JPH10151336A - 流動層処理装置における粉粒体の造粒制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】粉粒体の平均粒子径、均一度、見掛密度等の特
性を数式化し、最小限の造粒実験からこの数式に含まれ
る定数を決定することで、原料の特性に応じた流動層処
理装置の運転条件を決定できる、新規な流動層処理装置
における造粒制御方法の開発を技術課題としたものであ
る。 【解決手段】流動層造粒装置を用いて粉粒体Ｇを造粒す
る方法において、下式に基づいて制御パラメータを制御
して希望の平均粒子径の造粒品を得ることを特徴とす
る。 【数１】 平均粒子径＝ａ₁ ×噴霧液適径×実効制御水分値＋ｂ₁ （ただし、ａ₁ 、ｂ₁ は原料によって定まる定数） この発明によれば、粉粒体の平均粒子径を流動層処理装
置の操作因子及び原料粉体の物性処方の関数として予測
することで、所望の造粒製品物性に応じた流動層処理装
置の運転を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は流動層処理装置を用
いた粉粒体の造粒制御方法に関するものであり、特に平
均粒子径、均一度、見掛密度等の特性を数式化すること
で最適の造粒条件を設定し、所望の特性の粉粒体を得る
ことのできる造粒制御方法に係るものである。

【０００２】

【発明の背景】流動層造粒法は、粉体を微細な顆粒状の
粒子（以下粉粒体という）に造粒する方法として広く用
いられている。この流動層造粒法を実行するための流動
層処理装置は操作因子が多く、得られる造粒製品を希望
の平均粒子径、均一度、見掛密度とするための最適条件
は試行錯誤して求める必要があり、このためオペレータ
の経験と技術に負うところが大きい。具体的には、あら
かじめ操作因子の制御値を設定しておいて装置の運転を
行い、造粒途中での操作因子の調整は目視観察により制
御値を変更して行っている。

【０００３】また原料に天然物等を使用するため、原料
物性の変動により同一操作条件での運転は、製品品質の
安定性を欠く恐れがある。この点からも操作因子の設定
変更は専らオペレータの経験に委ねられ、その結果、操
作ミスが引き起こされることもあった。

【０００４】このようなオペレータの経験と技術に負っ
た運転操作を自動化すべく、オンライン計測技術の開発
や自動制御システムの開発が行われているが、粉粒体の
成長メカニズムが解明されていないため、最適な制御シ
ステムの構築には至っていないのが実状である。

【０００５】

【解決を試みた技術課題】本発明はこのような背景の認
識に基づいてなされたものであって、粉粒体の平均粒子
径、均一度、見掛密度等の特性を数式化し、最小限の造
粒実験からこの数式に含まれる定数を決定することで、
原料の特性に応じた流動層処理装置の運転条件を決定で
きる、新規な流動層処理装置における粉粒体の造粒制御
方法の開発を試みたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１記載の
流動層処理装置における粉粒体の造粒制御方法は、流動
層造粒装置を用いて粉粒体を造粒する方法において、下
式に基づいて制御パラメータを制御して希望の平均粒子
径の造粒品を得ることを特徴とする。

【０００７】

【数４】 平均粒子径＝ａ₁ ×噴霧液適径×実効制御水分値＋ｂ₁ （ただし、ａ₁ 、ｂ₁ は原料によって定まる定数）

【０００８】この発明によれば、粉粒体の平均粒子径を
流動層処理装置の操作因子及び原料粉体の物性処方の関
数として予測することで、所望の造粒製品物性に応じた
流動層処理装置の運転を行うことができる。

【０００９】また請求項２記載の流動層処理装置におけ
る粉粒体の造粒制御方法は、流動層造粒装置を用いて粉
粒体を造粒する方法において、下式に基づいて制御パラ
メータを制御して希望の均一度の造粒品を得ることを特
徴とする。

【００１０】

【数５】均一度＝（平均粒子径＋０．６８×標準偏差）
／（平均粒子径−０．６８×標準偏差） （ただし、標準偏差＝ａ₂ ×噴霧液滴径×実効制御水分
値＋ｂ₂ ａ₂ ，ｂ₂ は原料系により決まる定数、０．６８は片側
確率２５．１７５％に対する測度）

【００１１】この発明によれば、粉粒体の均一度を流動
層処理装置の操作因子及び原料粉体の物性処方の関数と
して予測することで、所望の造粒製品物性に応じた流動
層処理装置の運転を行うことができる。

