Текучие дискретные среды

Текучие дискретные среды

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к текучим дискретным средам и композициям, содержащим такие дискретные среды, а также к способам изготовления и использования таких дискретных сред и продуктов.

Уровень техники

Текучесть является желательной характеристикой для большинства продуктов, т.к. она обеспечивает возможность распределения, которая может позволить точное управляемое дозирование. Твердые продукты не обеспечивают равномерной скорости выливания или удаления продукта в узком объемном текучем потоке, особенно когда ширина потока является узкой по сравнению с размером частиц продукта. Когда твердые продукты не обеспечивают желательной степени текучести, продукты, как правило, изготавливают в виде текучих сред, в частности жидкостей. К сожалению, такие текучие среды требуют сложного дозировочного оборудования, либо они получаются грязными, т.к. они могут капать после дозирования и тем самым загрязнять поверхности, такие как отверстия контейнеров или связанное дозировочное устройство. Далее, такое загрязнение может затруднить повторное открывание контейнера, т.к. продукт может приклеить устройство открывания контейнера к корпусу контейнера. Помимо этого, дозирование жидкостей из контейнера, такого как жесткий контейнер, требует доступа паров для заполнения объема, перемещенного при вытекании жидкости. Таким образом, если дозирование выполняется через узкий выход, может потребоваться дополнительное входное отверстие.

Таким образом, хотя дискретные среды раскрыты, например, в публикациях международных заявок WO 2006/048142, WO 2007/014601 и в патенте США №5.324.649, нужна дискретная среда, которая течет аналогично текучей среде, но не имеет недостатков текучей среды. Представленная здесь частица удовлетворяет такому требованию.

Сущность изобретения

Данное изобретение относится к текучей дискретной среде, содержащей некоторые частицы и композиции, содержащие такие дискретные среды, а также к способам изготовления и использования таких дискретных сред и продуктов.

Подробное описание изобретения

Определения

Как используется здесь, выражение «чистящие композиции» включает в себя, если не отмечено иное, гранулярные или порошкообразные многоцелевые или для «тяжелых режимов» моющие вещества, особенно чистящие моющие средства; вещества для ручной мойки посуды или вещества для легких режимов мытья посуды, особенно с обильным пенообразованием; вещества для машинного мытья посуды; зубные эликсиры, очищающие средства для зубов и полости рта, шампуни для машин или ковров, средства для чистки ванн, шампуни и ополаскиватели для волос; гели для душа и пены для ванн и очистители для металлов; а также вспомогательные чистящие вещества, такие как отбеливающие добавки или вещества для предварительной очистки.

Как используется здесь, артикли «а» и «an» при использовании в формуле изобретения понимаются как обозначение одного или нескольких объектов из числа заявленных или описанных.

Как используется здесь, термин «слой» означает частичное или полное покрытие наслаивающегося материала, сформированного на поверхности частицы или на покрытии, покрывающем, по меньшей мере, часть упомянутой поверхности.

Как используется здесь, выражение «коэффициент роста продукта» означает отношение массы продукта к массе исходных затравок.

Как используется здесь, выражение «скорость наслаивания» определяется как:

Скорость наслаивания=М_{продукта} / (М_{затравок} * t_{наслаивания}),

где М_{продукта} есть полная масса продукта; М_{затравок} есть полная исходная масса затравок;

и t_{наслаивания} есть время нанесения наслаивающегося материала. В случае периодического процесса t_{наслаивания} есть продолжительность наслаивания, в том числе добавок связующего и наслаивающегося порошка. В случае непрерывного процесса Наслаивания есть полная скорость продукта, поделенная на полную массу удержания материала в единичной операции процесса наслаивания.

Как используется здесь, выражение «выход продукта» означает отношение чистой массы продукта к полной массе продукта. Чистую массу продукта находят после следующих за наслаиванием обработок, таких как, но без ограничения ими, сушка, промывание и сортировка. Полная масса продукта есть масса продукта после наслаивания, но перед следующей за наслаиванием обработкой.

Как используется здесь, выражение «скорость выхода» означает произведение скорости наслаивания и выхода продукта:

Скорость выхода=(выход продукта) * (скорость наслаивания).

Как используется здесь, термин «затравка» означает любую частицу, которую можно покрыть или частично покрыть слоем. Таким образом, «затравка» может состоять из исходной затравочной частицы или затравки с любым числом предыдущих слоев.

