JPH07289877A - 流動造粒コーティング方法および造粒コーティング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通気部の目詰まりを防止して高い収率を維持
しつつ高品質の処理を行い得るようにすることにある。 【構成】 粉粒体が供給される流動室１を有する胴体部
２と、流動室１の底部に回転自在に設けられ通気部１３
を有する回転体４と、通気部１３を介して流動室１内に
流動用気体を供給する流動気体供給部１６とを有し、通
気部１３に圧縮気体を噴出する気体噴出部材３７が流動
気体供給部１６内に設けられている。したがって、回転
体４を回転した状態のもとで、通気部１３を介して流動
室１に流動用気体を供給し、さらに気体噴出部材３７か
ら通気部１３に向けて圧縮気体を噴射することにより、
粉粒体の処理がなされるとともに、通気部１３の目詰ま
りが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粉粒体を流動状態として
粉粒体の造粒、コーティング、混合または乾燥等の処理
を行う造粒コーティング技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、医薬、食品、粉末冶金材料、
触媒、フェライト、セラミックス、洗剤、化粧品、染
料、顔料、トナー等に用いられる粉粒体の造粒、コーテ
ィング、混合、乾燥等の処理を行うために使用される造
粒コーティング技術としては、流動層型の造粒コーティ
ング装置がある。

【０００３】流動層型の造粒コーティング装置には、通
気部を有する回転体が底部に設けられた胴体部を有し、
回転体の上側には粉粒体が供給される流動室が形成さ
れ、回転体の下側に設けられた流動気体供給部から通気
部を介して流動室内に流動用気体が供給されるようにな
った構造が基本構造となっているものがある。

【０００４】このタイプの造粒コーティング装置として
は、種々のものがあり、特開昭５４−６２９７８号公
報、特開昭６１−１６５５７７号公報および特公昭６３
−３３９００号公報に記載された装置では、表面が平坦
となった円板が回転体として使用され、特公昭６１−８
７３５号公報に記載された装置では外周部が上方に向け
て傾斜した断面皿状の回転体が使用されている。また、
特開昭６０−１８３０３０号公報に記載された装置で
は、多数の環状板を同心に配列して実質的に平板状の回
転板を形成し、通気部を通過する際に気体を回転板の外
周方向斜め上方に供給するようにしている。さらに、特
開昭５９−４９８３８号公報に記載された装置では、同
様に多数の環状板を同心にそして上下方向にずらして配
列することにより断面が山型となった回転体を有し、通
気部を通過した気体は外周部に向けて水平に供給され
る。

【０００５】これらの公報に示された装置では、回転体
の下側から通気部を通して流動用気体を供給する一方、
回転体の外周と胴体部の内面との間の隙間からも気体を
供給している。これにより、回転体の上側に形成された
流動室内の粉粒体に回転体による転動作用と気流による
流動作用とを加えて粉粒体を流動状態とし、これにバイ
ンダーやコーティング剤を噴霧して造粒またはコーティ
ングが行われる。

【０００６】このように流動用気体が吹き出される方向
は、上向き、斜め上方、水平方向等のように、通気部の
構造によって様々である。さらに、通気部は上向きある
いは斜め上方に気体を吹き出すように孔を形成したもの
や、金網あるいは複雑な断面のスリットを形成したもの
など種々のものがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置では、
通気部の構造に差はあっても、いずれも被処理物である
粉粒体が回転体の下に落下しないように、粉粒体の大き
さよりも小さな開口を多数形成した構造であるから、粉
粒体やこれがバインダーやコーティング剤により濡れた
もの、あるいは粉粒体やバインダー等から生じた微粉が
通気部の開口に付着して、開口の目詰まりを発生させる
ことがある。

【０００８】この目詰まりについては、従来、単に操業
終了後の洗浄を入念にしなければならないという程度の
認識しかなされたおらず、取り立てて重要な問題ではな
いとして放置されていた。

【０００９】しかしながら、本発明者等は、目詰まりが
製品の品質や収率に大きな影響を及ぼすことを見い出し
た。すなわち、凝集物生成やコーティング不良粒子の発
生等による製品品質や収率の低下が、通気部の目詰まり
によって生ずる流動用気体の偏流や風速の低下等の流動
状態の不良に起因することが多いということが明らかと
なった。

【００１０】本発明の目的は、通気部の目詰まりを防止
して高い収率を維持しつつ高品質の処理を行い得るよう
にすることにある。

【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１３】すなわち、本発明の造粒コーティング方法
は、胴体部の流動室内に回転体を回転した状態のもと
で、通気部を介して流動用気体を供給しつつ、粉粒体に
液体を噴霧し、気体噴出部材から通気部に向けて圧縮気
体を噴射する。気体噴出部材からの圧縮空気は、連続的
または間欠的に噴射される。気体噴出部材からの圧縮気
体の噴出量を、流動用気体の流量の１０分の１以下に設
定しても良い。

