JPS6238231A - 流動造粒・被覆方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は流動造粒・被覆において流動層の水分を一定に
保つようにして物性ができるだけ均一な粒子を製造する
方法に関する。

従来の技術 流動造粒法は粉粒体を流動造粒・被覆装置の槽内に入れ
、空気などの気体を下部より送入して流動化させ、上部
に設置されたノズルから噴霧液を噴霧して、造粒する方
法である。この方法は混合、造粒及び乾燥の各単位操作
を一つの槽で、しかも、密封された容器内で行なえるた
め、医薬品工業では頻繁に利用されている。得られた造
粒品を加工、たとえば、打錠、カプセル充填あるいは分
包包装するには粒度およびその分布、比容積などの物理
的性質において恒常性が強く望まれる。

従来、流動造粒は例えば混合、造粒に経験的にそれぞれ
一定時間を設定し、乾燥は排気温度が一定温度に上がる
と終了させるといった方法がとられていた。ところが造
粒機構が非常に複雑であるため、このような単純な操作
では得られる造粒物の粒度分布、比容積などの物性がｏ
、７）間で大きく変動する。

造粒に際して粉粒体の水分含量が製品としての造粒物の
粒度、比容積などの物性に大きな影響を与えることが知
られており、造粒時の粉粒体の水分含量をなるべく一定
に保つようにして粒度分布、比容積分布の狭い好ましい
造粒物を得ようとする試みはなされている。例えば特公
昭５８−２６９６６　（文献１）及び特開昭５５−１６
７０３８　　（文献２）に記載された方法がある。

文献１の方法は粉粒体を流動化させるガスの過大温度（
以下、給気温度という）と流動層内温度との差を検出し
て、噴霧液の供給攬を制御する方法である。これは該温
度差と粉粒体水分とが略一定の関係にあることを利用し
て、温度差を一定に保つように噴霧量を調節して水分制
御を行う方法である。この方法によると給気温度が比較
的大きく変動するため、給気温度と流動層内温度の差を
設定値の±０．５℃（粉粒体の水分含量で約±１％）以
内に制御するのは難しい。又、この方法を追試したとこ
ろ、流動層内温度が給気温度の湿球温度付近となる条件
、すなわち流動層内温度が流動層内が飽和蒸気圧になっ
たときの温度付近となる条件で造粒する場合、流動層内
温度が１℃変化すると粉粒体の水分が約３％変化するこ
とが明らかとなった。従って、文献１の方法は、造粒時
の粉粒体水分を制御する方法ではあるが、十分感度が高
い方法とはいい難い。

一方、文献２の方法は流動層内に電極対を設置し、両電
極間の電気抵抗を検出して、噴霧液の供給１を制御する
ことを特徴としている。これは該電気抵抗と粉粒体水分
とが一定の関係にあることを利用して、電気抵抗を一定
に保つように噴霧量を調節して水分制御を行うものであ
る。造粒時の粉粒体水分が１％程度変化すると電気抵抗
は約１０倍のオーダーで変化するので、文献２の方法は
感度が高く、この点文献１の方法より有利である。

しかしながら、粉塵爆発あるいは作業者の安全性などの
面から、電極間に高い電圧を印加することができないの
で、粉粒体の水分が少ない場合は電極間の電流がきわめ
て微小となる。その結果電気抵抗の測定が不可能となり
、電極による粉粒体の水分制御は不可能となる。本発明
者らの実験によると通常の電極対では流動Ｉ−内の電気
抵抗が１０９Ωをこえると測定値が非常にばらつき、実
質的に水分制御が困難になることが分かった。

又、流動造粒時のみならず、乾燥工程の水分制御も行う
ことが好ましい。なぜなら、造粒物の乾燥が不十分であ
ると打鍵時にスティッキングを起こしたり、保存安定性
が良好でないものが得られたりするし、乾燥しすぎると
打錠時にキャッピングやラミネーション等を起こしやす
くなるからである。従来、乾燥の終点は排気温度でみて
いたが、流動層内の温度を正確に反映しないので、製品
に不良品が出る可能性がある。

