Brevet FR2014729A1 — publié le 19700417

i 2Q14729 Les matières fractionnées dont les particules' sont revêtues (habituellement d'une couche complète recouvrant la particule, mais parfois d'une couche partielle seulement) sont utilisées dans divers buts, en fonction de la modification des propriétés 5 produite par le revêtement. Le revêtement peut rendre ainsi la matière solide qu'il recouvre généralement plus stable, ou peut réduire sa vitesse de dissolution physique ou de réaction chimique dans des conditions particulières, ou peut réduire toute tendance de la matière à s'agglomérer en stockage. 10 Parmi les méthodes disponibles pour le revêtement des maté riaux, on trouve généralement celles de la pulvérisation de la matière au moyen d'un produit de revêtement sous forme liquide. Cependant, l'application des méthodes de revêtement par pulvérisation disponibles aux matières en particules conduit souvent, 15 en particulier avec les matières en particules finement divisées, à la formation d'un produit dans lequel non seulement une proportion élevée de la matière en particules se trouve agglomérée, mais également, à l'intérieur de cette proportion, l'agglomération se produit dans une mesure extrêmement variable. Cet écart 20 important de l'uniformité de la dimension des particules peut souvent s'avérer comme un inconvénient sérieux à l'usage. La présente invention concerne une méthode nouvelle de revêtement par pulvérisation d'une matière en particules.La méthode peut s'appliquer de façon générale, mais est particulièrement 25 valable pour le revêtement des matières en particules finement divisées, comme par exemple, les matières dont la dimension des particules est de 10 mesh (norme des Etats-Unis d'Amérique) et plus petite . Les particules finement divisées à recouvrir sont maintenues 30 en forme d'un lit fluidisé qui est entraîné en rotation, ordinairement par un moyen mécanique, autour d'un axe vertical. Une projection atomisée de produit de revêtement liquide est pulvérisée de haut en bas sur et à l'intérieur dudit lit fluidisé rotatif. La température du lit est maintenue sensiblement au-35 dessous de l'intervalle de fusion dudit produit de revêtement par un courant d'air qui le traverse et qui fait prendre ou sèche remarquablement le produit de revêtement afin qucil ne coule pas et n'agglomère pas les particules. Le produit de revêtement liquide utilisé peut être un produit 40 de revêtement fondu, mais est de préférence une solution ou 69 25226 2 20"i 4729 dispersion d'un produit de revêtement dans un liquide qui s'évapore au cours de l'opération de revêtement. Des applications particulières comprennent le revêtement de l'acide citrique anhydre par une pulvérisation à chaud de saindoux complètement 5 hydrogéné dans 11isopropanol; et le revêtement des préparations d'enzymes à utiliser dans les compositions détergentes (telles que décrites aux pages 6 et 7 du mémoire du brevet britannique n° 1.151.748) par une pulvérisation à chaud de polyéthylèneglycol (poids moléculaire compris entre 3000 et 3700) dans du tétra-10 chlorure de carbone, ou une pulvérisation à chaud d'hydroxypropyl-méthyl cellulose dans un mélange de dichlorométhane et d'alcool industriel. Les particularités et avantages nouveaux de la présente invention apparaîtront à l'homme de l'art d'après la lecture 15 de la description suivante considérée avec le dessin annexé dans lequel les mêmes repères numériques désignent les mêmes éléments et dans lequel la figure unique est une vue en coupe transversale et en élévation d'un appareil de mise en oeuvre d'une méthode qui est un mode de réalisation de cette invention. 