[其他]成粒的方法和設備及其成粒產品

無效

• 申請號: 87101837
• 申請日: 1987-03-12
• 公開（公告）號: CN87101837A
• 公開（公告）日: 1987-12-02
• 發明（設計）人: 羅伯特·愛德華·斯帕克斯;諾伯特·西蒙·梅森;邁克爾·森特
• 申請（專利權）人: 華盛頓大學技術公司
• 主分類號: B01J2/00
• 分類號: B01J2/00;B01J2/04
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 魏金璽,楊松堅

本發明涉及粒子的快速成粒方法和設備以及最后所得到的產品。特別是，本發明涉及從較小粒子的原料形成理想范圍的小顆粒或較大粒度或質量的粒子。

關于制粒有許多可用的技術，通用的成粒方法的綜合評述可參見Handbook????of????Powder????Science????&????Technology，該手冊由Fayed等編著，1948年紐約Van????Nostrand????Reinhold????Co.出版。

有幾種原因說明較小或較細粒子團聚或形成相對較大粒度的質量是合乎需要的，例如，當必需用微囊法或細小粒子的涂層來控制這些粒子的釋放或交互作用于周圍介質或環境時，使這些細小粒子緊湊或聚集成較大粒度的質量是有益的，因為這樣就可以減少總交互作用的表面積。在其它情況下，供應的材料只有較小粒度的，小到不能容許或不能用于某些特定用途，或不便于進一步加工處理，例如，用一種藥物活性材料填充膠囊，就難以原合成時的細小粉末形狀進行操作。其他成粒原因，可以涉及到美學，流變學或安全，例如防止粉塵爆炸或有毒或過敏性物質的吸入，容易輸送，防止結餅，增加毛體積密度，簡化從液體或氣體中去除固體，加工后通過尺寸差別把一種固體與另一種固體分開等。

迄今用于制粒或如粉末材料的細小粒子的團聚和集聚方法或設備都有一定的局限性或缺點。有些設備，例如壓片機，其尺寸限制（約1/8吋）和生產率（每分鐘數千片）均較低。滾壓或擠壓方法需要昂貴的精密設備，且設備易于磨損。這種性質的設備與壓片機相似，也有產品尺寸的限制。搖動方法包括盤式混合器、轉臂式混合器、傾斜園盤、轉筒等。采用先有技術的這些方法常招致低的生產率和需要廣大空間的必要條件。另一方面，采用噴霧干燥的那些工藝，由于高能消耗使成本明顯提高。使材料顆粒變成流體法（Prilling）一般限于在熔化態須穩定的材料，且其粒子直徑須大于1毫米。流化床制粒方法必需廣大空間，并且耗能成本也是高的。

特別需要注意的是，易于分解或降解的，或熔化和冷卻后的一段時間變粘的材料的粒子的成粒能力。大部份材料不僅有分解溫度而且有熔點。特別難對付的是那些接近熔點或在熔點的溫度下分解或產生其他有害影響的材料。一般來說，雖然現已查明這樣的分解不僅是由于達到了一特定溫度，而且是在該溫度下要保持一定長的時間所導致，而這一時間的長短因材料的不同而不同。許多先有的制粒技術未能認識到這一重要概念，由于在不理想的溫度下使材料保持了過長的時間，因而用通常所用的技術不能使一定的材料成粒或噴冷（Spray????Cool）。例如，時常使原料整體熔化，然后在液體狀態送入轉盤或諸如此類的裝置在噴冷中進行離心分散。用這樣技術所生產的產品由于“粘”或難以進行進一步的加工處理，或起始材料的重要特性可能由于上述處理而顯著降低乃至破壞，因而可能使其完全不能被接受。

因此，很顯然需要有一種改進的、有效簡化的和低成本的制粒和噴冷方法及設備，尤其是需要一種能處理特別對熱敏感材料的足夠快速的方法及設備。

為此，本發明的目的是提供一種方法和設備，能使細小粒子快速成粒，具有高的生產率，特別是從熱敏感材料生產小顆粒和粒子。

本發明進一步的目的是提供一種設備和方法，能使粉狀材料或其熔化物快速集聚為理思范圍內的較大的小顆粒或粒子，而不必使用大量溶劑，并在成粒溫度下材料不發生降解。

本發明的另一個目的是提供一種方法和設備，使細粉進料產生一般均勻外形的增大的粒子，如果需要，它可以有一個包括實質上未改變形態的原來粉狀材料主要部分的芯子，和部分或完全熔化的和凝固的粒子的基體，圍繞每一形成的小顆粒的表面，使產品得以自持。

本發明還有另一個目的是用離心散布進料的方法生產增大的小顆粒，進料在本質上可以是一種易熔的粉末，或一種難熔的粉末和一種易熔的粘結材料的混合物，進料被離心地散布在加熱的轉動的盤或缽的散布器裝置上，由此主要地或完全地通過加熱的散布器裝置至少熔化一部分粒子，借助離心作用將局部液態的膜輸送至散布器裝置的邊緣，使快速凝固的液滴得以在該處形成。

本發明進一步的重要目的是提供在極短時間內加熱細粉狀進料使其成粒的方法，所述的加熱時間足以至少使有些粒子熔化或部分熔化，但處于或高于其熔點的這樣的粒子在此加熱期間內不致引起分解、降解或產生有害的物理變化。

本發明還有另一個目的是，提供一種有效的、簡單的和成本合算的從干粉材料通過離心力、加熱的散布器裝置和最短的停留時間的結合，生產團聚物或小顆粒的方法，所述散布器裝置上的材料的停留時間通常遠少于1分鐘，也許只有數秒或幾分之一秒。