一方、流動・被贋法は被被覆物を流動造粒・被覆槽に入
れ、空気などの気体を下部より送入して流動化させ、上
部に設置されたスプレーノズルから液を噴霧して、被処
理物を被覆する方法である。

このように流動造粒と流動被覆とは被処理物及び噴霧成
分を異にするが操作自体は全く同様に行われる。

発明が解決しようとする問題点 流動造粒・被覆における造粒・被覆工程及び乾燥工程に
おいて槽内の維持すべき水分の多少に拘わらず水分を精
度よく調節できる方法及びそのために用いる装置がまだ
開発されていない。

問題点を解決するための手段 本発明は流動層内の温度、又は電極の電気抵抗値を定め
られた条件を維持するように噴霧液の供給Ｉを可変供給
することによっておよび乾燥工程における乾燥を流動層
内の温度の急上昇点で終了することによって目的が達成
される。

本発明方法は流動造粒被覆装置の槽内下部にスクリーン
、上部にバッグフィルターを設けスクリーンとバッグフ
ィルターの間に温度検出器および要すれは水分検出用電
極を設けこれを用いて下記ステップで造粒被覆を行うこ
とを特徴とする造粒・被覆方法である。

１、槽内に粉粒体を入れ要すれば加熱空気を供給して混
合し、 ２、　該粉粒体を流動させながら造粒もしくは混合のた
めの噴霧液の供給を開始し、 ３、該温度検出器の温度もしくは該電極の電気抵抗値が
予め定めた値に到達したら、定めた値を維持するように
噴霧液を可変供給し、および４、　噴霧液を所定量供給
したら供給を中止し、該温度検出器の温度が予め定めた
温度に到達する迄加熱空気を供給して粒子を乾燥する。

さらにこの方法に用いる装置として槽内下部にスクリー
ン上部にバッグフィルターを設け、両者の間に温度検出
器および水分検出用電極を設け且つ造粒・被覆のための
噴霧液を噴霧する装置を設けた流動造粒被覆装置であっ
て該噴霧液の噴霧量を該温度検出器もしくは水分検出用
電極によって求められる温度もしつは電気抵抗値が定め
られた条件を維持するように可変供給できる機構を設（
プた流動造粒・被覆装置を提供する。

本発明の原理は流動層内温度と造粒被覆時の湿った粉粒
体もしくは被被覆物の水分含量とは一定の関係にあるこ
とにあり、所望する造粒物水分から流動層内温度を設定
し、設定温度を維持するように噴霧量を調節することに
よって目的が達成される。又、流動層内に設置された電
極により測定させる電気抵抗と粉粒体もしくは被被覆物
の水分含量とは一定の関係にあるので、所望する造粒物
水分から電気抵抗を設定し、設定水分を維持するように
噴霧量を調節することによって達成できる。

温度制御によるか電気抵抗制御によるかはそれぞれの長
所、短所を考慮して選択する。すなわち温度制御の場合
は、流動層内の水分が多く飽和温度付近以上になると精
度がおち、一方電気抵抗制御の場合は水分が少なすぎる
と実質上測定が不可能となる。どちらでも制御可能な場
合は精度からいって電気抵抗によるのが好ましい。

本発明における具体的操作例を第２図によって説明する
と、ＡＢ間は混合操作であり、熱風により混合されるの
で流動層内温度は上昇し、Ｂ点で噴霧液の一定速度での
噴霧を開始する。Ｂ点の設定は流動層内温度を設定して
設定温度に達したら噴霧が開始されるようにしてもよい
が、温度でなく時間設定もしくは併用でもよい。噴霧が
開始されると水分が多くなると共に流動層内温度は低下
するので、一定の設定温度（０点）に達するか又は設定
水分に対応する電気抵抗値に達したら、その温度又は電
気抵抗値を維持するよう噴霧量を調節する。かかる設定
値は造粒もしくは被覆時の所望とする水分含量から決め
られる。ＢＣＤ間は造粒工程で、ＣＤ間は設定温度もし
くは設定電気抵抗値を維持するよう噴霧量を増減させて
いる。Ｄ点は所定噴霧液量又は時間により設定される。

