(57)【要約】【課題】固体の活性物質を含有するバルク材料を製造するための方法および該方法を実施するためのノズルリングを提供する。【解決手段】ａ）少なくとも２種の作用物質ＡおよびＢを容器中に装入し、そのうちＡを、複数の成分からなっていてもよい作用物質Ｂのキャリアとして使用し、ｂ）容器の排出管片に中間フランジの形で設置されたノズルリングを通してタイミング制御された順番で圧縮空気をこの混合容器中に吹き込み、ｃ）作用物質の均質な混合物を製造し、該混合物を引き続きこの容器から排出し、かつｄ）バルク材料と混合する。この場合、ノズルリングは複数のグループにまとめられて配置された半径方向の孔を備えており、該孔はノズルリングの内径部において１０〜８０゜の角度が付けられている。【効果】作用物質の均一な混合が可能になり、輸送、貯蔵およびプレミックスのその他の成分との相互作用による作用物質の損失が生じない。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体の作用物質を含有するバルク材料を製造する方法において、
ａ）少なくとも２種の作用物質ＡおよびＢを容器中に装入し、そのうちＡを、複数の成分からなっていてもよい作用物質Ｂのキャリアとして使用し、
ｂ）容器の排出管片に中間フランジの形で設置されたノズルリングにより、圧縮空気をタイミング制御された順番でこの混合容器中に吹き込み、
ｃ）作用物質の均質な混合物を製造し、該混合物を引き続きこの容器から排出し、かつ
ｄ）バルク材料と混合する
ことを特徴とする、固体の作用物質を含有するバルク材料の製造方法。
【請求項２】
作用物質ＡおよびＢを２０００：１〜５：１の質量比で使用する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
作用物質ＡおよびＢを５００：１〜１０：１の質量比で使用する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
混合容器として計量装置の分離容器を使用する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
キャリアとして粒状または粉末状のアミノ酸を使用する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
メチオニン、Ｌ−リジンまたはＬ−トレオニンを単独で、または一緒にキャリアとして使用する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
作用物質Ｂとして、１種もしくは数種のビタミンまたはプロビタミンを使用する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
作用物質Ｂとして、ビタミンＡ、ビタミンＤ、ビタミンＥ、ニコチンアミドまたはこれらのエステルの群から選択される化合物を使用し、その際、作用物質は固体のキャリア材料上に存在する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
作用物質Ｂとして、１種もしくは数種の酵素を使用し、その際、作用物質は固体のキャリア材料上に存在していてもよい、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
キシラーゼ、グルコナーゼまたはフィターゼを使用する、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
バルク材料として混合飼料を使用し、かつ作用物質Ａをそのつど０．５〜５質量％の量で、および使用される作用物質Ｂをそのつど５ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍの量で混合飼料中に添加する、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
ノズルリングであって、複数のグループにまとめられて配置された半径方向の孔を備えており、該孔はノズルリングの内径部において１０〜８０゜の角度が付けられていることを特徴とするノズルリング。
【請求項１３】
少なくとも作用物質ＡおよびＢからなる混合物を均質化するための請求項１１記載のノズルリングの使用において、少なくとも作用物質ＡおよびＢを含有する容器の排出部の、既存の排出弁の前にノズルリングを設置し、その際、ノズルリングの内径部において終わる孔は下を向いており、かつ圧縮空気を孔に通過させることを特徴とする、請求項１１記載のノズルリングの使用。
【請求項１４】
