(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多糖誘導体ポリマーを良溶媒溶液に溶解してなるポリマー溶液とシリカゲルとを接触させて得られるコーティングシリカゲルを、揮発成分が１．５重量％以下になるように乾燥処理し、得られた乾燥コーティングシリカゲルに水性溶媒液を前記乾燥コーティングシリカゲルに対して２質量％以下噴霧することを特徴とする流動性向上方法。
【請求項２】
前記水性溶媒液が水及び／又は極性基含有水溶性溶媒である前記請求項１に記載の流動性向上方法。
【請求項３】
前記極性基含有水溶性溶媒が極性基含有水溶性有機溶媒と水との混合液である前記請求項２に記載の流動性向上方法。
【請求項４】
前記極性基含有水溶性有機溶媒が水溶性低級アルコールである前記請求項３に記載の流動性向上方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は流動性向上方法に関し、更に詳しくは、揮発成分を微量に含有する乾燥コーティングシリカゲルを処理してその流動性を改善し、その後の分級操作時間の短縮を図ることのできる流動性向上方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、擬似移動床分離装置には、シリカゲルの表面に多糖誘導体ポリマー層を形成してなるコーティングシリカゲルを、分離剤として、充填してなる充填カラムが使用されている。
【０００３】
このコーティングシリカゲルは、通常、次の製造方法によって工業的規模で製造されている。すなわち、多糖誘導体ポリマーを良溶媒に溶解してなるポリマー溶液にシリカゲルを浸漬し、充分に攪拌する。所定時間かけて攪拌を継続してから、多糖誘導体ポリマーで被覆され、湿潤状態になっている湿潤コーティングシリカゲルを分離し、これを乾燥する。乾燥は、前記湿潤コーティングシリカゲル中の揮発成分が１．５重量％以下になることを目安として実行される。揮発成分が前記含量となった時点で乾燥したとして、乾燥コーティングシリカゲルを分級し、所定の粒度を有するコーティングシリカゲルを製品としている。
【０００４】
コーティングシリカゲルの上記製造工程においては、次のような問題があった。すなわち、揮発成分が１．５重量％以下に調整された乾燥コーティングシリカゲルは、微量の揮発成分を含有しているからかどうか不明であるが、その流動性が極めて悪い。したがって、乾燥したとされるこの乾燥コーティングシリカゲルを搬送するのに長時間を要してしまい、しかもその後の分級操作に極めて長い時間がかかって工業的ではない。
【０００５】
乾燥して、見かけ上、固く締まって見える乾燥コーティングシリカゲルの流動性が不良であることの原因は未だ明らかにされていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は前記問題点を解消することを目的とする。この発明の目的は、シリカゲルの表面に多糖誘導体ポリマーをコーティングしてなる湿潤コーティングシリカゲルを予備乾燥して得られる乾燥コーティングシリカゲルの流動性を向上させる方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためのこの発明は、多糖誘導体ポリマーを良溶媒溶液に溶解してなるポリマー溶液とシリカゲルとを接触させて得られるコーティングシリカゲルを、揮発成分が１．５重量％以下になるように乾燥処理し、得られた乾燥コーティングシリカゲルに水性溶媒液を前記乾燥コーティングシリカゲルに対して２質量％以下噴霧することを特徴とする流動性向上方法であり、
この流動性向上方法における一態様においては、前記水性溶媒液が水及び／又は極性基含有水溶性溶媒であり、
この流動性向上方法における一態様においては、前記極性基含有水溶性溶媒が極性基含有水溶性有機溶媒と水との混合液であり、