Ｄ点で噴霧を止め、ＤＥ間は乾燥工程であり、Ｅ点の設
定は流動層内温度の設定により行われる。なお、Ｂ点や
Ｅ点は流動層中の水分は非常に少ないので電気抵抗によ
る水分制御は好ましくない。又、ＣＤ間では温度のみな
らず電気抵抗による水分制御の場合も流動層内温度は一
定となっている。これは流動層から排出される水分量と
粉粒体もしくは被被覆物に供給される水分量が同じ、す
なわち定常状態が達せられていることを意味する。

次に本発明を第１図にそって説明する。

第１図は本発明に使用する装置の全体構成図である。ｌ
は流動造粒・被覆槽で、空気取入口２から給気ダンパー
３を通して粉粒体を流動化させるための空気を取入れ、
熱交換器４で所定の温度に加熱された空気はスクリーン
５を通して本体に入り、粉粒体もしくは被被覆物を流動
化させる。６はコンテナーで、粉粒体もしくは被被覆物
７はこの中に入っている。８はバッグフィルターで本体
内の空気は排気口９から排気ダンパー１０及び排気ファ
ン１１を通して強制的に排気される。

噴霧液は噴霧液タンク１２から吐出量可変送液ポンプ１
３を通してノズル１４に供給される。また、噴霧液を微
細化する圧搾空気が空気流量調節弁１５を通してノズル
に供給され、噴霧液を微細化しながら流動している粉粒
体もしくは被被覆物中に噴霧され、造粒または被覆が進
行する。

スクリーン５の下部に温度検出器または熱量計１６、流
動層内には温度検出器１７および水分検出用電極１８、
空気取入口または／および排気口には風量計または風速
計１９が設置されている。

温度検出器または熱量計１６の信号は直接または制御盤
２０を通して熱交換器４、または、熱交換器４と吸気ダ
ンパー３または排気ファン１１に送られ、粉粒体を流動
化させる空気の温度または／および熱量が一定になるよ
う制御する。

温度検出器１７または水分検出用電極１８の信号は直接
または制御盤２０を通して吐出量可変送液ポンプ１３を
作動させるか、吐出量を変化させ、造粒または被覆時の
粉粒体もしくは被被覆物の水分を制御する。風量計また
は風速計１９の信号は直接または制御盤２０を通して給
気ダンパー３又は排気ファン１１に送られ、粉粒体もし
くは被被覆物の流動状態を一定に保つように空気等の気
体の送風量（給気量）を制御する。

蒸気の制御方式については特に限定しない。一般的な方
法、たとえば、温度、電流、電圧などの信号と基準設定
器との偏差で制御する方式が採用できる。

温度検出器１７はサーミスター、熱電対、測温抵抗体な
どいずれのタイプの温度センターも使用でき、特に限定
されない。

水分検出用電極１８の材質、形状は特に限定しない。電
極は通常対にして一定の電圧を加え、両電極間の電気抵
抗値を検出するが、対の一方は流動造粒・被覆槽１の内
壁であってもよい。

本発明方法では温度検出器１７のみで水分制御をする場
合を包含するが、文献１の方法との違いは文献１の方法
では給気温度と流動層内温度との差を検出して噴霧液の
噴霧流量を制御するのに対し、本発明方法では温度検出
器１７で検出される流動層内温度を設定温度に一致させ
るように噴霧液供給量を制御する点にある。文献ｌの方
法では給気温度のばらつきが大きいため造粒物の粒径分
布が広く、比容積のばらつきが大きいが本発明では粒形
分布は狭く、比容積のばらつきは小さい。

又、文献２の方法では水分制御が可能な領域はＣＤ間の
みで、しかも、実質的には通常の電極では電気抵抗が１
０９Ω以下の場合に限られ唇が、本発明方法で水分制御
が可能な範囲が広い。

