JP6186768B2 - 造粒物の製造法 - Google Patents
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Description
[1]
(A)原料を加湿および撹拌する工程、
(B)前記加湿および撹拌された原料に熱風を供給する工程、および
(C)前記熱風が供給された原料を転動し造粒物を製造する工程、
を含む、造粒物を製造する方法。
[2]
前記熱風の温度が、40℃〜120℃である、[1]に記載の方法。
[3]
前記工程Aが、フレキソミキサーを用いて行われる、[1]または[2]に記載の方法。
[4]
前記工程Cが、転動皿に滞留する造粒物層の高さを制御し得る手段を備えた転動皿を用いて行われる、[1]〜[3]のいずれかに記載の方法。
[5]
前記転動皿に滞留する造粒物層の高さを制御し得る手段が、山型バッフルである、[4]に記載の方法。
[6]
さらに、造粒物を乾燥させる工程を含む、[1]〜[5]のいずれかに記載の方法。
[7]
さらに、造粒物を篩分する工程を含む、[1]〜[6]のいずれかに記載の方法。
[8]
前記工程Aにおける加水率が、前記工程Bなしに造粒物を製造する場合の加水率と比較して高い、[1]〜[7]のいずれかに記載の方法。
[9]
前記工程Aにおける加水率が、前記工程Bなしに造粒物を製造する場合の加水率の1.01倍以上である、[8]に記載の方法。
[10]
前記工程Aにおける撹拌数が、前記工程Bなしに造粒物を製造する場合の撹拌数と比較して高い、[1]〜[9]のいずれかに記載の方法。
[11]
前記工程Aにおける撹拌数が、前記工程Bなしに造粒物を製造する場合の撹拌数の1.05倍以上倍以上である、[10]に記載の方法。
[12]
(a)原料を加湿および撹拌する手段、
(b)前記加湿および撹拌された原料に熱風を供給する手段、および
(c)前記熱風が供給された原料を転動し造粒物を製造する手段、
を備える、造粒装置。
[13]
前記手段aが、フレキソミキサーである、[12]に記載の装置。
[14]
前記手段cが、転動皿に滞留する造粒物層の高さを制御し得る手段を備えた転動皿である、[12]または[13]に記載の装置。
本発明の方法は、(A)原料を加湿および撹拌する工程、(B)前記加湿および撹拌された原料に熱風を供給する工程、および(C)前記熱風が供給された原料を転動し造粒物を製造する工程、を含む造粒物を製造する方法である。本発明の方法により得られる造粒物を、「本発明の造粒物」ともいう。
本発明においては、造粒物の原料として、粉末原料が用いられる。本発明において、「粉末原料」とは、粉末状の原料をいう。本発明において、「粉末」とは、いわゆる粉末状の外観を有するものをいう。例えば、いわゆる、粉、粉末、微粉、超微粉、粒、細粒、顆粒、粗粒、粉粒、粒体、粉体は、いずれも本発明における「粉末」に含まれる。粉末は、単一の粒子からなるものであってもよく、複数種および/または複数個の粒子からなる集合体であってもよい。
。
本発明の方法は、(A)原料を加湿および撹拌する工程を含む。当該工程を、「加湿撹拌工程」ともいう。加湿撹拌工程は、バッチ式で行われてもよく、連続式で行われてもよい。加湿撹拌工程は、連続式で行われるのが好ましい。
えば、50〜25000kg/hrであってよい。
拌された原料を回収できる。
全部に対して行われてよい。例えば、粉末原料に対して撹拌を行った後、粉末原料および/または他の原料を追加的に添加してもよい。撹拌は、少なくとも粉末原料の一部に対して行われるのが好ましく、少なくとも粉末原料の全部に対して行われるのがより好ましく、原料の全部に対して行われるのがさらに好ましい。
本発明の方法は、(B)加湿および撹拌された原料に熱風を供給する工程を含む。当該工程を、「熱風供給工程」ともいう。熱風供給工程は、バッチ式で行われてもよく、連続式で行われてもよい。熱風供給工程は、連続式で行われるのが好ましい。
05〜0.2m3であってよい。
本発明の方法は、(C)熱風が供給された原料を転動し造粒物を製造する工程を含む。
当該工程を、「転動造粒工程」ともいう。転動造粒工程は、バッチ式で行われてもよく、連続式で行われてもよい。転動造粒工程は、連続式で行われるのが好ましい。
段としては、バッフル等の障害物が挙げられる。バッフルとしては、例えば、山型バッフルが挙げられる。山型バッフルとしては、例えば、等辺山型バッフルが挙げられる。障害物の形状、サイズ、設置数、設置位置、設置方向等は、造粒物の所望の比容等の諸条件に応じて適宜設定できる。特殊転動皿は、例えば、偏心旋回軸を中心として平面向きを維持したまま旋回振動させてよい。特殊転動皿は、例えば、100〜500rpm、または200〜300rpmで振動させてよい。また、特殊転動皿は、傾斜していてもよく、していなくてもよい。特殊転動皿は、転動造粒工程を連続式で行えるように構成されているのが好ましい。具体的には、例えば、転動皿の一方の端部に原料の供給口を、もう一方の端部に造粒物の排出口を設け、原料の供給口から転動皿に供給された原料が、転動しながら転動皿を移動し、造粒物の排出口から造粒物として排出されるように特殊転動皿を構成することができる。転動造粒工程を連続式で行えるように構成された、複数の等辺山型バッフルを設けた特殊転動皿の一実施形態を図3に示す。
本発明の方法は、造粒物を乾燥させる工程を含んでいてよい。当該工程を、「乾燥工程」ともいう。乾燥方法は特に制限されず、例えば公知の手法を利用することができる。乾燥条件は、造粒物の粒子径や加水率等の諸条件に応じて適宜設定できる。乾燥は、室温に造粒物を保持することにより行ってもよく、加温することにより行ってもよい。乾燥温度は、例えば、70〜120℃であってよい。乾燥時間は、例えば、5〜30分であってよい。乾燥は、バッチ式で行われてもよく、連続式で行われてもよい。乾燥は、連続式で行われるのが好ましい。乾燥は、例えば、乾燥装置を用いて行うことができる。乾燥装置は、造粒物を所望の程度に乾燥させることができるものであれば特に制限されない。乾燥装置として、具体的には、例えば、横型流動層乾燥装置(FBA-80C 等;大川原製作所製)、連続流動層乾燥機(栗本鉄工所社製)、流動層乾燥機(月島機械社製)、振動流動層乾燥機(西村機械製作所社製)、試料迅速乾燥機(HG-200 等;レッチェ社製)が挙げられる。
