JP2001017895A

JP2001017895A - 気流により管内を輸送される粉粒体に接着剤をまぶす方法及び装置

Info

Publication number: JP2001017895A
Application number: JP11195175A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Takahashi; 昭博高橋; Hirohide Sakaguchi; 博英坂口; Masanori Sugawara; 正紀菅原; Naohiro Murata; 尚洋村田; Takeshi Ito; 武志伊藤; Kazumasa Shigeta; 一誠重田; Hideki Todoroki; 秀樹轟
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2001-01-23
Anticipated expiration: 2019-07-09
Also published as: JP3952349B2

Abstract

(57)【要約】【課題】粉粒体の輸送管路内に接着剤を噴出し粉粒体に
接着剤をまぶし付ける方法において、輸送管路の閉塞を
完全に防止し、長時間に亘って連続運転できるようにす
る。【解決手段】接着剤（１３）の噴出方向を、粉粒体輸送
管（１１）の上流側に向くように傾斜させることを特徴
とする。傾斜角度は、一般に、接着剤の噴出中心軸と輸
送管中心軸のなす角度（α）が３０°以上、７０°以下
となるようにするのが好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気流により粉粒体
を輸送する輸送管内に接着剤を噴出し、粉粒体に接着剤
をまぶす方法及び装置に関し、最も代表的には、解繊さ
れた木材ファイバーに有機イソシアネート系の接着剤を
まぶし付ける技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉体あるいは粒体（本明細書中におい
て、単に「粉粒体」という。）に接着剤をまぶし付け、
これを所望の形状に圧縮成形してボードなどの製品を製
造する技術は公知である。例えば、中質木質繊維ボード
（ＭＤＦ）を製造する場合、輸送管中を蒸気等の気体で
輸送される解繊された木材ファイバーの流れの中に、例
えばウレタン系樹脂などの有機イソシアネートや、アミ
ノ系樹脂などの接着剤を噴出して、木材ファイバーの表
面にまぶし付け、これを圧縮成形して所望のボードを得
るものである。然しながら、この種の装置においては、
しばしば輸送管路の閉塞が発生する。

【０００３】典型的なまぶし付け装置では、輸送管路は
内径約２５〜１５０ｍｍのステンレス鋼管で、５〜１５
０ｂａｒ、１５０〜２００℃、１〜３ｔ／ｈｒの蒸気流
により、５〜１０ｔ／ｈｒのファイバーを輸送し、これ
に約１〜３ｔ／ｈｒの添加速度でウレタン系の接着剤、
例えばＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）を
添加するようになっているが、このような装置では平均
６時間程度の運転で閉塞が発生する。従って、連続運転
できるのは数時間程度であり、この程度運転した後は装
置の分解清掃又は閉塞部の交換が必要であるため、装置
の運転効率が低下し、コストが嵩むという問題があり、
長時間連続運転できる技術の開発が強く望まれている。
また、このような輸送管路の閉塞はプラント全体に大き
な損害を及ぼすので、完全な予防対策が求められてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の問題を
解決するためになされたものであって、その目的とする
ところは、粉粒体の輸送管路の閉塞を完全に防止でき、
長時間に亘って連続運転が可能な方法及び装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】輸送管路の閉塞の発生原
因について先ず簡単に説明する。一般に、接着剤は口径
約６ｍｍ程度のノズルから、輸送管の中心軸へ向けて略
直角に噴出され、これが管内を流れる気流中に飛散し、
気流中の木材ファイバーと接触してまぶし付けが行なわ
れる。接着剤が良くまぶされた粉粒体は多少べたべたし
ているので、管壁に付着する可能性があるが、その付着
力は気流による流体抵抗に比べて極めて小さく、そのた
め粉粒体そのものが長く管璧に留まることはない。従っ
て接着剤が完全に粉粒体にまぶされた後には輸送管路の
閉塞は発生しない。

【０００６】閉塞が発生するのは接着剤噴出部の直後で
あり、そのような場所で閉塞が発生する理由は、輸送管
の中心軸へ向けて略直角に噴出される接着剤の流れが、
輸送管路を流れる蒸気及び粉粒体から成る混合物の流れ
に対し、あたかも輸送管路中に突出する棒状の障害物と
して機能し、その下流域にカルマン渦列を発生させるこ
とにある。このカルマン渦列は、その反作用によって、
噴出される接着剤の流れを激しく蛇行させる。その主た
る蛇行は、輸送管路の中心軸（Ｚ軸）と接着剤の噴出方
向（Ｘ軸）によって定められるＸＺ平面に直角なＹＺ平
面内に発生するが、副次的な蛇行はＸＺ平面内にも発生
し、そのため管内壁の一部に接着剤の飛沫が付着するこ
とになる。