【００１２】また請求項３記載の流動層処理装置におけ
る粉粒体の造粒制御方法は、流動層造粒装置を用いて粉
粒体を造粒する方法において、下式に基づいて制御パラ
メータを制御して希望の見掛密度の造粒品を得ることを
特徴とする。

【００１３】

【数６】 見掛密度＝ａ₃ ×（平均粒子径／均一度）^-1＋ｂ₃ （ただし、ａ₃ ，ｂ₃ は原料によって定まる定数）

【００１４】この発明によれば、粉粒体の見掛密度を流
動層処理装置の操作因子及び原料粉体の物性処方の関数
として予測することで、所望の造粒製品物性に応じた流
動層処理装置の運転を行うことができる。

【００１５】また請求項４記載の流動層処理装置におけ
る粉粒体の造粒制御方法は、前記要件に加え、前記制御
パラメータは噴霧液滴径であることを特徴とする。この
発明によれば、流動層処理装置の操作因子の一つである
噴霧液滴径に応じた造粒製品の物性を予測することがで
きる。

【００１６】更にまた請求項５記載の流動層処理装置に
おける粉粒体の造粒制御方法は、前記請求項１、２また
は３記載の要件に加え、前記制御パラメータは実効制御
水分値であることを特徴とする。この発明によれば、流
動層処理装置の操作因子の一つである実効制御水分値に
応じた造粒製品の物性を予測することができる。

【００１７】更にまた請求項６記載の流動層処理装置に
おける粉粒体の造粒制御方法は、前記請求項５記載の要
件に加え、前記実効制御水分値は制御水分値により設定
することを特徴とする。この発明によれば、実効制御水
分値を流動層処理装置の操作因子である制御水分値によ
り変更し、実効制御水分値に応じた造粒製品の物性を予
測することができる。

【００１８】更にまた請求項７記載の流動層処理装置に
おける粉粒体の造粒制御方法は、前記請求項５記載の要
件に加え、前記実効制御水分値は加水量により設定する
ことを特徴とする。この発明によれば、実効制御水分値
を流動層処理装置の操作因子である加水量により変更
し、実効制御水分値に応じた造粒製品の物性を予測する
ことができる。

【００１９】更にまた請求項８記載の流動層処理装置に
おける粉粒体の造粒制御方法は、前記請求項５記載の要
件に加え、前記実効制御水分値は制御水分上昇率により
設定することを特徴とする。この発明によれば、実効制
御水分値を流動層処理装置の操作因子である制御水分上
昇率により変更し、実効制御水分値に応じた造粒製品の
物性を予測することができる。

【００２０】更にまた請求項９記載の流動層処理装置に
おける粉粒体の造粒制御方法は、前記請求項１、２また
は３記載の要件に加え、流動中の粉粒体の水分値を近赤
外線式水分計を用いて測定し、検量線作成時の運転デー
タを用いて原料物性によって異なる予測式中の定数を求
めることを特徴とする。この発明によれば、流動層処理
装置及び原料粉体に応じた予測式を立てることができ
る。そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段とし
て前記課題の解決を図っているのである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下本発明の適用対象である流動
層処理装置１の構成について説明した後、その作動状態
と併せて本発明の造粒制御方法について説明する。符号
１は流動層処理装置であって、粉粒体Ｇの乾燥、造粒、
コーティング等を行う公知の構成の装置であり、図１に
示すように流動風吹込室２、流動室３、噴霧室４、フィ
ルタ室５を連接して構成される。

【００２２】流動風吹込室２は流動層処理装置１の最下
部に位置し、上面を開口した円筒状の中空部材から成
り、その側周部等に適宜熱風供給装置等が接続される。
また流動室３は前記流動風吹込室２の上部に位置する一
例として逆円錐台形の中空室であり、底部つまり流動室
３と流動風吹込室２との境界部には、多孔板あるいは金
網等を適用した目皿板３Ａが設けられる。また近赤外線
式水分計３ａが、そのセンシング部を流動室３内に臨ま
せて具えられる。

