的半径距离向外吹的空气的影响。因此，它们并不能完整地分离而进入不同的环形储存器内。然而，可以很容易通过过筛或离心力方法对其进行分离。

对于直径范围为0.5毫米、比重为1.2的粒子来说，如直径为8英寸的圆盘转速为1000-1500转/分，则能将细小过量蜡粒子从更大的包衣过的粒子中用有效的空间分离方法分离出来，从而能使蜡粒子分别地收集起来，并且不需单独进行过筛操作。

准备包衣的粒子应在最后得到的混悬液供给到圆盘之前立即与溶化过的包衣材料进行混合。对于直径为8英寸的圆盘来说，供给速率最好选择为100毫升-5升/分，但是，要能包括10毫升/分至100毫升/分这一范围。大体上在高于室温的熔点条件下（即＞50℃）包制材料时，包衣过的粒子在开圆盘表面后就迅速凝固，并且能立即收集起来。如溶液用于包衣时，则在基本上将干燥的粒子收集之前须把溶剂蒸发掉。

上述的具体装置包括：表面有槽的圆盘，表面平滑、杯形或锥形表面的圆盘，有角度的筛子或安置在储存器上面的多孔板（旋转型的或非旋转型的）。也可以提供一个棱式圆盘，在此圆盘旁，备有彼此隔开一定角度的许多叶片（彼此之间有一定间隙）。实际上，只要做到堵塞情况出现时，浆液并不是非要经过小孔这个条件，任何可用于喷雾的旋转装置也可用作此用途。

其他的选择有：由不锈钢筛制成的倒锥体，以及有棱的圆盘（此圆盘内，棱置于与圆盘直径成一定角度的位置）。

采用本发明，我们已成功地包制了下列物质：磷光体（12-60微米），氯化钾角状粒子（25-300微米），氯化钾（大致为球形粒子500-860，250-500，120-250微米），用羧甲基纤维素增稠的水，蔗糖晶粒（1-1.5毫米），蔗粒球体（1.4-2毫米），阿司匹林粉末（与羧甲基纤维素溶液结合），扑热息痛（180-320微米球体）等等。我们采用的包衣液体包括纯蜡，含有溶剂的蜡（即石蜡20%，Polywax30%，1，1，2，三氯乙烯50%），蜡混合物（Polywax500，16%，乙烯乙酸乙烯酯共聚物（艾尔蜡牌蜡（Elvax）420，18%乙烯基醋酸酯，杜帮公司纳默尔分公司（Du    Pont    de    Nemours）公司产品）24%，石蜡60%，或者石蜡17%，聚合蜡牌蜡（Polywax）500，33%，艾尔蜡牌蜡（Elvax）420，50%，聚乙烯蜡，蜡和低密度聚乙烯（石蜡50%，聚乙烯50%），伍兹牌蜡（Woods）金属（铋50%，铅25%，镉12.5%，锡12.5%），溶解于溶剂中的纤维素聚合物，芳烃和脂族烃中的蜡、聚乙烯和乙烯乙酸乙烯酯共聚物的混合物溶液。也采用了浆液作为包衣材料，其中至少含有37%物质的不溶性悬浮固体粒子。

本发明更进一步的说明参见下列实例：

实例Ⅰ

实例中，采用了几乎呈球形的氯化钾粒子，这些粒子经过过筛，共粒度20-32目（500-863）。这些装置大体上如图1所示，在图1中，还显示了圆盘11的顶部表面（平的比有槽的更好）。球形阀的出口孔37安置在圆表面13上面约1/8英寸处。整个储存器用电子绝缘带加热，并装有热电偶。圆盘倾斜度为45°（详见图4），取这样的倾斜度是为了使空气中向上方向的粒子增加流动轨迹，以便在碰撞固体粒子表面以前能使其凝固。（不收集向下方向的粒子）。圆盘系统装有了3支加热枪（位于圆盘上部），圆盘下面除装有2根加热枪外，另外还有2只加热灯