20 Selon 1'invention, un produit de revêtement sous forme liquide est pulvérisé sur le matériau maintenu sous formé de lit fluidisé entraîné en rotation. Le lit fluidisé est de préférence entraîné en rotation par ion moyen mécanique situé à l'intérieur du lit. Un agitateur à 25 palettes actionné de façon appropriée à une vitesse de 100 tours par minute ou plus, peut être utilisé très commodément pour faire tourner le lit. Une vitesse de rotation préférée de cet agitateur se situe dans l'intervalle de 500 à 1000 tours par minute. L'agitateur tourne de préférence autour d'un axe verti-30 cal, mais cela n'est pas essentiel pour obtenir une rotation correspondante du lit. Ainsi, il existe certaines formes connues d'appareils (le réac.-. or à lit fluidisé NAUTA VOMETEC par exemple) dans lesquelles il est prévu d'introduire une pulvérisation de produit liquide de bas en haut dans la matière en particules 35 maintenue sous forme d'un lit fluidisé, et cet appareil peut être commodément adapté pour une utilisation de mise en oeuvre de 11 invention en le munissant d'un agitateur à palettes monté de manière à tourner sur un axe horizontal à la surface du lit. Cette adaptation permet la rotation du lit autour d'un axe vertical tout 40 en évitant d'avoir à modifier le moyen d'introduction du liquide 69 25226 3 2014729 de revêtement. Le maintien de la matière en particules sous forme de lit fluidisé'est habituellement rendu plus facile par l'emploi d'une matière dont les particules les plus fines (de diamètre inférieur 5 à 10 microns environ) ont été retirées, par criblage pneumatique par exemple. Il est critique pour le revêtement des particules finement divisées que le revêtement liquide appliqué auxdites particules se solidifie aussi rapidement que possible et que les particules 10 soient empêchées de s'agglomérer en particules plus grosses en adhérant les unes aux autres pendant l'opération de revêtement. La rotation du lit de particules permet d'obtenir un revêtement régulier des particules finement divisées et le maintien du lit à une température homogène dans son intégralité, laquelle est 15 sensiblement inférieure à la température à laquelle se produit un écoulement du produit de revêtement. Ce terme d'écoulement est utilisé du fait de nombreux produits de revêtement n'ont pas de point de fusion précis mais plutôt des intervalles de fusion. Pour ces substances,écoulement signifie la température à laquelle 20 le produit de revêtement liquide devient suffisamment rigide pour qu'il n'existe sensiblement pas d'écoulement du produit de revêtement de la surface de la matière en particules revêtue. On évite ainsi une agglomération excessive des particules finement divisées par adhérence les unes aux autres, du fait que le revête-25 ment liquide peut se solidifier rapidement. La rotation empêche également 1'accumulation de poches de particules humides à l'intérieur du lit et permet l'exposition des particules humides au gaz de fluidisation pour un refroidissement et une solidification plus rapides du revêtement. 30 De plus, pour obtenir un revêtement sensiblement complet et rapide de la matière en particules finement divisées, sans agglomération excessive de ladite matière, le revêtement liquide est appliqué sous forme d'une projection atomisée. Cela permet d'obtenir une application uniforme du revêtement liquide à la 35 surface des particules et favorise une solidification rapide du revêtement dès qu'il adhère à la surface de la particule. Le produit de revêtement liquide utilisé peut être un matériau de revêtement fondu, mais est de préférence une solution ou dispersion d'un produit de revêtement dans un liquide, (mélange 40 dichlorométhane-alcool industriel, hexane, isopropanol, et 69 25226 4 2014729 tétrachlorure de carbone par exemple) qui s'évapore au cours de l'opération de revêtement. L'invention peut donc s'appliquer au revêtement d'une variété étendue de matières en particules (acide citrique, citrate monosodique, bicarbonate de soude, 5 acide sorbique, gluconodeltalactone, et les préparations commerciales d'enzymes telles que les préparations de protéases incorporées dans les compositions détergentes) en utilisant des cires, des résines, des glycérines, des acides gras à longue chaîne, des éthers de cellulose, des agents tensioactifs non ioniques 10 et autres produits de revêtement. Le contrôle de la