JPWO2006068165A1 - 流動層装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、医薬品製造工程、化粧品製造工程、食品製造工程、化学品製造工程等における、微粒子を流動層として取り扱う流動層装置において、静電気の影響を抑制する流動層装置及び同装置を用いた静電気の除電方法を提供する。流動層装置は、流動草々地内の微粒子に対してエックス線を照射するエックス線照射装置を備える。
Description
本発明は、静電気の影響を受けることなく、医薬品、食品等の顆粒、粉体等の微粒子のコーティング、造粒、混合及び乾燥等を行うことのできる流動層装置及び微粒子の除電方法等に関する。
粉体や顆粒等の微粒子のコーティング、造粒、混合、乾燥においては、流動層装置がよく用いられている。流動層装置としては、例えば特許文献1に示されるようなワースター型コーティング装置がある。一般的なワースター型コーティング装置の構成を図2を用いて説明する。流動釜50の底面51の上方には円筒状のドラフトチューブ52が配置されており、底面51の下方には給気ユニット58が配置されている。給気ユニット58から送られたエアーは、底面51に設けられた多数の給気孔を通してドラフトチューブ52の内部へ導入され、ドラフトチューブ52の内部を通過する。その後、エアーは、流動釜50の上部に配置されたバグフィルター53を通って排気ユニット54へ排気され、装置の外部へ排気される。また、底面51の中央部には、ドラフトチューブ52の内側に向けてスプレーガン55が配置されている。流動釜50の内部に充填された微粒子は、給気孔から送られたエアーによってドラフトチューブ52内部に導入される。ドラフトチューブ52内に導入された微粒子の表面は、スプレーガン55から噴射されたコーティング液等のスプレー液56で塗布される。塗布された微粒子は、エアーに乗ってドラフトチューブ52の上方に吹き上げられた後、失速してドラフトチューブ52の外側に落下する。その後、落下した微粒子群は、再びドラフトチューブ52内に導入される。
流動層装置では、流動層装置内における微粒子の摩擦等によって静電気が発生し易いことが知られている。静電気の発生による微粒子の付着は、流動釜の壁面、ドラフトチューブ外壁面、バグフィルターの表面で発生しやすい。特に、非常に帯電性の高い腸溶性素材等をコーティングする場合には、大量に発生する付着物により微粒子の流動自体が阻害され、微粒子が全く流動しない状態に陥ることもある。微粒子の静電気による付着、凝集、ブリッジングなどのトラブルは、製品の均一性の確保、製造工程の安定稼動・効率化、製造工程の自動化を達成する上で大きな障害となっている。この静電トラブルを取り除く方法(除電方法)として、従来から最も汎用されてきたのは製造エリアまたは製造機器内の加湿である。この方法では、相対湿度を55〜60%以上に保つことで静電気トラブルを抑制できる。また、一般的な静電気の除電方法としてはコロナ放電による除電方法が知られている。
しかし、加湿による方法は吸湿性の大きい薬物や水分により分解が促進される薬物には適用できないという問題があった。また、近年医薬品の微生物汚染に対する関心が高まってきており、製造エリアの加湿は製造中の菌による製品汚染、製品水分率上昇による製品保管中の微生物増殖の観点からも大きなデメリットである。更に、加湿した場合には、コーティング後の微粒子の水分含量が多くなるために、その後の乾燥工程に余計に時間がかかってしまうため、コスト的にも不利であった。この様な状況の中、加湿以外の方法により医薬品製造工程の静電気トラブルを防止する方法が強く望まれている。
一方、コロナ放電タイプの除電器では医薬品製造工程、特に微粒子を取り扱う工程における除電効果は充分ではなかった。また、コロナ放電式の除電器は電極が露出しており、粉塵を流動させる工程や有機溶剤を用いる工程では爆発性の観点から使用困難というデメリットもあった。また、電極に微粒子が付着し、除電効果が減衰するという問題点もあった。
