CN1119967A - 气流分选机与生产色粉的方法 - Google Patents

Abstract

一种气流分选机，它具有一供料喷管、一柯安达组件、一分选楔与一带有此分选楔的分选楔组件。此柯安达组件与分选楔界定出一分选区，而此分选楔组件则组装成这样的方式，以使其所定位置关系得是以改变而来改变上述分选区的形式。

Description

气流分选机与生产色粉的方法

本发明涉及利用柯安达效应(Coanda effect，流体沿喷口圆边的倒流现象)来分选粉料的一种气流分选机。具体地说，本发明涉及一种用来将粉料分选成具有一定粒度的粉粒的气流分选机，其中以气流载运粉料，同时利用柯安达效应以及因此粉料中各种粒料之粒度引起的惯性力的与离心力的差，使得能以良好的效率来分选含有50％或更多的粒度≤20μm粒料的粉料。

本发明还涉及一种方法，它借助一种利用柯安达效应来分选有色树脂粉料的气流分选机来生产色粉。具体地说，本发明涉及这样一种生产用于静电影象显影的方法，其中将此种粉粒分选成具有给定粒度的有色树脂粒料，同时以气流载运此有色树脂粉料，还利用到柯安达效应以及因此种粉料中各种粒料之粒度所引起的惯性力的与离心力的差，使得能以良好的效率来分选含有50％或更多的粒度≤20μm的有色树脂粉料。

业已提出过用于分选粉料的种种气流分选机，其中有利用旋转叶片的分选机以及没有运动部件的分选机，而这类没有运动部件的分选机则包括固定壁式的离心分选机与惯性分选机。作为利用惯性力的分选机，例如有Loffier，F.与K.Maly在“粉料工艺会议”D2(1981)上所公开的并已作为Nittetsu Kogyo所生产之商品出售的肘式喷射分选机，以及例如Okuda，S.与Yasukuni，J.于《粉料工艺国际会议进展》，81，771(1981)提出的作为能在精细粉料范围进行分选的那种惯性式分选机的分选机。

在附图7与8中所示的这类气流分选机中，粉料随同高速气流从一喷嘴在分选室32的分选区中的供料喷管16喷射入分选室内。于此分选室中设有一柯安达组件26，同时引入有横切供料喷管16喷射出之气流的气流，在此，上述粉料由于沿柯安达组件26流动的弧形气流所产生的离心力作用而分离成一组粗粉、一组中等大小的粉与一组细粉，然后通过各有一构成梢部之窄端的分选楔117与118而分选成粗粉组、中等大小粉组与细粉组。

但在这种传统的分选机101中，分选楔组件124与125保持为稳定的，而分选楔117与118的梢部位置可以调节以便相应地调节用于分选的气流流率，以把分选点(即此粉料被分选成的粒度)调节到所需的值。同时探测出且随后移动到与粉料之重度和给定分选点相对步的上述两分选楔的梢部位置来进行控制，以保持住给定的流率。这样一种只控制分选楔117与118的梢部位置的方法，取决于此种楔梢的角度，常会干扰楔梢附近的气流，因而在某种程度上就不能以良好的精度进行分选，导致本应属于其它粒料组粒度下的粒料夹杂进入到必须具有均匀粒度的粒料组中，甚至当着需要改变分选点时，要是去变换分选楔的梢部定位作出恢复给定流率的控制，也不能沿气流的方向控制分选楔的定位。结果不仅需要花费时间来把分选点调节到给定值，还使分选精度降低，引起一些需予以解决的问题。特别是在进行分选以产生用于复印机、印刷机等来显影静电影象的色粉时，这样一些问题更会显著发生。

一般地说，要求上述色粉具备多方面的性质。色粉的这些性质受到它所用原始材料的影响，同时还要受到用来生产色粉之过程的影响。在生产色粉的分选步骤中，要求所分选的色粉料粒组具有清晰的粒度分布，同时还要求以低的成本和良好的效率来稳定地生产高质量的色粉。

作为色粉中所用的粘接剂树脂，通常采用具有低熔点、低软化点与低的玻璃化转变点的树脂。当将含有上述树脂的有色树脂粉料引入分选机中进行分选时，这种粉粒常会粘附到或熔融粘附到分选机中的内侧。

近年来，作为复印机中的节能措施，已普遍采用蜡一类的软性材料作粘合剂树脂，以便在即使是于热定影的条件下也能有较高的定影速度，同时采用具有低的玻璃化转换点的粘合剂树脂或具有低软化点的粘合剂树脂，得以减少定影所需的功率消耗和能在低温下进行定影。

此外，为了提高复印机与印刷机中的影象质量，色粉粒料已趋向于更加细化。一般，当物质变得更细，作用于粒状物质间的力也就变得更大，这对于树脂粒与色粉粒也是如此，这时，随着粒度的减小，颗粒料就更其显著地趋向于结团。

一旦有冲击力或摩擦力一类外力作用到这种颗粒料的结团上时，此种颗粒常会熔附到分选机的内侧上。特别是这种颗粒常会熔附于分选楔的梢上。在发生了此类现象时，分选精度就会变差，分选机也不能在一种恒稳状态下工作而难以在一段长时间内稳定地获得高质量分选出的粉料。