１〜１２％の変動率を有する少なくとも２種の作用物質ＡおよびＢからなる混合物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、まずノズルリングを介して供給される圧縮空気を用いて作用物質の混合物を均質化し、かつこの混合物を次いで混合飼料に添加することによる、少なくとも２種の作用物質を含有するバルク材料、特に混合飼料の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
作用物質、特にビタミンの最適な供給は、有用動物の健康かつ環境に適した栄養において重要な役割を果たす。農業用の有用動物のための混合飼料において使用する場合には、需要に関する要因以外に経済的および応用技術的な要求もまた顧慮すべきである。
【０００３】
従ってたとえば動物の栄養のための混合飼料を製造する際に、混合される物質の十分な均質性において正確に定義された量を計量することにより、複数の栄養素および作用物質を、わずかな時間およびエネルギーコストと組み合わせることは重要な課題である。動物に供給する際に作用物質を規則的かつ均一に使用するために、全混合物中での作用物質、特にごく少量、たとえば１０〜１００ｐｐｍの範囲で使用される微量成分、たとえばビタミンまたは酵素の分散は重要な役割りを果たす。健康維持のために必要とされ、かつ配給量の構成で規定されている量の作用物質を任意の時点で供給し、かつ維持することも同じ意味を持つ。
【０００４】
従って微量成分、たとえばビタミン、微量元素または顔料を通常は相互のプレミックスの形で、および／またはキャリア物質と共に主混合物に計量供給することは公知である。この希釈工程により、最終飼料におけるより良好な計量および分散が可能になる。米国ではたとえば個々の添加物をキャリア物質により希釈し、かつ標準プレミックスに加えて、特別な要求に適合させるために混合飼料に添加している。ドイツではたとえば法的な規定により最大許容量が決められている添加剤、たとえばビタミンＡまたはビタミンＤを、主混合物の少なくとも０．２％でプレミックスとして使用しなくてはならない。通常、プレミックスは標準化された組成で製造され、貯蔵、販売および混合飼料工場で使用される。この場合、それぞれの単独の添加剤自体は、その特性および活性な作用物質の含有率に関して比較的安定している一方で、プレミックスおよび特にたとえば無機元素および微量元素を有する作用物質からなるプレミックスは、はるかに不安定である。その貯蔵および加工の際に、湿度、熱、圧力および酸素が作用し、このことにより一定の範囲で還元反応および／または酸／塩基反応が開始されることがあり、これらの反応は所望の、および予測される作用物質含有率を低下させる場合がある（Ｄ．　Ｄｒｅｓｓｌｅｒ、Ｍｕｅｈｌｅ　＋　Ｍｉｓｃｈｆｕｔｔｅｒｔｅｃｈｎｉｋ（１９９３）２７／２８、第３２７〜３３５頁）。予測される作用物質の効果を低減する、完成した混合飼料中での不足投与を回避するために、混合飼料の製造者は経験値に基づいて過剰投与を強いられ、このことにより作用物質の損失を補うことができるが、しかし不利な場合には非経済的であるか、または場合によっては有害なこともある。
【０００５】
異なった成分を合理的に混合して十分に均質な混合物を得るために、一連の技術的な解決方法が存在する。プレミックス装置は通常、貯蔵装置および計量装置ならびに独立した高性能ミキサーからなり、かつしばしば場所的および時間的に主混合から独立して製造されるので、貯蔵および輸送時間が生じ、かつ使用者にとっては特定の市販の組成物が頼りである。
【０００６】
同時に、バルク材料を混合するために、広く普及している機械的なミキサー以外に、独立ユニットとして空気圧式の混合装置を有する種々の構成のエアジェットミキサーが存在することが公知である。個々の成分をこのために特定された装置中に計量し、かつ輸送する可能性もまた公知である。このような直接供給は、ハンドリング中のプレミックスの分離の危険を低減し、かつたとえば輸送装置中での堆積によるか、またはダスト低減のための吸引装置中での吸引による作用物質の損失を低減する。いずれの場合でも付加的な混合という課題は、既存のミキサーにおける付加的な装置または生産設備を必要とし、このことによりさらに高い投資およびエネルギーならびにより大きな維持コストおよび場所が必要性とされる。従って既存の製造装置の装備を後から改造もしくは改良することは著しく困難である。ＤＥ４１２８２４７Ａ１は、貯蔵および均質化を結びつける混合サイロの形での高い有効性および低いエネルギー使用量による解決方法のための従来技術を記載している。この提案の欠点は特に、混合正確度が低い、かつ／またはサイロ設備もしくはサイロ排出装置が複雑であることである。微量成分の正確な計量および供給ならびに１種もしくは数種の主成分中でのその均一な分散もまた問題があることが判明した。ＤＥ４１２８２４７は、スタチックミキサー中で混合工程を２つの混合成分に低減することによりこの問題を解決しようとしている。この場合、少量の成分から通例かつ公知の方法で、強制ミキサー中でプレミックス、有利にはベース成分の割合を有するプレミックスを製造しなくてはならないことが欠点として残る。