この流動性向上方法における一態様においては、前記極性基含有水溶性有機溶媒が水溶性低級アルコールである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明に係る流動性向上方法が適用される乾燥コーティングシリカゲルは、シリカゲルの表面に多糖誘導体ポリマーを被覆する被覆工程、被覆工程で得られた湿潤状態の湿潤コーティングシリカゲルを乾燥することにより得られる予備乾燥コーティングシリカゲルに含有されている良溶媒を置換する溶媒置換工程、溶媒置換工程を経た脱溶媒コーティングシリカゲルを洗浄する洗浄工程、この洗浄工程を終了した洗浄コーティングシリカゲルを乾燥する乾燥工程を経て製造することができる。
【０００９】
前記被覆工程では、工業的規模のコーティング槽、例えば通常は２リットル以上、好ましくは１５〜１０００リットルの容積を有するコーティング槽に、１ｋｇ以上、好ましくは４〜１００ｋｇのシリカゲルを収容し、そのコーティング槽に、良溶媒に多糖誘導体ポリマーを溶解してなるポリマー溶液を、供給し、充分に攪拌を行う。次いで、前記コーティング槽から前記ポリマー溶液を除去すると、表面が多糖誘導体ポリマーで被覆されたところの湿潤コーティングシリカゲルが得られる。この湿潤コーティングシリカゲルを常法に従って乾燥することにより予備乾燥コーティングシリカゲルが得られる。
【００１０】
なおここで、この発明の方法を適用することのできるシリカゲルの形状は特に制限がないのであるが、通常、球状であり、その平均粒径は、通常、１〜６００μｍ、特に３〜３００μｍである。前記多糖誘導体ポリマーとしては、セルロースやアミロースのエステルあるいはカルバメート等を挙げることができる。
【００１１】
前記ポリマー溶液の供給量は、多孔質のシリカゲルがその毛細管現象により吸収することのできる量以下で充分であるが、場合によっては大過剰の量であってもよい。大過剰のポリマー溶液とシリカゲルとを混合したときには、次の工程を行うために過剰のポリマー溶液を除去するために濾過操作が必要になる。
【００１２】
いずれにしても、ポリマー溶液とシリカゲルとを接触させることによって、表面が多糖誘導体ポリマーで被覆されたところの湿潤コーティングシリカゲルが得られる。この湿潤コーティングシリカゲルを常法に従って予備乾燥することにより予備乾燥コーティングシリカゲルが得られる。
【００１３】
この予備乾燥コーティングシリカゲル中には、約１０％程度の、多くの場合には１〜２０％程度の割合で良溶媒が含まれている。なお、良溶媒としては、アセトン等の炭素数が１〜３程度のアルキル基を有するケトン類、テトラヒドロフラン、トリクロロメタン、ジクロロメタン及び酢酸エチル等を挙げることができる。好適な良溶媒はアセトン類である。
【００１４】
この予備乾燥コーティングシリカゲルが溶媒置換工程に供される。すなわち、溶媒置換工程では、この予備乾燥コーティングシリカゲルを溶媒置換槽に装填する。溶媒置換槽は、工業的な規模においては通常５リットル以上、好ましくは２０〜２０００リットルの容積を有する。またこの溶媒置換槽は、その上部、例えば蓋部材の上部に、溶媒置換槽内に貧溶媒を供給する溶媒供給管が取り付けられる。また、この溶媒置換槽は内部を攪拌するための攪拌手段が取り付けられていることが望ましい。なお、前記コーティング槽が、その底部分に、液体を排出する排出孔を備え、またその上部に貧溶媒を供給する溶媒供給管が取り付けられ、又内部を攪拌する攪拌手段を備えているのであれば、そのようなコーティング槽を溶媒置換槽として使用することができる。
【００１５】
溶媒置換槽内に装填される予備乾燥コーティングシリカゲルの溶媒置換槽の内部空間に占める割合としては、大きくても４０％であるのが良い。溶媒置換槽内に予備乾燥コーティングシリカゲルをあまりにも多量に装填しすぎると、攪拌に困難を来たし、また、被覆層中の良溶媒を効率よく置換することができないことがある。
【００１６】
溶媒置換槽内に予備乾燥コーティングシリカゲルを装填した後に、前記溶媒供給管から、貧溶媒を、供給する。又、貧溶媒の供給と同時に、置換槽内の装填物を攪拌手段で攪拌するのが好ましい。
【００１７】
ここで、貧溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等の炭素数１〜４程度の低級アルコール、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル等のエーテル類、ヘキサン、ヘプタン等の液状低級炭化水素類等を挙げることができる。又、攪拌手段としては、溶媒置換槽内にあるコーティングシリカゲルが上下に充分に混練されるようであれば、種々の公知の攪拌機を使用することができる。