考虑到上述种种问题，企图能提供这样一种气流分选机，它能够稳定和有效地特别是以良好的精确度来分选色粉一类的有色的精细的树脂粉料。

本发明的第一个目的即在于提供一种能解决上述问题的气流分选机。

本发明的第二个目的在于提供一种由于精确地设定了分选点而能以高精确度进行分选的气流分选机，且此分选机能够高效率地生产出具有精确粒度分布的粉料。

本发明的第三个目的在于提供这样一种气流分选机，它几乎不会使颗粒料于分选区中，也不会造成分选点在分选机中波动，因而能进行稳定地分选。

本发明的第四个目的在于提供一种能在宽范围内改变分选点的气流分选机。

本发明的第五个目的在于提供一种能在短时间内改变分选点的气流分选机。

本发明的第六个目的在于提供一种业已解决了上述问题的，用来生产显影静电影象的色粉的方法。

本发明的第七个目的在于提供这样一种生产色粉的方法，它由于精密地设定了分选点而能高精确度地分选，并能高效率地生产具有精确粒度分布的粉料。

本发明的第八个目的在于提供这样一种生产色粉的方法，在分选机中，它几乎不会有颗粒料熔附并且不会有分选点的波动，同时能进行稳定地分选。

本发明的第九个目的在于提供一种能在宽范围内改变分选点来生产色粉的方法。

本发明的第十个目的在于提供一种能在短时间内改变分选点来生产色粉的方法。

本发明所提供的气流分选机包括：供料喷管、柯安达组件、分选楔与具有此种分选楔的组件，其中的柯安达组件与分选楔确定一分选区，而此分选楔组件则装配成可使其位置能够改变的方式，以使分选区的形式可以改变。

本发明还提供了一种生产色粉的方法，它包括以下步骤：

将真密度为0.3至1.4g/cm³的有色树脂粉料供应到供料喷管；

由通到此供料喷管内的气流来运送有色树脂粉料；

将有色树脂粉料引入由柯安达组件与分选机侧壁界定的分选室中；

利用柯安达效应分选有色树脂粉料，使之由一批分选楔分离成至少一种粗粉粒组、一种中等大小粉料组和一种细粉料组；以及

从上述分选出的中等大小粉料组来生产色粉，其中：

上述分选楔各装设在一分选楔组件上，后者设置成可改变其位置的方式，并处在一个可满足下列条件的位置关系：

L₀＞0，L₁＞0，L₂＞0，L₃＞0；L₀＜L₁+L₂＜nL₃上式中，L₀表示供料排管喷出口的高度方向的直径(mm)；L₁表示用来将粉料分成中等粒度粉料组与细粉料组的第一分选楔同与它相对设置的柯安达组件两相互面对侧间的间距(mm)；L₂表示第一分选楔与用来将粉料分成粗粉料组与中等大小粉料组之第二分选楔两相互面对侧间的间距离(mm)；L₃表示第二分选楔与同它固定相对的侧壁的间距(mm)；n表示1或更大的实数。

本发明还另外又提供了一种生产色粉的方法，它包括以下步骤：

将真密度大于1.4g/cm³的有色树脂粉末供给于供料喷管；

由通入供料喷管内的气流运送有色树脂粉料，

将有色树脂粉料引入柯安达组件与分选机侧壁间界定的分选室中；

利用柯安达效应分选有色树脂粉末，借助一批分选楔使之分离成至少一种粗粉粒组、一种中等大小粉料组和一种细粉料组；以及

从上述分选出的中等大小粉料组来生产色粉；其中：

上述分选楔各装设在一分选楔组件上，后者按可改变其位置的方式设置，并处在一个可满足下列条件的位置关系上：

L₀＞0，L₁＞0，L₂＞0，L₃＞0；L₀＜L₃＜L₁+L₂上式中，L₀表示供料喷管排出口在高度方向上的直径(mm)；L₁表示用来将粉料分成中等大小粉料组与细粉料组的第一分选楔同与它相对设置的柯安达组件两相互面对侧的间距(mm)；L₂表示第一分选楔与用来将粉料分成粗粉料组与中等大小粉料组之第二分选楔同与它固定相对的侧壁的间距(mm)。

下面简述本发明的附图。

图1是本发明的气流分选机的示意性横剖面图；

图2是本发明的气流分选机的横剖面透视图；

图3是本发明的气流分选机的局部横剖面透视图；

图4阐明图1的主要部分；

图5阐明图1的主要部分；

图6示明采用本发明的气流分选机实行分选方法的例子；

图7是传统的气流分选机的示意性横剖面图；

图8是传统的气流分选机的横剖面透视图；而

图9示明了传统分选方法的一个例子。

下面描述本发明的最佳实施例。

在本发明的气流分选机中，分选区的形式可以通过改变具有一分选楔的分选楔组件的组装位置而改变，因而分选点可在宽范围内迅速改变。随着分选楔组件的组装位置改变，分选楔的组装位置也就改变。与此同时，分选楔的梢便可作转动运动，而得以调节分选楔的位置。这样，分选点便能在宽范围内改变，同时此分选点能以良好的精确度调节而不干扰分选楔梢邻近的气流。

