ОБОРУДОВАНИЕ





Моделирование процесса
Нанесение покрытий распылением снизу
с разрешения
Wolfgang Weisbrod,
Evonik Germany (Германия)

Нанесение покрытий в псевдоожиженном слое


Нанесение покрытий распылением можно использовать для всех систем с псевдоожиженным слоем, как периодического, так и непрерывного действия, или если пленка наносится из распыляемого раствора, суспензии или горячего расплава. Для этого варианта обработки должны быть выбраны соответствующие параметры во избежание агломерации, т.е. образования жидкостных мостиков между взвешенными в воздухе частицами. При распылении раствора или суспензии жидкость служит только средством транспортировки материала покрытия на поверхность покрываемых частиц. Для нанесения покрытий из горячего расплава капли должны быть достаточно малыми, чтобы не образовывать твердых мостиков.

Качество покрытия во многом зависит от статистического времени пребывания частиц в зоне распыления. Для классической установки с псевдоожиженным слоем наносить покрытия можно только распылением сверху. Однако при наличии соответствующих технических средств можно также использовать вставки для нанесения покрытий распылением снизу или по касательной.


Нанесение покрытий распылением сверху

Этот технологический вариант часто используется в пищевой, комбикормовой и химической промышленности, поскольку пленка обычно служит для улучшения общего обращения с продуктом или улучшения стабильности при хранении, т.е. защиты от воздействия влаги, кислорода или света. Совершенная пленка для этого, как правило, не нужна, однако необходимо следить за тем, чтобы капли не становились слишком вязкими перед соприкосновением с поверхностью частиц, чтобы поддержать хорошее качество распределения. Однако при этом технологическом варианте ни движение частиц, ни расстояние капли от сопла к поверхности частицы не являются равномерными, что приводит к несколько пористой структуре пленки, хотя вышеописанная функция пленки обеспечивается.


Нанесение покрытий распылением снизу

При данном технологическом варианте технологический воздух и органы регулирования псевдоожиженного слоя используются для пневматической транспортировки продукта в специальной вставке, состоящей из перфорированного листового днища с заданной конфигурацией отверстий. Наибольшая часть технологического воздуха направляется через центр этого листа и затем через трубу, создавая эффект сопла Вентури, за счет чего продукт всасывается с внешней стороны листового днища мимо распылительного сопла. При выходе частиц из цилиндрической части и входе в конусную расширительную камеру их скорость резко снижается, избыточная влага быстро испаряется, и сухие частицы возвращаются в зону нанесения покрытия для получения дополнительного материала. Это равномерное статистическое время пребывания всех частиц в зоне нанесения покрытий дает весьма однородное качество покрытия. Под действием высокой кинетической энергии пневматического массового потока происходит отделение влажных частиц, что позволяет наносить покрытия на отдельные даже очень маленькие частицы. Поскольку сопло находится непосредственно в продукте и распыляет в том же направлении, предотвращается преждевременное изменение вязкости капель жидкости для нанесения покрытия. Все эти качества позволяют получать покрытия самого высокого качества, которого настоятельно требует производство заданных и воспроизводимых форм применения лекарственного средства.


Нанесение покрытий распылением по касательной

По своим физическим принципам данный способ весьма близок к способу распыления снизу, за исключением того, что здесь равномерное движение массы обеспечивается роторным диском с двигательным приводом. Однако основные технологические параметры те же:

•  Равномерное статистическое время пребывания гарантируется заданной частотой вращения ротора.
Материал для нанесения покрытия распыляется в том же направлении соплом, находящимся во вращающемся продукте.
Качение частиц обеспечивает повышение силы разделения, за счет чего предотвращается агломерирование. Однако эта высокая кинетическая энергия несколько усложняет нанесение покрытий на весьма малые частицы и обычно приводит к разрушению крупных, несферических частиц. Данный технологический вариант имеет преимущества в основном для процессов наслаивания сухих порошков с последующим нанесением пленочных покрытий на пеллеты.