JPH0741154B2 - 噴霧冷却造粒方法及び装置 - Google Patents

噴霧冷却造粒方法及び装置

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JPH0741154B2
JPH0741154B2 JP20000586A JP20000586A JPH0741154B2 JP H0741154 B2 JPH0741154 B2 JP H0741154B2 JP 20000586 A JP20000586 A JP 20000586A JP 20000586 A JP20000586 A JP 20000586A JP H0741154 B2 JPH0741154 B2 JP H0741154B2
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弘毅 高橋
正明 大川原
克己 小林
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、噴霧冷却造粒方法及び装置、特に、噴霧冷却
造粒室(以下、造粒室という)を多孔質膜で形成した噴
霧冷却造粒方法及び装置に関する。
〔従来の技術〕
噴霧冷却造粒方法及び装置は基本的に、原液の噴霧、
噴霧された微小液滴の冷却、粉粒体製品の分離回収
という三つの機能を必須としており、噴霧冷却造粒装置
には各々に対応して、通常、噴霧器,造粒室及び粉粒体
回収器が装備されている。
このような噴霧冷却造粒装置の例として、従来、たとえ
ば第6図,第7図及び第8図に示すものが知られてい
る。
第6図の噴霧冷却造粒装置においては、造粒室1内で、
ノズル5から噴霧された原液が入口2から吹き込まれた
冷風によって瞬間的に冷却され、液体成分は固化され、
粉粒体とされる。粉粒体は大部分がロータリー弁6を介
して製品として取出されるが、粉粒体の一部は冷風に同
伴されて排気口3を通りサイクロン7においてロータリ
ー弁8から回収される。
第7図は噴霧と冷風とが向流で流れるタイプの噴霧冷却
造粒装置を示している。
第8図の噴霧冷却造粒装置は、噴霧器としてノズル5の
代りに回転噴霧円盤10を使用したタイプのものである。
このうち第6図,第7図に示すタイプの噴霧冷却造粒装
置では前記したように製品粉粒体が装置本体とサイクロ
ンと別々に回収されているが、この場合、比較的軽量で
粒径の小さいものがサイクロンで、比較的重量で粒径の
大きなものが装置本体から取り出されることになり、製
品について微少な組成分離が生じている。
一方、第8図のタイプの装置は、主に医薬品の製造装置
として使われるものであり、製品粉粒体がサイクロン7
のみで回収されているが、有用成分を含んだ微分末製品
はバックフィルター16等へ飛散し、コンタミネーション
や組成分離が起きている。
この組成分離は従来においてはその製品の種類によって
は余り問題とならなかった。
ところで、最近、噴霧冷却造粒方法及び装置は従来から
の少品種大量生産方式から医薬品,ファインケミカルズ
等を対象とした多品種少量生産方式が要請されるように
なってきている。
また、製品としてもより高純度のものが求められるケー
スが増加してきた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように多品種少量生産方式や高純度製品の製造が要
請されるようになると、従来の場合にあっては殆ど問題
とされなかった前記組成分離のほか新たな問題点が生じ
てきた。
すなわち、品種の切り替えが頻繁になることにより、そ
の際、造粒室内壁の付着固形分の洗浄を迅速に、かつ完
全に行うことが必要になってきたのである。なぜなら、
多品種少量生産を効率的に行うためには洗浄に時間を取
ることは致命的欠陥になるし、また、製品品質に高純
度,高品質が要求されると、品種切り替え時に付着固形
分を完全洗浄することが必要となるが、現実的には完全
洗浄は極めて困難である。その上、製品が人体に有害で
ある場合には、直接製品に触れることが出来ず、洗浄も
困難を極めている。
また、前記のような微少な組成分離も製品の高純度化の
要請から問題となってきたのである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは上記した従来技術の問題点に鑑み、鋭意研
究した結果、造粒室を多孔質膜にて構成することにより
上記問題点を解決できることを見出し、本発明に到達し
たものである。
即ち、本発明によれば、溶融された原液を微小液滴に噴
霧し、それを冷却して原液から直ちに粉体を製造する噴
霧冷却造粒方法において、造粒室を袋状又は筒状の良剥
離性多孔質膜にて形成し、該多孔質膜で冷却排ガスと粉
体とを直ちに分離して、前記造粒室から粉体の全量を得
る噴霧冷却造粒方法が提供される。
更に本発明によれば、溶融された原液を微小液滴に噴霧
し、それを冷却して原液から直ちに粉体を製造する噴霧
冷却造粒装置において、造粒室を袋状又は筒状の良剥離
性多孔質膜にて形成した噴霧冷却造粒装置が提供され
る。