下面参考附图较详细地斜述本发明。

本发明的气流分选机的实施例可以用图1(剖面图)以及图2与3(剖面透视图)所示这种设备，作为一个具体例子进行有代表性的说明。

在图1、2与3中，侧壁22与23构成了分选室的一部分，同时，分选楔组件24则有一第一分选楔17，而另一分选楔组件25则有一第二分选楔18。分选楔17与18可分别绕第一轴17a与第二轴18a转动，因而各分选楔的梢部位置可以通过分选楔的转动来改变。各分选楔组件24与25装配成可使它们所在位置能向右与左方滑动。在它们滑动时，相应的刃形分选楔17与18也基本上依相同的方向朝右与左向滑动。分选楔17与18将分选室32的分选区分成三个，即：第一分选区，用来分离出粒度不大于给定粒度的细粉料组，形成在柯安达组件与第一分选楔之间；第二分选区，用来分离出具有给定粒度的中等大小粉料组，形成在第一与第二分选楔之间；第三分选区，用来分离具粒度不小于给定粒度的粗粉料组。

侧壁22的下部设有喷口在分选室32内的一根供料喷管16，沿着此供料喷管下部切线方向的延伸部上则配置一柯安达组件26，形成一向下弯曲的椭圆形弧。分选室32中有一配置了一个向下延伸之刃形进气楔19的上部组件27，后者在分选室32之上方还设有通向分选室32的进气管14与15。进气管14与15分别设有包括着例如从门的第一供气控制装置20与第二供气控制装置21，同时还分别设有静压计28与29。

分选楔17与18以及进气楔19的定位根据粉料的种类、待分选出的所供粉料以及所需粒度确定。

在分选室32的底部，对应于上述各分选区设有三个通向此分选室的排出口11、12与13。这三个排出口11、12与13连接着管道之类的通连装置，并分别可配置上阀门装置之类的闸。

供料喷管16包括一平齐的距形管段和一锥形的矩形管段，此平齐矩形管段的内径对锥形矩形管段最窄部分的内径之比，可设定为从20∶1至1∶1，但为了取得良好的供料速度最好是从10∶1至2∶1。

供料喷管16的后端设有：供料口，从它将粉料供应于喷管；喷射空气供给管31，通过它供给用来输送粉料的空气。

在具备有上述结构的多分部式分选区所进行的分选工作，例如可依下述方式进行。分选室的内部通过上述排出口11、12与13中的至少一个抽空。粉料经通入分选室32的供料喷管16以高速喷入此室中，利用来自喷射空气供给管31的高压气流和由于抽空结果流入供料喷管16内的气流，而达到了从50m/sel至300m/sel的流速。

供应到分选室中之粉料粒，由于柯安达组件26的柯安达效应的作用以及同时流入室中的空气一类气体的作用，在运动中描绘出曲线轨迹30a、30b与30c，并按照各种粒料的粒度与惯性力依下述方式被分级选制：较大的粒料(粗粒料)被分选到气流外侧即分选楔18外侧的第一分部中；给定的中等大小的粒料被分选到为分选楔18与17所界定的第二分部中；而较小的粒料则分选到分选楔17内侧的第三分部中。这样分选出的较大粒料、中等粒度的粒料与较小的粒料即分别从排出口11、12与13排出。

在本实施例的粉料分选中，分选点主要取决于分选楔17与18相对于柯安达组件26左端(即粉料喷射出而进入分选室32的那一端)的梢部位置。此分选点还受到从供料喷管16喷出的分选气流或粉料流速的影响。

在本发明的气流分选机中，当把粉料引入分选室32中时，此种粉料即按照粉料中的粒料粒度而分散成粒料流。这样，分选楔便依沿着流线的方向移动，然后将分选楔的梢部位置固定下来，使之能固定到给定的分选点上。在分选楔17与18移动时，它们是同时随着分选楔组件24与25的移动而移动的，因而分选楔可以沿粒料流顺着柯安达组件飞驶的方向移动。

在本发明的气流分选机中，第一与第二分选楔可旋转地分别支承于第一与第二轴上，第一轴与柯安达组件间的距离是可变的，第一轴与第二轴之间的距离也是可变的，同时第二轴与它面对的分选机侧壁间的距离仍然是可变的。

具体地说，如图4所示，例如以柯安达组件26的对应于供料喷管16之喷口16a梢部下部的位置O为中心，而分选楔172梢部与柯安达26之壁面间的距离L₄则能够，通过使分选楔组件24沿一锁定件33进行右与左向的移动致分选楔17沿一锁定件34向右与向左移动，同时通过使分选楔17的梢部绕轴17a转动，而加以调节。类似地，分选楔18之梢部与柯安达组件26之壁面间的距离L₅则能够，通过使分选楔组件25沿一锁定件35进行右与左向的运动致分选楔18沿一锁定件36向右与向左移动，同时通过使分选楔18绕轴18a转动，而加以调节。随着分选楔组件21和/或分选楔25的组装位置变化，分选室中的分选区形式也变化。这样就能容易地并且可在广范围内调节分选点。