Как используется здесь, выражение «критический размер зазора» означает диаметр наибольшей окружности, которую можно полностью вписать в открытую площадь плоского отверстия, перпендикулярную к направлению течения продукта через упомянутое отверстие.

Как используется здесь, выражение «независимые потоки» означает, что упомянутые потоки физически разнесены и (или) разделены во времени. В одном примере независимыми потоками именуют отдельные сырьевые потоки связующего и наслаивающегося порошка, которые добавляют в одно и то же время, но в пространственно разнесенных местоположениях в процессе смешивания. В другом примере используют процесс смешивания с одним или несколькими местоположениями поступления, и связующее и наслаивающийся порошок добавляют в процесс в разное время.

Как используется здесь, выражение «рабочий объем» означает объем, который пересекает смешивающий инструмент, прикрепленный к вращающемуся валу во время полного оборота этого вала.

Как используется здесь, выражение «гидратируемый материал» означает твердый материал, который способен реагировать с водой или композицией, содержащей воду, для формирования твердого гидратируемого материала.

Понятно, что способы тестирования, которые раскрыты в разделе «Способы тестирования» настоящей заявки, должны использоваться для нахождения соответствующих значений параметров изобретений заявителя, когда такие изобретения описаны и заявлены здесь.

Если не отмечено иное, все уровни компонента или композиции даны со ссылкой на активный уровень этого компонента или композиции и с исключением примесей, например, остаточных растворителей или побочных продуктов, которые могут присутствовать в коммерчески доступных источниках.

Все проценты и отношения вычислены по массе, если не указано иное. Все проценты и отношения вычислены на основе полной композиции, если не указано иное.

Следует понимать, что каждое максимальное численное ограничение, данное в этом описании, включает в себя каждое более низкое численное ограничение, как если бы такие более низкие численные ограничения были явно записаны здесь. Каждое минимальное численное ограничение, данное в этом описании, будет включать в себя каждое более высокое численное ограничение, как если бы такие более высокие численные ограничения были явно записаны здесь. Каждый численный диапазон, данный в этом описании, будет включать в себя каждый более узкий численный диапазон, который попадает в такой более широкий численный диапазон, как если бы такие более узкие численные диапазоны были явно записаны здесь.

Дискретные среды

Раскрытые здесь дискретные среды могут обеспечить управляемое дозирование без недостатков, которые связаны с текучими продуктами. Поскольку выгоды текучести желательны во многих продуктах, в одном объекте упомянутые дискретные среды могут быть промышленными химикатами; пищевыми продуктами, мгновенными смесями напитков, лекарствами или нутрицевтиками; пищей для домашних животных и (или) дискретной средой для ухода за домашними животными; либо моющим средством, средством для обработки ткани, средством личной гигиены, дискретной средой для ухода за волосами и (или) дискретной средой удобрений. Варианты дискретных сред заявителя можно использовать в любом применении, в частности, если желательна текучесть, например, в продуктах для чистки и (или) обработки, промышленных химикатах, удобрениях, фармацевтических препаратах, пищевых продуктах, продуктах для домашних животных, мгновенных напитках и нутрицевтиках.

В одном объекте заявленная дискретная среда имеет относительный показатель начала образования блокировки течения частиц от примерно 2 до примерно 14, от примерно 2,5 до примерно 12, от примерно 3 до примерно 10, или даже от примерно 4 до примерно 8. В другом объекте заявленная дискретная среда имеет средний размер частиц от примерно 250 мкм до примерно 4000 мкм, от примерно 300 мкм до примерно 1200 мкм, от примерно 400 мкм до примерно 1000 мкм, от примерно 500 мкм до примерно 850 мкм, или даже от примерно 600 мкм до примерно 750 мкм. В другом объекте заявленная дискретная среда имеет интервал распределения размеров от примерно 1,0 до примерно 1,75, от примерно 1,05 до примерно 1,6, от примерно 1,1 до примерно 1,45, или даже от примерно 1,1 до примерно 1,3. В другом объекте заявленная дискретная среда имеет объемную плотность от примерно 350 г/л до примерно 2000 г/л, от примерно 500 г/л до примерно 1200 г/л, от примерно 600 г/л до примерно 1100 г/л, или даже от примерно 700 г/л до примерно 1000 г/л. В другом объекте заявленная дискретная среда имеет средний коэффициент формы частиц от примерно 1,0 до примерно 1,4, от примерно 1,05 до примерно 1,3, или даже от примерно 1,1 до примерно 1,25. В одном объекте заявленная дискретная среда может содержать частицы, которые содержат затравку и слой, причем упомянутый слой по меньшей мере частично покрывает упомянутую затравку. В одном объекте заявленная дискретная среда может содержать частицы, которые содержат затравку и слой, содержащий связующее и наслаивающийся порошок, причем упомянутый слой по меньшей мере частично покрывает упомянутую затравку. В другом объекте заявленная дискретная среда может содержать частицы, которые содержат множество затравок, в частности, в неограничивающем примере 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или даже 10 затравок. В другом объекте заявленная дискретная среда может содержать частицы, которые содержат множество дискретных слоев, в частности, в неограничивающем примере 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или даже 10 слоев. В другом объекте заявленная дискретная среда может содержать частицы, которые содержат множество связующих материалов, в частности, в неограничивающем примере 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или даже 10 связующих материалов. В другом объекте заявленная дискретная среда может содержать частицы, которые содержат множество наслаивающихся порошков, в частности, в неограничивающем примере 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или даже 10 наслаивающихся порошков. В одном объекте связующее заявленной дискретной среды может содержать масло, например, парфюмерное масло, пищевое масло и (или) ароматическое масло.