本発明で噴霧造粒される原液としては、例えばワックス
や熱溶融樹脂のように、ある温度以上では液状を、ある
温度以下では固体状を示す物質と、それに少量の医薬品
・香料等の添加成分を加えた物質を加熱溶融した液が用
いられる。
本発明において使用する多孔質膜は、噴霧冷却造粒装置
本体内に配設され、剥離性に優れたものでなくてはなら
ない。
すなわち、造粒室内に導入される冷風温度は通常入口温
度0〜40℃,出口温度15〜60℃程度であるから、この温
度に耐えるものでなくてはならず、また、微粉体が常に
付着、堆積するから、連続使用するために良剥離性のも
のである必要がある。また、この多孔質膜は対象となる
製品微粉体とガスとの分離を行うものである。
このような機能を有する多孔質膜としては、特にその種
類を限定するものではないが、通常繊維製の布やそれを
2種類以上組合せた組合せ膜が用いられる。好ましい多
孔質膜としては、良剥離性の網目状膜に強度材としての
織布あるいは不織布を張り合せたものが用いられ、この
場合、具体的には網目状膜はポリ四フッ化エチレン(PT
FE)(商品名テフロン)系膜,ポリ三フッ化エチレン系
膜、織布,不織布としては、ナイロン,ポリエチレン,
ポリエステル,綿布製のものが好ましく用いられる。
また、本発明では造粒室の全体が単一の多孔質膜で形成
されており、装置からの取外しが容易であり、従ってそ
の維持管理は極めて簡単である。
〔作用〕
噴霧冷却造粒装置本体内に配設された多孔質膜製の袋状
又は筒状の造粒室内で噴霧された原液は、入口から吹き
込まれた入口ガス温度0〜40℃の冷風によって瞬間的に
冷却固化され、ガスと粉粒体となる。粉粒体は自身の重
量により造粒室底部に大部分沈下し、一方、ガスは多孔
質膜の通気孔を介して残りの粉粒体と分離され排気口3
を通って外部に排気される。従って、粉粒体はすべて多
孔質膜でガスと分離されるから、製品粉粒体の組成分離
は起こらない。
また連続運転すると、多孔質膜には粉粒体が付着、堆積
し、圧力損失が増大し、ついには運転を停止しなくては
ならないので、適宜粉粒体を払い落さなくてはならな
い。その際造粒室は袋状又は筒状の剥離性の良い多孔質
膜で形成されているので、付着粉粒体は機械的振動によ
り、あるいは、反対側からの空気噴射(パルスエア)等
により短時間に容易に払い落とすことができる。また、
その際、完全に洗浄する為及び不純物の混入を防ぐ為に
は多孔質膜の取り替えによって、内部の製品に触れるこ
となく外部から行われるが、単一の袋状のものであるか
ら取り替えが容易である。
また、多孔質膜による粉粒体とガスとの分離は、通常は
粉粒体を含むガスを多孔質膜を構成する繊維の布目に通
すことによってその中の微粒子のみを濾別するわけであ
るが、実際には単純な濾別ではなく、布目は分離される
べき粒子の何倍も大きいのが普通である。したがって粉
粒体は濾布の表面だけでなく、内部にも一部入り込んで
捕集される。このような濾布は本発明の場合、粉粒体が
易溶剤溶解性のものに対して主に使用される。しかし望
ましくは、粉粒体に対し良剥離性を示し且つ表面濾過が
行われる前記網目状膜を表面に担持した強度に優れた前
記織布又は不織布との組合せ膜を使用することが本発明
の効果をより増大させる。そしてこの多孔質膜の分離可
能な粒径範囲は0.1μm以上数mmに至る広範囲におよぶ
ものとなる。
〔実施例〕
次に、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳
細に説明する。
第1図は本発明に係る噴霧冷却造粒方法を用いた装置の
一実施例を示すもので、(イ)は装置全体の概略断面
図、(ロ)は造粒室を形成する多孔質膜の一部拡大断面
説明図である。図において、噴霧冷却造粒装置本体11内
には、その内側に沿って袋状の多孔質膜15で形成された
造粒室1が配置されている。この多孔質膜15は、第1図
(ロ)に示すように、網目状膜13に強度材である濾布14
を張り合せたものから構成されている。冷風XCは、入口
2を通って装置本体11の上方部から造粒室1内に下方に
送入され、造粒室1内の中央下部からノズル5を介して
上方向に噴霧される原液と向流接触される。製品粉粒体
はシール弁による出口6より製品受器17に入り、ガスは
造粒室の外壁を形成する多孔質膜15を介して粉粒体Aと
分離され、排風Yとして、それぞれ外部に排出される。
第2図は本発明の他の実施例を示す概略断面図で、噴霧
器としてノズル5の代りに回転噴霧円盤10を使用してお
り、冷風XCを噴霧円盤10からの原液が下方向に並流で導
入されている点で第1図と異なっており、さらに、噴霧
円盤10の周囲から熱風XHを導入している。これによっ
て、粘度の温度依存性が高い液を噴霧する場合、例え
ば、石油系ワックスのように噴霧され微粒化される前に
固まり、糸状になったりする液を球形化することができ
る。糸状になると綿菓子状のものの製造装置となってし
まい、粉粒体の造粒装置とならない。
第3図〜第5図もそれぞれ本発明の他の実施例を示す概
略断面図であり、第3図は冷風XCとノズル5からの原液