于是可以防止分选楔梢部造成的对气流的干扰，同时通过调节经排出管11a、12a与13a(图6)抽空所产生之吸气流的流率，可以提高粒料的飞驶速度而进一步改进分选区中粉料的布散。这样，不仅能在即使处于高的粉料浓度下可获得良好的分选精度，同时还能防止降低产物的产率，而且还能在相同的粉料浓度下实现更佳的分选精度和提高产物的产率。

进气楔19之梢部与柯安达组件26之壁面间的距离L₆可以通过使此梢部绕轴19a转动来调节。这样，通过控制自进气管14与15流入之空气或气体的流率与流速，便可以进一步调节分选点。

在为了生产色粉而对有色树脂粉料进行分选时，图5中所示的L₀、L₁、L₂、L₃、L₄、L₅与L₆最好按下述要求调节。

于图5中，将柯安达组件中的与供料喷管16之喷口16a梢部的下部相对应的一个位置。O设定为中心，通过使第一分选楔组件24沿锁定件33朝右与左移动致第一分选楔17沿定位件34右移与左移，同时通过使第一分选楔17的梢部绕第一轴17a运动，就可以调节第一分选楔17梢部与柯安达组件26之壁面间的距离L₄以及第一分选楔17之侧面与柯安达组件26之壁面间的距离L₁。

类似地，通过使第二分选楔组件25沿定位件35作右与左向移动致第二分选楔沿定位件36右移与左移，同时通过使第二分选楔18之梢部绕第二轴18a转动，就能够调节第二分选楔18之梢部与柯安达组件26之壁面间的距离L₅以及第一分选楔17之侧面与第二分选楔18之侧面间的距离L₂，或是第二分选楔18之侧面与侧壁23之间的距离L₃。这就是说，随着第一分选楔组件24和/或第二分选楔组件25的组装位置变化，分选室中之分选区的形式也变化。这样，就能够容易地和在广范围内调节分选点。

于是可以防止分选楔梢部造成的对气流的干扰，同时通过调节经排出管11a、12a与13a抽空所产生之吸气流的流率，可以提高粒料的飞驶速度而进一步改进分选室与分选区中细粉碎之粉料的散布。这样，不仅能够即使是在高的粉料浓度下来实现良好的分选精度，并能防止降低产物的产率、而且还能在相同的粉料浓度下取得更佳的分选精度和提高产物的产率。

通过使进气楔19的梢部绕轴19a转动，可以调节进气楔19之梢部与柯安达组件26之壁面间的距离。这样，通过控制从进气管14与15流入之空气或气体的流率与流速，便可进一步调节分选点。

上述的各组装定的距离要根据已粉末化材料的性质适当地确定。当细粉化的产物具有从0.3至1.4g/cm²的真密度时，这种定位关系必须满足下述条件：

      L₀＜L₁+L₂＜nL₃(n是1或更大的实数)而当此真密度＞1.4g/cm³，则须满足

       L₀＜L₃＜L₁+L₂在上述定位关系得以满足时，就能高效地获取到具有清晰粒度分布的产物(中等大小的粉料)。

具体地说，为了能以良好的效率于长时间内去分选所含粒度≤20μm之粒料达50％或更多的粉料时，最好是使L₀为2-10mm，L₁为10-150mm，L₂为10-150mm，L₃为10-150mm，L₄为5-70mm，L₅为15-160mm，L₆为10-100mm，而n为0.5-3。

本发明的气流分选系统通常用作一单元系统的组成单元，在此系统中的有关设备经管通之类通连装置连接。此种单元系统的一个最优例子示明于图6中，其中有一个三分部分选机1(如同图1与2中所示的分选机)、一个连续供料机2、一个振动供料机3、以及三个捕收旋流流器4、5与6，它们都通过通连装置接连。

在上述单元系统中，粉料经适当装置送入连续供料机2，然后从振动供料机3通过前述供料喷管16引入到此三分部分选机1中。此粉料在引入时是在50-300m/sec的流速下供给于三分部分选机1的。此三分部分选机1通常的大小为(10-50cm)×(10-50cm)，以使粉料能按0.1至0.01秒或更短的时间间歇式地分选成为三个或更多个的粒料组。然后再由三分部分选机1分选成较大的粒料组(粗粒料)、给定的中等大小的粒料组和较小的粒料组。之后，较大的粒料组通过排出导管11a送至并收入捕收旋流器6中。中等大小粒料组经排出管12a排出到此分选机之外，收集到捕收旋流器5中。较小的粒料组经排出管13a排出到分选机之外而收集于捕收旋流器4中。捕收旋流器4、5与6还起到抽吸装置作用，用来使粉料通过供料喷管16而由吸力供给于分选室。

本发明的气流分选机对于分选用在电照相成象中的色粉或色粉用的有色树脂粉料特别有效。尤其有效于分选这种色粉，此种色粉组成中含有低熔点、低软化点与低的玻璃化转变点的粘接剂树脂。要是采用了这类树脂的色粉组成被送进到通常的分选机中，粒料常会熔附到分选楔的梢部，而一旦熔附上后，分选点就会偏离合适的值。在上述情况下要是通过抽空方法来调节流率，就难以获得这种粉料所需的粒度分布，导致分选效率显著下降。此外，因熔附而生成的物质会混入已分选的粉料中，而很难获得高质量的产物。