本発明の目的は、医薬品製造工程等において吸湿性の高い薬物や水分に弱い化合物にも適用可能であり、微生物汚染のリスクを伴わず、爆発性の高い有機溶剤を使用する工程へも使用できる静電気トラブル防止方法を提供することである。
一方、コロナ放電タイプの除電器では医薬品製造工程、特に微粒子を取り扱う工程における除電効果は充分ではなかった。また、コロナ放電式の除電器は電極が露出しており、粉塵を流動させる工程や有機溶剤を用いる工程では爆発性の観点から使用困難というデメリットもあった。また、電極に微粒子が付着し、除電効果が減衰するという問題点もあった。
本発明の目的は、医薬品製造工程等において吸湿性の高い薬物や水分に弱い化合物にも適用可能であり、微生物汚染のリスクを伴わず、爆発性の高い有機溶剤を使用する工程へも使用できる静電気トラブル防止方法を提供することである。
本願発明の流動層装置は、流動層容器内の被処理対象の微粒子に対してエックス線を照射するエックス線照射装置を備えたものである。この構成によれば、エックス線を照射された微粒子は除電効果を発揮するため、静電気トラブルを防止することができる。
本願発明の流動層装置で取り扱われる微粒子としては、静電気を発生し易い微粒子であればその種類に関係なく、例えば医薬品、化粧品、食品、化学品等の微粒子に対して用いられる。微粒子の粒子径としては10〜1600μmの範囲内であり、好ましくは20〜1500μm、より好ましくは40〜1400μmの範囲内である。
本願発明において用いるエックス線としては、除電効果を有する限りそのエネルギー(波長)に限定されることはないが、エックス線のうち軟エックス線を用いるのが好ましい。軟エックス線とは3〜9.5keV程度の微弱なエックス線をいう。軟エックス線を発生する装置(軟エックス線照射装置)としては、市販のものを用いることができ、例えばフォトイオナイザー(浜松ホトニクス社製)などが挙げられる。
好ましくは、流動層装置は、流動層容器内にエアーを導入し、このエアーにより微粒子を浮遊させる給気装置を更に備え、エックス線照射装置は、流動層容器内で浮遊状態の微粒子に対してエックス線を照射する。
好ましくは、エックス線照射装置は、流動層容器内で浮遊状態の微粒子が流動する経路から外れた位置に設けられている。
より好ましくは、給気装置は、流動層容器内の下方からエアーを導入し、エックス線照射装置は、浮遊状態の微粒子に対して、上方および側方の少なくとも一方からエックス線を照射する。
好ましくは、流動層装置は、流動層容器内に設けられ、内部を下方から上方へとエアー及び微粒子が通過する筒状のドラフトチューブを更に備え、ドラフトチューブの上方空間に、エックス線照射装置によるエックス線の照射領域が存在している。
好ましくは、エックス線照射装置の照射口は、ドラフトチューブの上端から300〜2000mm離れている。
好ましくは、流動層装置は、ドラフトチューブ内部にスプレー液を噴霧するスプレーガンを、更に備える。
より好ましくは、スプレーガンのスプレー口は、ドラフトチューブの内部に位置し、スプレーガンは、上方に向かってスプレー口からスプレー液を噴霧する。
好ましくは、流動層装置は、給気装置、エックス線照射装置及びスプレーガンを協調制御する制御装置を、更に備える。
好ましくは、流動層装置は、ワースター型コーティング機、流動層型コーティング機、攪拌流動型コーティング機、転動流動層型コーティング機、および振動流動層型コーティング機のいずれかである。より好ましくは、流動層装置は、ワースター型コーティング機である。
また、本発明を別の観点からみれば、以下のとおりである。
すなわち、本発明の別の流動層装置は、流動層容器に設けられ、その内部の被処理対象の微粒子による静電気を除電する除電装置を備えたものである。
すなわち、本発明の別の流動層装置は、流動層容器に設けられ、その内部の被処理対象の微粒子による静電気を除電する除電装置を備えたものである。
本発明の微粒子の取り扱い方法は、流動層装置の流動層容器内で吹き上げられた状態の微粒子に対してエックス線を照射するものである。