température du lit fluidisé est important pour s'assurer que cette température est suffisamment basse pour que le produit de revêtement ne coule pas. Cela permet au revêtement de se solidifier rapidement à la surface de la particule, 15 en empêchant la formation de particules agglomérées par adhérence des surfaces de particules adjacentes. Dans le cas où le produit de revêtement est appliqué sous forme de solution ou de dispersion liquide contenant ledit produit de revêtement, il est important que lorsque la solution recouvre les particules, 20 le liquide s'évapore en laissant le produit de revêtement qui se solidifie'. On comprend donc que la température du lit fluidisé doit être maintenuesuffisamment basse pour que le produit de revêtement se solidifie à la surface de ladite particule, tout en permettant l'évaporation du solvant quand on utilise une so-25 lution de revêtement liquide, et que bien entendu elle n'est pas élevée au point de provoquer la fusion des particules revêtues. L'homme de l'art peut faire le choix approprié du produit de revêtement et du réglage de la température pour le revêtement d'une substance en particules donnée. 30 Le réglage de la température se fait facilement soit par contrôle de la température du gaz de fluidisation ou par interruption de la diffusion du produit de revêtement liquide chaud pour laisser la température du lit fluidisé descendre à un niveau acceptable. Bien entendu cela n'exclutpas les autres méthodes de 35 régulation de température connues de l'homme de l'art. Une application particulière de l'invention est donnée par le revêtement d'acide citrique anhydre finement divisé. Les particules d'acide revêtues sont utiles pour la libération de l'acidité de façon contrôlée dans diverses formulations à mesure 40 que la température monte. L'acide revêtu convient particulièrement 69 25226 2014729 à l'usage dans les produits cuits. L'acide non revêtu serait inacceptable pour ce type d'application en raison de la libération acide non contrôlée conduisant à des réactions violentes et à une aération prématurée des produits cuits. Une autre appli-5 cation particulière de l'invention est donnée par le revêtement des préparations d'enzymes (telles que les préparations décrites aux pages 6 et 7 du mémoire du brevet britannique n° 1.151.748) commercialement disponibles pour leur incorporation aux compositions détergentes. 10 Les exemples suivants sont donnés à titre d'illustration et ne doivent pas être interprétés comme constituant une limite de l'invention, EXEMPLE I On décrira maintenant l'application de l'invention à la 15 production d'acide citrique cristallin anhydre en poudre coulant facilement et ne formant pas de grumeaux, approprié pour servir d'ingrédient acidifiant des mélanges secs, tels que les levures en poudre. Une forme d'appareil convenant à une utilisation dans la méthode est représentée par le dessin annexé, lequel 20 est partiellement en coupe verticale et partiellement schématique. L'appareil comprend une enveloppe jL comportant une conduite d'admission 2_ à son extrémité inférieure pour le gaz de fluidi-sation et une conduite de sortie 3. à son extrémité supérieure, dans laquelle se trouvent les pales 4 d'un ventilateur centrifuge 25 5 pour aspirer le gaz à travers le système et un déflecteur réglable 6. pour la régulation du courant gazeux. A l'intérieur de l'enveloppe se trouve une plate-forme annulaire 7. supportant une enceinte 8, dont les parois latérales se prolongent vers le bas au-delà du fond de l'enceinte pour délimiter une ouver-30 ture concentrique à celle pratiquée dans la plate-forme annulaire 1_. L'enceinte j* est fixée sur la plate-forme 1_ comme indiqué par le repère numérique 9_, et est accessible pour «on démontage et son retrait de l'enveloppe 1. au moyen d'une porte (non représentée) de l'enveloppe. 