在本发明的分选机中，当分选楔17与18发生了位移时，它们的位移同时也伴随着分选楔组件24与25的位移，使得分选楔顺粒料流沿柯安达组件26飞驶的方向移动，这样，此种抽吸流的流率就能通过用作吸抽装置的排出管11a、12a与13a调节。于是粒料的飞驶速度就能增大而进一步改善粉料在分选区中的分布，从而可以提高分选的产率，同时能防止粒料粘附到分选梢的稍部，而可以有效地进行高精度的分选。

本发明的分选机对于具有较小粒度的粉料尤其有效，能较理想地用于分选重量平均粒度≤10μm的粉料，且能更为理想地用来分选重量平均粒度≤8μm的粉料。

构成这类色粉的料粒最好要包含至少一种非磁性着色剂和/或一种磁性材料以及一种粘接剂树脂，这种粘接剂树脂可有从45℃至80℃的，而考虑到热定影性能与抗粘着性能，最好要有从50℃至75℃的玻璃化转变点。最合适的粘接剂树脂可以包括苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚酯树脂以及它们的任何形式的混合物。

此时，当着色剂是碳黑或酞花菁一类非磁性着色剂时，这样的着色剂按粘接剂树脂的重量为100份计，理想上可混入的量为0.5至20份(重量)，而最好是1至15份(重量)。

当着色剂为磁铁矿石或磁性铁氧体时，按粘合剂树脂为100份重量计，这类磁性材料理想上可混入的量为20至200份(重量)，而最好是20至150份(重量)。

构成色粉料粒的有色树脂料粒可以通过熔化捏合与粉化方法制备，或可以通过乳剂聚合或悬浮聚合方法制备。

在本发明的分选机中，各分选楔的方向与楔梢的位置可以通过用作交换装置的步进马达来改变，而楔梢的位置可以借助用作探测装置的电位计探测。用来控制以上这些装置的控制装置可以控制分选楔的位置，而且可使流率的控制自动化。这样，由于可在短时间内和更精确地获得所需的分选点，就会更为理想。

如上所述，本发明的气流分选机能够满意地防止粒料熔附到分选楔的梢上和使分选流不在分选楔的梢部受到干扰，从而能根据不同粉料的重量度和分选流的条件获得精确的分选点，并能在设备连续运转时不造成分选点偏离条件下来提高分选产率。

下面示明分选用于色粉生产的有色树脂粉料来实际获取产品(色粉)的若干例子。

例1

苯乙烯/丙烯酸丁酯/二乙烯基苯共聚物(单体聚合重量比：80.0/19.0/1.0；重量平均分子量：350000；玻璃化转变点：约55℃)

                                               100份磁性氧化铁(平均粒度：0.18μm)                      100份低分子量乙烯/丙烯共聚物                4份(按重量计)

上述材料用Henschel混合机(FM-75型、Mitsui Miike工程公司制造)均匀混合，然后用调节到150℃的双螺旋捏和机(PM-30型，Igegai公司制造)捏和。将此已捏和的产物冷却，然后用锤式破碎机破碎成≤1mm的产物。再用冲击型空气粉碎机粉碎此已破碎产物，获得一种重量平均粒度为7.0μm的有色树脂粉料，后者具有1.73g/cm³的真密度。

在图6所示的分选系统中，将内上述方式获得的有色树脂粉料引入到图1与5所示的多分部式分选机中，其间要通过供料机2、振动供料机3以及供料管16，利用柯安达效应，按35.0kg/hr的流率，将此种粉料分成粗的、中等大小的与细的三种粉料组。

上述粉料，是通过分别与排出口11、12与13通连的捕收旋流器4、5与6的吸抽作用来抽空此系统内部所产生的抽力，同时利用喷射喷管31所供给的压缩空气，而引入的。

为了改变分选区的形式，按以下所示设定了图5中所示的各个定位距离来进行分选。L₀：6mm(供料喷管排出孔口16a高度方向上的直径)；L₁：32mm(分选楔17与柯安达组件26两者相互面对之侧壁间的距离)；L₂：33mm(分选楔17分选楔18两者相互面对之侧壁间间的距离)；L₃：39mm(分选楔18与侧壁23之表面相互面对侧间的距离)；L₄：14mm(分选楔17的梢与柯安达组件26侧面间的距离)；L₅：33mm(分选楔18的梢与柯安达组件26侧面间的距离)；L₆：25mm(进气楔19的梢与柯安达组件26侧面间的距离)；R：14mm(柯安达组件之弧形部的半径)。

按上述方式引入的粉料于0.1秒或更短的时间内立即受到分选。分选出的中等大小的粉料组具有重量平均粒度为6.85μm的清晰的粒度分布(按粒料总量计含有24％的粒度≤4.0μm的粒料，按料体积计含有100％的粒度≤10.08μm的粒料)，而所得到的这种中等大小粉料组的分选产率(最终所得之中等大小粉料对所送入之粉碎料总重的百分比)为89％。