称取38克石蜡（Fisher    P-22），38克聚合蜡牌蜡（Polywax）-500（皮特拉艾特（Petrolite）公司所属的巴罗科（Bareco）部生产）和24克艾尔蜡牌蜡（Elvax）420，在烧杯中熔化、混合。熔化的蜡和38克氯化钾粒子在加热的混合储存器中进行混合。装有加热枪的圆盘以700转/分的速度旋转。打开阀门，使悬浮液流入圆盘的中心，然后从中心向周围扩散。经过包衣的氯化钾在一个向上轨迹范围内转动（这是因为圆盘和水平线成一定的角度所致），这个向上轨迹着陆的地面高度离圆盘约有6英寸，较小的纯蜡粒子跟随着离圆盘更近的轨道，并与氯化钾粒子隔开1或2英尺的距离。

大的粒子通过过筛，可分为3个粒度级，其中，28%的粒子直径大于860微米;68%的粒子直径在590至860微米的范围内;4%的粒子直径小于590微米。紧接圆盘周围小的蜡粒子不再回收。

小数量的未包过衣的粒子（n＝15）所测得的平均直径为521±44微米。经过包衣的粒子（N＝15）的平均直径为759±74微米。因此，以这些测量数据为基础的平均薄膜厚度为119微米。

直径大于860微米的那部分粒子全部沉于密度比蜡高10%左右的液体中（即丁二酸二乙酯，其密度为1.047克/厘米）。这就表明，所有的粒子含有氯化钾，直径在590-860微米范围内，任意选出的粒子在20粒中有三个粒子浮起，表明它们是纯蜡（圆盘的速度提得更高一些或包衣粘度降低一些，这两个因素能使这一大小范围内的这部分纯蜡粒子得到减少）。水提取法表明，直径大于860微米的那部分粒子含氯化钾54.7%，含蜡45.3%;直径为590-860米的那部分粒子含氯化钾65%，含蜡35%。

然而，游离子氯化钾如置于水中时2秒钟内即可溶解，3%以下的经过包衣的氯化钾（即两种粒度级中的任何一种）在10分钟内溶解。590-860微米者在70分钟内只溶解16.2%，直径大于860微米的在70分钟内溶解30.9%。直径介于590-860微米者在266分钟内溶解39%。直径大于860微米者在266分钟内溶解62%。这表明，可溶性的氯化钾粒子包衣良好。

实例（Ⅰ）中，氯化钾用蜡质聚合物进行包衣，其效果良好。如用其他方法，如流态化床等，就显得困难些，这是因为蜡质液滴并不能很好地使氯化钾表面润湿，而只能将包衣材料散布在它的表面。而采用本发明，粒子从一开始就完全地浸于包衣材粒中，工艺过程非常快，以至于包衣材料在凝固之前没有足够时间使表面剥离。

实例Ⅱ

包蜡的Non-Pareil糖球体（直径为1.2-2毫米）成份如下：港湾蜡牌蜡（Gulfwax）（家用石蜡公司制造）38克;聚合蜡牌蜡（Polywax）500（巴罗科Bareco公司制造）38克;艾尔蜡牌蜡（Elvax）420（杜帮公司制造）24克。蜡在104℃的温度条件下于混合器中搅拌时，加入40克Non-Pareil糖球体，充分混合，然后把悬浮液倒入圆盘（以1140转/分的速度旋转）。经过包衣的Non-Pareil上的最后所得到的蜡层如用抽取法测定，按重量计算，在17%-25%的范围内。未经包衣的Non-Pareil，球体含量在10分钟和30分钟内分别释放73.6%和91%。经过包衣的球体在10分钟内所释放的量极微（不到1%）。30分钟以后，释放1.1%，1小时后释放2.6%。由此可见，糖的包衣效果良好。

实例Ⅲ

将20克乙酸丁酸纤维（伊斯梅    CAB381-2）溶于100毫升，二氯甲烷和10毫升丙酮的混合物中，置于储存器20中。总重28克的红色糖结晶通过500微米的筛子，然后把留在250微米的筛内的糖结晶，与CAB溶液一起混合，并将悬浮液在不加热的情况下加进转速为1170转/分的圆盘内。包衣操作过程中，红色粒子很妥善地从较小的、无色的聚合物滴液中分离出来。经过包衣的那部分物料通过1毫米筛子，然后留在860微米的孔口（由于不能在实验室空气条件下蒸发所有的溶剂，因此，经过包衣的粒子聚集在承受表面上），留在这个孔口中的68%是糖，32%是乙酸丁酸纤维包衣。将其置于水中时，33%的糖在10分钟内溶解，用90分钟就能使65%的糖溶解。

