JP2001038184A - 浸漬型分散機 - Google Patents
浸漬型分散機Info
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Abstract
う浸漬型分散機において、高分散できる分散機を提供す
る。 【解決手段】 分散室に、筒状のロ−タ−(15)と、この
ロ−タ−の内外面を包み込む外周ステ−タ−(9)と内
周ステ−タ−(10)を設ける。上記外周ステ−タ−(9)
と内周ステ−タ−(10)間に形成された処理間隙(12)に分
散媒体(11)を収納する。上記ロ−タ−(15)を回転させる
と、分散室内でアニュラ−タイプの分散処理が行われ、
処理材料を高分散することができる。
Description
理材料(ミルベ−ス)を分散する湿式分散処理にに関
し、特に分散媒体を分散室内に収納し、この分散室を処
理材料中に浸漬させて分散処理を行う浸漬型分散機に係
るものである。
浸漬してバッチ式に分散処理を行うようにした種々の分
散機が知られている。例えば、特公昭59−46665
号公報、特公昭62−16687号公報、特公平5−8
2253号公報、特公平6−73620号公報、特公平
8−17930号公報等には、この種の分散機が記載さ
れている。これらの公知の装置では、分散室内で分散媒
体を攪拌する手段として、ピンやペッグ等を用いている
ので、処理材料中の固体粒子の微粒子化が不充分である
場合が多く、例えば分散生成物の粒径が10μm 程度に
しか分散できないものもあった。
分散媒体が運動する空間を駆動軸が貫通しているので、
貫通部に分散媒体が目詰まりしたり、該貫通部から分散
媒体が流出するおそれがあった。
上記のような浸漬型分散機において、分散度をさらに高
めることができるようにした浸漬型分散機を提供するこ
とである。
処理材料の流動と分散室内での分散媒体の流動を独自に
制御でき、さらに分散室内に収納した分散媒体の目詰ま
りや流出を防止できるようにした浸漬型分散機を提供す
ることである。
浸漬型分散機の分散度を超えてさらに高分散できるよう
にするには、分散室内での分散型式がアニュラ−タイプ
となるように分散室内に筒状のロ−タ−と該ロ−タ−の
外周,内周を囲む外周ステ−タ−及び内周ステ−タ−を
設け、該ロ−タ−が回転する環状の処理間隙内で分散媒
体を循環させ、分散処理された処理材料が分散室から吐
出され、タンクの循環流に乗って再び該分散室内に吸引
され、上記アニュラ−タイプの分散処理を繰り返すこと
により達成できることが分かった。
納したタンク内に分散媒体を入れた分散室を浸漬し、処
理材料を該分散室内に循環させ、上記分散室内で運動す
る分散媒体により処理材料を分散するようにした浸漬型
分散機において、上記分散室は筒状の外周ステ−タ−の
内方に筒状の内周ステ−タ−を設けて形成した環状の処
理間隙を有し、該処理間隙内を外側間隙と内側間隙に区
画するよう駆動軸で回転される筒状のロ−タ−を上記処
理間隔に挿入し、上記駆動軸に連絡する軸流軸を上記内
周ステ−タ−の内側に挿通し、該軸流軸に上記分散室の
上記処理間隙に上記処理材料を流入させるよう該処理材
料を流動させる軸流翼を設け、上記処理間隙内に収納さ
れた分散媒体が上記処理材料の流動に伴って上記外側間
隙を通り内側間隙に流れ上記外側間隙に還流するよう上
記ロ−タ−に循環口を形成し、上記内周ステ−タ−に処
理材料の吐出口を形成し、該吐出口に分散媒体を処理材
料から分離するスクリ−ンを設けたことを特徴とする浸
漬型分散機が提供され、上記課題が解決される。
の軸流翼を回転する軸流軸を、ロ−タ−を回転する駆動
軸内に貫通させて該駆動軸と軸流軸を別々の駆動源に連
結された同芯2軸構造とし、各軸の回転を独自に制御で
きるようにした浸漬型分散機が提供され、上記課題が解
決される。
記外周ステ−タ−、内周ステ−タ−等の適宜部位に凹
凸、突起、螺旋溝その他の流動制御面を形成し、分散媒
体による衝撃力や摩砕力をさらに効率的に処理材料に作
用させ、高分散できるようにした浸漬型分散機が提案さ
れ、上記課題が解決される。
タンク(1)に対して昇降可能に設けられたフレ−ム
(2)の下方には、該フレ−ム(2)が降下した際、タ
ンク(1)内の処理材料(3)中に浸漬するように分散