【００１８】
なお、前記溶媒供給管から貧溶媒を供給し始めてから、この溶媒置換槽内の所定の高さまでに貧溶媒の液面が到達する迄の時間を、１０分以内、好ましくは７分以内に調節するのがよい。前記時間が１０分を越えると、溶媒置換槽内に存在するコーティングシリカゲルの一部が貧溶媒と接触する前に、コーティングシリカゲル同士が凝集し、或いはコーティングシリカゲルにおける被覆層とシリカゲルとの接着性が不良となり、或いはコーティングシリカゲル粒子の全体形状がいびつになるなどの不都合を生じることがある。溶媒供給管から１０分以内に、溶媒置換槽内の所定高さになるように貧溶媒を供給してしまうと、コーティングシリカゲルの各粒子が迅速に貧溶媒と接触することになるので、それまで良溶媒を含んでいた被覆層から迅速に良溶媒が貧溶媒中に抽出され、被覆層自体が固くしまった状態になり、コーティングシリカゲル自体の形状もほぼ球状になり、さらに、コーティングシリカゲル同士の接着といった現象の発生が防止される。
【００１９】
溶媒置換工程においては、貧溶媒を供給し終わった後、例えば１〜３時間かけて更に攪拌を継続するのが好ましい。
【００２０】
溶媒置換工程が終了すると、コーティングシリカゲルは洗浄工程に供される。洗浄工程では、前記貧溶媒に曝されたコーティングシリカゲルが濾別され、前記と同様の貧溶媒で洗浄される。
【００２１】
洗浄工程後に、湿潤したコーティングシリカゲルが乾燥される。この乾燥工程では、通常の乾燥方法、例えば熱風乾燥、減圧乾燥等によりシリカゲルの表面に形成されている被覆層の乾燥が行われる。乾燥終了の目安は、前記コーティングシリカゲル中の揮発成分が１．５％以下になる時点をもって乾燥終了とすることである。
【００２２】
この発明においては、乾燥終了後に得られた乾燥コーティングシリカゲルに水性溶媒液を噴霧する。
【００２３】
この水性溶媒液としては、水及び極性基含有水溶性溶媒等を挙げることができる。極性基含有水溶性溶媒としては、水酸基、カルボキシル基、エステル基、エーテル基等を含有するところの、水可溶性有機溶媒を挙げることができ、具体的には、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール等の低級アルコール、酢酸等の水溶性カルボン酸等を挙げることができる。これらの極性基含有水溶性有機溶媒は水と混合して使用することもできる。これらの中でも好ましいのは、水、水と低級アルコールとの混合水性溶媒液、メチルアルコール、エチルアルコール等である。
【００２４】
乾燥コーティングシリカゲルへの前記水性溶媒液の噴霧は、乾燥コーティングシリカゲルの表面が僅かに湿潤状態になる程度に行うのが良い。乾燥コーティングシリカゲルの表面に、噴霧した前記水性溶媒液の液滴が凝結するほどに、大量の水性溶媒液を噴霧するとかえって逆効果になることがある。
【００２５】
定量的にいうと、添加する水性溶媒液はコーティングシリカゲルに対して２重量％以下、好ましくは０．１〜０．８重量％である。添加する方法は、例えば、平坦に広げた乾燥コーティングシリカゲルの集合体から、３０ｃｍ程度の高さから、水性溶媒液を霧状態にして噴霧するのが好ましい。又は、通常の攪拌機を備えた乾燥機内部にある乾燥コーティングシリカゲルに対して水性溶媒液を添加し、攪拌混合して水性溶媒液を分散させても良い。
【００２６】
このように乾燥コーティングシリカゲルへ前記水性溶媒液を噴霧すると、後の工程におけるコーティングシリカゲルの流動性が向上するのであるが、その理由は未だ不明である。発明者らの推定するところでは、１．５％以下の揮発成分を含有する乾燥コーティングシリカゲルの帯電性の低下、及び乾燥コーティングシリカゲルの表面状態の微妙な変化により、その流動性が改善されるものと考えられる。
【００２７】
このように乾燥コーティングシリカゲルの表面に水性溶媒液を噴霧した後に、更に乾燥を行うのが好ましい。乾燥処理としては、熱風乾燥等の公知の乾燥操作を採用することができる。
【００２８】