本発明の微粒子の除電方法は、流動層装置の流動層容器内で吹き上げられた状態の微粒子に対してエックス線を照射するものである。
本発明の微粒子のコーティング、造粒方法は、流動層装置の流動層容器内で吹き上げられた状態の微粒子に対してエックス線を照射するものである。
本願発明の流動層装置は、医薬品製造工程、化粧品製造工程、食品製造工程、化学品製造工程等において微粒子を流動層として取り扱う流動層装置において、エアーによって吹き上げられた微粒子に対して軟エックス線を照射する軟エックス線照射装置を備えたものである。本願発明は、微粒子を取り扱う流動層装置において、軟エックス線を微粒子へ直接・間接的に照射すること、樹脂製フィルムを通じて照射することにより上述の帯電によるトラブルを防止するものである。
この方法は低湿度環境下でも除電効果があり、吸湿性の高い薬物や水分に弱い薬物にも適用可能である。また、低湿度条件下、高温度条件下でも除電効力を発揮するため微生物汚染防止の観点から有利である。
一方、軟エックス線照射装置はコロナ放電型除電器のように電極が露出していないため、爆発防止の観点から非常に有利である。しかも、樹脂製フィルムなどを通じて照射することができるため、装置を爆発環境下から完全に分離することも可能である。
以上のように、軟エックス線の特性を活用することで、医薬品製造工程において従来の方法では防止できなかった種々の静電気トラブル、或いは従来の方法を適用できなかった静電気トラブルを防止することが可能となる。
一方、軟エックス線照射装置はコロナ放電型除電器のように電極が露出していないため、爆発防止の観点から非常に有利である。しかも、樹脂製フィルムなどを通じて照射することができるため、装置を爆発環境下から完全に分離することも可能である。
以上のように、軟エックス線の特性を活用することで、医薬品製造工程において従来の方法では防止できなかった種々の静電気トラブル、或いは従来の方法を適用できなかった静電気トラブルを防止することが可能となる。
以下に、本願発明を実施するための最良の形態について説明する。
本願発明の流動層装置は、例えば図5に示すように、メッシュ状に形成された流動釜底面4から上部へ噴き出したエアーを用いて流動層装置内部の微粒子(粉体、顆粒等)を吹き上げることによって微粒子を流動化させてコーティング、造粒等を行う装置であれば、その種類に限定されることはない。流動層装置は、図5に示すような流動層の上方に設けられたスプレーガン6から下方にコーティング液を噴霧する一般的な流動層型コーティング装置の他に、流動釜内にドラフトチューブを有し、ドラフトチューブ内でスプレーをおこなうことを特徴とするワースター型コーティング機、流動釜底面に攪拌翼を有する攪拌流動層型コーティング機、流動釜底面が回転する転動流動層型コーティング機、流動釜底面がバイブレータにより振動する振動流動層型コーティング機等に分類される。ただし、流動層装置は微粒子を流動層状態で取り扱う装置であれば、特に限定されるものではない。
ここではワースター型コーティング機を例にして説明する。図1は、本願発明の流動層装置(ワースター型コーティング機)の一例を表わす説明図である。図1に示す流動層装置は、コーティング、造粒等を行う流動釜(流動層容器)1、流動釜1の下部に配置され、流動釜内部にエアーを給気する給気ユニット2、及び、流動釜の上部に配置され、流動釜内部のエアーを排気する排気ユニット3、からなる。
本願発明の流動層装置は、例えば図5に示すように、メッシュ状に形成された流動釜底面4から上部へ噴き出したエアーを用いて流動層装置内部の微粒子(粉体、顆粒等)を吹き上げることによって微粒子を流動化させてコーティング、造粒等を行う装置であれば、その種類に限定されることはない。流動層装置は、図5に示すような流動層の上方に設けられたスプレーガン6から下方にコーティング液を噴霧する一般的な流動層型コーティング装置の他に、流動釜内にドラフトチューブを有し、ドラフトチューブ内でスプレーをおこなうことを特徴とするワースター型コーティング機、流動釜底面に攪拌翼を有する攪拌流動層型コーティング機、流動釜底面が回転する転動流動層型コーティング機、流動釜底面がバイブレータにより振動する振動流動層型コーティング機等に分類される。ただし、流動層装置は微粒子を流動層状態で取り扱う装置であれば、特に限定されるものではない。