В одном объекте заявленная дискретная среда содержит как кислотные, так и щелочные материалы. В одном объекте заявленная дискретная среда может пузыриться при контакте с водой.

Подходящие материалы для изготовления вышеупомянутой частицы зависят от конечного применения продукта. Такие материалы известны специалистам. Однако они могут включать в себя, например, затравочные материалы, связующие материалы и наслаивающиеся порошковые материалы, и каждый из вышеупомянутых материалов может быть активным материалом или инертным материалом.

Затравочные материалы обычно доступны как гранулярные сорта или сырьевые материалы. Упомянутое сырье может быть сырыми материалами, получаемыми от поставщика, или может быть промежуточной гранулой, которую получают любыми из процессов грануляции. Подходящие затравки могут иметь средний диаметр частиц от примерно 150 мкм до примерно 1700 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 1200 мкм, от примерно 250 мкм до примерно 850 мкм, или даже от примерно 300 мкм до примерно 600 мкм; объемную плотность затравки от примерно 50 г/л до примерно 2000 г/л, от примерно 200 г/л до примерно 1650 г/л, от примерно 350 г/л до примерно 1200 г/л, или даже от примерно 400 г/л до примерно 850 г/л; опционально, интервал распределения размеров от примерно 1,0 до примерно 2,0, от примерно 1,05 до примерно 1,7, или даже от примерно 1,1 до примерно 1,5; и, опционально, средний коэффициент формы частиц от примерно 1 до примерно 2, от примерно 1 до примерно 1,5, или даже от примерно 1 до примерно 1,3. Для применений в моющих средствах подходящие активные затравочные материалы включают в себя, но не ограничиваются ими, материалы, выбранные из группы, состоящей или поверхностно-активных веществ, основных компонентов, буферных агентов, растворимых полимеров, оптических отбеливателей и их смесей. В некоторых приложениях активный основанный на масле компонент может перемешиваться в расплавленном носителе, таком как тристеарин или воск, а затем гранулироваться для формирования твердой затравки. В активные затравки могут быть включены стабилизаторы, антиоксиданты и консерванты. Подходящие инертные затравочные материалы включают в себя, но не ограничиваются ими, материалы, выбранные из группы, состоящей из солей, двойных солей, крахмалов, сахаров и их смесей. В одном объекте пористые затравки могут использоваться в качестве носителя для других активных материалов, в том числе но без ограничения ими отдушки, ароматизаторы, витамины, пищевые масла и их микрокапсулы. В одном объекте такое активное вещество не является поверхностно-активным. В одном объекте в качестве затравок можно использовать полые частицы. В одном объекте в качестве затравки можно использовать капсулу, содержащую стенку, которая вмещает такой материал как отдушка, ароматизатор, витамин, пищевое масло и их смеси.

Раскрытые в настоящем изобретении затравки могут иметь любую комбинацию среднего диаметра частиц, объемной плотности затравки, интервала распределения размеров, среднего коэффициента формы частиц и типа и числа компонентов, детализированных выше и по всему данному описанию, включая и формулу изобретения и примеры.