乾燥後に得られるコーティングシリカゲルは、流動性に優れるようになるので、分級工程に供すると、極めて短時間で分級を行えるようになる。
【００２９】
【実施例】
（実施例１）
−コーティング工程ー
底部に濾過板を有する開閉可能な液排出口、上部に溶媒供給管、内部に攪拌手段である攪拌羽根、内部を減圧にするための真空ポンプ、留去された溶媒を凝集するためのコンデンサーを備えた、内容積５リットルのコーティング槽内に、粒径２０μｍのシリカゲルを１ｋｇ装填した。
【００３０】
次いで、このコーティング槽内に、多糖誘導体ポリマーであるセルローストリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）をアセトンに溶解してなる１６％アセトン溶液１．６リットルを前記コーティング槽に装填した。引き続き約３０分かけてコーティング槽内を攪拌混合した。その後、コーティング槽内を約３５０ｍｍＨｇまで減圧にし、コーティング槽を約４５℃の温水で加温しながらアセトンを留去し、予備乾燥コーティングシリカゲルを得た。
【００３１】
−溶媒置換工程−
アセトン溶液を完全に排出してから、溶媒供給管から、イソプロピルアルコールを０．５リットル／分の割合でコーティング槽内に供給開始し、７分で所定の液面に達したので、溶媒供給を停止した。そのまま、約１時間攪拌した。
【００３２】
−洗浄工程−
その後、液排出口からイソプロピルアルコールを排出した。このとき、液排出口における濾過に支障を生じることがなかった。イソプロピルアルコールを完全に排出した後に、溶媒供給管からヘキサンを供給した。コーティング槽内にヘキサンを満たしてから、約３時間攪拌した。
【００３３】
−乾燥工程−
ヘキサンでの洗浄を終了してから、コーティング槽内にあるコーティングシリカゲルを取り出し、乾燥した。乾燥終了時間は、コーティングシリカゲルにおける揮発成分が１．５％以下になる時を目安とした。
【００３４】
−噴霧工程−
乾燥したコーティングシリカゲルを平坦に広げ、振動を与えながら、広げたコーティングシリカゲルの前面にわたって、水を噴霧した。噴霧は、得られたコーティングシリカゲルに対して０．３重量％になる量とした。その結果、コーティングシリカゲルは、さらさらと流動する粉体になった。
【００３５】
−分級工程−
前記最終乾燥工程を終えたコーティングシリカゲルを分級した。分級には目開き７４μｍの篩いを用いた。この分級操作は２時間で終了した。
【００３６】
（比較例１）
前記噴霧工程を省略した外は前記実施例と同様にして、乾燥工程を終了したコーティングシリカゲルを分級工程に供した。分級工程に用いられた篩いは前記実施例１におけるのと同様であった。その結果として、コーティングシリカゲルは流動性が乏しく、凝集性のある粉体であり、分級操作に１６時間を要し、工業的、実用的な分級操作とすることができなかった。
【００３７】
（実施例２）
前記実施例１における噴霧工程で、水に代えてメタノールを使用した外は、前記実施例１と同様にして、コーティングシリカゲルを分級工程に供し、実施例１におけるのと同様の分級操作を行った。分級工程に供されたコーティングシリカゲルは、さらさらと流動する粉体であった。その結果、分級操作が約３時間で終了した。
【００３８】
（実施例３）
前記実施例１における噴霧工程で、水に代えて５０％エタノール水溶液を使用した外は、前記実施例１と同様にして、コーティングシリカゲルを分級工程に供し、実施例１におけるのと同様の分級操作を行った。分級工程に供されたコーティングシリカゲルは、さらさらと流動する粉体であった。その結果、分級操作が約４時間で終了した。
【００３９】
（比較例２）
前記実施例１における噴霧工程で、水に代えてヘキサンを使用した外は、前記実施例１と同様にして、コーティングシリカゲルを分級工程に供し、実施例１におけるのと同様の分級操作を行った。分級工程に供されたコーティングシリカゲルは、流動性に乏しくて凝集性のある粉体であった。その結果、分級操作が約１２時間で終了した。
【００４０】
【発明の効果】
この発明によると、乾燥コーティングシリカゲルの流動性を向上させることができ、分級操作時間の短縮を図ることのできる流動性向上方法を提供することができる。