【００２３】噴霧室４は前記流動室３の上部に位置する
円筒状の部材から成り、内部には水あるいは結合剤とな
るバインダ液Ｂを噴霧するための噴霧ノズル６が設置さ
れている。噴霧ノズル６には外部に適宜ポンプ６ａ、バ
ルブ６ｂ等を具え、噴霧ノズル６から噴出されるバイン
ダ液Ｂ等の噴霧液速度あるいは噴霧空気圧の調節を可能
にしたものである。またバインダ液Ｂ用のタンク６ｃに
は液面センサ等を設けたり、タンク６ｃとポンプ６ａと
をつなぐ管等に流量計を設けることで、これらの液量計
６ｄにより、流動室３に供給されたバインダ液Ｂの量を
計測可能にする。

【００２４】フィルタ室５は前記噴霧室４の上部に位置
し、内部には粉粒体Ｇと気体とを分離するためのバグフ
ィルタ７が組み込んであり、装置外へ粉粒体Ｇが流出し
ないようにしてある。

【００２５】符号１０は粒度測定装置であって、このも
のは流動層処理装置１の流動室３の外部における適宜の
位置に付設され、サンプリング装置１１と、導管１５
と、レーザ光式粒径センサ２０と、空輸配管１６とを具
えて成る。

【００２６】サンプリング装置１１は、一例として流動
層処理装置１における流動室３に標準仕様として設けら
れることのあるサンプリング孔を利用して流動室３の外
部に付設されるものであり、このようにした場合には既
設の装置についても改造することなく設置が可能であ
る。このサンプリング装置１１は実質的にスクリューコ
ンベヤを構成するものであって、流動室３に対して一端
の粒子取入口１４がその内部に臨むようにして設置され
る。流動室３内で流動状態にある粉粒対Ｇは、粒子取入
口１４より取り込まれ、サンプリング装置１１内部へと
移送される。

【００２７】次に導管１５について説明する。このもの
はサンプリング装置１１と後述する空輸配管１６との間
に装着される。導管１５の両側部には反射防止コーティ
ングガラス１７を具える。このものは表面をコーティン
グ処理した光学ガラスであり、入射するレーザ光をその
境界面において反射、散乱することなく透過させる。反
射防止コーティングガラス１７の内側には適宜エアパー
ジ機構を具えてもよい。

【００２８】次にレーザ光式粒径センサ２０について説
明する。このものは既存のセンサであり、図２に示すよ
うに、Ｈｅ−Ｎｅレーザ２１から発射され、コリメータ
２２を経たレーザ光が粉粒体Ｇにより散乱し、このレー
ザ光をセンサ２３により受光し、その強さ等から散乱物
質である粉粒体Ｇの粒径を測定するものである。特にラ
マン効果を利用したタイプは散乱光の波長が発射光と異
なるのでＳＮ比が高く、高精度の測定が可能である。ま
たサンプリング周期は０．６〜５００ｍｓの範囲で可変
である。なお本実施の形態ではレーザ光散乱式の粒径セ
ンサを用いたが、レーザ光回折法等の粒径センサを用い
てもよい。またレーザ光式粒径センサ２０のセンシング
部が直接流動室３内に臨み、サンプリング装置１１を必
要としないタイプのものも用いることができる。

【００２９】上述したように構成される粒度測定装置１
０に対し粉粒体Ｇは、導管１５内を重力で落下し、落下
中に反射防止コーティングガラス１７間のほぼ中心を通
過し、その際に照射されているレーザ光により粒子径の
測定が行われる。

【００３０】上述したようにして行われるレーザ光式粒
径センサ２０による所要測定時間は約２秒であり、この
間に２００回の測定を行い、その平均を演算して出力す
ることが可能である。またレーザ光式粒度センサ２０は
１〜２０００μｍまでの非常に広い範囲の粒径を、一台
のセンサで測定することが可能であり、通常の造粒操作
における粒度範囲をすべてカバーしている。

【００３１】次に前記粒度測定装置１０による測定値の
解析等を行うコンピュータ２５について説明する。この
ものは一例として既存のパソコンであり、粒子加工に必
要な平均粒子径、均一度、粒度分布等を演算し、その結
果を出力する。またこの出力値はＪＩＳ規格のふるいに
準拠させることが好ましい。なお、本実施の形態ではコ
ンピュータ２５にパソコンを用いたが、シングルボード
コンピュータやＥＷＳ等を用いてもよい。