实例Ⅳ

为了用具有溶化粘度较高的聚合物（例如聚乙烯）进行包衣，有必要控制接近于旋转圆盘处的空气温度，为了达到更大范围的控制，采用图3和图4上所述的装置，在这些装置上，使用盖板59和60。热空气（例如，来自加热枪的热空气）直接通过导管向圆盘传去。

在烧杯中将100克聚乙烯（溶化指数＝250）进行溶化。将34克略溶于水的有机酸的球形颗粒（平均直径为0.740毫米）和熔化的聚乙烯进行混合。混合物的温度为154℃。然后将其送至圆盘（转速为1140转/分）。面对圆盘的，位于各个点上的金属板的温度介于130℃至170℃的范围内。将粘稠的悬浮液供给到金属板的时间为5分钟。不接触壁的46克材料需回收并分布如下：

直径（微米）    总数%    内含物

500    7.8    仅有聚乙烯

500-590    0.9    仅有聚乙烯

590-860    7.3    经过包衣的有机酸

860-1000    14.5    经过包衣的有机酸

1000-1180    9.1    经过包衣的有机酸

1180    粒子    3.7    数个球体

非粒子    56.7    “太妃（taffy）”和

“蜘网（Spider    Webs）”

不含有机酸的聚乙烯

（包衣粘度较低的情况下看不到非粒子物料，但是，在这个实例中不能采用更高的温度以减低粘度，这是因为，芯子小粒耐热性不稳定）。

不包衣的有机酸球体的粒子大小分布比较如下：

直径（微米）    重量%

500    0.4

500-590    1.2

500-860    79.2

860-1000    19.0

1000    0.3

590-1000微米的粒子含49%有机酸，如将其置于去离子的吸水内时，16小时内释放的有机酸为2.4%，72小时内释放有机酸达7.1%。在未经包衣的控制操作中，有机酸在30分钟内全部溶解。

实例Ⅴ

称取400克伍兹牌（Woods）金属（取自美国纽州约瓦克的联邦金属公司）在烧杯中熔化。50克几乎呈球体的氯化钾用860微米的孔径过筛，然后留于500微米孔径的筛子内，在烘箱内加热至85℃。用8英寸的圆盘（与地面成28°的倾斜度以6300转/分的转速在60℃的条件下进行旋转，此圆盘有24个槽（宽1/8，深1/16英寸）。Woods将金属液中的氯钾化粒子的悬浮液形成后倒在圆盘上。

粒子大小的分布如下：

直径（微米）    重量（克）    内含物

500以下    26.3    金属屑

500-590    21.8    球体

500-860    10.0    球体和平片

860以上    37.1    附聚物

通过目测可以确定，球体用金属复盖着，但是氯化钾很快地溶解，它表明包衣是多孔的。在显微镜下还可以看到包衣中有许多小的金属晶粒、晶粒的边缘具有相似的裂缝。

实例Ⅵ

称取50克聚乙烯Usl（密度＝0.927，溶化指数＝250），在150℃的温度条件下溶于50克港湾蜡牌（Gulfwax）石蜡中。保持平滑的8英寸圆盘的温度为130℃，并以1800转/分的速度旋转。取50克几乎呈球形的扑热息痛粒子（117-250微米）与聚合物/蜡溶液进行混合。177-300微米的那部分产品所包含的大部分是经过包衣的单个粒子。

实例Ⅶ

几乎呈球形的氯化钾在包衣时，采用图5所示的锥体筛子装置。采用平面圆盘在相同条件下进行运转时，芯子材料与总的粒子（即有效负载）之比有所增加。它表明有孔的锥体代表用另一种方法，通过增加从芯子粒子中排出的包衣液的量来控制薄膜厚度，并且还减少从旋转装置的边缘喷出的过量包衣液的数量。然而，不连续地包衣的粒子数量会有所减少。

包衣成按重量计算如下：石蜡（港湾（ulf）公司产品）38%，聚合蜡牌蜡（Polywax）500（巴罗科（Bareco））38%，艾尔蜡牌蜡Elvax420（杜邦Dupont）24%。最初的粒子大小是介于0.50至86毫米的范围内。把浆液供给到圆盘或转器内，并使两板之间保持在129-133℃的范围内。