次に本発明の実施例を示す。

実施例１゜ 乳糖１０．０　ｋｇ及びバレイショデンブン５．０　ｋ
ｇよりなる粉粒体を第１図の装置を用い、給気温度９０
℃、送風量９ｍ’／ｍｉｎの条件で、ポリビニルアルコ
ール〔ゴーセノールＧＬＯ５、日本合成化学側製）　０
．３　ｋｇを６％（Ｗ／ν）水溶液とした噴霧液を供給
することにより造粒した。

混合、乾燥終了時の流動層内温度は各４０℃に設定した
。造粒時は粉粒体の水分含量がそれぞれ５．２％、６．
３％、７．５％、８．５％、１０．１％及び１１％にな
るように温度検出器１７又は水分検出用電極１８で流動
層内温度もしくは電気抵抗値を設定し、各設定値まで下
降するまでは噴霧液の供給量は一定ＤＯＯｍｌ／ｍ１ｎ
）とし、その後は該設定値を維持するよう増減した。粉
粒体の水分含量が７％以下になると電気抵抗が１０９Ω
をオーバーし、又、粉粒体の水分含量が９％以上になる
と流動層内温度が送入空気の湿球温度に接近し、共に水
分制御が不可能もしくは著しく困難となるので、水分含
量５．２％及び６．３％は温度検出器１７により制御し
、他は水分検出用電極１８により制御した。

なお、粉粒体の水分含量の％は造粒時の湿粉粒体中の水
分含量％を意味する。造粒終了時点は噴霧液のなくなる
までとした。

上記造粒条件で造粒して得られた造粒物の平均粒径と、
造粒時粉粒体水分との関係を第３図に示す。第３図で明
らかなように造粒時粉粒体水分と得られた造粒物の平均
粒径（対数目盛）との間には直線関係が成立しており、
平均粒径は約１９０μｍから４００μｍまで変化してい
る。

この実施例のように、造粒時の粉粒体水分を広い範囲に
亘って制御するのは文献１，２の単独の方法では不可能
であり、温度及び電気抵抗値を併用するシステムにより
はじめて可能となる。

実施例２゜ 実施例１で粉粒体の水分含量を６．３％にした場合及び
従来法による場合とを各１０回繰り返し造粒物の粒度分
布を比較した。ここで従来法は装置については温度検出
器１７及び水分検出用電極１８を有さず、代わりに排気
温度を測定できるようになっている以外は第１図と同様
な装置を用い、操作条件については混合時間を５分とし
、造粒時間は噴霧液のなくなるまでとし、噴霧液の供給
量は一定（３００ｍｌ／ｍ１ｎ）とし、乾燥の終点は排
気温度が４０℃となった時点とする以外は実施例１と同
様な条件で流動造粒した。

結果を第１表に示す。

第１表 本名１０回の平均値である。又各重景％である。

各分割品の標準偏差を観察すると、本発明法は従来法よ
り明らかに小さくなっていることから、本発明方法が同
一の粒度分布を持つ造粒品を得る上で、従来法より優れ
ていることが明白である。

また、本発明法は３２　Ｍｅｓｈを越える粗大粒子及び
２００　Ｍｅｓｈを通過する微細な粒子の生成量が少な
くてシャープな粒度分布を持った造粒品を得る上で、従
来法より明らかに有利である。

実施例３゜ 乾燥工程において本発明方法、文献１の方法、文献２の
方法及び従来法を比較すべく、実験を行った。すなわち
、混合、造粒工程は実施例１の粉粒体水分６．３％の場
合と同様にし、乾燥工程の終点は造粒物の水分含量が４
６７％となるように、本発明方法では流動層内温度、文
献１の方法では給気温度と流動層内温度の差、文献２の
方法では電気抵抗値、従来方法では排気温度を設定した
。

第２表にそれぞれの方法で乾燥した造粒物の水分含量を
示す。

第　　２　　表 文献の１の方法は給気温度のばらつきが大きいため造粒
物の水分含量のばらつきも大きい。又、乾燥工程では電
気抵抗値が１０９０をオーバーするので電気抵抗値によ
る終点決定は困難であった。

