コーティング

バルクソリッドミキサーにおけるコーティングとは？

粒子のコーティングは、原料製品の表面特性を変更する場合に使用されます。

塗装とコーティングの違いについて、しばしば疑問が生じます。塗装が主に装飾的な目的を果たすのに対して、コーティングは材料を損傷させる外部からの影響に対して積極的に保護します。

粉体の表面特性を変えるために、バルク原料粒子をコーティングすることもできます。^amixon®ミキサーを使った適切な粉体混合プロセスは、経済的に有利な方法です。

• 例えば、小さな金属粒子を薄いワニスでコーティングすることで、粒子複合体内での導電性を阻害することができます。これにより、例えば磁性に影響を与えることができる。
• 挽いた砂糖や挽いた塩を脂肪でコーティングすることもできる。つまり、湿度の高い環境での溶解は、熱を加えて脂肪を溶かしたときにしか起こらない。
• ナノ粒子物質は、その後の焼成工程で新材料を製造する目的で、バルク材料粒子を完全に被覆することができる。
• ナノ粒子は、バルク材料の利用可能な空隙を覆い密閉することで、流動補助剤として機能することができる。存在する水分は吸収されるか、カプセル化される。
• ビーズ状に凝集した黒色顔料は、丸めてコーティングすることができる。これにより、混合粉末を周囲の空気中の湿気や酸素から保護することができる。
• インスタント製品は、液体と粉末で粒子を層状にコーティングすることにより、ミキサー内で（多段階プロセスの形で）調製することができる。粉塵は、より大きな粒子を作ることによって結合される。このような層構造は、必要に応じて数回繰り返すことができる。この点で、栄養素／医薬品や菓子の官能特性も、コーティングによって制御することができる。

つまり、コーティング工程は、保存性、外観、溶解性、粉塵結合性、流動性、保存性、化学反応など、バルク材料の特性を最適化するのです。

 

コーティングの仕組み

粉体処理のコーティングプロセスは、粉体混合または流動床プロセスに付随する操作として、粒子凝集の原理に基づいています。小粒子の粒子間付着効果は特に大きい場合があります。これはファンデルバル力と電磁力に起因する。粒子の大きさが数ナノメートルであれば、有効成分粒子を特によくコーティングできる。コーティングは、混合粒子を殻のように大きくしようとする。理想的には丸くなる。丸い粒子はより安定で、多層構造を可能にする。コーティング製品の粒度分布が広ければ広いほど、この効果は高まる。ミキシング、ローリング、プッシュの動きは、粒子複合体を集積させ、巻き上げ、コンパクト化（凝集）させる。このプロセスを数回繰り返すと、粒子が層ごとに成長する。

実際には、少量のバインダー液を加えることでコーティングを行うことができる。混合工程ではまず、すべての有効成分粒子を均一に濡らす。次にコーティング剤を加える。混合工程は、空間制御された効率的なものでなければならない。投入エネルギーは、不要な凝集物を一次粒子に分離するのに十分でなければならない。一方、出来上がったコーティング剤が破壊されてはならない。このプロセスは混合プロセスに付随する。このプロセスは、正確な粉体混合中の理想的なランダム分布に基づいています。

 

応用分野食品・医薬品産業におけるコーティング

医薬品のトローチやスナック菓子： 多くの製品は、粒子のコーティングによって初めてその特定の形状や特性を獲得します。食品の種類が増えるにつれ、コーティングに対する要求も増えています。錠剤への皮膜形成はその典型です。 スナック菓子は、短時間で電荷を帯び、粉末状のスパイス混合物を効果的に振りかけることができる。ワインガムで成形されたクマは、流動性を保つために砂糖と酸の混合物でコーティングされる。砂糖や塩の粒子は細かく分散された香料パウダーでコーティングされ、ホットキャラメルは深冷チョコレートの塊をコーティングし、細菌培養物は急速に固まる甘味料でコーティングされる。機能性栄養素をデンプン懸濁液でコーティングする、などなど。例を挙げればきりがない。錠剤は、有効成分の放出を遅らせるために難溶性のコーティングを施すことができる（遅延効果）。医薬品は飲みやすくするためにコーティングされることが多い。食品と同じように、医薬品も酸素や湿気から保護されなければならない。

コーティングは、懸濁液、乳剤、溶剤、微分散粉末などの形態で施される。パウダーミキサーのほか、コーティングドラム、流動床装置、ハイコーター、フリーフォールミキサー、連続コンベヤーなどが適している。