【００３２】本発明の適用対象である流動層処理装置１
は上述したとおりであり、以下このものを用いた本発明
の造粒制御方法について説明する。本発明の造粒制御方
法の概要は検量線作成時の運転データ（原料水分値、噴
霧液滴径、平均粒子径、最大制御水分値、実効制御水分
値）を用い、このデータから造粒に関与する原料物性値
を推定し、この推定値を基に流動層処理装置１の操作条
件を予測し、その操作条件での造粒実験を繰り返すこと
で、粉粒体Ｇの平均粒子径、均一度、見掛密度等を漸
次、目標に近付けていくというものである。前記検量線
実験とは、赤外線水分計の吸光度値と層内水分値を対応
させるための予備実験であり、実際に流動層処理装置１
を用いて粉粒体Ｇの造粒を行う実験である。

【００３３】平均粒子径予測 図３に示すように、各種原料を用いた流動層造粒実験を
行った結果、流動層処理装置１を用いて得られる粉粒体
Ｇの平均粒子径は次式で近似される。

【００３４】

【数７】 平均粒子径＝ａ₁ ×噴霧液滴径×実効制御水分値＋ｂ₁ ───（１） ａ₁ ，ｂ₁ ；原料系により決まる定数 実効制御水分値；ｆ（制御水分値、加水量、制御水分上
昇率）

【００３５】ここで噴霧液滴径とは、噴霧ノズル６から
噴霧されるバインダ液Ｂの滴径である。また制御水分値
とは、流動室３内の水分値であり目標値として設定され
た値である。更にまた加水量とは、流動室３内に噴霧さ
れたバインダ液Ｂの量である。更にまた制御水分上昇率
は、後述するように検量線作成時に決定される値であ
る。そして実効制御水分値とは、制御水分値、加水量及
び制御水分上昇率の関数であり、一例として次式によっ
て定義される。

【００３６】

【数８】 実効制御水分値＝（（Ｃｗ−Ｒｍ）／Ａｗ）×（Ａｗ−（Ｃｗ−Ｒｍ）／２Ｌ ）───（２） Ｃｗ；制御水分値 Ａｗ；加水量 Ｌ；制御水分上昇率 Ｒｍ；原料水分値

【００３７】前記（１）式を種々の原料粉体から得たデ
ータに適用したところ、相関係数は原料系によって０．
７５〜０．９７の範囲であった。従って、前記定数
ａ₁ ，ｂ₁ を決定すれば各原料系での平均粒子径が推定
できることとなる。

【００３８】前記定数ａ₁ については図４に示すよう
に、水に溶けやすい原材料等若干の例外を除いて次式に
より求めることができる。

【００３９】

【数９】 ａ₁ ＝（３．９８／（最大制御水分−原料水分値））−０．０３───（３）

【００４０】ここで最大制御水分値とは、造粒操作が可
能な流動室内の水分の最大値を意味する。上記（３）式
を種々の原料粉体から得たデータに適用したところ、相
関係数は原料系によって０．８前後であった。この最大
制御水分値の見極めには熟練を要することや、原料水分
値にも変動があることから、検量線実験でのデータは暫
定値とし、（３）式より得られたａ₁の値を（１）式に
代入してｂ₁ の暫定値を算出する。

【００４１】前記制御水分上昇率は噴霧液速度や熱風の
温度、風量、原料の物性等に依存し、次式により求める
ことができる。

【００４２】

【数１０】 制御水分上昇率＝ｄ（制御水分値，％）／ｄ（加水量，％）───（４）

【００４３】上記（４）式中の制御水分値及び加水量は
簡単に実測できるため検量線作成時に決定することがで
きる。

【００４４】これらの式を用いた流動層処理装置１の操
作因子の決定には、前記（１）式に係数ａ₁ ，ｂ₁ の暫
定値を代入し、目標とする平均粒子径を代入することで
「噴霧液滴径×実効制御水分値」を算出し、その条件で
１度目の実験を行う。この一度目の実験結果及び検量線
実験のデータを再び（１）式に代入して再度係数ａ₁ ，
ｂ₁ の推定値を計算し、次回の実験での条件を算出す
る。以上のステップの繰り返しにより平均粒子径の予測
を行うのである。

【００４５】均一度予測 粉粒体Ｇの粒度分布に関する他のパラメータとして粒径
の均一度があり次式により定義する。この均一度は造粒
製品の見栄え、歩留りや後述する見掛密度に大きく影響
を与えるパラメータである。

