WO2000013803A1

WO2000013803A1 - Dispositif et procede d'enrobage

Info

Publication number: WO2000013803A1
Application number: PCT/JP1999/004840
Authority: WO
Inventors: Narimichi Takei; Takuya Nakamura; Kazuomi Unosawa
Original assignee: Freund Industrial Co., Ltd.
Priority date: 1998-09-08
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2000-03-16
Also published as: JP2000140709A

Description

明細書コーティング装置およびコーティング方法技術分野

本発明は、粉粒体のコ一ティング処理を行うコーティング装置およびコーティング方法に関し、特に、スプレーガンを用いたコーティング装置に適用して有効な技術に関する。背景技術

従来より、粉粒体あるいは粉粒体の造粒物等からなる食品や医薬品等の表面に、糖衣や薬剤添付等の処理を行うため、スプレーガンによって液体を噴霧してコーティング処理を行う装置が広く知られている。ところが、このようなコーティング装置では、スプレーガンに噴霧液剤が徐々に付着堆積し、その成長によりノズルが汚染されて安定したスプレー状態が得られないという問題がある。この場合、それを放置するとノズルが閉塞状態となったり、堆積物が団塊となって落下し製品中に混入するなどの弊害を生じる。従って、製造途中で定期的にスプレーガンを洗浄あるいは清掃する必要があり、生産性向上の妨げとなっていた。

そこで、かかるノズル汚染を防止すべく従来より種々の方式が提案されている。例えば、特開平 8— 1 7 3 8 6 8号公報には、ドラム内の乱流を抑制してノズルキヤップへの被覆剤ミストの付着を防止したコーティング装置が開示されている。ここでは、断面形状が下向き V字形構造のカバーにてスプレーガンを被覆し、被覆剤ミストがスプレーガンに付着するのを防止している。

また、特公平 8— 2 1 9号公報では、ェマルジヨン型のコーティング剤や接着剤用のスプレーガンにおける皮張り防止のため、汚れを溶媒にて洗浄する方式が開示されている。すなわち、溶媒液をェマルジヨン型接着剤のニードル弁の開閉に同期させて供給し、弁閉時に溶媒液を弁下流側に流してノズルとその近傍を洗浄し皮張りを防止している。

さらに、特表平 1 0— 5 0 5 2 7 3号公報には、オリフィスと内側流体通路を有するノズルにおいて、これらを基本材料とぬれ性減少材とを備えたものとすることにより、流体製品の分配動作終了時における薄膜形成とノズル詰まりを防止する構成が開示されている。

一方、スプレーガンに付着した汚れを物理的に取り除く方式も提案されている。ここでは、スプレーガンのエアキャップ部に対して間欠的に圧縮空気をパージし、これによりノズル先端部の汚れを吹き飛ばし、ノズルを常にクリーンに保持するようにしている。

しかしながら、何れの方式もスプレーガンの汚れそのものを根本的に無くすものではなく、付着した汚れをいかに取り除くかを主眼とするものであり、対症療法の域を出ない。すなわち、スプレーガンをカバーで覆ってもノズル噴射口に団塊の成長は防止できず、スプレーガン汚染の対策としては十分とは言えない。また、化学的あるいは物理的にノズルを洗浄する方式でも、間欠的とはいえどもノズル洗浄時間が必要となり、その制御が煩雑であるのみならず、安定したスプレ一状態を長時間維持することができないという問題がある。

本発明の目的は、スプレーガンの汚染を大幅に減少させ、安定したスプレー状態を長時間維持することが可能なコーティング装置およびコーティング方法を提供することにある。

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。

発明の開示

本発明のコーティング装置は、処理容器内の被処理物に対しスプレーガンを用いてコーティング液を噴霧して被処理物のコーティング処理を行うコーティング装置であって、前記スプレーガンとして H V L P型スプレーガン、すなわち High Volume Low Pressure (大容量低圧力）スプレーガンを用いたことを特徴としている。