ここではワースター型コーティング機を例にして説明する。図1は、本願発明の流動層装置(ワースター型コーティング機)の一例を表わす説明図である。図1に示す流動層装置は、コーティング、造粒等を行う流動釜(流動層容器)1、流動釜1の下部に配置され、流動釜内部にエアーを給気する給気ユニット2、及び、流動釜の上部に配置され、流動釜内部のエアーを排気する排気ユニット3、からなる。
所定の温度、湿度に調整されたエアーは、図示しないブロワーから給気ユニット2を通って、流動釜1の内部に供給される。エアーとして通常は空気を用いるが、酸化等の化学変化を受けやすい薬物の場合、酸素を低減させた空気、窒素、ヘリウム等の不活性ガスを用いることもできる。すなわち、図示しないブロワー及び給気ユニット2により、流動釜1内にエアーを導入する給気装置が構成されている。通常のコーティングの際のエアーの温度は、10〜90℃程度であり、湿度は5〜95%程度である。
流動釜1は、多数の給気孔を有する円形の流動釜底面4、及び流動釜底面4の周縁から上方に立ち上げて設置し排気ユニット3に至る流動釜側壁5、からなる。図1に示す流動釜側壁5は、下段が円筒状、中段が円錐筒状、上段が円筒状の形状を有している。ただし、流動釜側壁5の形状は、全体が円筒状又は円錐筒状であってもよく、また、上段が円筒状、下段が円錐筒状であってもよい。流動釜の大きさは、特に限定されることはないが、通常は100φ×500H〜3000φ×8000H(mm)、好ましくは200φ×1000H〜2500φ×7000H(mm)、更に好ましくは300φ×1500H(mm)〜2000φ×6000H(mm)程度である。
流動釜底面4には、給気ユニット2から供給されたエアーを流動釜1内部へ導入するための給気孔が多数設けられている。流動釜側面の略中央には、後述するスプレーガン6を貫通させるためのスプレーガン設置孔が設けられている。流動釜底面4の略中央の上方には、筒状のドラフトチューブ7が配置されている。流動釜底面4の給気孔は、ドラフトチューブ7の下方に多く分布するように設置されており、給気ユニット2から送られたエアーは、給気孔を通ってドラフトチューブ7の内部へ優先的に導入される。この給気孔の大きさは、特に限定されることはないが、通常は90〜2900mmφ、好ましくは180〜2400mmφ、更に好ましくは270〜1800mmφ程度である。ドラフトチューブ7は、筒状であり、その内側の空間には、微粒子にコーティング液を塗布するためのスプレーゾーン8が形成されている。図1に示すドラフトチューブは上部が円筒状で、下部は下端開口が大きくなるように円錐筒状となっている。ただし、ドラフトチューブ7は、筒状である限りその形状が限定されることはなく、全体が円筒状であっても、円錐筒状であってもよい。流動釜1内部に充填された微粒子は、給気ユニット2から供給されたエアーに乗ってドラフトチューブ7の下端開口からドラフトチューブ内へ導入された後、ドラフトチューブ7の上方へ吹き上げられて浮遊状態となる。浮遊状態となった微粒子は、その後失速してドラフトチューブ7の外側へ落下し、その後再びドラフトチューブ7内へ導入されて更にコーティングされる。このように、流動釜1内の微粒子は給気装置により供給されたエアーによって循環するようになる。浮遊状態の微粒子が流動する循環流路は、主として、ドラフトチューブ7内の内部空間と、ドラフトチューブ7の上方空間と、ドラフトチューブ7の外周面と流動釜側壁5の内壁面との間の側方空間と、により構成されている。そして、後述する軟エックス線照射装置12は、上昇中及び落下中の微粒子がこれに滞留しないように、この循環流路から外れた位置に設けられている。