Подходящие активные связующие материалы включают в себя, но не ограничиваются ими, материалы, выбранные из группы, состоящей из кислотных поверхностно-активных прекурсоров, поверхностно-активных веществ, полимерных растворов или их кислотных прекурсоров, силиконов, хелатных растворов, силикатных растворов, целлюлозных растворов или дисперсий, красильных растворов, пигментных дисперсий, плавленых полимеров, плавленых восков, плавленых жирных кислот, пищевых масел и их смесей. Подходящие инертные связующие материалы включают в себя, но не ограничиваются ими, материалы, выбранные из группы, состоящей из воды, солевых растворов, растворов сахара и их смесей. Подходящие связующие могут включать в себя, но не ограничиваться ими, растворы, дисперсии или эмульсии активных веществ в активном или инертном основании. Примеры активных веществ включают в себя, но не ограничиваются ими, растворимые в масле вещества, такие как смешанные токоферолы, ВНТ, галлаты, убихинон, жирные сложные эфиры аскорбиновой кислоты, бетакаротин и полифенолы. Подходящие связующие могут иметь вязкость от примерно 0,5 сПз до примерно 4000 сПз, от примерно 1 сПз до примерно 2000 сПз, от примерно 2 сПз до примерно 1000 сПз, от примерно 5 сПз до примерно 600 сПз, или даже от примерно 20 сПз до примерно 400 сПз. Хотя это и не связано с теорией, считается, что подходящие связующие могут функционировать в заявленном способе, сначала увлажняя поверхность затравочных частиц, приводя эти затравочные частицы в достаточно липкое состояние, чтобы закрепить наслаивающийся порошок на затравочную структуру, а затем, наиболее предпочтительно, проходя через химический или физический переход из жидкой в твердую или полутвердую фазу. В одном объекте жидкое связующее может преобразоваться в твердую фазу за счет химической реакции с наслаивающимся порошком. В одном объекте требуется молярный излишек наслаивающегося порошкового реагента, чтобы достичь практически полного преобразования связующего реагента. В одном объекте жидкое связующее может преобразоваться в твердую фазу за счет отвердевания при охлаждении из горячей плавки. В одном объекте реагирующее жидкое связующее может быть сначала смешано с расплавленным связующим, а затем смешанная связующая система преобразуется в твердую фазу за счет комбинации химической реакции с наслаивающимся порошком и замораживания в процессе охлаждения, что снижает избыточное количество наслаивающегося порошкового реагента, которое может потребоваться с одним реагирующим связующим. В одном объекте жидкое связующее может преобразовываться в твердую фазу за счет химической реакции с другой композицией связующего. В одном объекте жидкое связующее может преобразовываться в твердую фазу за счет испарения растворителя. В одном объекте связующее может содержать жидкость.

Подходящие активные наслаивающиеся порошковые материалы включают в себя но не ограничиваются ими материалы, выбранные из группы, состоящей из поверхностно-активных веществ, растворимых полимеров, структурообразователей, буферных агентов, крахмалов, оптических отбеливателей, красителей, пигментов и их смесей. Подходящие инертные наслаивающиеся порошковые материалы включают в себя, но не ограничиваются ими, материалы, выбранные из группы, состоящей из солей, двойных солей, сахаров, крахмалов, полимеров, пигментов, красителей и их смесей. Прочие активные вещества, стабилизаторы, консерванты или антиоксиданты могут быть включены в сухой наслаивающийся порошок, в том числе, аскорбиновая кислота, эриторбиновая кислота, сложные эфиры жирных кислот аскорбиновой кислоты, бисульфиты, пирофосфаты, тетранатрия гидроксиэтилиден дифосфонат (HEDP), тринатрия этилендиамин-дисукцинат (EDDS), хелаты, например, лимонная кислота, тетранатрия карбоксилатометилглютамат (Dissolvine® или GLDA), тринатрия метилглициндиацетат (Trilon® M или MGDA), диэтилен триамин пентауксусная кислота (DTPA) и этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA) и экстракты трав, например, экстракт розмарина. В одном объекте наслаивающиеся порошковые композиции содержат, по меньшей мере, один гидратирующийся материал. Подходящие наслаивающиеся порошки могут иметь средний размер частиц от примерно 1 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 2 мкм до примерно 50 мкм, или даже от примерно 3 мкм до примерно 30 мкм. В одном объекте заявленного изобретения можно использовать мельницу для дробления сухих твердых веществ, чтобы снизить размеры частиц наслаивающихся материалов до желательного размера частиц. Подходящую мельницу для дробления можно получить от фирм Hosokawa Alpine Aktiengesellschaft & Со. OHG, Аугсбург, Германия; Netzsch-Feinmahltechnik GmbH, Зельб/Бавария, Германия; RSG Incorporated, Сайлакога, Алабама, США. В одном объекте можно использовать малогабаритные прототипы. Например, можно использовать настольную мельницу для тончайшего помола, чтобы снизить размер частиц наслаивающихся порошков; подходящая настольная мельница для тончайшего помола доступна от Retsch GmbH, Хаан, Германия.