これにより、コーティング液が低圧で噴出され、噴霧されたコーティング液が被処理物に当たって跳ね返ることが少なくなる。また、処理容器中に飛散するミストも少なくなる。さらに、噴出エアの線速が小さくなりノズル近辺におけるェァの卷き込みが緩和される。従って、コーティング液の付着によるノズル汚染が抑制され安定したスプレー状態を長時間維持できる。加えて、高品質のコ一ティング製品を製造でき、生産性やコーティング品質の向上が図られる。

また、前記 H V L P型スプレーガンのコーティング液噴霧圧力を 0 . 2 M P a 以下とし、かつ空気使用量を 2 0 0〜4 0 0 1 /m i nとしても良い。さらに、前記スプレーガンとして、高圧エアを前記スプレーガン内部にて減圧する内部減圧式のスプレーガンを用いても良く、前記スプレーガンのノズル口径を 0 . 5〜 1 . 8 mmとしても良い。加えて、前記コーティング装置として、パン型コーティング装置や流動層造粒コーティング装置を採用することもできる。

一方、本発明のコーティング方法は、処理容器内の被処理物に対し、 H V L P 型スプレーガンを用いてコーティング液を嘖霧して前記被処理物のコーティング処理を行うことを特徴としている。この場合、前記スプレーガンのコーティング液噴霧圧力を 0 . 2 M P a以下とし、かつ空気使用量を 2 0 0〜 4 0 0 1 Zm i nとしても良い。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施の形態であるコ一ティング装置の構成を示す説明図である。

図 2 A,図 2 Bは、従来のスプレーガンと H V L Pスプレーガンのキヤップ部を比較した説明図であり、図 2 Aは HV L Pスプレーガン、図 2 Bは従来のスプレーガンのキヤップ部を示している。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図 1は、本発明の一実施の形態であるコーティング装置の構成を示す説明図であり、本発明によるコーティング方法もまた図 1の装置によって実施される。当該実施の形態は、本発明をいわゆるパン型コーティング装置に適用したものであり、そこでは回転容器の回転とそれを通過する処理気体およびコーティング液によって、造粒、コ一ティング、乾燥、混合等の所望の処理を施すことができるようなつている。本実施の形態におけるコーティング装置は、その内部に例えば錠剤等の被処理物を収容する横型ドラム状の処理容器である回転容器（コーティングパン） 1を有している。この回転容器 1の外周部におけるコニカル部を除く平坦な部分には、数力所またはその全周に亘り、乾燥空気等の処理容器が流通する通気部 2が設けられている。各通気部 2には、給気導管 3から供給される処理気体を回転容器 1 内に供給するための給気ダクト 4と、回転容器 1内の処理気体を排気導管 5を介して排出する排気ダクト 6とが各通気部 2を覆うように設けられている。

回転容器 1は、その図 1において左方側が支持ロール 7によって支持されている。また、回転容器 1には、軸受 8によって支持された回転軸 9が取り付けられており、回転容器 1はこの回転軸 9を中心に回転可能に設置されている。さらに回転軸 9は、モータ 1 0によりチェーン 1 1を介して駆動される。この場合、図 1において給気導管 3と排気導管 5は固定されており、回転容器 1と給気ダクト 4、排気ダクト 6がモータ 1 0により回転される。なお、図 1において、符号 1 2は回転容器 1への材料投入口を形成するパン口元、 1 3はその蓋である。

これらの固定側と回転側との間は、ラビリンスシール等によってシールされると共に、両者の間の通気を所定の関係で確保するためにディスクバルブを用いた通気連通機構が設けられている。この通気連通機構は、回転側に設けた回転側デイスクバルブ 1 4と、固定側に設けた固定側デイスクバルブ 1 5と力ら構成される。この場合、回転側ディスクバルブ 1 4は、回転容器 1の軸方向の一端（図 1 の右端）に、回転容器 1と共に回転するように回転容器 1と一体に設けられている。また、固定側ディスクバルブ 1 5は、回転側ディスクバルブ 1 4と対面状に気密に摺接して、給気導管 3および排気導管 5と結合して固定設置されている。これらの両ディスクバルブ 1 4 , 1 5は、回転側ディスクバルブ 1 4が所定の回転位置に来たときに互いに連通する。これにより、給気導管 3と給気ダクト 4との間および排気ダクト 6と排気導管 5との間が選択的に連通し、処理気体の供給排出が適宜行われる。

