JPH0411252B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微粒体を造粒、コーテイングおよび乾
燥させる方法および装置に関する。

〔従来の技術〕

医薬、食品、セラミツクス、触媒などの分野で
は、微粒体を部分的に凝集させた顆粒状の造粒
体、あるいは微粒体の粒子表面の皮膜形成による
コーテイング粒子の製造が行われている。

従来の微粒体を造粒、コーテイングおよび乾燥
させる方法および装置としては、加熱ガス供給に
よる微粒体の流動層内に噴霧ノズルを設置したス
プレー付流動層型造粒装置が多用されている。ま
た、流動層底部のガス分散板としては回転円板に
してその周囲から加熱ガスを上昇させる構造に
し、あるいは通気用スリツトを有する回転円板な
どの構造にしたスプレー付転動流動層型造粒装置
が用いられており、かかる装置では加熱ガス供給
のもとで回転円板上の微粒体はうず巻状に転動流
動化され、これに結合剤、コーテイング剤などを
含む溶液または懸濁液が噴霧されて顆粒状の造粒
体、あるいはコーテイング粒子が効果的に製造さ
れる。さらに、上記スプレー付転動流動層型造粒
装置の回転円板の上部において種々の形状からな
る撹拌羽根あるいは固定羽根を設置した上記装置
の改良構造が用いられており、とくに、造粒処理
時における粒径制御性の向上をはかつている。

上記いずれの型式の造粒装置においても、流動
化している微粒体に対して加熱ガスを接触させ、
同時に噴霧ノズルから結合剤、コーテイング剤な
どを含む溶液または懸濁液を霧化し、加湿された
微粒体が乾燥を伴いつつ凝集またはコーテイング
されて所望の造粒体へと漸次成長するにいたり、
所要の滞留時間のもとで微粒体を造粒、コーテイ
ングおよび乾燥させることができる。

上記装置により得られる生成顆粒の粒度分布、
平均粒子径、機械的強度などの諸特性は、造粒処
理時における顆粒内の液体分、装置内の熱・物質
収支、回転円板や撹拌羽根の回転数、転動流動中
の顆粒の機械的強度などによつて変動しやすい。

上記のごとく微粒体を造粒、コーテイングおよ
び乾燥させて得られた造粒体に要求される諸性質
は造粒体の目的、用途により相異しているが次の
性質などが得られるように要請されている。

粒度分布：均一分布もしくはシヤープな分布であ
り、かつ、平均粒度が細い。

球形度：可能なかぎり真球に近似し、流動性が良
好である。

顆粒密度：密度が高く軽質でないこと。

顆粒強度：回転強度が大であること。

さらに、微粒体を造粒、コーテイングおよび乾
燥させるさいの生成機構は複雑であるため、運転
操作条件の変更が容易であること、噴霧液が流動
層内に均一に分散せられ局部的な凝集による“か
たまり”の発生を回避できて、造粒、コーテイン
グおよび乾燥が安定であること、造粒体の造粒収
率が高いことなどが課題となつている（例えば、
日本粉体工業技術協会編「造粒便覧」、（昭50.5）、
オーム社、P249；特開昭56−126402号公報な
ど）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の微粒体を造粒、コー
テイングおよび乾燥する方法および装置では、撹
拌や流動層循環でも充分な機械的エネルギーを微
粒体相互に付与することができないため、分散や
凝集による造粒の生成が充分に対応できないとい
う問題があつた。

本発明はこのような従来の問題を解決するもの
であり、従来の造粒体に比して平均粒度を細く
し、良好な造粒体性質を有し、充分な安定分散の
もとで造粒体の造粒収率を高することができる優
れた微粒体を造粒、コーテイングおよび乾燥する
方法および装置を提供することを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、微粒体の
流動層に結合剤、コーテイング剤などを含む溶液
または懸濁液を霧化し、該流動層内にパルス状噴
出による音波が作用されるようにしたことを特徴
とするものであり、また、微粒体の流動層に結合
剤、コーテイング剤などを含む溶液または懸濁液
を霧化し、該流動層内にパルス状噴出による音波
が作用されるようにした装置であつて、微粒体の
流動層を内部流動層と外部流動層とに区画する区
画材と、内部流動層に結合剤、コーテイング剤な
どを含む溶液または懸濁液を霧化するノズルと、
内部流動層の底部に配設して加熱ガスを導入しパ
ルス状噴出をする回転多孔板と固定多孔板とを組
合せた音波発生器と、外部流動層の底部にて前記
回転多孔板の外周に配設して別の加熱ガスを導入
する分散板とを設けるようにしたものである。