В одном объекте затравка частицы может содержать активный материал, а, по меньшей мере, один из слоев, покрывающих упомянутую затравку, содержит активный материал, например, активное связующее, активный наслаивающийся порошок или их смесь. В другом объекте частица может содержать инертную затравку, а, по меньшей мере, один из слоев, покрывающих упомянутую затравку, может содержать активный материал, например, активное связующее, активный наслаивающийся порошок или их смесь. В другом объекте частица может содержать затравку, которая может содержать активный материал и один или несколько инертных слоев.

В одном объекте активные ингредиенты частиц могут включать в себя гигроскопические материалы.

В другом упомянутом объекте упомянутые гигроскопические материалы расположены в затравке или внутренней слоевой структуре, при этом наружный слой состоит из сравнительно менее гигроскопического или негигроскопического материалов. В одном объекте заявленная дискретная среда имеет показатель форсированной стабильности начала образования блокировки течения частиц от примерно 2 до примерно 18, от примерно 2 до примерно 14, от примерно 2,5 до примерно 12, от примерно 3 до примерно 10, или даже от примерно 4 до примерно 8.

В зависимости от применения подходящие материалы для затравки, связующего и (или) наслаивающегося порошка могут быть получены от разных поставщиков. Для избранных применений, включающих в себя составы для моющих и чистящих средств, пищевые продукты, питание для домашних животных, фармацевтические препараты, нутрицевтики и сельскохозяйственные химикаты, материалы можно получить от Innophos, Incorporated из Кранбери, Нью-Йорк, США; Rhodia из Парижа, Франция; FMC Corporation из Филадельфии, Пенсильвания, США; General Chemical Corporation из Парсиппэни, Нью-Джерси, США; Ulrich Chemicals из Индианополиса, Индиана, США; Jones-Hamilton Company из Уолбриджа, Огайо, США; Sigma Aldrich Corporation из Сент-Луис, Миссури, США; Cargill Incorporated из Миннеаполиса, Миннесота, США; International Ingredient Corporation из Сент-Луис, Миссури, США; National Starch Corporation Бриджуотер, Нью-Джерси, США; PQ Corporation из Филадельфии, Пенсильвания, США; BASF из Людвигсхафена, Германия; Dow Chemical Company из Мидленда, Мичиган, США; Hercules Incorporated из Уилмингтона, Делавэр, США; Shell Chemical LP из Хьюстона, Техас, США; Procter & Gamble Chemicals из Цинцинати, Огайо, США; Rohm and Hass Company из Филадельфии, Пенсильвания, США; Akzo Nobel, Арнхем, Нидерланды; Ciba Specialty Chemicals Corporation из Ньюпорта, Делавэр, США; Clariant Corporation из Шарлотты, Северная Каролина, США; и Milliken Chemical Company из Спартанбурга, Южная Каролина, США.

Раскрытые в настоящем описании дискретные среды могут иметь любую комбинацию относительного показателя начала образования блокировки течения частиц, среднего размера частиц, интервала распределения размеров, объемной плотности, среднего коэффициента формы частиц и типа и числа компонентов, детализированных выше и во всем данном описании, включая формулу и примеры.

Способ изготовления частиц

Частицы по настоящему изобретению и (или) другие частицы могут быть изготовлены следующим образом.

В одном объекте частицы могут изготавливаться путем контактирования частиц и связующего, содержащего жидкость, в двухосной лопастной мешалке со встречным вращением, при этом упомянутые оси ориентированы горизонтально, а лопасти прикреплены к осям со встречным вращением, и упомянутое связующее вводят в упомянутую мешалку через входное отверстие, расположенное на дне упомянутой двухосной лопастной мешалки.

В одном объекте упомянутая двухосная лопастная мешалка со встречным вращением имеет зону сходящихся потоков, расположенную между лопастными осями со встречным вращением. В одном объекте рабочие объемы упомянутых лопастных осей со встречным вращением перекрываются внутри зоны сходящихся потоков. В одном объекте эти рабочие объемы упомянутых лопастных осей со встречным вращением не перекрываются внутри зоны сходящихся потоков. В одном объекте имеется зазор в зоне сходящихся потоков между рабочими объемами упомянутых лопастных осей со встречным вращением.