一方、回転容器 1内には、回転容器 1内にコーティング液を供給するためのスプレーガン 1 6が回転容器 1の軸方向に沿って略水平に配設されている。スプレ一ガン 16の図中右端側は、レギユレータ 1 9、エアフィルタ 20を介してコンプレッサ 2 1と連結されている。また、ポンプ 22を介して液タンク 23とも連結されている。これにより、このスプレーガン 16によれば、被処理物たる粉粒体 1 7に対するスプレー位置を変化させてコーティング処理を行うことができるようになつている。従って、回転容器 1内の粉粒体 1 7に対して満遍なくコーティング液をスプレーでき、均一なコーティング処理を行うことが可能となる。ところで、本発明によるコーティング装置では、このスプレーガン 16として、いわゆる HVLP (High Volume Low Pressure) スプレーガンと呼ばれるスプレーガンが使用されている。この HV L Pスプレーガンは、大容量の低圧エアを用いてコーティング液を噴霧するスプレーガンであり、大別すると次の 2つのタイブがある。すなわち、電気駆動のブロア等により低圧で大容量の温風を供給するタイプと、高圧エアをスプレーガン内部にて減圧するタイプとがある。本実施の形態ではこのうち内部減圧式のものを用い、コーティング液噴霧圧力（以下、噴霧圧力と略す）が 0.25 MP a (好ましくは 0.2 M P a ) 以下、風量が 20 0〜400 1 /m i nにて使用される。なお、従来の通常のスプレーガンでは噴霧圧力 0.29〜0.49MP aであり、このとき風量は 200〜 30◦ 1 /m i nである。

図 2 A，図 2 Bに、従来のスプレーガンと HV L Pスプレーガンのキヤップ部を比較して示す。図 2 Bは従来のもの、図 2 Aは HV L Pスプレーガンのキヤップ部の一例である。図 2 A， Bからわかるように、 HVL Pスプレーガンのキヤップ部 18は、その噴出口 18 a力従来のスプレーガン 24の噴出口 24 aに比して大径となっている。このため、 HVL Pスプレーガンでは大気開放と同時にエア流速が大幅に低下し、そのためキャップ部 1 8から噴出されたエアの圧力が低下して低圧噴霧を行うようになっている。そして、図 2 Aに示したようなキヤップ部 18が当該スプレーガン 16にも取り付けられている。

このような HVL Pスプレーガンは、現在塗装用として各社から販売されている。例えば、アキュスプレイ（ィケダコーポレーション）社の「アイザック S— 071 や、 AN I (ポンケミカル）社の「TWI N HVLP」、岩田塗装工業社の「L PH— 94— 1 6 1/1 8 1」、 S AT A社の「J e t/B— NR 9 5 ZHVL P」、デビノレビス（ランズバーグインダストリ一）社の「OMX— 6 1 1」、明治機械製作所社の「F 1 00 L— G 1 3 TU」、ワグナー社の「NB C —上カップ # 2」、チロン社の「SG— 2000」などがある。なお、チロン社のもののみブロア式であり、その他は全て内部減圧式である。

そして、内部減圧式の HV L Pスプレーガンの場合、ノズル口径は 0.5〜1. 8mm、スプレーガン入口空気圧力はキャップ内空気圧力（噴霧圧力）が 0.0 7 MP a時において 0.2 9〜0.34MP a (ワグナー社のもののみ 0.0 7MP a ) 、吹き付け距離 1 50〜25 0mm、コーティング液噴出量 1 2 5〜 3 5 0 m 1 /m i n、空気使用量 400〜5 3 0 1 /m i nである。また、ブロア式の HV L Pスプレーガンの場合、ノズル口径は 0.5〜 3.0 mm、スプレーガン入口空気圧力はキャップ内空気圧力（噴霧圧力）が 0.0 7 MP a時において 0.0 3MP a、吹き付け距離 200mm以内、コーティング液噴出量 2 50 m 1 Zm i n (ノズル口径 1.0 mmにて）、空気使用量 2 800 1 / i nである。