【０００７】そのように接着剤の液滴が管壁に粘着する
と、その粘着力は気流による流体抵抗より大きいため容
易には剥離せず、その上その粘着物には気流により搬送
される粉粒体が激しく衝突し、管壁の付着物を成長さ
せ、場合によっては長時間高温に曝されるため付着物の
硬化反応が進行し、固形化することになる。このように
固形化した粘着物が管壁に発生すると、接着剤の飛沫の
付着が一層促進されるようになり、また、粉粒体の突き
刺さりも更に助長されるようになる。そのため固形化さ
れた付着物は急速に成長し、一気に輸送管路を閉塞する
ことになる。

【０００８】この状態を図４ないし図６に示した公知の
まぶし付け装置を参照しつつ説明する。図４は公知のま
ぶし付け装置の作動を説明する縦断面図であり、図５は
図４に示した装置の一部破断上面図、図６は図４に示し
た装置の軸直角（Ａ−Ａ）断面図である。この公知のま
ぶし付け装置２０では、輸送管２１内を、解繊された木
材ファイバー等の粉粒体２４が高圧蒸気の気流によって
Ｚ軸方向、即ち輸送管路の中心軸方向に沿って、図中左
側から右側へ矢印の方向に輸送されている。接着剤噴出
口２２からは、輸送管２１の中心軸Ｚに対して略直角な
Ｘ軸方向に接着剤２３が噴出されるようになっている
が、この接着剤２３があたかも輸送管内に突出する棒状
の障害物として機能し、その下流域にカルマン渦列２５
を発生させる。このカルマン渦列２５の作用で、接着剤
２３の流れは激しく蛇行し、このとき輸送管２１の内壁
面が近接しているため、図４ないし図６に示す位置Ｃに
おいて、接着剤の液滴が管内壁に接触、粘着することと
なる。一旦このように接着剤の粘着が生じると、その粘
着物に気流中の木材ファイバー又はチップ２４が衝突し
て突き刺さり、付着物が成長し、場合によっては、長時
間高温に曝されるため、接着剤の固化反応が進行し、半
ば固形化する。このように固形化した突起が生じると、
接着剤２３の液滴の付着はますます促進されるので、突
起の成長は一段と加速され、輸送管路は早期に閉塞され
るに到るものである。

【０００９】従って、このような輸送管路の閉塞を予防
するためには、接着剤の噴出口近傍で接着剤の飛沫が管
壁に接触しないようにすればよく、それには、噴出口か
ら噴射される接着剤の流れが、輸送管路中に突出する棒
状の障害物とならず、その下流域にカルマン渦列を発生
させないようにすればよいことが判明した。

【００１０】本発明は、かかる知見に基づいてなされた
ものであり、本発明に係る方法は、粉粒体輸送管内への
接着剤の噴出方向を、粉粒体輸送管の上流側に向くよう
に傾斜させることを特徴とするものである。このよう
に、接着剤の噴出方向が輸送管の上流側に向くように傾
斜していると、従来の如く輸送管内の気流に対して略直
角に接着剤を噴出させるのと異なり、カルマン渦列の発
生条件が損なわれるため、明瞭で強力なカルマン渦列の
発生が見られず、更にまた、上流側へ向けて気流に対
抗、衝突する形で噴出された接着剤は、気流の圧力で吹
きちぎられて輸送管内に広く飛散するので、管内壁に付
着するのが有効に防止される。

【００１１】なお、本発明において、接着剤の噴出方向
を粉粒体輸送管の上流側に向くように傾斜させる場合、
接着剤の噴出中心軸と輸送管中心軸のなす角度を３０°
以上、７０°以下とすることが推奨される。上記傾斜角
度が３０°未満であると、噴出される接着剤の流れが輸
送管の内壁面に近いため、気流で吹き分けられた接着剤
が輸送管の内壁面に付着しやすくなり、好ましくない。
また、７０°を超えると、傾斜させる効果が少なく、従
来の略直角であるのと同様にカルマン渦列を発生しやす
くなる。