流動釜底面4の略中央部のスプレーガン設置孔を通して、スプレーガン6が設置されている。スプレーガン6には、図示しないコーティング液供給管及びスプレーエアー供給管が接続されている。スプレーガンに供給されたコーティング液は、スプレーエアーとともにスプレーガン上端に形成されたスプレー口9から上方へ噴霧される。スプレーガン6は、その上端のスプレー口9がドラフトチューブ7の内部(スプレーゾーン8)に位置するように配置されている。ドラフトチューブ内に導入された微粒子は、スプレーゾーン8を通過する際に表面にコーティング液が塗布される。
流動釜1の上部には、バグフィルター10が設置されている。このバグフィルター10は、微粒子とエアーを分離してエアーのみを排気ユニット3へ排出するためのものである。バグフィルター10の素材は、ポリエステル、アラミド、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリテトラフルオロエチレン等が用いられる。設置するバグフィルターの数は、特に限定されることはなく、流動釜の大きさ、バグフィルターの大きさ等にあわせて変更することができる。流動釜内部に供給されたエアーは、バグフィルター10を通って、流動釜1の上方にある排気ユニット3へ排出された後、装置の外部へ排気される。
図1に示す流動層装置では、ドラフトチューブ7の上方に、軟エックス線照射装置12が、照射口13を下向きにして取り付けられている。軟エックス線照射装置12の取り付け位置は、同装置から照射された軟エックス線がドラフトチューブ7から吹き上げえられた微粒子群に十分に届く位置であれば、その場所が限定されることはない。軟エックス線照射装置の照射口13の位置は、例えばバグフィルターの下端と同じ高さであっても、バグフィルターの下端よりも高い位置であっても、あるいはバグフィルターの下端よりも低い位置であってもよい。軟エックス線照射装置12の取り付け方としては、バグフィルター10に直接又は適当な取り付け具を介して取り付けてもよく、また、排気ユニット3の底面に取り付けても良い。軟エックス線照射装置から照射されたエックス線は、通常は照射口13から1000mm程度の距離まで到達するので、ドラフトチューブの上端から2000〜300mm程度、好ましくは1500〜500mm程度、最も好ましくは1000mm程度上方に照射口13が位置するように設置するのが良い。
また、軟エックス線は、透過力が非常に弱いため、微粒子群の密度が大きい領域(流動釜の底面付近)では有効に作用しない。このため、軟エックス線が、微粒子群の密度の小さな、微粒子が吹き上げられた状態の領域(微粒子が吹き上げられて浮遊する領域)に軟エックス線を照射できるように設置する必要がある。ただし、微粒子群の密度の小さな領域に照射できる限り、軟エックス線照射装置12の設置位置は限定されず、ドラフトチューブ7の上方の他、例えば図3に示すように流動釜側壁5に設置しても良い。軟エックス線照射装置12を流動釜側壁5に設置する場合には、例えば流動釜側壁5に取り付け孔を設け、同取り付け孔に照射口13が流動釜1の内側を向くようにして設置するとよい。また、軟エックス線は、PET(ポリエチレンテレフタラート)、ポリイミド、アモルファスカーボン等の樹脂を透過する性質を有しているので、取り付け孔に前記の軟エックス線が透過する樹脂を嵌め込んで、その外側に軟エックス線照射装置を設置しても良い。設置する軟エックス線照射装置の数は1つであっても、図4に示すように複数であってもよい。また、図示省略したが、流動層装置の流動釜側壁5には、その内部を観察可能な装置窓を取り付けて、例えば軟エックス線照射装置12、微粒子の浮遊状態、流動状態等を視認できるようにしてもよい。
流動釜1の上方には、排気ユニット3が配置されており、排気ユニット3の内部はバグフィルター10を通して流動釜1の内部と接続されている。流動釜1内に送り込まれたエアーは、バグフィルター10を通して排気ユニット3へ排出された後、装置外へ排出される。排気ユニットは、流動釜内の圧力を一定にするために、風量制御機能を有した集塵設備を用いるのが好ましい。