所社製)、振動式篩機(ラサ工業社製)、振動ふるい(ダルトン社製)、ロータップ型篩分機(飯田製作所社製)、タップ型篩分機(AS200tap 等;レッチェ社製)が挙げられる。
本発明の方法によれば、熱風供給工程なしに造粒物を製造する場合(コントロール)と比較して、粒子径の均一度が高い造粒物が得られる。例えば、本発明の造粒物のD60/D10は、コントロールの造粒物のD60/D10の、99%以下、97%以下、95%以下、90%以下、80%以下であってよい。本発明の造粒物のD60/D10は、例えば、3以下、2.5以下、2.3以下であってよい。なお、「D10」および「D60」とは、粒径加積曲線のグラフでそれぞれ通過質量百分率10%および60%に相当する粒子径を意味する。また、「D60/D10」の値が1に近いほど均一な粒径分布であることを意味する。D10およびD60は、例えば、粒度分布測定装置 MICROTRAC HRA(日機装社製)により測定することができる。なお、ここでいう粒子径とは、篩分工程が実施される場合にあっては、篩分工程による選別前の粒子径である。
HRA(日機装社製)により測定することができる。なお、ここでいう粒子径とは、篩分工程が実施される場合にあっては、篩分工程による選別前の粒子径である。
本発明の装置は、(a)原料を加湿および撹拌する手段、(b)前記加湿および撹拌された原料に熱風を供給する手段、および(c)前記熱風が供給された原料を転動し造粒物を製造する手段、を備える造粒装置である。本発明の装置は、本発明方法を実施するために好適に用いることができる。
本発明のプログラムは、本発明の方法における各工程をコンピュータに実行させるプログラムである。
用いた原料を表1に、造粒工程の簡易フローを図1に、造粒装置の簡易構成図を図2に、それぞれ示す。
と合わせて、フレキソミキサー FXD-250(パウレック製)に上部より供給し、表2に示す加水率および回転数で加湿および混合を行った。次いで、フレキソミキサー下部より加湿混合物を取り出し、熱風(温度:55℃、風速:10.6m/s、風量:5.0m3/m
in)を供給し、特殊転動皿(図3)へ移した。特殊転動皿を用いて250rpmで転動造粒を行い、流動乾燥機 FBA-80C(大川原製作所製)により乾燥(80℃で5min、次いで105℃で10min)した。次いで、アルガイヤシフター TSM-950/DS+1(ラサ工
業製)により篩分を行った。本実施例では、粒子径250μm未満を微粉、粒子径250〜1400μmを製品区分、粒子径1400μm超をダマとして、微粉およびダマは再度フレキソミキサーに原料として供給しリサイクルした。また、別途、「従来条件」として、熱風を供給せずに造粒を行った。結果を表2に示す。
物の製品区分割合が大きく増加した。また、熱風吹き込み時には、従来条件運転時と比較して、粒子の均一度(D60/D10)が向上した。また、熱風吹き込み時には、従来条件運転時と比較して、平均粒子径D50が増大した。これらの結果は、例えば、熱風吹き込むことにより原料の表面および/または内部の加湿状態が不均一になったことによるものである可能性がある。また、熱風吹き込み時はダマができにくくなるため、加水率やフレキソミキサー回転数を増大させることができ、よって粒子の成長が促進されたものと考えられる。一方、従来条件運転時に加水率やフレキソミキサー回転数を増大させると、ダマが増えすぎて運転不可能であった。
Claims (11)
- (A)原料を加湿および撹拌する工程、
(B)前記加湿および撹拌された原料に熱風を供給する工程、および
(C)前記熱風が供給された原料を転動し造粒物を製造する工程、
を含み、
前記工程Cが、前記工程Bの終了後の原料に対して実施される、造粒物を製造する方法。 - 前記熱風の温度が、40℃〜120℃である、請求項1に記載の方法。
- 前記工程Aが、フレキソミキサーを用いて行われる、請求項1または2に記載の方法。
- 前記工程Cが、転動皿に滞留する造粒物層の高さを制御し得る手段を備えた転動皿を用いて行われる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記転動皿に滞留する造粒物層の高さを制御し得る手段が、山型バッフルである、請求項4に記載の方法。
- さらに、造粒物を乾燥させる工程を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- さらに、造粒物を篩分する工程を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程Aにおける加水率が、前記工程Bなしに造粒物を製造する場合の加水率と比較して高い、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程Aにおける加水率が、前記工程Bなしに造粒物を製造する場合の加水率の1.01倍以上である、請求項8に記載の方法。
- 前記工程Aにおける撹拌数が、前記工程Bなしに造粒物を製造する場合の撹拌数と比較して高い、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程Aにおける撹拌数が、前記工程Bなしに造粒物を製造する場合の撹拌数の1.05倍以上である、請求項10に記載の方法。
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