В одном объекте упомянутое связующее вводят в упомянутую двухосную лопастную мешалку со встречным вращением так, что упомянутое связующее направлено вверх в зону сходящихся потоков между лопастными осями со встречным вращением. В одном объекте упомянутая двухосная лопастная мешалка со встречным вращением имеет зону сходящихся потоков между лопастными осями со встречным вращением, а рабочие объемы упомянутых лопастных осей со встречным вращением не перекрываются в зоне сходящихся потоков, и упомянутое связующее направлено в зазор между рабочими объемами упомянутых лопастных осей со встречным вращением.

В одном объекте упомянутое связующее имеет вязкость от примерно 1 сПз до примерно 100000 сПз, от примерно 20 сПз до примерно 10000 сПз, от примерно 50 сПз до примерно 5000 сПз, или даже от примерно 100 сПз до примерно 2000 сПз.

В одном объекте упомянутое входное отверстие содержит распределительную трубку, расположенную под зоной сходящихся потоков лопастных осей со встречным вращением, и упомянутая распределительная трубка содержит одно или несколько отверстий.

Раскрытая в данном описании частица может быть изготовлена посредством раскрытых здесь методов и примеров. Хотя может потребоваться только единственный смешивающий блок, можно применять множество мешалок, например, каскадно расположенные мешалки с постепенно увеличивающейся вместимостью. В любом из вышеупомянутых объектов по изобретению связующее может содержать жидкость.

В одном объекте раскрытые здесь частицы можно получать способом, содержащим этапы, на которых:

а) наслаивают массу затравок, имеющих:

(i) средний диаметр частиц от примерно 150 мкм до примерно 1700 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 1200 мкм, от примерно 250 мкм до примерно 850 мкм, или даже от примерно 300 мкм до примерно 600 мкм;

(ii) опционально, интервал распределения размеров от примерно 1,0 до примерно 2,0, от примерно 1,05 до примерно 1,7, или даже от примерно 1,1 до примерно 1,5;

(iii) объемную плотность затравок от примерно 50 г/л до примерно 2000 г/л, от примерно 200 г/л до примерно 1650 г/л, от примерно 350 г/л до примерно 1200 г/л, или даже от примерно 400 г/л до примерно 850 г/л; и

(iv) опционально, средний коэффициент формы частиц от примерно 1 до примерно 2, от примерно 1 до примерно 1,5, или даже от примерно 1 до примерно 1,3;

при этом в процессе наслаивания независимо обеспечивают контактирование упомянутой массы затравок с жидким связующим и с наслаивающимся порошком, имеющим средний размер частиц от примерно 1 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 2 мкм до примерно 50 мкм, или даже от примерно 3 мкм до примерно 30 мкм, и, опционально, повторяют упомянутый этап наслаивания;

б) опционально, обрабатывают упомянутые частицы для удаления любых материалов, которые привели бы к тому, что для упомянутых частиц относительный показатель начала образования блокировки течения частиц соответствовал бы превышающему примерно 14 отношению диаметра выпускного отверстия к среднему размеру частицы 30-го процентиля при среднем выпуске 25 масс.%.

В одном объекте раскрытые здесь частицы можно получать способом, содержащим этапы, на которых:

а) наслаивают массу затравок, имеющих:

(i) средний диаметр частиц от примерно 150 мкм до примерно 1700 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 1200 мкм, от примерно 250 мкм до примерно 850 мкм, или даже от примерно 300 мкм до примерно 600 мкм;

(ii) опционально, интервал распределения размеров от примерно 1,0 до примерно 2,0, от примерно 1,05 до примерно 1,7, или даже от примерно 1,1 до примерно 1,5;

(iii) объемную плотность затравок от примерно 50 г/л до примерно 2000 г/л, от примерно 200 г/л до примерно 1650 г/л, от примерно 350 г/л до примерно 1200 г/л, или даже от примерно 400 г/л до примерно 850 г/л; и

(iv) опционально, средний коэффициент формы частиц от примерно 1 до примерно 2, от примерно 1 до примерно 1,5, или даже от примерно 1 до примерно 1,3;