用测微计Accapyc 1330(岛津公司制造)作为测量装置，称重了5g有色树脂粉料来测定其真密度。

可以用多种方法来测量此种色粉的粒度分布。本发明中是用下述装置进行这一测量的。

采用Coalter计数器TA-II或Coulter多分级机(CoalterMultisizer)II(Coulter电子公司制造)作为测量装置。用一级氯化钠制备了约含1％NaCl的水溶液作为电解液。例如可以采用商品名为Isoton R-II，可用Coulter科技(日本)公司购得的一种。在100至150ml的上述水质电解液中添加上最好是0.1至5ml的烷基苯磺酸的表面活性剂来作为分散剂，再添加上2至20mg的待测试样。将这种已有试样悬浮于其中的电解液置于一超声分散机中进行了约1至3分钟的分散处理。借助上述测量装置，采用100μm孔经作为此装置来计算这种色粉料粒的体积分布与数量分布的孔经，以测量此种色粉料粒的体积与数量。然后据求得的色粉料粒的体积分布测出此色粉的以重量为基础的重量平均粒度。

例2至例4

将借助冲击型空气粉碎机所粉碎的用于例1中来生产色粉的相同破碎材料，采用前述相同的单元系统来进行分选，只是有关的定位距离参照表1所示。

如表2与3所示，所有具有清晰粒度分布的中间大小的材料组都能以良好的效率取得，而且这样得到的各个中等大小的粉料组具有用作色粉的良好性能。

                              表1

   粉碎的材料                  在分选区中的定位距离(mm)

 (1)    (2)       (3)      L₀ L₁  L₂  L₃ L₄  L₅  L₆ R

 (μm)  (g/cm³)  (kg/h)例：1    7.0    1.73      35.0     6   32   33   39   14   33   25   142    6.3    1.73      31.0     6   33   32   39   16   33   25   143    5.5    1.73      25.0     6   30   34   39   13   32   25   144    5.5    1.73      25.0     6   34   30   39   16   33   25   14(1)：重量平均粒度(2)：真密度(3)：向分选机内的供料率

                         表2

                   中等大小粉料组

                       粒度分布

                具备如下粒度的料粒重量平均粒度      400μm        10.08μm            分选产率

(μm)         (％，总量)    (％，体积)            (％)例1    6.85            24           1.0                  892    5.9             30           0.2                  89

                           表3

                    中等大小粉料组

                        粒度分布

 重量                 具备以下料度的料粒：平均粒度         3.17μm       8.00μm        分选产率

 (μm)         (％，重量)     (％，体积)       (％)例：3     5.2                29           2.6            844     5.4                18           1.9            79例5与例6

不饱和聚酯树脂(玻璃化转变点约55℃)             100份

铜酞菁颜料(C.I.颜料蓝15)                       4.5份

电荷控制剂                 4.0份

                         (按重量计)

将上述原料用与例1中相同的Henschel混合机澈庇混合，然后用同于例1中的双螺旋捏和机在温度调节到100℃时捏合。将获得的已捏和产物冷却，再用锤式破碎机破碎成≤1mm的产物。复用冲击型空气粉碎机粉碎此已破碎的产物，获得一种重量平均粒度为6.6μm(例5)的有色树脂粉料，其真密度则为1.08g/cm³。

用例1中相同的单元系统分选此获得的有色树脂粉料，只是分选是在表4所示的条件下进行。

上述破碎的产物是用冲击型粉碎机粉碎，还获得了一种重量平均粒度为5.5μm(例6)的有色树脂粉料，然后在表4所示条件下进行分选。

如表5与表6所示，上述各种中等大小的粉料组都具有清晰的粒度分布并且是在良好的效率下取得的，同时，这样获得的中等大小粉料组具有用作色粉的良好性能。

                                  表4

                                    在分选区的定位距离(mm)

         已粉碎的材料

    (1)       (2)      (3)     L₀ L₁  L₂  L₃ L₄  L₅  L₆ R

    (μm)   (g/cm³) (kg/h)

      ：5        6.6      1.08    31.0     6   28   17   35   16   30   25   86        5.5      1.08    24.0     9   26   17   39   16   29   25   8(1)：重量平均粒度(2)：真密度(3)：向分选机内的供料率

                               表5

                         中等大小粉料组

                            粒度分布

                       具备以下粒度的粒料

       重量平均粒度    400μm        10.08μm    分选产率

          (μm)        (总量，％)    (体积，％)    (％)例             ：5             5.85            23             1.0        86

                             表6

                        中等大小粉料组，

                           粒度分布

                       具备以下粒度的粒料

     重量平均粒度     3.17μm       8.00μm    分选产率

        (μm)        (总量，％)    (体积，％)    (％)例：          ：6            5.7              10           1.9         75

比较例1至3

采用与例1中相同的色粉原料，用冲击型空气粉碎机将已破碎之产物粉碎，获得一种重量平均粒度为6.9μm的粉碎料(比较例1)和一种重量平均粒度为5.5μm的粉碎料(比较例2)。

将此种色粉原料用例5中的置换而获得一种重量平均粒度为6.5μm的粉碎料(比较例2)。

用图7与图8中所示的多分部分选机，按图9中给出的流程图对以上所得的各种粉碎料分别进行了分选。

这些粉碎料的分选是在表7所示的条件下进行，而由此种分选所获得的中等大小粉料组的粒度分布等等则示明于表8至10中。

                        表7

                                    在分选区内的定位距离(mm)