有效负载%

500-590微米    590-850微米

平面圆盘    75.8    57.3

锥体筛    88    82.2

就平面圆盘而言，在相同的条件下进行操作，不包衣的芯子粒子、包衣粒子和雾化过量包衣的大小分布如下：

不包衣的氯化钾

直径（微米）    重量（克）    %

〈420    0.418    2.5

420-500    2.354    14.0

500-590    13.187    78.6

590-860    0.654    3.9

〉860    0.172    1.0

总计：16.785    100.0

产品（在2个绕着旋转装置的环形储存器内）

经过包衣的氯化钾粒子（外环形储存器）

直径（微米）    重量（克）    %

〈500    0.3    1.8

500-590    0.6    3.6

590-860    12.1    73.4

860-1.000    2.6    15.8

1000-1180    0.5    3.0

〉1180    0.4    2.4

总计：16.5    100.0

雾化过量包衣（内环形储存器）

直径（微米）    重量（克）    %

〈149    1.0    5.5

149-177    0.9    5.0

177-250    1.5    8.3

250-297    3.3    18.3

297-420    7.3    40.6

420-500    1.3    7.2

〉500    2.7    15.1

18.0    100.0

经过包衣的氯化钾大粒子（大多数为单个的包过衣的粒子）和小的液滴基本上由雾化的包衣材料组成，其大小分布仅略有相同之处。由于固体氯化钾更为稠密，因此几乎所有包过衣的氯化钾粒子是在外环处。如果圆盘以较高的转速进行操作，或包衣粘度减小，内环中的雾化液滴的直径就会减小。含有大的包衣粒子的环的直径随转速的增加而增加，如果转速不变而粘度减低，则此环的直径也会稍有减小，因为粒子的包衣层较薄。

我们已阐述了经过改进的方法和装置，它们可适用于各种大小的固体粒子，或粘稠的液体液滴进行包衣或加工成微囊。本包衣工艺适合于包制20-300微米的固体粒子，而早先的工艺方法则是将包衣溶液喷在流态化粒子上，操作情况不甚理想。总的来说，本方法比早先工艺费用省，因为采用本法的操作过程快，所需能源及工艺控制程序少。包衣材料和芯子材料之间的接触能保持在短的时间内。另外，与喷雾包衣方法（需通过许多出入口）相反粒子只需在有关装置中处理一次即行。

本发明对于制造微囊的工艺也很适用，并可代替其他各种工艺。例如，本发明的方法在微囊工艺中可免除许多凝聚和溶剂蒸发的步骤，无需谨慎的控制和同步更换。本方法可避免微囊团聚，而微囊团正是这些工艺中经常出现的难题。

本发明的方法对于分散的液体芯子液滴也很有用，能使其比包衣液更具有粘性，这样就可限制分散或喷雾到粘性不高的包衣材料上。本发明的工艺可用于生产微囊和用环状喷雾法制成的微囊是相同的。

以上阐述了本发明的几种新的、改进行的方法和装置，可用于包衣、固体粒子或粘稠液体液滴的包制，根据上述说明的观点来看，相信还会有人对这一发明提出其他改进，变异和更换。因此，应该懂得，如所附专利要求中所详细说明的那样，所有上述改进、变异和更换都属于本发明的权利要求范围内。

Claims (37)

1. 本发明的权利要求是：

   1、一种用一包衣材料对芯子材料的单个的物质组份的包衣或微囊包制方法，芯子材料的单个的物质组份为用制粒法形成团粒的固体粒子或液滴，而包衣材料在正常室温下比芯子材料和固体的粘性较低，呈固态，但是在升温的包衣条件下呈液态，或者在包衣工艺过程中呈溶液态，所述方法包括下列步骤：

   将所述芯子材料的单个的物质组份分布在液体包衣材料内形成悬浮液；

   把悬浮液供给到旋转表面，而将悬浮液用离心力分开并分散在此旋转表面，用离心方法将悬浮液分离并且分布成：(1)单纯的包衣材料的液滴，以及(2)所述包衣过的芯子材料的单个的物质组份。