【００１４】また、本発明の流動造粒装置は、流動室を
有する胴体部と、通気部を有する回転体と、流動室内に
流動用気体を供給する流動気体供給部と、通気部に圧縮
気体を噴出する気体噴出部材とを有している。この回転
体は皿状、山型状、凸状または表面が平坦な円板状とな
っており、通気部は回転体に環状に形成するか、円周方
向に相互に間隔を隔てて複数個所形成するか、あるいは
回転体のほぼ全体が通気部となっている。そして、圧縮
気体噴出部材は回転体の回転中心から相互に異なった距
離の位置であって、円周方向に相互に位相をずらした位
置に複数の前記気体噴出部材を設けるようにしても良
い。

【００１５】

【作用】前記した本発明の造粒コーティング方法にあっ
ては、流動室内に形成された気流によって流動状態とな
った粉粒体に対して液体が噴霧されることになり、粉粒
体の造粒またはコーティング等の処理がなされる。この
ときに、通気部には気体噴出部材から圧縮気体が噴射さ
れることになり、通気部に粉粒体が詰まることなく、凝
集物が発生したり、コーティング不良や造粒不良が発生
することなく、高品質の製品を得ることができる。さら
に本発明の造粒コーティング装置にあっては、回転体の
回転とこの回転体に設けられた通気部を通過する流動用
気体とによって流動室内には気流が形成され、この気流
によって流動状態となる粉粒体が攪拌混合される。通気
部には気体噴出部材から圧縮気体が噴射されるので、粉
粒体が通気部に詰まることがなくなる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施例である流動層造粒
コーティング装置を示す図であり、この造粒コーティン
グ装置は、ほぼ直立状態で設置され内部に流動室１を有
するほぼ円筒形状の胴体部２を有し、胴体部２に開口し
て設けられた原料投入口３から流動室１内に被処理物と
しての粉粒体が投入されるようになっている。

【００１８】胴体部２内には流動室１の底部に位置させ
て回転体４が回転自在に設けられており、この回転体４
の外周面と胴体部２の内面との間には、環状の隙間つま
りスリット５が形成されている。この回転円板４を駆動
するために、回転体４の下面に固定された中空の回転軸
６が胴体部２の底壁７に取り付けられた軸受部８に回転
自在に支持されており、回転軸６には可変速式のモータ
９の回転がベルト１０により伝達されるようになってい
る。

【００１９】造粒等の処理が終了した後の製品を外部に
排出するために、回転体４のやや上方の位置に開口部を
有する排出シュート１１が胴体部２に設けられ、この排
出シュート１１には前記開口部を開閉するために排出弁
１２が設けられている。

【００２０】回転体４は、図２および図３に示すよう
に、外周部が上方に向けて傾斜して、皿状の断面形状と
なっており、この回転体４には、回転中心から所定の半
径の位置に通気部１３が環状に形成されている。この通
気部１３は図示する場合には、所定のメッシュとなった
金網によって形成されているが、回転体４に多数の細孔
を形成することによって通気部１３を形成するようにし
ても良い。

【００２１】底壁７には通気部１３の径方向内側に位置
させて円筒状の隔壁１４が取り付けられており、さらに
通気部１３の径方向外側に位置させて円筒状の隔壁１５
が取り付けられている。隔壁１４と隔壁１５との間に、
通気部１３に連通する環状の流動気体供給部１６が形成
され、隔壁１５と胴体部２との間に、スリット５に連通
する流動気体供給部１７が形成されている。

【００２２】それぞれの隔壁１４，１５の上端部に設け
られた突起１８，１９は、それぞれ回転体４に形成され
た環状溝内に僅かな隙間を介して入り込んでおり、ラビ
リンス式のシールを構成している。流動気体供給部１７
内には、スリット５の下方に位置させて金網２０が環状
に設けられており、この金網２０に流動用気体を通過さ
せることにより、その流れは均一化され整流されるとと
もに、粉粒体の落下が防止される。この金網２０に代え
て、多孔質の板や織布等を用いるようにしても良い。

【００２３】図１に示すように胴体部２に隣接して給気
ダクト２１が設けられており、この給気ダクト２１には
給気ファン２２により空気が供給されるようになってい
る。給気ダクト２１内には、給気ファン２２からの空気
を清浄化するためのフィルタ２３と、気体を加熱または
冷却するための熱交換器２４とが設けられている。