図示省略したが、流動層装置を統括制御する制御装置が設けられている。制御装置は、給気装置(給気ユニット2)、排気ユニット3、軟エックス線照射装置12及びスプレーガン6等を協調制御する。例えば、給気装置、排気ユニット3及びスプレーガン6を駆動中に、軟エックス線照射装置12が、定期的に軟エックス線を照射するようにしてもよいし、あるいは常時軟エックス線を照射するようにしてもよい。また、制御装置は、給気装置の駆動開始に先行して、軟エックス線照射装置12の駆動を開始しておいてもよい。こうすることで、微粒子が吹き上げられる前に、照射領域を除電可能な領域とすることが可能となり、除電効果を高めうる。
(試験例)
本願発明において用いる軟エックス線照射装置を用いて、除電効果比較試験、除電効果確認試験、粉塵爆発試験を行った。
本願発明において用いる軟エックス線照射装置を用いて、除電効果比較試験、除電効果確認試験、粉塵爆発試験を行った。
(除電効果比較試験)
静電気を帯び易い微粒子の摩擦によって静電気を起こす系を用いて、これに各種の除電装置((1)交流コロナ放電式除電器、(2)直流コロナ放電式除電器、および(3)軟エックス線照射装置)を用いることにより除電できるかの試験を行った。
1.腸溶性フィルムコーティングを施した静電気を帯び易い微粒子(粒子径:約470μm)10gをポリエチレン製袋(200×300×0.08mm)に充填した。
2.微粒子を充填した状態で、約30秒間上下に激しく振り混ぜ、発生した静電気によるポリエチレン袋への顆粒の付着状態を観察したところ、ポリエチレン袋の全面に大量の付着を確認した。
3.(1)交流コロナ放電式除電器(イオンブロワー5802型 イオンシステムズ社製)によるイオン化エアーの通風下、(2)直流コロナ放電式除電器(エアガン型除電器、TAS−20G型 TRINC社製)によるイオン化エアーの通風下、(3)軟エックス線照射装置(フォトイオナイザーL9490型 浜松フォトニクス社製)による軟エックス線を照射した状態において、それぞれ上記の1〜2と同様の評価を実施した。
それぞれの結果を表1に示す。
静電気を帯び易い微粒子の摩擦によって静電気を起こす系を用いて、これに各種の除電装置((1)交流コロナ放電式除電器、(2)直流コロナ放電式除電器、および(3)軟エックス線照射装置)を用いることにより除電できるかの試験を行った。
1.腸溶性フィルムコーティングを施した静電気を帯び易い微粒子(粒子径:約470μm)10gをポリエチレン製袋(200×300×0.08mm)に充填した。
2.微粒子を充填した状態で、約30秒間上下に激しく振り混ぜ、発生した静電気によるポリエチレン袋への顆粒の付着状態を観察したところ、ポリエチレン袋の全面に大量の付着を確認した。
3.(1)交流コロナ放電式除電器(イオンブロワー5802型 イオンシステムズ社製)によるイオン化エアーの通風下、(2)直流コロナ放電式除電器(エアガン型除電器、TAS−20G型 TRINC社製)によるイオン化エアーの通風下、(3)軟エックス線照射装置(フォトイオナイザーL9490型 浜松フォトニクス社製)による軟エックス線を照射した状態において、それぞれ上記の1〜2と同様の評価を実施した。
それぞれの結果を表1に示す。
表1に示す通り、(1)交流コロナ放電式除電器においては顆粒付着量の低減は確認されなかった。(2)直流コロナ放電式除電器では、僅かに除電効果が確認されたものの、除電を開始した数秒後には電極に顆粒が大量に吸着され、除電効果を失った。(3)軟エックス線を照射した場合にのみ顆粒付着量の低減が確認された。
(除電効果確認試験)
腸溶性フィルムコーティングを施した微粒子(粒子径:約470μm)2.5gをポリエチレン製袋(100×200×0.08mm)に入れ約30秒間激しく振り、ポリエチレン袋へ顆粒を静電気付着させた。次にポリエチレン袋を逆さまにして顆粒を取出した(自然落下)。顆粒の投入量から顆粒の取出量を差し引き、静電気によるポリエチレン袋への顆粒付着量を算出した。
上記の検討を、軟エックス線照射時と否照射時に実施し、軟エックス線による除電の有効性を評価した。なお、軟エックス線照射装置はフォトイオナイザーL9490型(浜松フォトニクス社製)を使用した。結果を表2に示す