   冷却包衣过的单个物质组份，或从中除去溶剂以凝固包衣材料；

   控制好工艺过程，从而形成许多多余液体包衣材料的液滴，该液滴的大小为预先确定的，比包过衣的单个的物质组份的大小小。
2. 2、一种根据权利要求1的方法，其中控制工艺过程的步骤，包括将表面的旋转速度与所述液滴的预定大小联系起来。
3. 3、一种根据权利要求1的方法，还包括从包衣材料的液滴中分离所述的经过包衣的单个物质组份的步骤。
4. 4、一种根据权利要求3的方法，其中分离步骤包括过筛，或利用离心力从相对较小的包衣材料液滴中分离出相对大的包过衣的单个物质组份。
5. 5、一种根据权利要求3的方法，其中分离步骤包括在相当高速条件下使上述的旋转表面进行旋转，这样，单纯包衣材料的液滴就能明显地比包过衣的单个物质组份小一些，并且能在与分离出的包过衣的单个物质组份幅射地向内的位置上从上述的旋转表面上落下。
6. 6、一种根据权利要求1的方法，其中冷却或除去溶剂的步骤包括使包过衣的物质组份通过周围空气和气体（加热过的或未加热过的），其方法是从上述的旋转表面离心力猛力释出物质组份的粒子。
7. 7、一种根据权利要求1的方法，进一步包括在上述的旋转表面处加热的步骤，使包衣材料在所述旋转表面上保持液态。
8. 8、一种根据权利要求7的方法，其中加热步骤包括使热空气在位于所述旋转表面的上方或下部的相隔距离较短的一块或数块金属板之间通过，或者通过感应的方法使所述的一块或数块板加热。
9. 9、一种根据权利要求1的方法，其分布步骤包括如下几步：

   在容器内把所述包过衣的材料加热到相当高的温度，以使包衣材料保持液态;

   在所述容器内把上述的单个物质组份分布在所述包衣材料内;以及搅拌所述容器内的物料，以形成在所述包衣材料中分布所述单个物质组份的悬浮液。
10. 10、一种根据权利要求1的方法，其中，旋转表面与水平面成锐角。
11. 11、一种根据权利要求1的方法，进一步包括调节所述芯子材料上包衣材料厚度的步骤，具体通过调整所述表面的转速加以调节。
12. 12、一种根据权利要求1的方法，进一步包括调节所述芯子材料上的包衣材料厚度的步骤，具体通过调节液体包衣的粘度加以调节。
13. 13、一种根据权利要求1的方法，进一步包括调节所述芯子材料上的包衣材料厚度的步骤，具体通过调节上述进料过程中悬浮液供给到旋转表面上的速率加以调节。
14. 14、一种根据权利要求1的方法，进一步包括调节所述芯子材料上的包衣材料的厚度，具体通过调整旋转装置的润湿的表面加以调节。
15. 15、一种根据权利要求1的方法，进一步包括下列步骤：

    排出上述包衣材料的一部分，该部分的包衣材料是作为所述悬浮液的一部分供给到所述旋转表面。具体方法是在所述旋转表面上装设多孔结构，正如网眼罩或有气孔材料或多孔材料以锥体或碗的形状安置在所述有间隔的接收表面上;

    用离心力分散包衣过的物质组份，这些物质组份比间隙或网眼罩的孔眼较大。而当物质组分沿着网眼罩移动时，将液体包衣材料部分地通过离心力从包过衣的物质组份中排出;

    使所述液体包衣通过网眼罩，并且使通过的液体包衣材料进行再循环。
16. 16、一种根据权利要求1的方法，进一步包括下列步骤：

    使所述包衣液的液滴凝固，具体采用离心方法将其从所述旋转表面通过周围空气和气体（是否加热，须视包衣是熔料还是用熔液而定）进行喷射;

    收集已凝固的包衣材料的液滴;以及将收集到的包衣材料的液滴进行再循环。
17. 17、一种根据权利要求1的方法，进一步包括下列步骤：

    使上述包衣材料的液滴凝固;