〔作用〕

本発明は上記のような構成により次のような作
用を有する。すなわち、流動層内の微粒体相互に
は気体の運動エネルギーとともに音波エネルギー
が付与され、しかも音波エネルギーは指向性をも
つて効果的に付与されるとともに、回転多孔板に
より微粒体を外周方向に移動させるので流動層の
循環流動を著しく改善することとなり、造粒体の
平均粒度を細くし、良好な造粒体性質を有する造
粒体を充分な安定分散のもとで高い造粒収率をも
つて造粒、コーテイングおよび乾燥することがで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面について詳細に
説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成をしめすもの
である。１０は装置の円筒状の容器をしめし、外
筒１１の内部には区画材１２が設けられており、
容器１０の底面には中央部に音波発生器２０とそ
の周辺には分散板２４が設けられている。音波発
生器２０は回転円板に多数の開口を有する回転多
孔板２１と、回転多孔板２１と重ね合して組合せ
た多数の開口を有する固定多孔板２２と、音波を
一定方向に導くホーンをなす区画材１２ならびに
回転多孔板２１に接合した駆動軸２６、駆動装置
２８および固定多孔板２２の支持筒２９などより
なる。支持筒２９には入口３６を有し、加熱ガス
３８が導入せられて音波発生器２０の作動のもと
で加熱ガスがパルス状となつて噴出され区画材１
２内の微粒体群に音波を作用させるとともに流動
層４６を形成する。また、容器１０の下部にある
下部容器３０には入口３４を有し、前記の加熱ガ
ス３８とは別の加熱ガス３２が導入されて、外筒
１１と区画材１２間の空間部内の外部流動層４８
を形成している。区画材１２の下方は円錐状をな
し、下端には回転多孔板２０との間の間隔は内部
流動層４６と外部流動層４８との間を微粉体が循
環流動するための通路４０をなしている。３９は
下部容器３０の底部に設けた排出口であり分散板
２４からの避けることのできない微量の落下物を
排出させている。外筒１１の下部には出口４３を
設け、弁４２の開閉によつて容器１０内における
造粒体の滞留ならびに排出を行わせている。１４
は区画材１２内の中央上部付近に位置せしめたノ
ズルであり、例えば二流体ノズルなどをもちい、
１５は圧縮空気１６の配管、１７は噴霧液１８の
配管であり、それぞれノズル１４に接続されてい
る。ノズル１４においては圧縮空気１６および噴
霧液１８の噴出によつて霧化されて内部流動層４
６内の微粒体と接触させる。５０は内部および外
部流動層４６，４８のフリーボードであつて容器
１０の上部に位置され、流動化現象が稀薄となつ
ている区域である。さらにフリーボード５４より
上方にある容器１０の上部区域５４内には集じん
装置５２を設けており、容器１０内気体に随伴さ
れている微粒体の微小粒子を捕集分離し、気体６
０のみを容器１０の頂部に設けた排出口５９よ
り、系外に導びいている。５６は集じん装置５２
のためダスト払落し機構である。なお、噴霧液１
８は微粒体、結合剤、コーテイング剤などを含
み、目的、用途に応じて定流量ポンプなどによる
送液装置を経てノズル１４に送液される。

次に上記実施例の動作について説明する。上記
実施例において、音波発生器２０からは加熱ガス
３８がパルス状噴出をなして区画材１２内に吹出
され、区画材１２に沿つた方向性をもつ音波が内
部流動層４６内に作用する。分散板２４からは別
の加熱ガス３２が導入されて、外部流動層４８内
に吹出される。このさい、内部流動層４６内の微
粒体はノズル１４による噴霧液１８の霧滴群との
接触も行われて加湿による凝集粒、コーテイング
粒子の半湿潤粒体から仕上り造粒体へと漸次成長
するにいたる。また、回転多孔板２１により回転
多孔板２１上の半湿潤状態の微粒体を遠心力のも
とで通路４０を経て外周方向に移動させるので外
部流動層４８での乾燥を伴う流動化とともに流動
層の循環流動が著しく促進される。加えて、内部
流動層４６内では、音波エネルギーが付与され、
とくに音波エネルギーは区画材１２内に沿つて指
向性をもつて付与されることにより、音波エネル
ギーの周囲への散逸を防止し、効果的な付与がな
される。かくして、音波エネルギーのはげしいミ
クロ的撹拌作用により微粒体の凝集を強制的に促
進させ、粒子間液体架橋の形成・凝集の促進、水
分移動の促進などが複合的に作用して、いずれも
微粒体の造粒、コーテイングおよび乾燥を著しく
促進することとなり、造粒体の平均粒度を細くす
ることができて、充分な強度、密度などの良好な
造粒体性質を有する造粒体を得ることができ、さ
らに造粒体の粒度分布が比較的均一となるので、
高い造粒収率をうることができる。また、音波発
生器２０の回転多孔板２１の回転数を変更するこ
とにより音波の振動数を制御することができて、
音波エネルギーの効果を調整して造粒体の平均粒
度を制御操作することができる。