【０００７】
こうして得られた生成物は、貯蔵、ハンドリングおよび場合により輸送しなくてはならず、このことは比較的不安定な作用物質の場合、時間の経過により作用物質の損失につながり、その際、この損失は正確に定義された含有物質量を達成するために依然として比較的高い添加量によって補わなくてはならない。適用者が所望する作用物質の使用量に関する柔軟性は同様に、規定の処方により制限される。
【０００８】
【特許文献１】
ＤＥ４１２８２４７Ａ１
【非特許文献１】
Ｄ．　Ｄｒｅｓｓｌｅｒ、Ｍｕｅｈｌｅ　＋　Ｍｉｓｃｈｆｕｔｔｅｒｔｅｃｈｎｉｋ（１９９３）２７／２８、第３２７〜３３５頁
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、不安定な作用物質の場合に、プレミックス中の相互に比較的相容性のない物質の作用時間を低減し、別のキャリア物質による希釈効果を低減し、かつ適用者の配合構成の柔軟性を高めるために、プレミックスの使用を回避することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明により、
ａ）少なくとも２種の作用物質ＡおよびＢを容器中に装入し、そのうちＡを作用物質Ｂのキャリアとして使用し、その際、Ｂは複数の成分からなっていてもよく、
ｂ）容器の排出管片に中間フランジの形で設置されたノズルリングにより、タイミング制御された順番でこの混合容器中に圧縮空気を吹き込み、
ｃ）作用物質の均質な混合物を製造し、該混合物を引き続きこの容器から排出し、かつ
ｄ）特にそれ以上遅延させることなくバルク材料と混合し、かつこうして作用物質を含有するバルク材料を製造し、その際、該バルク材料は有利には混合飼料である
ことを特徴とする、固体の作用物質を含有するバルク材料の製造方法により解決される。
【００１１】
ノズルリングを中間フランジの形で、既存の容器もしくはサイロの排出管片に組み込むことにより、これらはガスジェットミキサーの機能を有する。既存の材料流および装置部材によって、独立した装置部分における製造および／またはプレミックスの第三者の関与は不要になり、その際、その正確さは少なくとも同程度である。現存する計量装置の分離容器中へ設置することは特に有利である。
【００１２】
通常、計量すべき成分Ａはたとえばメチオニン、リジン、トレオニンのようなアミノ酸または混合飼料の調製において使用されるその他の作用物質であり、これらをそのつど０．０５〜５質量％の濃度範囲で飼料混合物に導入する。成分Ｂはビタミン、たとえばビタミンＡ、ビタミンＤ、ビタミンＥ、ニコチンアミドまたはその他のビタミンもしくはプロビタミンのようなビタミン、キシラナーゼ（ｘｙｌａｎａｓｅ）、グルコナーゼ（ｇｌｕｃｏｎａｓｅ）もしくはフィターゼ（ｐｈｙｔａｓｅ）のような酵素、または動物飼料中で通例のその他の作用物質であり、その含有率は飼料混合物中でそのつど５ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍである。
【００１３】
液状の形で存在する作用物質Ｂは、適切な方法で、たとえば無機助剤、たとえば沈降もしくは熱分解法シリカと混合することによって固体の形に変換する。
【００１４】
作用物質ＡおよびＢの比は、混合飼料を調製するための運転により規定されているように調整する。この場合、質量比は２０００：１〜５：１（Ａ：Ｂ）であってもよいが、しかし有利には５００：１〜１０：１であり、Ａはキャリア物質として使用され、かつＢは微量成分である。当然のことながら成分Ｂは、異なった種類の複数の成分からなっていてもよい。この場合、これらは相互に無関係に上記のＡに対する質量比の範囲で存在する。作用物質の絶対量もまた規定の飼料調製物に依存し、かつ一般に成分Ａに関してバッチあたり１〜１００ｋｇ、有利には３〜６０ｋｇである。この実施法により、記載した従来技術の問題は取り除かれる。
【００１５】