    并且通过将其送回上述悬浮液的方法使凝固的包衣材料的液滴再循环。
18. 18、一种根据权利要求1的方法，进一步包括如下步骤：

    将溶剂加入所述包衣材料中，以便在悬浮液形成前或形成过程中使包衣材料溶解，以方便包衣，或减小所述包过衣的物质组份的包衣材料的厚度。
19. 19、一种根据权利要求1的方法，其中所述芯子材料不能溶于上述包衣材料中。
20. 20、一种根据权利要求1的方法，所述芯子材料至少可部分地溶于所述包衣材料中，另外，为了凝固所述包衣材料而在芯子和包衣材料之间的最初接触的时间相当短，以防止所述芯子材料大量地溶于上述包衣材料中。
21. 21、一种根据权利要求1的方法，其中芯子材料或所含的成份与包衣材料成份起反应，或所含成份在上述包衣材料凝固之前，在每个单个物质组份的边缘处形成最初的固体薄膜。
22. 22、一种根据权利要求1的方法，其中所述的芯子材料呈液滴状态，其粘度大于包衣材料。
23. 23、一种根据权利要求1的方法，进一步包括凝固包过衣的物质组份的步骤，具体方法是将其输送到化学凝固槽中。
24. 24、一种根据权利要求2，3的方法，其中所述包衣材料为明胶，所述凝固槽中包括戍二醛。
25. 25、一种根据权利要求23的方法，其中包衣为明胶，热气体、空气或非溶剂性的液体与明胶接触，以形成交联并使其降低可溶性。
26. 26、一种根据权利要求22的方法，其中，所述单个的物质组份一般为球形粒子，其直径在10微米至10毫米的范围内。
27. 27、一种根据权利要求1的方法，其中，包衣液体是一种含有细、小的不溶性粒子的悬浮液，它能成为芯子粒子上的包衣的一部分，并且在过量包衣液体中也均匀分布。
28. 28、一种根据权利要求1的方法，本方法按照权利要求1，其中，所述悬浮液沿着所述圆盘表面幅射地向外抛出，此圆盘表面上是幅射状伸展的，有多角间隔槽。
29. 29、在以液体包衣粒子的工艺中，采用一种方法，可得到经过包衣的单个粒子，同时能方便地从过量包衣液中分离包过衣的粒子。这些粒子在悬浮液中是与这种过量包衣液混合的，该方法包括把悬浮液供给到旋转表面，将悬浮液分离成从表面上环形地喷出的包衣过的粒子和雾化过的液滴，并使表面旋转，其转速应能产生过量单纯包衣液滴大多达到预定大小，该预定的大小要比经过包衣的粒子更小。
30. 30、权利要求29中发明，其中，悬浮液中准备包衣的粒子体积百分比的范围为10～35%，最好是20～35%。
31. 31、权利要求29中的发明，其中温度不稳定的材料（化学品、酶、生物细胞）的包衣过的粒子与过量包衣材料的较小的液滴同时迅速形成，因而很少发生或不发生降解或变性作用。
32. 32、权利要求29中的发明，其中，准备包衣的芯子物质组份不易被包衣湿润（湿润角小于90°），但是，可用于浸入法完全包好。而在悬浮液中，采用液体散布的工艺，因此，不会出现芯子暴露的现象，粒子幅射状通过，凝固得很迅速。
33. 33、一种产品，包括：（a）芯子材料的单个的物质组份，这些组份为通过制粒形成团粒固体粒子形状，或者为在液体芯子材料中进行包衣或微囊包制的液滴的形状。（b）单纯液体包衣材料的液滴，其液滴大小比包衣过的物质组份较小，这是根据利要求1中要求保护的工艺生产的产品。
34. 34、芯子材料的单个的物质组份的包衣或微囊包制设备，该芯子材料的单个的物质组份的形状为通过制粒形成粒子的固体粒子;或液滴，其包衣材料的粘性比芯子材料差，在正常室温下为固态，但在升高的包衣温度条件下呈液态，或在包衣工艺过程中呈溶液状态。所述设备包括用于盛放芯子材料的单个物质组分或液体包衣材料的悬浮液的容器装置，把悬浮液从容器装置送至旋转表面以通过离心方法把悬浮液分离和分散在（1）单纯包衣材料的液滴上，（2）用所述包衣材料包衣的所述芯子材料的单个的物质上的供给装置;用于冷却包衣过的单个的物质组份，或用于分离溶剂，以使包衣材料凝固的冷却装置;用于产生大量的其预定大小比包衣过的单个的物质组份的大小要小一些的过量液体包衣液滴的控制包衣和微囊设备的装置。
35. 35、权利要求34中的发明，其中，控制方法包括使表面转速与预定的液滴大小相联系的方法。
36. 36、权利要求34中的发明，包括把包衣过的单个的物质组份从单纯包衣材料中分离的方法。
37. 37、权利要求34中的发明，包括在所述旋转表面的部位上加热以使包衣材料保持液体状态而加热方法。

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