このうち、例えば明治機械製作所製の「F 1 00 L— G 1 3 TU」では、スプレーガン入口空気圧力 0.34MP a、キャップ内空気圧力 0.0 7MP aにて、空気使用量 400 1 /m i nという仕様となっている。

この HVL Pスプレーガンでは、低速で流出する大容量のエア流によりコーテイング液が微細な粒子となって粉粒体 1 7まで運ばれる。これに対し従来のスプレーガンでは、コーティング液粒子は非常に大きな力で噴出される。このため、コーティング液が被処理物からそれたり、被処理物に吹き付けられても跳ね返つたりし（リバウンド）、コーティングむらやノズル汚染、浮遊粉塵等の原因となつていた。

しかしながら、当該コーティング装置ではスプレーガン 1 6として HVL Pスプレーガンを用い、コーティング液を低圧で噴出させているため、噴霧されたコ一ティング液が粉粒体 1 7に当たって跳ね返ることが少ない。また、これにより回転容器 1中に飛散するミストも少なくなる。従って、コーティングむらのない高品質のコーティング製品が製造可能となるのみならず、浮遊粉塵の発生量を抑えることができ回転容器 1内の内壁の汚れを減少させることが可能となる。さらに、 HV L Pスプレーガンでは、噴出エアの線速が小さいためノズル近辺におけるエアの巻き込みが緩和される。このため、前述の跳ね返りや飛散ミストの減少も相俟つて、コーティング液の付着によるノズル汚染を抑制することが可能となる。従って、安定したスプレー状態を長時間維持することが可能となり、生産性やコーティング品質の向上を図ることができる。

(実験例 1 )

コーティング液に酸化チタン、タルクなどの懸濁液を使用すると、スプレーガンのエアキヤップにコーティング基材が付着してスプレー不良（スプレーパターンの変化、スプレーノズルの閉塞）が生じる場合がある。そこで、 HVL Pスプレーガン（平吹）によりコーティング実験を行い、ノズル不良の発生について検証した。

この際、ノズル口径は 1.3mm (外径： 2.6 mm) 、キャップ径 5mm、ノズル数は 2個でその設定間隔は 2 O cm, スプレーガン入口空気圧力 0.5 MP a、キヤップ内空気圧力 0.14MP a、空気使用量（アトマイズ） 2 50 1 /m i n とした。また、実験機種としては、フロイント産業株式会社製「アクアコータ A QC— 1 3 0」を用い、実験条件は、給気風量 2

i n、給気温度 8 5°C、パン（回転容器）回転数 8 r pm、パン内静圧— 2mmAq、スプレー速度 8 Om 1 i n X 3ガン、スプレーガンと錠剤（被処理物）面の距離 2 5 c m、スプレー時間 3時間とした。

さらに、原料として φ 8，6.5 R,l 8 Omg/Tのコーティング錠剤や、フットポール型錠剤その他を 1 20 k gZB仕込み、コーティング液は、信越化学株式会社製のヒドロキシプロピルメチルセルロース 2 9 1 0 「TC一 5MW」と、 T i〇₂ (A-HR) 、 P EG— 6000 (ポリエチレングリコール；重合度 6 000) 、タルク、精製水を固形分濃度約 1 5%にて処方した。

これらの条件下による実験にて、スプレーガンのパターンエア吐出部周辺に若干の汚れが発生したが、ノズル、キャップともほぼ良好な状態を維持できた。また、パン内壁のコニカル部分に若干スプレーミストが付着したものの、従来のスプレーガンに比して少なかった。一方、パンチング（通気部）や窓、パン口元は良好な状態を維持できた。従って、スプレーガンの汚れによりコーティング不良を生じると予想される場合には、 HV LPスプレーガンを使用することにより不良発生を未然に防止することが可能となると思料される。

(実験例 2)