いわゆるノズルリングとは、極めて簡単で安価な部材であり、該部材を用いて種々の既存の容器またはサイロの装備を変えることができる。スペースの要求は極めてわずかであり、従って通常は制限された混合飼料設備における改造の困難は生じず、かつ投資コストはわずかである。運転の間のわずかなエネルギー需要量も同様に高い経済性に貢献し、かつ混合飼料工場の作業者に経済的に有利な微量成分の供給をもたらす。本来は純粋な計量のための装置の高い計量精度は計量−／混合運転へと改造する際にも維持され、かつ要求される作用物質量を正確に主混合物に導入することができる。同時に、作用物質（成分）ＡおよびＢからなる混合物の十分に正確な均一性を達成する場合に、混合飼料工場において予め使用される運転時間が延長されず、かつ混合飼料装置の全生産能力が損害を受けないかぎり、混合時間を短縮することができる。提案された実施方法は当然のことながら成分ＡおよびＢからなる混合物を同時に製造するためだけではなく、たとえばダストの除去、流動化、冷却または不活性化または空気とは異なるその他の流動化剤の使用下での分離容器中に存在するそれぞれの物質のガス処理のためにも適切である。しかし本質的な利点は、混合飼料工場の作業者が、本発明により使用される添加剤に関して、作用物質の損失、過剰投与およびプレミックス配合物に対する制限という問題が結びついているプレミックスを得ることに依存しないことである。提案された実施法の場合、公知の安定化され、単離された作用物質を使用することができるので、輸送、貯蔵およびプレミックスのその他の成分との相互作用による作用物質の損失は生じない。処方の構成における柔軟性は、自己決定され、かつ影響を与えることが可能な作用物質の含有率により著しく大きく、かつ混合飼料製造者の競争能力が向上する。
【００１６】
新規の装置は、特に粒状もしくは結晶質の粉末状の作用物質を、混合飼料装置のいわゆる主ミキサー中に導入する前のジャスト・イン・タイム（ｊｕｓｔ−ｉｎ−ｔｉｍｅ）製造、輸送および計量のための使用される。混合物の製造は、有利には不連続的にバッチ式で、ノズルリングにより混合容器へと機能変更した分離容器中で行う。
【００１７】
このために混合容器中にバッチサイズに相応して所望の量の作用物質Ａをキャリア物質として、ならびに１種もしくは数種の成分Ｂを充填する。
【００１８】
この場合、前混合により完成品において所望される混合精度を達成するために、微量成分よりも少なくとも１０倍の量で計量される作用物質Ａがキャリア物質として有利である。作用物質ＡおよびＢが混合容器中に到達する前にこれらは一般に相応する数の計量機構により秤量容器中へと計量される。秤量容器は作業範囲に適合させた精密はかり上に固定されている；該容器は計量後に空気圧による吸引輸送により残留物を残さず空にすることができるように構成されている。
【００１９】
２種の作用物質を使用する場合、該容器の中身は３つの工程で空にする：
作用物質Ａの一部を吸引し、かつ回収容器を有するサイクロン分離器と、組み込まれたフィルタとからなる混合容器に送入する。回収容器は円錐形に構成されており、かつ約３５ｌの容積を有し、排出口の直径は２００ｍｍであり、かつ弁により閉鎖されている。
【００２０】
次いでより少ない量の作用物質Ｂを吸引し、かつ混合容器中に堆積させる。引き続き作用物質Ａの残部を吸引し、かつ混合容器中に堆積させる。
【００２１】
ここで例として挙げた方法により、導管は作用物質Ａにより、および最終的に空気により洗浄され、かつ作用物質Ｂの全量が混合容器中に到達することが保証されている。
【００２２】
混合容器の排出部には、有利に１２の半径方向の孔（直径３ｍｍ）を有するノズルリングが直接、排出弁の上方に配置されている。孔はリングの外径部において、たとえばそれぞれ３つの孔が４つのグループにまとめられて、４つの電磁弁を介して圧縮空気分散部に接続されている。しかし孔の数は変更可能であり、かつ課題に依存する。内径部で孔は１０〜８０゜の角度で、特に３０〜６０゜の角度で下向きに角度が付けられている。
【００２３】
従ってこれらの孔により圧縮空気は＞０〜１５、特に２〜１０、有利には３〜８バールの過圧でリングの内径部に向かって、生成物の下および回収容器の排出弁の上へと案内することができる。ここで圧縮空気は向きを変え、かつ混合容器中の生成物床およびその上方に配置されたフィルター面を通過して排出される。４つの電磁弁および接続された４つの孔グループを交互に周期的に、混合容器中で空気渦流が調整されるように制御する。空気量は、全生成物量が流動化されるように生成物量および生成物の構造に合わせて調整する。このことにより混合容器中で空気の乱流によってキャリア物質と微量成分との強力な混合が生じる。
【００２４】
混合物の品質を特徴付ける変動率は一般に１〜１２％、特に１〜１０％、殊に有利には１〜７％が達成される（定義：変動率ＶＫは、一連の試料から得られた値をその平均値で割った標準偏差である。Ｋｕｅｓｔｅｒ／Ｔｈｉｅｌ，　Ｒｅｃｈｅｎｔａｆｅｌ　ｆｕｅｒ　ｃｈｅｍｉｓｃｈｅ　Ａｎａｌｙｔｉｋ、第２３６頁、ｄｅ　Ｇｒｕｙｔｅｒ　１９８２も参照のこと）。
【００２５】
混合時間は有利には１０〜１２０秒、特に１５〜１８秒、とりわけ１５〜６０秒である。
【００２６】
【実施例】
以下の実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００２７】