б) в процессе наслаивания независимо обеспечивают контактирование упомянутой массы затравок со связующим, имеющим вязкость от примерно 0,5 сПз до примерно 4000 сПз, от примерно 1 сПз до примерно 2000 сПз, от примерно 2 сПз до примерно 1000 сПз, от примерно 5 сПз до примерно 600 сПз, или даже от примерно 20 сПз до примерно 400 сПз, и с наслаивающимся порошком, имеющим средний размер частиц от примерно 1 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 2 мкм до примерно 50 мкм, или даже от примерно 3 мкм до примерно 30 мкм, и, опционально, повторяют упомянутый этап наслаивания;

c) опционально, проводят упомянутый процесс при числе Стокса для наслаивания от больше, чем 0 до примерно 10, от примерно 0,001 до примерно 10, или даже от примерно 0,01 до примерно 5;

d) опционально, проводят упомянутый процесс при числе Стокса для срастания по меньшей мере 0,5, от примерно 1 до примерно 1000, или даже от примерно 2 до примерно 1000;

e) опционально, обрабатывают упомянутые частицы для удаления любых материалов, которые привели бы к тому, что для упомянутых частиц относительный показатель начала образования блокировки течения частиц соответствовал бы превышающему примерно 14 отношению диаметра выпускного отверстия к среднему размеру частицы 30-го процентиля при среднем выпуске 25 масс.%.

В другом объекте раскрытые здесь частицы можно получать способом, содержащим этапы, на которых:

а) наслаивают массу затравок со связующим и наслаивающимся порошком, при этом в процессе наслаивания независимо обеспечивают контактирование упомянутой массы затравок со связующим и с упомянутым наслаивающимся порошком, причем проводят упомянутый процесс при числе Стокса для наслаивания от больше, чем 0 до примерно 10, от примерно 0,001 до примерно 10, или даже от примерно 0,01 до примерно 5; и при числе Стокса для срастания по меньшей мере 0,5, от примерно 1 до примерно 1000, или даже от примерно 2 до примерно 1000;

б) опционально, наслаивают упомянутую массу затравок один или более раз в соответствии с параметрами процесса а) выше; и

с) опционально, обрабатывают упомянутые частицы для удаления любых материалов, которые привели бы к тому, что для упомянутых частиц относительный показатель начала образования блокировки течения частиц соответствовал бы превышающему примерно 14 отношению диаметра выпускного отверстия к среднему размеру частицы 30-го процентиля при среднем выпуске 25 масс.%.

В одном объекте упомянутые частицы обрабатывают для удаления избыточной жидкости связующего. В одном объекте упомянутое связующее является водным раствором или дисперсией, а избыточная жидкость связующего является водой. В одном объекте упомянутая обработка включает в себя конвекционную воздушную сушку. В одном объекте упомянутая конвекционная воздушная сушка происходит после процесса наслаивания. В одном объекте упомянутый процесс наслаивания разделяют на интервалы, и упомянутая конвекционная воздушная сушка происходит в конце каждого интервала. В одном объекте упомянутая конвекционная воздушная сушка происходит во время процесса наслаивания. Подходящие аппараты конвекционной воздушной сушки включают в себя псевдоожиженные слои или сушилки с псевдоожиженным слоем, доступные от Niro Inc., Колумбия, Мериленд, США; Kason Corporation, Милбурн, Нью-Джерси, США; Allgaier Werke GmbH, Ухинген, Германия; Glatt Ingenieurtechnik GmbH. Веймар, Германия; и Верех International LLC, Миннеаполис, Миннесота, США. Подходящую мешалку со встроенной конвекционной воздушной сушкой для высушивания на интервалах в процессе наслаивания или даже высушивания во время наслаивания можно приспособить из оборудования, доступного от Forberg International AS, Ларвик, Норвегия; и Dynamic Air Inc., Сент-Поль, Миннесота, США, путем добавления в такое оборудование одного или нескольких впускных отверстий для наслаивающегося порошка.

В одном объекте упомянутое независимое контактирование упомянутой массы затравок со связующим, содержащим жидкость, и с наслаивающимся порошком содержит этап, на котором вводят упомянутое связующее в двухосную лопастную мешалку со встречным вращением, имеющую зону сходящихся потоков между лопастными осями со встречным вращением, так что упомянутое связующее направляют непосредственно вверх в зону сходящихся потоков между упомянутыми лопастными осями со встречным вращением.

В одном объекте упомянутое независимое контактирование упомянутой массы затравок со связующим, содержащим жидкость, и с наслаивающимся порошком содержит этап, на котором вводят упомянутый наслаивающийся порошок в двухосную лопастную мешалку со встречным вращением, имеющую множество местоположений введения наслаивающегося порошка и смешивающие лопасти, имеющие нисходящую траекторию, так что упомянутый наслаивающийся порошок вводят в более чем одном упомянутом местоположении на нисходящей траектории смешивающих лопастей.