35 Le fond de l'enceinte jB est constitué par une toile métalli que 11 située entre deux plaques perforées 12. et 12a. Les plaques supportent un manchon 13_, dans lequel est monté un arbre 14, sur lequel est claveté un agitateur possédant des palettes 15. L'arbre 14 est installé de manière à être entraîné par des roues 40 dentées 16. et 17. et par l'arbre 18. accouplé à vm. moteur électrique 69 25226 6 2014729 d'entraînement à vitesse variable (non représenté). L'enceinte 8 comporte Une couronne 19 assujettie de façon amovible à sa partie supérieure et supportant un capot filtre 21 empêchant la perte de matériau fluidisé de l'enceinte. La 5 couronne 19 porte également une barre 22^ supportant une tête de diffusion 23_ raccordée à des conduites commandées par valves 24, 25 et 26, lesquelles sont respectivement: une conduite d'air pour l'apport d'air comprimé pour 11actionnement d'un mécanisme de valve pneumatique dans la tête de diffusion, une conduite 10 d'apport du produit de revêtement sous pression, et une conduite d'apport d'air comprimé pour pulvériser le produit de revêtement liquide à sa sortie de la tête de diffusion. Les éléments de l'appareil (y compris la toile métallique 11) devant venir en contact avec la matière en particulesà revêtir 15 et avec le produit de revêtement sont de préférence en acier inoxydable. Le capot filtre 21 est de préférence en toile. Mode d'opération; L'enceinte j3 contenant de l'acide citrique (broyé pour être accepté par un tamis de 120 mesh, norme des Etats-Unis d'Amérique Jf* le ventilateur _5 est mis en marche pour 20 provoquer l'extraction de l'air par l'orifice d'entrée 2_ à travers la toilè métallique 11 (choisieici au calibre 160 mesh)^ à une vitesse telle que l'acide citrique se trouvant dans l'enceinte soit juste fluidisé. L'agitateur à palettes 15. est mis en marche pour entraîner la rotation du lit fluidisé et est 25 réglé à une vitesse appropriée, de 700 t.p.m. par exemple, et le déflecteur Ç5 se trouvant dans la conduite de sortie 3_ est ensuite réglé jusqu'à ce qu'un lit fluidisé rotatif (indiqué par le repère A à la figure 1) de profondeur convenable soit formé. Le produit de revêtement sous forme liquide est alors envoyé 30 à la tête de diffusion 23, en même temps que l'air de pulvérisation pour la production d'un nuage du produit. Le produit de revêtement peut être une solution cîikude(750C environ) de 75 parties, en poids, de saindoux complètement hydrogéné (point de glissement à 58°C, et intervalle de fusion compris entre 58,9°C et 60,3°C) 35 dans 15 parties, en poids, d®isopropanol. Il peut être nécessaire d'interrompre la pulvérisation du produit de revêtement chaud de temps à autre, pour s'assurer que la température du lit demeure bien au-dessous de la température à laquelle le saindoux coule lorsqu'il est déposé sur les particules. A l'issue de l'opé-40 ration de revêtement, des particules d3acide citrique revêtues 69 25226 7 2014729 de saindoux sont extraites de l'appareil et criblées à travers des tamis de 60 et de 200 meslt* (norme des Etats-Unis d'Amérique) pour l'élimination des proportions mineures de matière surdimen-sionnées et sousdimensionnées. 5 EXEMPLE II On suit le processus décrit à l'Exemple I, à part que le produit de revêtement utilisé se compose de 75 parties, en poids, de saindoux complètement hydrogéné dissous dans 25 parties, en poids, de tétrachlorure de carbone, et que la matièrre en particules 10 à recouvrir est du bicarbonate de soude. On obtient des résultats identiques. EXEMPLE III On suit le processus décrit à l'Exemple II, en remplaçant le bicarbonate de soude par un dihydrogénate de sodium et l'on 15 obtient des résultats identiques. EXEMPLE IV On suit le processus décrit à l'Exemple II, en remplaçant le bicarbonate de soude par de l'acide sorbique et l'on obtient des résultats identiques. 