例１（従来技術）
ＤＬ−メチオニン１０ｋｇをビタミンＥ５０　５００ｇと一緒に直接、市販の空気混合機中で秤量した。該混合機はノズルあたり５つまでの孔を有する６つの混合ノズルを備えている。混合時間は試験構成に応じて４０〜３００秒まで変化する。空気混合機の内容物を混合プロセスの後に直接、管（直径１５０ｍｍ）の中に充填した。この管（「試料回収器」）は８つの分離可能な独立セグメントからなっている；それぞれのセグメントを分析試料として扱い、その中でビタミンＥの含有率を測定する。個々の分析試料を相互に比較することにより、３０〜６０％の変動率が生じた。この試験により、ガスジェットミキサーにおける従来技術の性能が証明された。ビタミンＥ５０は市販の製品であり、ビタミンＥ５０質量％およびシリカ５０質量％からなる。
【００２８】
例２（従来技術）
ＤＬ−メチオニン１０ｋｇをビタミンＥ５０　５００ｇと一緒に計量装置の受け器中で秤量した。吸引輸送（浮遊輸送）により受け器の内容物を７．５ｍの輸送区間を介して分離器に回収した。
【００２９】
分離器の内容物をそれ以上処理することなく直接、試料回収器中に充填した。例１においてと同様に個々の分析試料を相互に比較することにより４０％を越える変動率が生じた。一般に輸送により混合が行われることを想定して、７．５ｍではなく３２ｍの区間を介して輸送した場合、変動率は２５％を上回るものであった。
【００３０】
例３
ＤＬ−メチオニン１０ｋｇをビタミンＥ５０　５００ｇと一緒に直接、吸引輸送装置の分離器に充填した。該分離器はノズルリング（直径ＤＮ２００、ストレート孔、３ｍｍの孔が１２）を備えており、該リングは排出弁と分離器の排出部との間に設置されている。規則的なサイクルでノズルリングにより圧縮空気をバルク材料中に吹き込み、かつこのことにより該材料を６０秒間混合した。分離器の内容物を混合工程に応じて直接、試料回収器中に充填した。個々の分析試料を相互に比較することにより、数回繰り返した際に６〜１２％の変動率が生じた。
【００３１】
例４
例３においてと同様の構成で、その孔が４５゜の角度で下側を向いているノズルリングを使用し、このことにより本来のデッドスペースにおけるより良好な混合に基づいて変動率は２〜３％に改善された。
【００３２】
例５
例３においてと同様の構成で、１２のノズルを同時に空気で処理するのではなく、それぞれ３つずつの孔を有する４つのグループとして周期的に運転した。
【００３３】
例６
ＤＬ−メチオニン１０ｋｇを計量装置の受け器中で秤量した。
【００３４】
吸引輸送（浮遊輸送）により受け器の内容物を７．５ｍの輸送区間を介して分離器に輸送した。輸送工程の間、バイパスを介してビタミンＥ５０　５００ｇを連続的に輸送流に添加した。
【００３５】
分離器は例３においてと同様のノズルリングおよび制御装置を備えていた。
【００３６】
分離器の内容物を混合工程の後に直接、試料回収器中に充填した。個々の分析試料を相互に比較することにより１〜３％の変動率が生じた。
【００３７】
例７
例３においてと同様の試験構成で６０秒の混合時間を４０秒を経由して２０秒に低減し、その際、意外にもわずか２０秒の混合時間でも十分に良好な変動率が生じることが判明した。
【００３８】
【表１】
2004073191.tif 000003
【００３９】
例８
添加剤の計量のためにノズルリングならびに自動進行制御装置を既存の装置へ組み込んだ。メチオニンを主計量装置により計量し、ビタミンＥ５０を付加的に設置した微量計量器により計量した。両成分を秤量工程の後に、浮遊輸送により約２０ｍの輸送区間を介して分離器（混合機）中に充填した。分離器はノズルリング（４５゜の孔）を備えていた。周期的な順序でノズルリングを介して圧縮空気をバルク材料に吹き込み、かつこのことにより該材料を混合した。ノズルはそれぞれ３つずつの孔を有する４つのグループとして順番に制御した。分離器の内容物を混合工程の後に直接、試料回収器中に充填した。個々の分析試料を相互に比較することにより変動率を算出した。
【００４０】
【表２】
2004073191.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を実施するための装置の構成を示す。
【図２】本発明によるノズルリングの構造を示す。
【符号の説明】
Ｐ１　成分１、　Ｐ２　成分２（場合による）、　Ｍ１　微量成分１、　Ｍ２微量成分２、　Ｄ１．１〜Ｄ３．３　それぞれ３つのノズルを有するノズルグループＤ１〜Ｄ４、　３　フィルター・サイクロン分離器、　３．１　ノズルリング、　３．２　強制的な乱流による混合空気、　４　吸込ファン、　５　主成分はかり、　６　バッチミキサー
【図１】
2004073191.tif 000005
【図２】
2004073191.tif 000006