腸溶性フィルムコーティングを施した微粒子(粒子径:約470μm)2.5gをポリエチレン製袋(100×200×0.08mm)に入れ約30秒間激しく振り、ポリエチレン袋へ顆粒を静電気付着させた。次にポリエチレン袋を逆さまにして顆粒を取出した(自然落下)。顆粒の投入量から顆粒の取出量を差し引き、静電気によるポリエチレン袋への顆粒付着量を算出した。
上記の検討を、軟エックス線照射時と否照射時に実施し、軟エックス線による除電の有効性を評価した。なお、軟エックス線照射装置はフォトイオナイザーL9490型(浜松フォトニクス社製)を使用した。結果を表2に示す
表2から明らかなように、軟エックス線を照射した場合に付着量が顕著に低減し、軟エックス線による微粒子の除電効果が確認された。また、顆粒の付着したポリエチレン袋の外部から軟エックス線を照射した状態でポリエチレン袋の開口部を下にして軽く振ると、顆粒は全て排出された。
(粉塵爆発試験)
粉塵爆発を起こし易い系の中に各種の除電装置((1)交流コロナ放電式除電器、(2)直流コロナ放電式除電器、および(3)軟エックス線照射装置)を入れて運転させた際に粉塵爆発を起こすかどうかについての試験を行った。
ハルトマン型爆発筒中の分散部に微粒子(石松子)500mgをセットし、圧縮空気で微粒子を吹き上げた。この状態で電極をスパーク、或いは軟エックス線を照射し爆発性を評価した。その結果、電極スパークでは粉塵爆発が発生したのに対して、軟エックス線照射では爆発は発生しなかった。
一方、腸溶性フィルムコーティングを施した微粒子(粒子径:約470μm)をポリエチレン製袋中で約30秒間激しく振って帯電させた後に、この帯電した微粒子1gを分散部にセットし、更に筒内をプロパンガスで充満させた状態で、電極をスパーク、或いは軟エックス線を照射し爆発性を評価した。その結果、電極スパークでは粉塵爆発が発生したのに対して、軟エックス線照射では爆発は発生しなかった。
また、腸溶性フィルムコーティングを施した微粒子(粒子径:約470μm)をポリエチレン製袋中で約30秒間激しく振って帯電させた後に、この帯電した微粒子1gを分散部にセットし、更にエタノール1mlで湿潤させた状態で軟エックス線を照射し爆発性を評価した。その結果、軟エックス線照射爆発は発生しなかった。
粉塵爆発を起こし易い系の中に各種の除電装置((1)交流コロナ放電式除電器、(2)直流コロナ放電式除電器、および(3)軟エックス線照射装置)を入れて運転させた際に粉塵爆発を起こすかどうかについての試験を行った。
ハルトマン型爆発筒中の分散部に微粒子(石松子)500mgをセットし、圧縮空気で微粒子を吹き上げた。この状態で電極をスパーク、或いは軟エックス線を照射し爆発性を評価した。その結果、電極スパークでは粉塵爆発が発生したのに対して、軟エックス線照射では爆発は発生しなかった。
一方、腸溶性フィルムコーティングを施した微粒子(粒子径:約470μm)をポリエチレン製袋中で約30秒間激しく振って帯電させた後に、この帯電した微粒子1gを分散部にセットし、更に筒内をプロパンガスで充満させた状態で、電極をスパーク、或いは軟エックス線を照射し爆発性を評価した。その結果、電極スパークでは粉塵爆発が発生したのに対して、軟エックス線照射では爆発は発生しなかった。
また、腸溶性フィルムコーティングを施した微粒子(粒子径:約470μm)をポリエチレン製袋中で約30秒間激しく振って帯電させた後に、この帯電した微粒子1gを分散部にセットし、更にエタノール1mlで湿潤させた状態で軟エックス線を照射し爆発性を評価した。その結果、軟エックス線照射爆発は発生しなかった。
(流動層装置内での除電効果確認試験)
各種の微粒子300gをワースター型コーティング機(マルチプレックスMP10型 パウレック社製)に仕込み、各種条件で微粒子を15分間流動させ、壁面への微粒子付着量及び微粒子の流動状態を確認した。結果を表3に示す。
各種の微粒子300gをワースター型コーティング機(マルチプレックスMP10型 パウレック社製)に仕込み、各種条件で微粒子を15分間流動させ、壁面への微粒子付着量及び微粒子の流動状態を確認した。結果を表3に示す。