が下方向に並流で導入されているもの、第4図は冷風XC
とノズル5からの原液が上方向に並流で導入されている
もの、第5図(イ),(ロ)は冷風XCとノズル5からの
原液が横方向から導入されているものを示す。
なお、第3図〜第5図の装置においては、粉粒体の払い
落しの為の払い落し機構(逆洗式、パルスエア式)Zが
設けられており、例えば、パルスエアがライン12を介し
て反対方向から装置本体11内に送入され、多孔質膜15に
付着した粉粒体Aが払い落される。
以下、本発明の噴霧冷却造粒方法及び装置をさらに具体
的に説明する。
(実施例1) 第1図に示す形式の噴霧冷却造粒装置を用い、冷却造粒
対象物としてさらし蜜ろう97wt%及び薬物としてのク
ロロテトラサイクリン3wt%、牛脂97wt%及び薬物と
してのペニシリン3wt%、の2種類を、処理量100kg/Hr
の割合で噴霧した。造粒室は直径2500mm、直胴高さ2500
mm、全高4300mmの上部が円筒形、下部がロート状のもの
で、造粒室を形成する多孔質膜としてはポリエチレン不
織布にポリ四フッ化エチレンをラミネートした組合せ膜
を使用した。また、冷風の入口温度は15℃とし、排風温
度は30℃であった。
以上の条件で原液の噴霧乾燥運動を行った。その結果製
品粉粒体の性状は下記の通りであった。
(1) (2) 製品粒子径(平均) 140μm 120μm 製品温度 40℃ 35℃ 組成バラツキ なし なし 4時間運転での収率 99% 99% 尚、(1)はクロロテトラサイクリン製剤、(2)はペ
ニシリン製剤を示す。
また、製品の切替えに際し、切替えに要する時間は約40
分という短時間で済んだ。
〔発明の効果〕
以上説明した通り、本発明の噴霧冷却造粒装置を造粒室
を多孔質膜で形成したので、従来のように粒径の小さい
微粉体がガスに同伴されて装置本体外に排出されること
がないから組成分離は生じず、また多品種少量生産方式
に伴う頻繁な品種の切り替えに際しても、迅速且つ容易
に付着微粉の洗浄,払い落しを行うことができ、その結
果、製造粉粒体の高品質化,高純度化が可能となる。
また、従来別個に設置の必要な集塵装置が不要となる効
果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る噴霧冷却造粒装置の一実施例を示
すもので、(イ)は装置全体の概略断面図、(ロ)は多
孔質膜の一部拡大断面説明図、第2図〜第5図はそれぞ
れ本発明の他の実施例を示す概略断面図、第6図〜第8
図は従来の噴霧冷却造粒装置を示す概略断面図である。 1……造粒室、2……冷風入口、3……排気口、5……
ノズル、6……製品出口、7……サイクロン、10……噴
霧円盤、11……装置本体、13……網目状膜、14……濾
布、15……多孔質膜、16……バッグフィルター、17……
製品受器、XC……冷風、XH……熱風、Y……排風、Z…
…払い落し機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 弘毅 東京都中央区日本橋1丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 大川原 正明 神奈川県横浜市緑区池辺町3847 大川原化 工機株式会社内 (72)発明者 小林 克己 神奈川県横浜市緑区池辺町3847 大川原化 工機株式会社内 (72)発明者 伊藤 崇 神奈川県横浜市緑区池辺町3847 大川原化 工機株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶融された原液を微小液滴に噴霧し、それ
    を冷却して原液から直ちに粉体を製造する噴霧冷却造粒
    方法において、噴霧冷却造粒室を袋状又は筒状の良剥離
    性多孔質膜にて形成し、該多孔質膜で冷却排ガスと粉体
    とを直ちに分離して、前記噴霧冷却造粒室から粉体の全
    量を得ることを特徴とする噴霧冷却造粒方法。
  2. 【請求項2】多孔質膜が、粉体との剥離性の良好な網目
    状表面濾過膜と強度材としての濾布との組合せ膜である
    特許請求の範囲第1項記載の噴霧冷却造粒方法。
  3. 【請求項3】噴霧原液の周囲から該原液の融点より高い
    温度を有する熱ガスを噴霧冷却造粒室内に吹き込むこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の噴霧冷却造粒
    方法。
  4. 【請求項4】溶融された原液を微小液滴に噴霧し、それ
    を冷却して原液から直ちに粉体を製造する噴霧冷却造粒
    装置において、噴霧冷却造粒室を袋状又は筒状の良剥離
    性多孔質膜にて形成したことを特徴とする噴霧冷却造粒
    装置。
  5. 【請求項5】多孔質膜が、粉体との剥離性の良好な網目
    状表面濾過膜と強度材としての濾布との組合せ膜である
    特許請求の範囲第4項記載の噴霧冷却造粒装置。
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