【００４６】

【数１１】均一度＝７５％粒子径／２５％粒子径

【００４７】このように定義した均一度は、粒子径分布
が正規分布すると仮定しその標準偏差を推定すること
で、次式により近似することができる。

【００４８】

【数１２】 均一度≒（平均粒子径＋０．６８×標準偏差）／（平均粒子径−０．６８×標 準偏差）───（５） ０．６８；片側確率２５．１７５％に対する測度

【００４９】ここで粒度分布の標準偏差を推定する理由
は、粒度分布の標準偏差の値は平均粒子径の値と高い正
の相関を有しており、粒度分布の標準偏差は前記平均粒
子径の予測と同様のステップで次式により推定できるか
らである。

【００５０】

【数１３】 標準偏差＝ａ₂ ×噴霧液滴径×実効制御水分値＋ｂ₂ ───（６） ａ₂ ，ｂ₂ ；原料系により決まる定数 実効制御水分値；ｆ（制御水分値、加水量、制御水分上
昇率）

【００５１】このような形の式を種々の原料粉体から得
たデータに適用したところ、相関係数は原料系によって
０．７０〜０．９８の範囲であった。またａ₂ ついては
次式の関係にある。

【００５２】

【数１４】 ａ₂ ＝０．７０７×ａ₁ −０．１０１───（７）

【００５３】従って前記平均粒子径を予測したのと同様
の手順で、（６）式により粒度分布の標準偏差を算出
し、（５）式より均一度予測を行うのである。また
（５）式は、均一度が平均粒子径の関数であることを示
すものであり、従って平均粒子径を制御することで均一
度をコントロールすることが可能となる。

【００５４】見掛密度予測 見掛密度は製品の内容量と包装容器の大きさを決定する
ために重要な因子である。個々の原料系に対しては、そ
の見掛密度は原料見掛密度及び平均粒子径や均一度すな
わち粒度分布に依存する（寄与率７５％前後）。よって
見掛密度の予測は、平均粒子径と分布の標準偏差を予測
することに等しく、逆にいえば製品設計の際に、平均粒
子径と見掛密度を単独自在に設定することはできない。
この見掛密度と粒度分布の関係は次式のようになる。

【００５５】

【数１５】 見掛密度＝ａ₃ ×（平均粒子径／均一度）^-1＋ｂ₃ ───（８）

【００５６】上記（８）式を種々の原料粉体から得たデ
ータに適用したところ、相関関係は原料系によって０．
７８〜０．９９の範囲であった。またｂ₃ については次
式により近似される。

【００５７】

【数１６】 ｂ₃ ＝原料の見掛密度−４３２．８×ｌｏｇ（原料平均粒子径／原料見掛密度 ）───（９）

【００５８】そこで見掛密度についても平均粒子径を予
測したのと同様の手順で、（８）式により予測するので
ある。また（８）式は、見掛密度が平均粒子径の関数で
あることを示すものであり、従って平均粒子径を制御す
ることで見掛密度をコントロールすることが可能とな
る。

【００５９】予測システムの実証実験結果 上述した本発明による予測システムの実証実験を、市販
製品と全く同一の原料系三種を用いて行った。実証実験
は、設定した目標品質の粉粒体を造粒するための条件を
設定するのに、何回の実験が必要であったか（到達実験
数）を表したものである。この結果を下記表１及び図
５、６に示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】各原料系は副原料を合わせると１０種類近
い原料の混合物であり、原料の物性も生産用のものを用
いたにもかかわらず、４回程度の実験で（検量線実験も
含む）目標値の９０％の値を達成した。なお、１０％程
度の誤差はサンプリング、測定等の誤差、装置の運転状
況の誤差等で逃れ得ないものとし、事実、同一の条件で
造粒操作を繰り返してもこの程度の誤差は認められるの
で、これを許容範囲とした。

【００６２】スケールアップ ところで、流動層処理装置１による品質操作にかかる難
解な作業として、実験機から生産機へのスケールアップ
がある。これまで適切なスケールアップファクターが解
らなかったため、実験機で得られた造粒条件も生産機で
は大きく変更しなければならず、この条件設定もエキス
パートの勘と経験に頼らざるを得なかった。特に数１０
０ｋｇもの原料を用いる生産機においては、トライアル
・アンド・エラーによる条件決定も容易には行えない。