【００２４】給気ダクト２１の吹き出し口は第１気体通
路２５により流動気体供給部１７に導通されるととも
に、隔壁２６により第１気体通路２５に対して区画され
た第２気体通路２７によって流動気体供給部１６に導通
されている。したがって、スリット５および通気部１３
からは流動室１内に流動用気体が供給され、これらの気
流と回転体４の回転とによって、粉粒体は遠心転動作用
と攪拌混合作用とを受けて流動状態となる。

【００２５】それぞれの気体通路２５，２７の入口部に
は、これらを流れる気体の流量を調整するために、図１
に示すように、流量調整弁２８，２９が設けられてお
り、これらの流量調整弁２８，２９を独立して制御する
ことにより、スリット５および通気部１３を通って流動
室１内に供給される気流によるフローパターンを様々に
変化させることができる。胴体部２の上端部には、流動
室１内の気体を外部に排出するための排気ダクト３０が
設けられている。

【００２６】流動状態となった粉粒体に対してコーティ
ング液またはバインダ液を噴霧するために、胴体部２に
スプレーガン３１が設けられ、さらに流動室１内に回転
体４に対向してスプレーガン３２が設けられており、そ
れぞれのスプレーガン３１，３２にはポンプ３３，３４
によって液タンク３５内の液体が供給されるようになっ
ている。一方、スプレーガン３１の近傍には、原料投入
口３から投入される粉粒体原料とは相違した粉粒体原料
を流動室１内に供給するためにノズル３６が設けられて
いる。

【００２７】図２に示すように、流動気体供給部１６内
には通気部１３に対向して圧縮気体を噴出する噴出ノズ
ル３７が圧縮気体噴出部材として設けられている。図示
する場合には、回転体４の回転中心Ｏからの半径方向の
距離Ｒ₁ ，Ｒ₂ を相互に相違させるとともに、中心Ｏに
対して円周方向に１８０°の位相をずらして２つの噴出
ノズル３７が設けられている。

【００２８】それぞれの噴出ノズル３７は、圧縮気体を
一定の指向性を有して流動用気体よりも高速で噴出する
ような構造であれば良く、噴出口の断面形状は円形、楕
円形、四角形、多角形等任意の形状とすることができ
る。噴出ノズル３７は、回転体４よりも下流側の流動室
１に対して回転体４によって区画形成される上流側の流
動気体供給部１６内、つまり、粉粒体の存在しない部分
に通気部１３に近接させて設けられており、通気部１３
に対してなるべく近い距離に設定することが望ましい。

【００２９】それぞれの噴出ノズル３７から圧縮気体を
通気部１３に吹き付けることにより、通気部１３の目詰
まりは殆ど発生することがなくなる。通気部１３に対し
て噴出ノズル３７から常に圧縮気体を吹き付けるように
しても良く、所定の時間毎に間欠的に吹き付けるように
しても良い。

【００３０】図示する場合には、２つの噴出ノズル３７
が設けられているが、１つでも良く、２つ以上でも良
い。また、１つの噴射ノズル３７に複数の噴出口を設け
るようにしても良い。

【００３１】中空の回転軸６内には、図１に示すよう
に、軸受４１を介して回転軸４２が回転自在に支持され
ており、この回転軸４２にはベルト４３を介してモータ
４４により駆動されるようになっている。この回転軸４
２の先端には流動室１内に位置させて攪拌羽根４５が取
り付けられている。この攪拌羽根４５を回転体４の上側
で回転させることにより、粉粒体の造粒混合作用が促進
されるようになっている。ただし、上述した攪拌羽根４
５を用いないようにしても良い。

【００３２】この攪拌羽根４５は、図２において二点鎖
線で示すように、回転軸４２の先端に固定されるボス部
４６とこのボス部４６から放射状に延びる３本の攪拌翼
４７とを有している。攪拌羽根４５の回転軸４２の中心
部に給気路を形成し、その給気路を通ってパージガスを
ボス部４６の下面から吹き出すようにすれば、回転軸４
２と回転体４との間に粉粒体がかみ込まれないようする
ことが可能となる。

【００３３】胴体部２の上部には、バグフィルタ５１お
よびこのバグフィルタ５１に付着したダスト等を高圧ガ
スパルスにより連続的に払い落とすジェットクリーニン
グ用のジェットノズル５２が配置されている。胴体部２
の上部壁には開閉式の蓋５３が設けられている。