       已粉碎的材料

    (1)    (2)       (3)     L₀ L₁   L₂   L₃  L₄   L₅   L₆  R

   (μm)  (g/cm³) (kg/h)

  比较例：1       6.9     1.73    30.0     6   30    25    55    17    29    25    142       5.5     1.73    25.0     6   30    25    55    14    29    25    143       6.5     1.08    31.0     6   30    25    55    14    25    25    14(1)：重量平均粒度(2)：真密度(3)：向分选机内的供料率。

                               表8

                           中等大小粉料细

                              粒度分布

                           具备以下粒度的料粒

     重量平均粒度          400μm      10.08μm    分选产率

        (μm)            (总量，％)    (体积，％)    (％)比较例：1            6.9                  28          2.0         75

                                    表9

                            中等大小粉料组

                               粒度分布

                           具备以下粒度的粒料：of：

    重量平均粒度          3.17μm         8.00μm      分选产率

        (μm)             (总量，％)     (体积，％)      (％)比较例：2             5.1                 41            2.0            65

                                  表10

                         中等大小粉料组

                            粒度分布

                        具备如下粒度的粒料

     重量平均粒度      400μm      10.08μm     分选产率

        (μm)         (总量，％)    (体积，％)    (％)3            5.9              35           2.8          75

如上所述，在本发明的气流分选机中调节L₀、L₁、L₂、L₃、L₄、L₅与L₆，就能良好地防止粒料熔附到分选楔的梢部上，同时良好地防止了粒料熔附到分选楔的梢部上，同时良好地防止了分选流在分选楔的梢部上受到干扰，并依据不同粉料的重度以及分选流的状态而获得精确的分选点，同时能在相应设备连续运转的条件下不使分选点偏离来提高分选产率。本发明对于分选出重量平均粒度为10μm或更小的用于色粉的已粉碎原料尤其有效。

Claims (32)

1.一种气流分选机，它包括供料喷管、柯安达组件、分选楔以及一种具有此种分选楔的分选楔组件，其中：

此柯安达组件与分选楔界定出一个分选区，而所说分选楔组件则组装成可使其所在位置能够变化的方式，而得以改变此分选区的形式。

2.如权利要求1所述的气流分选机，其特征在于：设置有多个上述的分选楔，同时在一个分选楔与另一个分选楔之间形成有另一分选区。

3.如权利要求2所述的气流分选机，其特征在于：在一个分选楔和一个与之面对的分选楔侧壁之间2形成有一个分选区。

4.如权利要求2所述的气流分选机，其特征在于：上述各分选楔均设在一分选楔组件上，并能随分选楔组件的移动而同时移动。

5.如权利要求2所述的气流分选机，其特征在于：所说分选楔包括第一与第二分选楔；在柯安达组件与第一分选楔间形成有一个用来分离出粒度不大于预定粒度的细粉料组的分选区；在第一分选楔与第二分选楔间形成有一个用来分离出具有预定粒度的中等大小粉料组的分选区；而在第二分选楔与一同它相对的分选机侧壁之间形成有一个用来分离出具有粒度不小于预定粒度的粗粉料组。

6.如权利要求1所述的气流分选机，其特征在于：所说分选楔组件具有可让其梢部转动的分选楔。

7.如权利要求4所述的气流分选机，其特征在于：设置有多个前述的分选楔组件，而每个分选楔组所具有的分选楔可让其梢部转动。

8.如权利要求1所述的气流分选机，其特征在于：所述柯安达组件设置成与所述供料喷管相接触，而在柯安达组件与同它相对的分选机侧壁之间设有一分选室，用来将供料喷管喷射出的粉料分选成具有预定粒度的粒料组以及具有粒度不同于预定粒度之一或多个粒料组。

9.如权利要求4所述的气流分选机，其特征在于：所说的分选楔组装成这样的方式，使它们的各自的位置关系能由一锁定件控制成为，可让各个分选楔按照与各分选楔组件移动的相同方向或基本相同的方向移动。

10.如权利要求5所述的气流分选机，其特征在于：所说的第一与第二分选楔分别支承在一个第一与第二支上而得以转动；而支承第一分选楔的第一轴与柯安达组件间的距离是可变的，支承第二分选楔的第二轴与第二分选楔间的距离是可变的，同时此第二轴与前述侧壁间的距离也是可变的。