【００１２】なお、接着剤の付着防止効果を一層増大さ
せるため、粉粒体輸送管内の気流と接着剤との混合部付
近の輸送管に超音波等の振動を加えることも推奨され
る。

【００１３】本発明方法の最も代表的な形態において
は、輸送管内を搬送される粉粒体は解繊された木材ファ
イバーであり、輸送管内へ噴出される接着剤は有機イソ
シアネートである。

【００１４】上記方法を好適に実施するための本発明に
係る装置は、接着剤噴出ノズルを、その噴出方向が粉粒
体輸送管の上流側に向くように輸送管に対して傾斜して
取り付けたことを特徴とする。接着剤噴出ノズルの傾斜
角度は、接着剤噴出ノズルの噴出中心軸と輸送管中心軸
のなす角度を３０°以上、７０°以下とすることが推奨
される。また、粉粒体輸送管内の気流と接着剤の混合部
付近の輸送管に振動を加える装置を設けることが推奨さ
れる。更にまた、接着剤の付着防止効果を増大させるた
め、粉粒体輸送管内の気流と接着剤の混合部付近の輸送
管の内壁面にポリテトラフルオルエチレンによるコーテ
ィングを施したり、溶射処理を施すことも推奨される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施例
について説明する。図１は、本発明に係る粉粒体に接着
剤をまぶす方法を実施する装置の一実施例の基本構成
を、輸送管中心軸及び噴出ノズル中心軸を含む面（ＺＸ
面）に沿って切断した状態において示す縦断面図、図２
は、図１に示した実施例の一部破断上面図、図３は、も
う一つの実施例を示す縦断面図である。

【００１６】この図１及び図２に示した本発明に係るま
ぶし付け装置１０においては、輸送管１１内を、解繊さ
れた木材ファイバー等の粉粒体１４が高圧蒸気の気流に
よってＺ軸方向、即ち輸送管路の中心軸方向に沿って、
図中左側から右側へ矢印の方向に輸送されている。接着
剤噴出ノズル１２からは、輸送管内へ向けて接着剤１３
が噴出されるが、本発明における噴出ノズル１２は、図
示する如くその噴出方向が輸送管１１の上流側に向くよ
うに、輸送管１１に対して傾斜して取り付けてある。そ
のため、噴出ノズル１２から噴出される接着剤１３は気
流に対抗、衝突する形で噴出され、気流の圧力で吹きち
ぎられて輸送管内に広く飛散し、管内壁の特定箇所に付
着することがない。特に、従来の如く輸送管内の気流に
対して略直角に接着剤を噴出させる場合と異なり、明瞭
で強力なカルマン渦列の発生がないため、接着剤１３の
蛇行が生じず、管内壁への接着剤の付着を有効に防止で
きる。

【００１７】接着剤噴出ノズル１２の望ましい傾斜角度
は、粉粒体を搬送する気流の速度や、噴出ノズルから噴
出される接着剤の粘度、噴出量、噴出速度等々によって
異なるが、一般的には、図１に示す如く、噴出ノズル１
２の噴出中心軸と輸送管１１の中心軸のなす角度αが３
０°以上、７０°以下となるように設定することが推奨
される。上記傾斜角度αが３０°未満であると、噴出さ
れた接着剤１３の流れが輸送管の噴出ノズル側の内壁面
（図１において上側の内壁面）に近くなるため、気流で
吹き分けられた接着剤が付着しやすくなり、また、αが
７０°を超えると、傾斜させる効果が少なく、従来と同
様にカルマン渦列を発生し、接着剤の流れが蛇行して輸
送管の内壁面に付着するので、いずれも好ましくない。

【００１８】図３に示した実施例は、輸送管１１内の搬
送気流と接着剤１３とが混合する領域近くの輸送管に振
動を加えるため、当該領域の輸送管の外周壁と図示しな
い固定部材との間に超音波振動装置１５を介在させた例
を示している。超音波振動装置に限らず、それより低周
波のバイブレーターを取り付けるようにしてもよい。輸
送管１１にこのような振動が付与されていると、その内
壁面近くの気体も振動し、管内壁に向けて接近する接着
剤の粒子も振動して、それらの粒子の管内壁面への付着
防止効果が一層向上する。