【００３４】次に、図１〜図３に示した造粒コーティン
グ装置による造粒コーティング処理の手順について説明
する。

【００３５】粉粒体原料は、原料投入口３から所定量だ
け供給される。粉粒体原料は、通気部１３およびスリッ
ト５から供給される流動用気体による上昇と自重による
落下とを繰り返して流動状態となって攪拌混合される。
また、モータ９により回転体４を回転させることによ
り、粉粒体は遠心転動作用によっても攪拌混合される。
この攪拌混合はモータ４４により攪拌羽根４５を回転体
４と同一方向または逆方向に回転することにより促進さ
れる。

【００３６】このように攪拌混合された状態の粉粒体に
向けて、スプレーガン３１，３２の一方または両方から
バインダ液またはコーティング液が噴霧される。必要に
応じて、ノズル３６からも流動層の中に粉粒体原料が供
給される。造粒コーティングの進行状況に応じて、スリ
ット５と通気部１３とからの流動用気体の供給割合を、
流量調整弁２８，２９の開度を調整することにより変化
させることができる。

【００３７】さらに、圧縮気体噴出部材としての噴射ノ
ズル３７からは圧縮気体を通気部１３に向けて噴出す
る。これにより、流動攪拌状態となった粉粒体が通気部
１３に入り込んだとしても、噴射ノズル３７からの圧縮
気体により流動室１内に吹き飛ばされることになり、通
気部１３に粉粒体が詰まることが防止される。

【００３８】通気部１３等から流動室１内に供給ないし
噴出された気体は、排気ダクト３０から外部に排出され
る。

【００３９】図１〜図３に示す造粒コーティング装置を
用いて以下の条件で実験を行った。すなわち、２つの噴
射ノズル３７のそれぞれの先端と通気部１３との距離を
１８mmに設定し、粉粒体原料として乳糖粉末２０Kgを仕
込み、回転体４を１２５ＲＰＭの回転数で回転させなが
ら温度７０℃の流動用空気を６m³／分の割合で流動室１
内に供給して原料を転動流動させ、噴射ノズル３７から
の圧縮空気の圧力を５Kg／cm² として、３００リットル
／分の割合で噴出した状態で、ヒドロキシプロピルセル
ロースHLC-L （日本曹達株式会社製）５％水溶液１０Kg
を１時間２０分かけて噴霧して造粒した。

【００４０】この造粒操作を同一条件で４バッチ連続し
て行ったが、通気部１３には目詰まりは発生せず、いず
れのバッチも良好な造粒物が得られた。

【００４１】これに対して、噴射ノズル３７から圧縮空
気を噴出しない他はこれと同一の条件で造粒を行ったと
ころ、１バッチの終わり頃には流動状態がやや不良にな
り、終了後の点検では、通気部１３に目詰まりが生じて
いることが分かった。

【００４２】図４（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の他
の形態の回転体を示す図であり、前記実施例では、回転
体４には環状に通気部１３を形成したが、図４（Ａ）に
示す回転体４には円周方向に複数個所通気部１３を形成
するようにしている。また、図（Ｂ）に示す回転体４に
あっては、回転体４のほぼ全面に通気部１３を形成する
ようにしており、この通気部１３は回転体４に多数の細
孔を設けることにより形成されている。

【００４３】このように、金網を用いて通気部１３を形
成するか、回転体４に細孔を設けることにより通気部を
形成するか、そして、どの部位に通気部１３を形成する
か等は、投入される粉粒体の種類や、流動室１内に形成
するフローパターンによって種々変更することが可能で
ある。

【００４４】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、それぞれ本発
明のさらに他の形態の回転体を示す図であり、図１〜図
３に示した回転体４が皿状断面となっているのに対し
て、図５（Ａ）に示すように、表面全体がフラットとな
った円板を回転体としても良く、図５（Ｂ）に示すよう
に、山型断面の回転体４としても良く、図５（Ｃ）に示
すように、凸型の断面を有する回転体４を用いても良
い。

【００４５】図４および図５に示す場合には、図１〜図
３に示した攪拌羽根４５は設けられておらず、しかも、
図５に示すように、回転体４の下側には隔壁１４，１５
が設けられていない。したがって、この場合には回転体
４によってそれよりも下面側に形成される流動気体供給
部１６からは、通気部１３とスリット５に対して流動用
気体が供給されることになる。

【００４６】噴射ノズル３７は、通気部１３に対向して
設けるようにすれば、回転体４の形態に応じて種々の姿
勢とすることができる。つまり、図５（Ｂ）に示すよう
に、傾斜して設置するようにしても良く、図５（Ｃ）に
示すように、水平方向に設置するようにしても良い。