В одном объекте скорость наслаивания в процессе составляет более чем 5 масс.% в минуту, более чем 10 масс.% в минуту, более чем 20 масс.% в минуту, более чем 30 масс.% в минуту или даже более чем 40 масс.% в минуту.

В одном объекте скорость наслаивания в процессе составляет от примерно 5 масс.% в минуту до примерно 200 масс.% в минуту.

Поскольку выгодно минимизировать мелкие фракции и (или) продукты большого размера, хотя такие мелкие фракции и (или) продукты большого размера все же могут производиться, упомянутые частицы можно обрабатывать для удаления мелких фракций и продуктов большого размера. В одном объекте такие мелкие фракции и продукты большого размера можно удалять, а затем вновь вводить в процесс для дальнейшей обработки. В одном объекте упомянутый продукт большого размера можно обрабатывать посредством сеточной дробилки перед тем, как вернуть его назад в процесс. Подходящая дробилка для продукта большого размера доступна от Stedman Machine Company, Аврора, Индиана, США; Otsuka Iron Works, Ltd., Токио, Япония. В одном объекте мелкие фракции можно удалять просеиванием и (или) сепарацией мелких фракций, таких как продукты трения и избыточный незакрепленный наслаивающийся порошок, в таком оборудовании как виброгрохот, псевдоожиженный слой, барботаж и (или) мешалка с дополнительным воздушным псевдоожижением. В одном объекте конвекционная воздушная сушка теплым воздухом может быть встроена в этап сепарации воздухом.

В одном объекте мелкие фракции можно обрабатывать посредством высокоскоростной сеточной дробилки перед тем, как вернуть их назад в процесс в качестве наслаивающегося порошка. Подходящая высокоскоростная сеточная дробилка доступна от Hosokawa Alpine Aktiengesellschaft & Со. OHG, Аугсбург, Германия; NetzschFeinmahltechnik GmbH, Зельб/Бавария, Германия; RSG Incorporated, Сайлакога, Алабама, США.

В одном объекте упомянутые частицы можно обрабатывать просеиванием частиц большего размера с помощью такого оборудования как виброгрохот. Виброгрохот, пригодный для отсеивания частиц либо более крупного, либо недостаточного размера, доступен от Sweco, Флоренс, Кентукки, США; Kason Corporation, Милбурн, НьюДжерси, США; Mogensen GmbH, Ведель/Гамбург, Германия.

В одном объекте упомянутый процесс наслаивания независимо контактирующей упомянутой массы затравок со связующим и с наслаивающимся порошком выбран из процессов: одновременного контактирования массы затравок с независимыми потоками упомянутого связующего и упомянутого наслаивающегося порошка; контактирования упомянутой массы затравок в первом местоположении с потоком упомянутого связующего, а затем контактирования упомянутой смеси затравок и связующего с потоком упомянутого наслаивающегося порошка во втором местоположении; контактирование массы затравок с потоком упомянутого наслаивающегося порошка в первом местоположении, а затем контактирование упомянутой смеси затравок и порошка с потоком упомянутого связующего во втором местоположении, или их комбинации. Когда требуется более одного слоя, упомянутый процесс контактирования может повторяться один или несколько раз. В одном объекте упомянутый процесс наслаивания может опционально включать в себя, но не ограничиваться им, этап воздушной сепарации для удаления любых излишне мелких частиц, которые не встроены в слои.

В одном объекте используют лемеховую мешалку с измельчительным ножом, расположенным между лемехами, при этом входное отверстие связующего направлено прямо под местоположение измельчительного ножа, а входное отверстие наслаивающегося порошка находится над местоположением измельчительного ножа. Подходящую лемеховую мешалку можно получить от Lodige GmbH (Падерборн, Германия); Littleford Day, Inc. (Флоренс, Кентукки, США). В данном объекте конвекционный поток по окружности, наведенный основной лемеховой крыльчаткой, таков, что затравки попеременно контактируют со связующим и наслаивающимся порошком. В одном объекте используют лемеховую мешалку, где местоположения входных отверстий связующего и наслаивающегося порошка разнесены в осевом направлении. В одном объекте используют непрерывную лемеховую мешалку с любыми разнесениями по оси и (или) разнесениями по окружности связующего и наслаивающегося порошка.

В одном объекте используют двухосную лопастную мешалку со встречным вращением, причем валы встречного вращения имеют горизонтальную ориентацию, а лопасти, прикрепленные к вращающимся валам, двигают