11.一种用于生产色粉的方法，它包括下述步骤：

将真密度为0.3至1.4g/cm³的一种彩色树脂粉料供给于一供料喷管中；

由通入此供料喷管内的空气流来运送此有色树脂粉料；

将此有色树脂粉料引入一由一柯安达组件与分选机侧壁所界定的分选室内；

利用柯安达效应对此有色树脂粉末进行分选，借助几个分选楔将其分离成至少一种粗粉料组、一中等大小的粉料组以及一细粉料组；以及

从上述中等大小粉料组来生产色粉；

其中：上述各分选楔均设在一种组装成所在位置可以变化的分选楔组件上，而且其位置关系应满足下述条件：

L₀＞0，L₁＞0，L₂＞0，L₃＞0；L₀＜L₁+L₂＜nL₃式中的L₀表示供料喷管喷出口在高度方向上的直径(mm)；L₁表示将粉料分成中等大小粉料组与细粉料组的第一分选楔与同它相对配置的柯安达组件相互面对侧间的距离(mm)；L₂表示第一分选楔与将粉料分成粗粉料组与中等大小粉料组的第二分选楔相互面对侧间的距离(mm)；L₃表示第二分选楔与同它固定相对之侧壁相互面对侧间的距离；而n表示1或大于1的一个实数。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：上述的细粉料组是分离到一个形成在第一分选楔与柯安达组件之间的分选区中；上述的中等大小粉料组是分离到一个形成在第一分选楔与第二分选楔之间所形成的分选区中；而上述的粗粉料组是分离到一个形成在第二分选楔与同它相对之侧壁间的分选区中。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：所说的第一分选楔是可旋转地支承在一根第一轴上，所说的第二分选楔是可旋转地支承在一根第二轴上；而所说细粉料组的粒料的粒度则可以通过改变此第一轴与柯安达组件间的距离来改变。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：所说的中间大小粉料组的粒料的粒度可以通过改变此第一轴与第二轴间的距离来改变。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于：所说的粗粉料组的粒料的粒度可以通过改变第二轴与同它相对之侧壁间的距离来改变。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于：L₀是2至10mm，L₁是10至150mm，L₂是10至150mm，L₃是10至150mm，L₄是5至70mm，L₅是15至160mm，L₆是10至100mm，而n是0.5至3。

17.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所说的有色树脂粉料包括含有一种非磁性着色剂有的有色树脂粒料和一种粘合剂树脂。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于：所说的着色剂按此粘合剂树脂为100份(重量)计含有0.5至20份(重量)。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于：所说的粘合剂树脂的玻璃化转变点是从45℃至80℃。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于：所说的粘合剂树脂是由选自苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物与聚酯树脂这组材料中之一及它们任意构成的混合物所形成。

21.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所说有的有色树脂粉料按粒料总量计含有不少于50％的粒度为20μm或更小的粒料。

22.一种用来生产色粉的方法，它包括以下步骤：

将真密度大于1.4g/cm³的有色树脂粉料供给于一供料喷管；

由通入此供料喷管内的空气流来输送该有色树脂粉料；

将有色树脂粉料引入一柯安达组件与分选机侧壁之间所界定的分选室内；

利用柯安达效应对此有色树脂粉料进行分选，借助几个分选楔把它分离成为至少一种粗粉料组、一种中等大小粉料组以及一种细粉料组；同时

由这样分离中的中等大小粉料组来生产色粉；特征在于：上述各分选楔均设在一种组装成所在位置可以变化的分选楔组件上，而且其位置关系应满足下述条件：

L₀＞0，L₁＞0，L₂＞0，L₃＞0；L₀＜L₃＜L₁+L₂式中的L₀表示供料喷管喷出口在高度方向上的直径(mm)；L₁表示将粉料分成中等大小粉料组与细粉料组的第一分选楔与同它相对配置的柯安达组件相互面对侧间的距离(mm)；L₂表示第一分选楔与将粉料分成粗粉料组与中等大小粉料组的第二分选楔相互面对侧间的距离(mm)；而L₃表示第二分选楔与同它固定相对之侧壁相互面对侧间的距离。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于：所说的细粉料组是分离到一个形成在第一分选楔与柯安达组件之间的分选区中；上述的中等大小粉料组是分离到一个形成在第一分选楔与第二分选楔之间所形成的分选区中；而上述的粗粉料组是分离到一个形成在第二分选楔与同它相同之侧壁间的分选区中。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于：所说的第一分选楔是可旋转地支承在一根第一轴上，所说的第二分选楔是可旋转地支承在一根第二轴上；而所说细粉料组的粒料的粒度则以通过改变此第一轴与柯安达组件间的距离来改变。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于：所说的中等大小粉料组的粒料的粒度是通过改变此第一轴与第二轴间的距离来改变。

26.如权利要求24所述的方法，其特征在于：所说粗粉料组的粒料的粒度是通过改变此第二轴与同它相对之侧壁间的距离来改变。

27.如权利要求22所述的方法，其特征在于：L₀是2至10mm；L₁是10至150mm；L₂是10至150mm；L₃是10至150mm，L₄是5至70nm；L₅是15至160mm；而L₆是10至100mm。

28.如权利要求22所述的方法，其特征在于：所说的有色树脂粉料包括含有一种磁性材料的磁性树脂粒料和一种粘合剂树脂。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于：所说的磁性材料含量以粘合剂树脂为100份的重量计为20份至200份(重量)。

30.如权利要求30所述的方法，其特征在于：所说粘合剂树脂具有一从45℃至80℃的玻璃化转变点。

31.如权利要求30所述的方法，其特征在于：所说粘合剂树脂是由选自苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物与聚酯树脂这组材料中之一及它们任意构成的混合物所形成。

32.如权利要求22所述的方法，其特征在于：所说的有色树脂粉料按粒料总量计含有不少于50％的粒度为20μm或更小的粒料。

Images