【００１９】更にまた、図３に示した実施例において
は、輸送管１１内の搬送気流と接着剤１３との混合領域
部分の管内壁面に、ポリテトラフルオルエチレン（商標
名「テフロン」）によるコーティング１６又は溶射処理
が施してある。ポリテトラフルオルエチレンは、その表
面の摩擦係数が低いため、接着剤の付着防止効果が大き
い。なお、図３に示した実施例では、超音波振動装置１
５及びポリテトラフルオルエチレンによるコーティング
１６を併用したが、いずれか一方のみを用いることも自
由である。

【００２０】なお、本発明は、最も代表的には、解繊さ
れた木材ファイバーに有機イソシアネートをまぶし付け
るために好適に利用できるが、これら以外の粉粒体や接
着剤にも適用し得ることは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成されるから、本
発明によるときは、粉粒体の輸送管路の内壁面に接着剤
が付着することがなく、このため輸送管路の閉塞を防止
又は著しく遅延させることができ、まぶし付け装置を長
時間に亘って連続運転し得る方法及び装置を提供し得る
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る粉粒体に接着剤をまぶす方法を実
施する装置の一実施例の基本構成を、輸送管中心軸及び
噴出ノズル中心軸を含む面に沿って切断した状態におい
て示す縦断面図である。

【図２】図１に示した実施例の一部破断上面図である。

【図３】本発明に係るもう一つの実施例を示す縦断面図
である。

【図４】公知のまぶし付け装置の作動を説明する縦断面
図である。

【図５】図４に示した装置の一部破断上面図である。

【図６】図４に示した装置の軸直角（Ａ−Ａ）断面図で
ある。

【符号の説明】

１０本発明に係る接着剤まぶし付け装置１１粉粒体輸送管１２接着剤噴出ノズル１３接着剤１４粉粒体１５超音波振動装置１６コーティング２０従来公知の接着剤まぶし付け装置２５カルマン渦列

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅原正紀神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井化学株式会社内 (72)発明者村田尚洋神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井化学株式会社内 (72)発明者伊藤武志神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井化学株式会社内 (72)発明者重田一誠神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井化学株式会社内 (72)発明者轟秀樹神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井化学株式会社内Ｆターム(参考） 4D073 AA07 BB03 CA06 CA18 CB02 CB30 DB50 4D075 AA04 AA34 DA40 DB21 DC02 DC03 4F033 AA13 BA03 DA01 EA01 LA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉粒体輸送管（１１）内の気流中に接着剤
（１３）を噴出し、粉粒体（１４）に接着剤（１３）を
まぶす方法において、接着剤（１３）の噴出方向を、粉
粒体輸送管（１１）の上流側に向くように傾斜させるこ
とを特徴とする上記の粉粒体に接着剤をまぶす方法。
【請求項２】接着剤の噴出中心軸と輸送管中心軸のなす
角度（α）を３０°以上、７０°以下とする請求項１に
記載の粉粒体に接着剤をまぶす方法。
【請求項３】粉粒体輸送管内の気流と接着剤の混合部付
近の輸送管に振動を加える請求項１又は２に記載の粉粒
体に接着剤をまぶす方法。
【請求項４】粉粒体（１４）が、解繊された木材ファイ
バーである請求項１ないし３のいずれか一に記載の粉粒
体に接着剤をまぶす方法。
【請求項５】接着剤が有機イソシアネートから成る請求
項１ないし４のいずれか一に記載の粉粒体に接着剤をま
ぶす方法。
【請求項６】粉粒体輸送管（１１）内の気流中に接着剤
（１３）を噴出し、粉粒体（１４）に接着剤（１３）を
まぶす装置（１０）において、接着剤噴出ノズル（１
２）を、その噴出方向が粉粒体輸送管（１１）の上流側
に向くように輸送管（１１）に対して傾斜して取り付け
たことを特徴とする上記の粉粒体に接着剤をまぶす装
置。
【請求項７】接着剤噴出ノズルの噴出中心軸と輸送管中
心軸のなす角度（α）を３０°以上、７０°以下とした
請求項６に記載の粉粒体に接着剤をまぶす装置。
【請求項８】粉粒体輸送管内の気流と接着剤の混合部付
近の輸送管に振動を加える装置（１５）を設けた請求項
６又は７に記載の粉粒体に接着剤をまぶす装置。
【請求項９】粉粒体輸送管内の気流と接着剤の混合部付
近の輸送管の内壁面にポリテトラフルオルエチレンによ
るコーティング（１６）を施した請求項６ないし８のい
ずれか一に記載の粉粒体に接着剤をまぶす装置。