表3から分るように、軟エックス線を照射しない場合に比べて軟エックス線を照射した場合には、微粒子の付着滞留が防止される、或いは抑制されることが確認された。粒子径200μm以上の微粒子では軟エックス線照射により付着をゼロにすることができた。一方、200μm以下の微粒子では付着をゼロにすることはできなかったものの、40μm以上の粒子で付着抑制効果が確認された。
Claims (17)
- 流動層容器内の被処理対象の微粒子に対してエックス線を照射するエックス線照射装置を備えたことを特徴とする流動層装置。
- 前記流動層容器内にエアーを導入し、このエアーにより微粒子を浮遊させる給気装置を更に備え、
前記エックス線照射装置は、前記流動層容器内で浮遊状態の微粒子に対してエックス線を照射することを特徴とする、請求項1に記載の流動層装置。 - 前記エックス線照射装置は、前記流動層容器内で浮遊状態の微粒子が流動する経路から外れた位置に設けられていることを特徴とする、請求項2に記載の流動層装置。
- 前記給気装置は、前記流動層容器内の下方からエアーを導入し、
前記エックス線照射装置は、浮遊状態の微粒子に対して、上方および側方の少なくとも一方からエックス線を照射することを特徴とする、請求項2又は請求項3に記載の流動層装置。 - 前記流動層容器内に設けられ、内部を下方から上方へとエアー及び微粒子が通過する筒状のドラフトチューブを更に備え、
前記ドラフトチューブの上方空間に、前記エックス線照射装置によるエックス線の照射領域が存在していることを特徴とする、請求項4に記載の流動層装置。 - 前記エックス線照射装置の照射口は、前記ドラフトチューブの上端から300〜2000mm離れている、請求項5に記載の流動層装置。
- 前記ドラフトチューブの内部にスプレー液を噴霧するスプレーガンを、更に備えたことを特徴とする、請求項5又は請求項6に記載の流動層装置。
- 前記スプレーガンのスプレー口は、前記ドラフトチューブの内部に位置し、
前記スプレーガンは、上方に向かって前記スプレー口からスプレー液を噴霧する、請求項7に記載の流動層装置。 - 前記給気装置、前記エックス線照射装置及び前記スプレーガンを協調制御する制御装置を、更に備えたことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の流動層装置。
- 前記給気装置と前記エックス線照射装置とは、協調制御されることを特徴とする、請求項2乃至請求項6のいずれか1項に記載の流動層装置。
- 前記エックス線照射装置は、エックス線として軟エックス線を照射することを特徴とする、請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の流動層装置。
- 当該流動層装置は、ワースター型コーティング機、流動層型コーティング機、攪拌流動型コーティング機、転動流動層型コーティング機、および振動流動層型コーティング機のいずれかである、請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の流動層装置。
- 当該流動層装置は、ワースター型コーティング機である、請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載の流動層装置。
- 流動層容器に設けられ、その内部の被処理対象の微粒子による静電気を除電する除電装置を備えたことを特徴とする流動層装置。
- 流動層装置の流動層容器内で吹き上げられた状態の微粒子に対してエックス線を照射することを特徴とする、微粒子の取り扱い方法。
- 流動層装置の流動層容器内で吹き上げられた状態の微粒子に対してエックス線を照射することを特徴とする、微粒子の除電方法。
- 流動層装置の流動層容器内で吹き上げられた状態の微粒子に対してエックス線を照射することを特徴とする、微粒子のコーティング、造粒方法。
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