なお、上記の実施例は回分式または連続式に適
用しえて微粒体を造粒、コーテイングおよび乾燥
させることができる。第２図は微粒体を造粒、コ
ーテイングおよび乾燥させた実施例をしめすもの
である。

微粒体にはゼオライト粉末をコーテイング剤に
は30％砂糖水溶液をもちい、内部流動層には90k
Hzの音波を作用させた。加熱ガス温度は136℃と
し、流動時間45minにてコーテイング粒子が得ら
れた。比較のために音波を作用させない従来技術
によるコーテイング粒子をしめし、その粒度分布
（正規確率分布）は本発明に比し広い分布をしめ
しており、粒体間の過剰な凝集を呈することもあ
つた。

本発明ではコーテイング剤の添加量を増大させ
ても、平均粒度が細く、均一な粒度分布を有する
コーテイング粒子が得られた。

〔発明の効果〕

本発明は上記実施例より明らかなように、加熱
ガスの容器内の上昇流に伴う微粒体の流動層内に
設けた区画材により、内部流動層内の粒子群に音
波発生器からの噴出気流と音波エネルギーを付与
し、これに区画材内上部のノズルから結合剤、コ
ーテイング剤などを含む溶液または懸濁液を噴霧
しつつ加湿させ内部流動層内の流動化微粒体を凝
集、顆粒化、ないしはコーテイングの促進を行
い、音波発生器の回転多孔板の遠心作用によつて
外部流動層へ流出させ、かつ、外部流動層におい
て別の加熱ガスを分散板から導入、上昇させて流
動化させると同時に乾燥を促進させ、外部流動層
を流動化しつつ上昇する粒子群を内部流動層の上
端から流入し、かつ、降下させる循環運動を確実
に行わせることができる。とくに、内部流動層内
への音波エネルギーの付与により安定な顆粒状の
凝集粒ないしはコーテイング粒子を生成できて、
最終的に所望の平均粒度の細かい造粒体として高
い粒径制御性を発揮でき、微粒体を造粒、コーテ
イングおよび乾燥を行いうるなど、その効果は多
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における微粒体を造
粒、コーテイングおよび乾燥させる方法に適した
装置の説明図、第２図は同装置により得られたコ
ーテイング粒子の粒度分布をしめす説明図であ
る。 １１……外筒、１２……区画材、１４……ノズ
ル、２０……音波発生器、２１……回転多孔板、
２２……固定多孔板、３２，３８……加熱ガス、
４０……通路、４６……内部流動層、４８……外
部流動層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 微粒体の流動層に結合剤、コーテイング剤な
   どを含む溶液または懸濁液を霧化し、該流動層内
   にパルス状噴出による音波が作用されるようにし
   たことを特徴とする微粒体を造粒、コーテイング
   および乾燥させる方法。 ２ 微粉体の流動層に結合剤、コーテイング剤な
   どを含む溶液または懸濁液を霧化し、該流動層内
   にパルス状噴出による音波が作用されるようにし
   た装置であつて、微粒体の流動層を内部流動層と
   外部流動層とに区画する区画材と、内部流動層に
   結合剤、コーテイング剤などを含む溶液または懸
   濁液を霧化するノズルと、内部流動層の底部に配
   設して加熱ガスを導入しパルス状噴出をする回転
   多孔板と固定多孔板とを組合せた音波発生器と、
   外部流動層の底部にて前記回転多孔板の外周に配
   設して別の加熱ガスを導入する分散板とを設けた
   ことを特徴とする微粒体を造粒、コーテイングお
   よび乾燥させる装置。