【００６３】そこでスケールアップの因子には「制御水
分上昇率」のみが影響するとの仮定の下、生産機ＦＬＯ
−３００型（株式会社大川原製作所製、容量３００ｋ
ｇ）での「制御水分上昇率」を測定し、これを実験機Ｆ
ＬＯ−５Ｍ（株式会社大川原製作所製、容量５ｋｇ）に
より得られた予測式に代入して生産機での予測を行っ
た。この結果は下記表２に示すように、「制御水分上昇
率」が良いスケールアップファクターとなることがわか
った。

【００６４】

【表２】

【００６５】従って前記実験機と生産機とでは設置条件
や流動状態の違いにより最大制御水分値と制御水分上昇
率が異なるが、これを生産機での検量線実験のときに併
せて測定すれば、そのデータを用いてスケールアップが
円滑に行われる。また「制御水分上昇率」をオンライン
で検出し、制御水分値を微調整することで既設変動や造
粒原料の品質のバラツキを吸収して安定した品質の造粒
操作が可能となる。

【００６６】自動制御システム 上述のように、粉粒体Ｇ品質の評価パラメータとして、
粒度分布（平均粒子径）、見掛密度、均一度の目標値を
設定して、操作因子との関係を調査した結果、以下の関
係があることがわかった。（１）式に基づき、ココア造
粒において目標とする平均粒子径を３００μｍとした場
合を計算すると各操作因子間には図７に示す関係があ
る。ただしここでは熱風温度６０℃、熱風風量１ｍ／ｓ
ｅｃとして計算を行った。流動層処理装置１の操作因子
のうち、噴霧液滴径が操作条件として最も扱いやすいこ
とから、主制御対象として噴霧液滴径を採用した。加水
量、水分、熱風温度、流動風速については固定とし、噴
霧液滴径が制御範囲を超える場合のみ、補助的に用いる
こととした。このときの平均粒子径制御のファジー制御
ルールを下記表３、４に示す。

【００６７】

【表３】

【００６８】

【表４】

【００６９】上記表３、表４中のＳＰは平均粒子径の設
定値（セットポイント）である。

【００７０】

【発明の効果】本発明は以上述べたような構成を有する
ものであり、以下のような効果を奏する。まず請求項１
記載の発明によれば、粉粒体Ｇの平均粒子径を流動層処
理装置１の操作因子及び原料粉体の物性処方の関数とし
て予測することで、所望の造粒製品物性の応じた流動層
処理装置１の運転を行うことができる。

【００７１】また請求項２記載の発明によれば、粉粒体
Ｇの均一度を流動層処理装置１の操作因子及び原料粉体
の物性処方の関数として予測することで、所望の造粒製
品物性の応じた流動層処理装置１の運転を行うことがで
きる。

【００７２】更にまた請求項３記載の発明によれば、粉
粒体Ｇの見掛密度を流動層処理装置１の操作因子及び原
料粉体の物性処方の関数として予測することで、所望の
造粒製品物性の応じた流動層処理装置１の運転を行うこ
とができる。

【００７３】また請求項４記載の発明によれば、流動層
処理装置１の操作因子の一つである噴霧液滴径に応じた
造粒製品の物性を予測することができる。

【００７４】更にまた請求項５記載の発明によれば、流
動層処理装置１の操作因子の一つである実効制御水分値
に応じた造粒製品の物性を予測することができる。

【００７５】更にまた請求項６記載の発明によれば、実
効制御水分値を流動層処理装置１の操作因子である制御
水分値により変更し、実効制御水分値に応じた造粒製品
の物性を予測することができる。

【００７６】更にまた請求項７記載の発明によれば、実
効制御水分値を流動層処理装置１の操作因子である加水
量により変更し、実効制御水分値に応じた造粒製品の物
性を予測することができる。

【００７７】更にまた請求項８記載の発明によれば、実
効制御水分値を流動層処理装置１の操作因子である制御
水分上昇率により変更し、実効制御水分値に応じた造粒
製品の物性を予測することができる。

【００７８】更にまた請求項９記載の発明によれば、流
動層処理装置１及び原料粉体に応じた予測式を立てるこ
とができる。これらによって最低造粒実験回数で、全く
初めて取り扱う材料でも最適造粒条件の予測式を求める
ことが可能であり、得られた予測式を用いて造粒制御を
行うことにより流動層造粒法による流動層処理装置１の
自動運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の造粒制御方法の適用対象である流動層
処理装置を示す骨格図である。