ノズル口径 1.3mm、キャップ径 5mm、ノズル数は 2個でその設定間隔を 1 5 cm、スプレーガン入口空気圧力 0.5MP a、キャップ内空気圧力 0.14 M P a、空気使用量（ァトマイズ） 250 1 Zm i nとして実験を行った。また、実験機種はフロイント産業株式会社製「アクアコータ AQC— 100」、実験条件は、給気風量 1 2〜1 3m³/m i n、給気温度 85 °C、パン（回転容器）回転数をスプレー時 10 r p m、パン内静圧一 5mmAq、スプレー速度 80m l Zm i n X 2ガン、スプレーガンと錠剤（被処理物）面の距離 25 cm、スプレ一時間 5時間 30分（ 330分）とした。

さらに、原料として φ 8,6.5 R,1 8 OmgZTの乳糖錠を 50 k g、フットボール型錠剤 450mgZTを 5 kg (合計 55k g) 仕込み、コ一ティング液は、前述の「TC一 5MW」 5 774 g、 T i 0₂ (A— HR) 1.284 g、「PEG— 6000」 642 g、食用色素（Y■ 5) 1 2 g、水 47 · 2 gにて処方した。

これらの条件下による実験にて、スプレー開始から 120分程度で、キャップ表面の一部にダスティング品がわずかに付着したが、スプレーガンが閉塞する懸念はなく、ノズル、キャップともほぼ良好な状態を維持できた。なお、錠剤の仕上がり状態も良好であった。

本発明は前記実施の形態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言うまでもなレ、。

例えば、前述の実施の形態では本発明をパン型コーティング装置に適用した例を示したが、その適用範囲はこれには限らず、流動層造粒コーティング装置などスプレーガンを備えた他の粉粒体処置装置にも適用可能である。

このように本発明のコーティング装置ならびにコーティング方法によれば、従来、専ら塗装用に使用されていた HV LP型スプレーガンを粉粒体のコーティング処理に用いたことにより、低速で流出する大容量のエア流によってコーティング液を微細な粒子とし、それを粉粒体に噴霧することができる。このため、従来のスプレーガンを用いた場合に比して、スプレーガン自体の汚れを大幅に減少させることができると共に、コーティング液のリバウンドやコーティングむら、浮遊粉塵等を防止することも可能となる。従って、コーティング処理中、安定したスプレー状態を長時間維持することが可能となり、生産性の向上やコーティング品質の向上を図ることが可能となる。

Claims

請求の範囲

1. 処理容器内の被処理物に対しスプレーガンを用いてコーティング液を噴霧して前記被処理物のコーティング処理を行うコーティング装置であって、前記スプレーガンとして、 HVLP型スプレーガンを用いたことを特徴とするコーティング装置。

2. 請求項 1記載のコーティング装置であって、前記スプレーガンは、コーティング液噴霧圧力が 0. 2 MP a以下であり、かつ空気使用量が 200〜400 1 /m i nであることを特徴とするコーティング装置。

3. 請求項 1または 2記載のコーティング装置であって、前記スプレーガンは、高圧エアを前記スプレーガン内部にて減圧する内部減圧式のスプレーガンであることを特徴とするコーティング装置。

4. 請求項 1〜3の何れか 1項に記載のコーティング装置であって、前記スプレーガンは、そのノズル口径が 0.5〜 1.8 mmであることを特徴とするコーテイング装置。

5. 請求項 1〜4の何れか 1項に記載のコーティング装置であって、前記コーティング装置がパン型コ一ティング装置であることを特徴とするコーティング装

6. 請求項 1〜4の何れか 1項に記載のコ一ティング装置であって、前記コーティング装置が流動層造粒コーティング装置であることを特徴とするコーティング装置。

7. 処理容器内の被処理物に対し、 HVL P型スプレーガンを用いてコーティング液を噴霧して前記被処理物のコーティング処理を行うことを特徴とするコーティング方法。

8. 請求項 7記載のコーティング方法であって、前記スプレーガンのコーティ液噴霧圧力が 0. 2 MP a以下であり、かつ空気使用量が 2 00〜4 0 0 1 m i nであることを特徴とするコーティング方法。