最も一般的に行われている従来法では水分含量のＣ；４
′ン 設定値４．７％に対して最大値５．３％、最小３．９％
、変動係数ＩＯ３３％であり、大きく変動している。

これに対し本発明方法では設定値４７％に対し最大値４
．８％、最小値４．５％、変動係数１．９％ときわめて
良好な結果を示している。

発明の効果 本発明の方法は従来方法に比べて粒度分布、比容積分布
が狭い造粒物、及び被覆膜厚の均一な物を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は流動造粒・被覆装置の全体構成図に本発明で使
用する温度検出器１７及び水分検出用電極１８を加えた
図である。 第２図は本発明の水分制御法の説明図、第３図は造粒時
の粉粒体の水分含量と平均粒径の対数との関係を示す。 第１図において各指標は次の意味を有する。 １：流動造粒・被覆槽 ２；空気取入口　　　　　３：吸気ダンパー４：熱交換
器　　　　　　５ニスクリーン６：コンテナー　　　　
　７：粉粒体 ８：バックフィルター　　９：排気口 １０、排気ダンパー　　　　１１＝排気ファン１２：噴
霧液タンク １３：吐出１可変送液ポンプ １４：ノズル　　　　　　　１５：空気量調節弁１６：
温度又は熱量検出器　１７：温度検出器１８：水分検出
用電極　　　１９：風量計又は風速計２０二制御盤 特許出願人（１０２）協和醗酵工業株式会社第１図 第２し１ 第３図 ５　６７８９１０目 ３１’ｆｆＢ５ｎ７ｅｌｕ□Ｉ’ｌ（＄ｅ　’ｅ）ｔ　
（ａｈ）手　　続　　補　　正　　書 昭和６０年ＩＯ月２３日 １、事件の表示 昭和６０年特許願第１７５０８５号 ２、発明の名称 流動造粒・被覆方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 郵便番号　１００ 住　所　　東京都千代田区大手町−丁目６番１号名称　
（１０２）協和醗酵工業株式会社明細書の発明の詳細な
説明の欄及び図面５、補正の内容 （１）６頁１０行の「要ずれは」を「要すれば」に訂正
する。 （２）６頁１５行の「もしくは混合」を削除する。 （３）７頁５行の「もしつは」を「もしくは」に訂正す
る。 （４）８頁１２〜１３行の「所望とする」を「所望する
」に訂正する。 （５）１１頁１３行の「本発明方法で」を「本発明方法
では」に訂正する。 （６）１３頁第１表中２個所及び１４頁１行の「標準偏
差」を「変動係数」に訂正する。 （７）第１図中、右下の「５」を「３」に訂正する（訂
正図面添付）。 ６、添付書類の目録 （１）訂正第１図　　　　　１通 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）流動造粒・被覆装置の槽内下部にスクリーン上部
   にバックフィルターを設け、スクリーンとバッグフィル
   ターの間に温度検出器および要すれば水分検出用電極を
   設けこれを用いて下記ステップで造粒被覆を行うことを
   特徴とする造粒・被覆方法。 １、槽内に粉粒体を入れ要すれば加熱空気を供給して混
   合し、 ２、該粉粒体を流動させながら造粒もしくは被覆のため
   の噴霧液の供給を開始し、 ３、該温度検出器の温度もしくは該電極の電気抵抗値が
   予め定めた値に到達したら定めた値を維持するように噴
   霧液を可変供給し、および ４、噴霧液を所定量供給したら供給を中止し、該温度検
   出器の温度が予め定めた温度に到達する迄加熱空気を供
   給して粒子を乾燥する。
2. （２）槽内下部にスクリーン、上部にバッグフィルター
   を設け両者の間に温度検出器及び水分検出用電極を設け
   且つ造粒・被覆のための噴霧液を噴霧する器具を設けた
   流動造粒被覆装置であって、該噴霧液の噴霧量を該温度
   検出器もしくは水分検出用電極によって求められる温度
   もしくは電気抵抗値が定められた条件を維持するように
   可変供給できる機構を設けた流動造粒被覆装置