室(4)がロッド(5)を介して設けられている。
取付けられる上面板(6)と、ステ−(7)を介して該
上面板(6)に連結された下面(底面)板(8)を有
し、該上面板(6)、下面板(8)間に筒状の外周ステ
−タ−(9)が設けられている。該外周ステ−タ−
(9)の内方には筒状の内周ステ−タ−(10)が設けられ
ており、これによりステ−タ−(9),(10)間に分散媒体
(11)・・・を収納する有底で環状の処理間隙(12)を形成
している。なお、図において、上記内周ステ−タ−(10)
は、上記下面板(8)の中央部に挿通孔を形成するよう
に該下面板と一体に形成されているが、該下面板(8)
と別体に形成してから該下面板に取付けるようにしても
よい。また、上記各ステ−タ−(9),(10)は円筒状に形
成されているが、適宜の多角筒状に形成することもでき
る。
側間隙(13)と内側間隙(14)に区画し、先端側で外側間隙
(13)と内側間隙(14)を連通するよう筒状のロ−タ−(15)
が処理間隙の開口側から挿入されている。該ロ−タ−(1
5)は駆動軸(16)の下端に取付けられ、図示を省いたモ−
タ−により該駆動軸(16)を回転することにより上記処理
間隙(12)内で回転する。図において、該ロ−タ−(15)は
円筒状に形成してあるが、適宜の多角筒状に形成しても
よい。なお、上記処理間隙(12)の幅、特に外側間隙(13)
の幅は、通常のアニュラ−タイプの分散の場合と同様に
分散媒体によるずり力を処理材料に効率よく作用できる
適宜の幅に構成することが好ましい。
筒状のロ−タ−本体(17)の上部内方に連結体(18)を嵌着
してボルト(19)で固着し、該連結体(18)をロ−タ−端面
部(20)に嵌着してボルト(21)で固着してある。この際、
上記連結体(18)に形成した受溝(22)を、上記ロ−タ−端
面部(20)に取付けた係合片(23)に係合して回り止めして
ある。上記駆動軸(16)の端部は、上記ロ−タ−端面部(2
0)に回り止めして挿入され、ナット(24)で固着されてい
る。
(10)の内方に挿入された軸流軸(25)が取付けられ、上記
駆動軸(16)とともに該軸流軸(25)が回転するよう構成さ
れている。該軸流軸(25)を駆動軸から分離して設けれ
ば、上記駆動軸(16)の回転と独立して軸流軸を回転させ
ることもできる。図3は、軸流軸と駆動軸を別々に駆動
できるようにした一実施例を示してあり、図において、
上記駆動軸(16)を中空に形成し、中空部分に軸流軸(25)
を嵌挿し該駆動軸(16)と軸流軸(25)を同芯2軸状に構成
してある。上記軸流軸(25)の下部は、上記ロ−タ−(15)
の部分を貫通して内周ステ−タ−(10)の内方に延出さ
れ、上部は、上記駆動軸(16)の駆動源とは別の駆動源
(図示略)に連結されている。各軸を駆動する駆動源を
独立して制御することにより上記ロ−タ−の回転と軸流
軸の回転を変えることができる。
(20)は、略截頭円錐形状に形成され、上面に形成された
円錐状斜面を覆うように中央に流入口(26)を有する入口
部材(27)がボルト(28)で取付けられ、該ロ−タ−端面部
(20)と入口部材(27)の間に、上記外側間隙(13)に連通す
る円錐状間隙(29)が形成されている。該円錐状間隙(29)
を形成する上記ロ−タ−端面部(20)の外面及び又は上記
入口部材(27)の内面には、好ましくは上記処理間隙内の
分散媒体(11)・・・が該円錐状間隙(29)を通って上記流
入口(26)からタンク内に流出しないよう適宜の流出防止
突起が形成されている。
を示し、上記ロ−タ−端面部(20)の円錐状斜面(31)及び
筒状面(32)にわたって螺旋状に突出する流出防止突起(3
0)を形成し、上記ロ−タ−が回転した際、処理間隙(12)
から上記円錐状間隙(29)へ向かって流動しようとする分
散媒体(11)・・・が該流出防止突起(30)に当って上記処
理間隙(12)へ戻るようにしてある。なお、上記流出防止
突起は、螺旋溝等の溝を形成することにより溝縁が突起
として作用するようにしてもよい(図示略)。
理間隙に上記処理材料を流入させるようタンク内で処理
材料を流動させる軸流翼が設けられている。該軸流翼は
種々に構成することができるが、図に示す実施例におい