【図２】レーザ光式粒径センサの測定原理を模式的に示
すブロック図である。

【図３】各種原料の液滴径×実効制御水分値−平均粒子
径特性を示すグラフである。

【図４】（最大制御水分−原料水分値）−ａ₁ 特性を示
すグラフである。

【図５】（液滴径×実効制御水分）−平均粒子径特性を
示すグラフである。

【図６】（平均粒子径／均一度）−見掛密度特性を示す
グラフである。

【図７】平均粒子径の操作因子である噴霧液滴定、加水
量、制御水分の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 流動層処理装置 ２ 流動風吹込室 ３ 流動室 ３Ａ 目皿板 ３ａ 近赤外線水分計 ４ 噴霧室 ５ フィルタ室 ６ 噴霧ノズル ６ａ ポンプ ６ｂ バルブ ６ｃ タンク ６ｄ 液量計 ７ バグフィルタ １０ 粒度測定装置 １１ サンプリング装置 １４ 粒子取入口 １５ 導管 １６ 空輸配管 １７ 反射防止コーティングガラス ２０ レーザ光式粒径センサ ２１ Ｈｅ−Ｎｅレーザ ２２ コリメータ ２３ センサ ２５ コンピュータ Ｂ バインダ液 Ｇ 粉粒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 誠 神奈川県川崎市麻生区白山４丁目５番１号 (72)発明者 井上 琢也 神奈川県横浜市戸塚区平戸町5434番地４ (72)発明者 脇屋 和紀 静岡県藤枝市旭が丘９−10 (72)発明者 山崎 一正 静岡県藤枝市上藪田283−13 (72)発明者 田畑 浩治 静岡県焼津市小川628−２ 栄進ＩＩ−102

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動層造粒装置を用いて粉粒体を造粒す
   る方法において、下式に基づいて制御パラメータを制御
   して希望の平均粒子径の造粒品を得ることを特徴とす
   る、粉粒体の造粒制御方法。 【数１】 平均粒子径＝ａ₁ ×噴霧液適径×実効制御水分値＋ｂ₁ （ただし、ａ₁ 、ｂ₁ は原料によって定まる定数）
2. 【請求項２】 流動層造粒装置を用いて粉粒体を造粒す
   る方法において、下式に基づいて制御パラメータを制御
   して希望の均一度の造粒品を得ることを特徴とする、粉
   粒体の造粒制御方法。 【数２】均一度＝（平均粒子径＋０．６８×標準偏差）
   ／（平均粒子径−０．６８×標準偏差） （ただし、標準偏差＝ａ₂ ×噴霧液滴径×実効制御水分
   値＋ｂ₂ ａ₂ ，ｂ₂ は原料系により決まる定数、０．６８は片側
   確率２５．１７５％に対する測度）
3. 【請求項３】 流動層造粒装置を用いて粉粒体を造粒す
   る方法において、下式に基づいて制御パラメータを制御
   して希望の見掛密度の造粒品を得ることを特徴とする、
   粉粒体の造粒制御方法。 【数３】 見掛密度＝ａ₃ ×（平均粒子径／均一度）^-1＋ｂ₃ （ただし、ａ₃ ，ｂ₃ は原料によって定まる定数）
4. 【請求項４】 前記制御パラメータは噴霧液滴径である
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の粉粒体の
   造粒制御方法。
5. 【請求項５】 前記制御パラメータは実効制御水分値で
   あることを特徴とする請求項１、２または３記載の粉粒
   体の造粒方法。
6. 【請求項６】 前記実効制御水分値は制御水分値により
   設定することを特徴とする請求項５記載の粉粒体の造粒
   制御方法。
7. 【請求項７】 前記実効制御水分値は加水量により設定
   することを特徴とする請求項５記載の粉粒体の造粒制御
   方法。
8. 【請求項８】 前記実効制御水分値は制御水分上昇率に
   より設定することを特徴とする請求項５記載の粉粒体の
   造粒制御方法。
9. 【請求項９】 流動中の粉粒体の水分値を近赤外線式水
   分計を用いて測定し、検量線作成時の運転データを用い
   て原料物性によって異なる予測式中の定数を求めること
   を特徴とする請求項１、２または３記載の粉粒体の造粒
   制御方法。