【００４７】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００４８】たとえば、スリット５の幅を変化し得るよ
うにしても良い。また、特公昭６１−８７３５号公報に
示されるように、胴体部２に回転体４の上方に突出させ
て解砕羽根を有する解砕機を設けるようにしても良い。
さらに、本発明は球状の粒子だけでなく、柱状ペレット
や結晶状粉末のコーティング等にも適用でき、柔らかく
て軽質の製品から硬くて重質の製品まで、経済的に効率
良く造粒でき、液体を噴霧することなく、粉粒体の混合
のみを行うこともできる。

【００４９】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００５０】(1).気体噴出部材から通気部に圧縮気体が
噴射されるので、粉粒体を流動室内で処理する際に、通
気部に粉粒体が目詰まりすることを防止することができ
る。

【００５１】(2).目詰まりが防止されることから、通気
部を通って流動室内に供給される流動用気体の偏流や風
速ないし風量の低下が防止され、流動室内に所望の流動
層が形成される。

【００５２】(3).所望の流動層が形成されることから、
製品品質や収率の低下が防止され、高品質の製品を高い
収率で得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である流動層造粒コーティン
グ装置を示す断面図である。

【図２】図１の要部を示す断面図である。

【図３】図１および図２に示された回転体を示す斜視図
である。

【図４】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ回転体に設けられる
通気部の他の形態を示す平面図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ回転体の他の形態を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ 流動室 ２ 胴体部 ３ 原料投入口 ４ 回転体 ５ スリット ６ 回転軸 ７ 底壁 ８ 軸受部 ９ モータ １０ ベルト １１ 排出シュート １２ 排出弁 １３ 通気部 １４，１５ 隔壁 １６，１７ 流動気体供給部 １８，１９ 突起 ２０ 金網 ２１ 給気ダクト ２２ 給気ファン ２３ フィルタ ２４ 熱交換器 ２５ 第１気体通路 ２６ 隔壁 ２７ 第２気体通路 ２８，２９ 流量調整弁 ３０ 排気ダクト ３１，３２ スプレーガン ３３，３４ ポンプ ３５ タンク ３６ ノズル ３７ 噴射ノズル（気体噴出部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武井 成通 東京都新宿区高田馬場２丁目14番２号 フ ロイント産業株式会社内 (72)発明者 尾関 富良 岐阜県羽島郡川島町松倉町1200−１ (72)発明者 村上 秀雄 岐阜県本巣郡穂積町大字穂積892の２ (72)発明者 田村 和彦 岐阜県羽島郡川島町竹早町２

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉粒体が供給される流動室を有する胴体
   部内の前記流動室の底部に設けられた回転体を回転した
   状態のもとで、前記回転体に設けられた通気部を介して
   流動気体供給部から前記流動室に流動用気体を供給しつ
   つ、粉粒体に液体を噴霧し、さらに前記流動用気体供給
   部内に設けられた気体噴出部材から前記通気部に向けて
   圧縮気体を噴射し、粉粒体の造粒またはコーティングを
   行うことを特徴とする造粒コーティング方法。
2. 【請求項２】 前記気体噴出部材から連続的または間欠
   的に圧縮気体を噴射するようにしたことを特徴とする請
   求項１記載の造粒コーティング方法。
3. 【請求項３】 前記気体噴出部材からの圧縮気体の噴出
   量を、前記流動気体供給部からの流動用気体の流量の１
   ０分の１以下とすることを特徴とする請求項１または２
   記載の造粒コーティング方法。
4. 【請求項４】 粉粒体が供給される流動室を有する胴体
   部と、前記流動室の底部に回転自在に設けられ通気部を
   有する回転体と、前記通気部を介して前記流動室内に流
   動用気体を供給する流動気体供給部とを有し、前記通気
   部に圧縮気体を噴出する気体噴出部材を前記流動気体供
   給部内に設けたことを特徴とする流動造粒コーティング
   装置。
5. 【請求項５】 前記回転体が皿状、山型状、凸状または
   表面が平坦な円板状であることを特徴とする請求項４記
   載の流動造粒コーティング装置。
6. 【請求項６】 前記通気部を前記回転体に環状に形成す
   るか、円周方向に相互に間隔を隔てて複数個所形成する
   か、あるいは前記回転体のほぼ全体を通気部とするよう
   にしたことを特徴とする請求項４または５記載の流動造
   粒コーティング装置。
7. 【請求項７】 前記回転体の回転中心から相互に異なっ
   た距離の位置であって、円周方向に相互に位相をずらし
   た位置に複数の前記気体噴出部材を設けることを特徴と
   する請求項４、５または６記載の流動造粒コーティング
   装置。