ては、内周ステ−タ−(10)の内方に位置する部位にかき
下げ用のブレ−ド(33)・・・を設け、その下方に軸流プ
ロペラ(34)を設け、下端にタ−ビンブレ−ド(35)を設け
てタンク内の下部から上部へ向かう矢印(A)に示すよ
うな循環流を生じさせるようにしてある。
処理材料の吐出口(36)が形成され、該吐出口(36)には分
散媒体(11)・・・を処理材料から分離するよう小孔、ス
リット、網目等の流通孔を設けたスクリ−ン(37)が形成
されている。なお、上記内周ステ−タ−(10)の上部には
シ−リングキャップ(38)をボルト(39)で固着してあり、
上記内側間隙(14)から分散媒体(11)・・・が流出しない
ようにしてある。
述の如き処理材料の循環流が生じ、これに伴って上記処
理間隙(12)内の分散媒体(11)・・・も外側間隙(13)から
内側間隙(14)へ流れる。そして、内側間隙(14)に至った
分散媒体(11)・・・が上記外側間隙(13)に還流するよう
上記ロ−タ−(15)には循環口(40)を形成してある。該循
環口(40)の形成部位、大きさ、数、形状等は適宜に構成
することができるが、図に示す実施例では、ロ−タ−本
体(17)の周面に軸方向に延びる長孔を2ヶ所設けてあ
る。
媒体(11)及び処理材料(3)の流動を制御するよう上記
外側間隙(13)や内側間隙(14)に面する各部材の表面に凹
凸、突起、長溝、螺旋溝その他の流動制御面を形成する
ことができる。そのような流動制御面(41)としては、例
えば特公平3−62449号公報に記載されているよう
なスクリュ−状の溝や、特公平4−70050号公報に
示されている如きスパイク状の突起その他の適宜の形状
に形成することができる。
材料の性状や分散効果を考慮して適宜部位に設けること
ができる。例えば、図5(A)に示すようにロ−タ−(1
5)の外面に設けたり、ロ−タ−(15)の外面及び内周ステ
−タ−(10)の外面に設けたり(同図(B))、ロ−タ−
(15)の内外面、外周ステ−タ−(9)の内面及び内周ス
テ−タ−(10)の外面に設けられる(同図(C))。
に設けると、上記分散媒体(11)・・・の運動が促進さ
れ、そのため上記円錐状間隙(29)を通って流入口(26)側
へ向かう分散媒体(11)の量も増加する傾向になる。実験
の結果によれば、上記ロ−タ−の外面の高さの約7分の
1〜約5分の1程度を平滑面(42)とし、その下方に上記
流動制御面(41)を形成するようにすると、そのような傾
向を抑制できることが確かめられた。
は、上記外周ステ−タ−(9)の外側に冷却水等の調温
媒体が循環するジャケット(43)を設けてあるが、上記ロ
−タ−等にジャケットを設けるようにしたり、いずれ側
にもジャケットを設けないようにしてもよい。
・・・を約60〜90%程度充填した分散室(4)を処
理材料(3)中に浸漬して上記駆動軸(16)を回転させる
と、上記ロ−タ−(15)は処理間隙(12)内で回転する。こ
の際、図1に示すように軸流軸(25)を上記駆動軸(16)に
連結すると軸流軸(25)も同時に回転してタンク内に処理
材料の循環流を生じさせる。また、図3に示すように、
同芯2軸状に軸流軸(25)を駆動軸(16)と分離して設けた
場合は、該軸流軸(25)を、上記駆動軸(16)の駆動源と別
の駆動源により回転することにより上記処理材料の循環
流を生じさせることができる。
室(4)の流入口(26)から処理間隙(12)の外側間隙(13)
へ入り、内側間隙(14)へ流動する。この間に、ロ−タ−
(15)により運動を与えられた分散媒体(11)は、該分散媒
体間に生じる衝撃力、摩砕力によって処理材料中の固体
粒子を微粒子化し、該微粒子は、液中に分散され、スク
リ−ン(37)を通って分散された処理材料のみがタンク内
に吐出され、以下上述の操作を繰り返すことにより所望
の分散度まで分散される。
を行ったところ、従来の浸漬型分散機ではミル内滞留時
間で50分かかるところが、本装置では5分で目標粒径
(0.2μm以下)を得ることができた。
料中に浸漬した分散室内でアニュラ−タイプの分散処理
により処理材料を分散するようにしたので、従来のピン
やペッグを用いた攪拌翼による分散に比べて高分散を行
