169909. lajstromszámú szabadalom • Eljárás finomgranulátum előállítására

169909 3 4 fázisállapot megváltoztatása (olvasztás, ömlesztés) nélkül történő nagyobb méretű szemcsék előállítását értjük. A granulátumok előállíthatók száraz úton, azaz az elemi részecskék összepréselésével, vagy pedig nedves úton, vagyis oly módon, hogy a granulálandó szemcséket alkalmasan választott kötőanyag oldatával, olvadékával vagy szuszpenziójával nedvesítik. A nedves granulálásnak több változata ismert, éspedig a nedves présgranulálás és az úgynevezett felépítéses granulálás. A nedves présgranulálás esetében az elemi szemcséket nedves állapotba hozzák, esetleg kötőanyagot adnak hozzájuk, majd megfelelő erővel (mely gyúrásban, nyílásokon keresztüli préselésben, extrudálásban vagy más hasonló műveletben is megnyilvánulhat) tömörítik, végül szárítják (lásd: Takács: „Ipari gyógyszerészet" c. könyvét, amely megjelent 1968-ban a Műszaki Könyvkiadó gondozásában). A felépítéses granulálásnak is két változata ismeretes, éspedig vagy a részecskék nedvesítése után az agglomerálódást azok mozgatásával valósítják meg — a mozgatás történhet valamely szerkezeti elemmel (például forgó edény, forgó lapát, keverő) [lásd: Pov/el, T. E.: Proc. Techn., 18 271 (1973)] - vagy történhet levegőárammal (fluidizációs granulálás) [lásd: Hanszelman és Blickle „Vegyipari eljárások és műveletek konferenciája, 1959 Veszprém" c. jegyzetét, valamint a 3 514 500 számú USA-beli és 152 386 számú magyar szabadalmi leírást]. Ismeretes végül, hogy az itt említett eljárásoknak korlátai vannak, éspedig a száraz eljárással az anyagok szűk köre granulálható, a présgranulálással előállított termékek az előállítás során alkalmazott nagy erőhatások miatt nagy szilárdságúak, tömörek, nagy sűrűségűek, kis porozitással és belső felülettel rendelkeznek, a felépítéses granulálással előállított termékek ezzel szemben a kíméletes mechanikai igénybevétel (kis erőhatás) miatt kevésbé tömörek, ' kisebb faj súllyal és szilárdsággal rendelkeznek, de porózusabbak, ebből eredően nagyobb a fajlagos felületük. Jellemzője még fenti eljárásoknak, hogy a gazdaságosan beállítható szemcseméret 2 mm és 5 mm között van. A mezőgazdaságban takarmányok előállítására szolgáló granuláló prések például 2—5 mm méretű granulátum előállítására alkalmasak, minthogy a henger alakú granula méretét a szerszám nyílásátmérője szabja meg. 2 mm-nél kisebb nyíláson történő préselés viszont a fellépő nagy erőhatások és a berendezés kis teljesítőképessége miatt gyakorlatilag nem valósítható meg gazdaságosan [lásd: Powel, T. E.: Proc. Techn., 18 271 (1973)]. A felépítéses granulálás esetében - a szemcseméretet korlátozó szerkezeti elem híján — a keletkezett granulátum szemcsemérete bizonyos, az eljárásra jellemző eloszlással rendelkezik és az optimális szemcseméret (az adott eljárástól és az üzemi paraméterektől függően) 1 —3 mm között van, ennél kisebb átlagos szemcseméretet csak a termék jelentős részének visszakeverésével lehet biztosítani. Zömében 1 mm alatti, de kis portartalmú granulátum előállítása tehát a fenti eljárásokkal csak a gazdaságosság rovására valósítható meg, akár magának az eljárásnak extrém paraméterek mellett történő foganatosításával (erő, visszacirkuláltatás), akár a granulálási követő aprítással és fajtázással, 5 valamint a nem megfelelő szemcsefrakció üjbóli felhasználásával. Szálas, rostos anyagok speciális tulajdonságai a fenti nehézségeket csak fokozzák. Meglepő módon azt találtuk, hogy a fenti követelményeknek eleget tevő, vagyis megfelelően 10 nagy szilárdságú, ugyanakkor kellő porozitású és megfelelő szorpciós készséggel rendelkező, zömében 0,1 — 1 mm szemcseméretű finomgranulátum állítható elő, ha a 0,1 mm-nél kisebb szemcseméretű kiindulási anyag szemcséit 0,0001-80 súly% önma-15 gában ismert kötőanyag jelenlétében legalább egy, 5 méter/sec-nál nagyobb sebességű periodikus mozgást végző elemmel és ezzel egyidejűleg vagy egy vagy több ízben egymást követő legalább 0,5 méter/sec áramlási sebességű gázárammal egymáshoz 20 ütköztetjük. A találmány szerinti eljárásban alkalmazott kötőanyagot rendszerint finoman diszpergált (0,001-5 mm-es cseppméret) oldata, ömledéke vagy szuszpenziója formájában alkalmazzuk. Kötő-25 anyagként használhatunk például növényi mézgát, cukrot, dextrint, keményítő-származékokat, enyvféleségeket, cellulóz-származékokat (így például etil-, metil- vagy karboximetil-cellulózt), szulfitszennylúgot, karbamidféleségeket, vízüveget, ammónium-30 -nitrátot vagy -szulfátot, polivinil-származékokat (polivinil-acetátot, -alkoholt vagy -pirrolidont), poliésztereket, epoxi- vagy uretán-műgyantákat, bentonitot, vagy magát a vizet is.-A kötőanyag jelen lehet a kiindulási anyagban és/vagy azzal keveréket 35 alkothat, vagy pedig a találmány szerinti eljárás foganatosítása során adagoljuk. A mechanikus erőhatás kifejthető valamilyen, 5 m/s-nél nagyobb periodikus haladási sebességű (forgó, lengő, alternáló mozgású) elemet vagy 40 elemeket tartalmazó berendezés segítségével. A találmány szerinti eljárással végzett finomgranulálás során az alábbi részfolyamatok mennek végbe: 45 1) A mozgó elem vagy elemek nagy sebessége miatt a részecskéket érő impulzus következtében a keletkezett szemcsék tömörödnek, ily módon biztosítják a finomgranulátum kopásállóságát. 2) A mozgó elemet (vagy elemeket) elhagyó 50 részecskék felgyorsulva egymásnak ütköznek, szálas anyagok esetében az ütközési ponttól távoli részek megtartván sebességüket az ütközési pont körüli hajlítást szenvednek, ezáltal összegabalyodnak (mechanikus granulátumképzés). 55 3) A levegőáram hatására bekövetkező ütközések következtében a felépítéses fluidizációs granulálással analóg módon lazább, porózusabb, nagy belső felületű képződmény keletkezik (pneumatikus granulátumképzés). 60 A találmány szerinti eljárás előnyeit az alábbi pontokban foglalhatjuk össze: a) A találmány szerinti finomgranulálási eljárás termelékenysége nagyságrendekkel nagyobb, mint a 65 technika állása szerint ismert granulálási eljárások, 2