20 EXEMPLE V On suit le processus décrit à l'Exemple II, en remplaçant le bicarbonate de soude par du gluconodeltalactone et l'on obtient des résultats identiques. EXEMPLE VI 25 On suit le processus décrit à l'Exemple I, en remplaçant l'acide citrique cristallin anhydre par une préparation d'enzymes à utiliser dans les compositions détergentes (telles que celles décrites aux pages 6 et 7 du mémoire du brevet britannique n° 1.151.748) et un produit de revêtement composé de 50 parties, 30 en poids, de polyéthylèneglycol (commercialisé sous la marque déposée Carbowax 4000) dissous dans 50 parties, en poids, de tétrachlorure de carbone. Ce polyéthylèneglycol particulier a un poids moléculaire compris entre 3000 et 3700, un poids spécifique de 1,204 g/ml à 20°C, une température de solidification 35 comprise entre 53 et 56°C, et une viscosité de 75 à 85 centis-tokes à 99°C. Le produit de revêtement est également pulvérisé à une température de 80°C, la vitesse de rotation da l'agitateur à palettes étant réglée à 1000 t.p.m, Des résultats identiques sont obtenus. 69 25226 8 2014729 EXEMPLE VII On suit le processus décrit à l'Exemple VI, à part que le produit de revêtement utilisé se compose de 5 parties, en poids, d'hydroxypropylméthyl-cellulose dissoute dans 95 parties, en 5 poids, d'un mélange de dichlorométhane (70 parties en poids) et d'alcool industriel (30 parties en poids) et l'on obtient des résultats identiques. + Mesh : Nombre de mailles par pouce linéaire (25,4 mm) de la toile d'un tamis fin. 69 2522b S 2014729 REVENDICATIONS 1. Une méthode de revêtement de particules solides finement divisées à l'aide d*un produit de revêtement solide afin de former des particules revêtues discrètes, comprenant : l'aération desdites particules solides pour former un lit de particules 5 fluidisé, l'entraînement en rotation dudit lit fluidisé autour d'un axe vertical, la diffusion d'un produit de revêtement soli-difiable sous forme d'une pulvérisation liquide atomisée sur ledit lit fluidisé rotatif, tout en maintenant la température dudit lit fluidisé rotatif sensiblement au-dessous de l'interval-10 le de fusion dudit produit de revêtement, de sorte que le produit de revêtement soit déposé sur lesdites particules à une température suffisamment basse pour ne pas couler et ne pas agglomérer lesdites particules. 2. La méthode selon la revendication 1, dans laquelle le produit 15 de revêtement liquide utilisé est une solution ou dispersion de produit de revêtement solidifiable dans un liquide, ledit liquide s'évaporant au cours de l'opération de revêtement. 3. La méthode selon la revendication 2, dans laquelle lesdites particules consistent en acide citrique cristallin anhydre fine- 20 ment divisé. 4. La méthode selon la revendication 2, dans laquelle lesdites particules consistent en enzymes cristallinsfinement divisés. 5. La méthode selon la revendication 2, dans laquelle ledit produit de revêtement est une solution composée de 75 parties, 25 en poids, de saindoux complètement hydrogéné dans 15 parties, en poids, d'isopropanol, ledit saindoux fondant entre 58,9 et 60,3°C, et dans laquelle ladite solution est diffusée à une température d'environ 75°C. 6. La méthode selon la revendication 5, dans laquelle ledit 30 produit de revêtement est une solution composée de 75 parties, en poids, de saindoux complètement hydrogéné dans 25 parties,en poids, de tétrachlorure de carbone. 7. La méthode selon la revendication 2, dans laquelle ledit produit de revêtement est une solution composés de 50 parties, 35 en poids, de polyéthylèneglycol dans 50 parties, en poids, de tétrachlorure de carbone, ledit polyéthylèneglycol ayant un poids moléculaire compris entre 3000 et 3700, et dans laquelle ladite solution est diffusée à une température de 80°C environ. 3. La méthode selon la revendication 2, dans laquelle ledit 69 25226 2014729 produit de revêtement est une solution composée de 5 parties, en poids, d'hydroxypropylméthyl-cellulose dans 95 parties, en poids, d'un mélange composé de 70 parties, en poids, de dichlorométhane et de 30 parties, en poids, d'alcool industriel, et dans laquelle 5 ladite solution est diffusée à une température de 80°C environ. 9. La méthode selon la revendication 1, dans laquelle la température du lit fluidisé rotatif est maintenue par circulation d'air à travers celui-ci.