うことができ、軸流軸を駆動軸と同芯2軸状に別体に設
けて個別に駆動するようにすると、ロ−タ−の回転とタ
ンク内の循環流を処理材料の性状に最適の状態に制御す
ることができ、その上、上記軸流軸は分散室を構成する
内周ステ−タ−の内側に挿通され、分散媒体と接触しな
いようにできるから、従来のように分散媒体の目詰まり
や流出を生じないようにできる。
し、(A)は平面図、(B)は正面図。
に設けた流動制御面を示す各説明図。
10 内周ステ−タ− 11 分散媒体 12
処理間隙 13 外側間隙 14 内側間隙 1
5 ロ−タ− 16 駆動軸 25 軸流軸 2
6 流入口 36 吐出口 37 スクリ−ン 40 循環口
41 流動制御面
5)
Claims (8)
- 【請求項1】 処理材料を収納したタンク内に分散媒体
を入れた分散室を浸漬し、処理材料を該分散室内に循環
させ、上記分散室内で運動する分散媒体により処理材料
を分散するようにした浸漬型分散機において、上記分散
室は筒状の外周ステ−タ−の内方に筒状の内周ステ−タ
−を設けて形成した環状の処理間隙を有し、該処理間隙
内を外側間隙と内側間隙に区画するよう駆動軸で回転さ
れる筒状のロ−タ−を上記処理間隙に挿入し、上記駆動
軸に連絡する軸流軸を上記内周ステ−タ−の内側に挿通
し、該軸流軸に上記分散室の上記処理間隙に上記処理材
料を流入させるよう該処理材料を流動させる軸流翼を設
け、上記処理間隙内に収納された分散媒体が上記処理材
料の流動に伴って上記外側間隙を通り内側間隙に流れ上
記外側間隙に還流するよう上記ロ−タ−に循環口を形成
し、上記内周ステ−タ−に処理材料の吐出口を形成し、
該吐出口に分散媒体を処理材料から分離するスクリ−ン
を設けたことを特徴とする浸漬型分散機。 - 【請求項2】 処理材料を収納したタンク内に分散媒体
を入れた分散室を浸漬し、処理材料を該分散室内に循環
させ、上記分散室内で運動する分散媒体により処理材料
を分散するようにした浸漬型分散機において、上記分散
室は筒状の外周ステ−タ−の内方に筒状の内周ステ−タ
−を設けて該ステ−タ−間に環状の処理間隙を有し、該
処理間隙内を外側間隙と内側間隙に区画するよう駆動軸
で回転される筒状のロ−タ−を上記処理間隙に挿入し、
上記駆動軸内に軸流軸を貫通してその下端を上記内周ス
テ−タ−の内側に挿通し、該軸流軸に上記分散室の上記
処理間隙に上記処理材料を流入させるよう該処理材料を
流動させる軸流翼を設け、上記処理間隙内に収納された
分散媒体が上記処理材料の流動に伴って上記外側間隙を
通り内側間隙に流れ上記外側間隙に還流するよう上記ロ
−タ−に循環口を形成し、上記内周ステ−タ−に処理材
料の吐出口を形成し、該吐出口に分散媒体を処理材料か
ら分離するスクリ−ンを設けたことを特徴とする浸漬型
分散機。 - 【請求項3】 上記ロ−タ−の外面に、凹凸、突起、螺
旋溝その他の流動制御面を形成した請求項1または2に
記載の浸漬型分散機。 - 【請求項4】 上記ロ−タ−の外面及び上記内周ステ−
タ−の外面に上記流動制御面を形成した請求項3に記載
の浸漬型分散機。 - 【請求項5】 上記ロ−タ−の内外面、外周ステ−タ−
の内面及び内周ステ−タ−の外面に上記流動制御面を形
成した上記流動制御面を形成した請求項3に記載の浸漬
型分散機。 - 【請求項6】 上記ロ−タ−の外面は、上部より高さの
7分の1〜5分の1の部分は平滑面であり、上記流動制
御面は該平滑面の下方に形成されている請求項3に記載
の浸漬型分散機。 - 【請求項7】 上記ロ−タ−の上部面は略円錐面に形成
され、該上部面を覆って中央に流入口を有する入口部材
が設けられ、該入口部材とロ−タ−の上部面間には上記
外側間隙に連通する円錐状間隙が形成されている請求項
1または2に記載の浸漬型分散機。 - 【請求項8】 上記円錐状間隙に面する上記ロ−タ−の
外面及び又は上記入口部材の内面には、分散媒体の流出
防止突起が形成されている請求項7に記載の浸漬型分散
機。
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Family Applications (1)
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