JP2001137683A - 粉体表面改質装置 - Google Patents
粉体表面改質装置Info
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- JP2001137683A JP2001137683A JP32195299A JP32195299A JP2001137683A JP 2001137683 A JP2001137683 A JP 2001137683A JP 32195299 A JP32195299 A JP 32195299A JP 32195299 A JP32195299 A JP 32195299A JP 2001137683 A JP2001137683 A JP 2001137683A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、改質剤を噴霧された粉体が装置内
壁面に付着することなく、少量の改質剤噴霧時でも円周
状に均一噴霧することが可能な粉体表面改質装置を提供
するものである。 【解決手段】 粉体受入口と改質剤受入口と噴霧用空気
受入口と壁面流用空気受入口と改質剤出口と改質剤噴霧
口と壁面空気流出口と改質粉体出口と管路とで少なくと
も構成される粉体表面改質装置であり、管路内に向かっ
て改質剤噴霧口が開口しており、壁面空気流出口が管路
内壁に沿った空気流を形成する方向に開口しており、壁
面空気流出口が改質剤噴霧口よりも改質粉体出口側に設
けられている事を特徴とする粉体表面改質装置である。
壁面に付着することなく、少量の改質剤噴霧時でも円周
状に均一噴霧することが可能な粉体表面改質装置を提供
するものである。 【解決手段】 粉体受入口と改質剤受入口と噴霧用空気
受入口と壁面流用空気受入口と改質剤出口と改質剤噴霧
口と壁面空気流出口と改質粉体出口と管路とで少なくと
も構成される粉体表面改質装置であり、管路内に向かっ
て改質剤噴霧口が開口しており、壁面空気流出口が管路
内壁に沿った空気流を形成する方向に開口しており、壁
面空気流出口が改質剤噴霧口よりも改質粉体出口側に設
けられている事を特徴とする粉体表面改質装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、粉体の表面を被
覆する装置に関するものである。
覆する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラスチックの強度や電気的特性の向上
を目的として、セラミックスなどの無機質材料を混入し
て複合材料とする事が広く行われている。このとき、有
機質材料であるプラスチックと無機質材料であるセラミ
ックとは、その性質の違いから界面での密着性が悪く、
複合材料として均一に分散・混合させ所望の物性を得る
ことが難しい場合がある。
を目的として、セラミックスなどの無機質材料を混入し
て複合材料とする事が広く行われている。このとき、有
機質材料であるプラスチックと無機質材料であるセラミ
ックとは、その性質の違いから界面での密着性が悪く、
複合材料として均一に分散・混合させ所望の物性を得る
ことが難しい場合がある。
【０００３】そこで、例えばシラン系カップリング剤を
代表とするカップリング処理により、有機質材料と無機
質材料を界面で化学的に結合させるための表面改質が行
われている。また、複合材料の分野に限らず、金属材
料、光学素子、電極、繊維、人工臓器に至るまで、粉体
（固体）の表面を化学的に被覆する表面の改質が行われ
ており、粉体表面が改質剤で十分に覆われ、かつ粉体同
士が凝集しないような表面改質法が様々に開示されてい
る。（例えば、特許第２７６３８０６号公報、特開平６
−１９０２６１号公報等） また、特開平１０−５６８９号公報には、スパイラル流
を発生させるノズルで分散させた粉体に、環状ノズルか
ら改質剤を噴霧させる方法が記載されている。
代表とするカップリング処理により、有機質材料と無機
質材料を界面で化学的に結合させるための表面改質が行
われている。また、複合材料の分野に限らず、金属材
料、光学素子、電極、繊維、人工臓器に至るまで、粉体
（固体）の表面を化学的に被覆する表面の改質が行われ
ており、粉体表面が改質剤で十分に覆われ、かつ粉体同
士が凝集しないような表面改質法が様々に開示されてい
る。（例えば、特許第２７６３８０６号公報、特開平６
−１９０２６１号公報等） また、特開平１０−５６８９号公報には、スパイラル流
を発生させるノズルで分散させた粉体に、環状ノズルか
ら改質剤を噴霧させる方法が記載されている。
【０００４】この方法は、スパイラル流で粉体を分散さ
せることにより、特に粒径の小さい粉体が、その凝集を
解かれた状態で改質剤を噴霧させることのできる優れた
方法であるが、なお、改質剤を噴霧した粉体が装置内壁
面に付着すること及び、改質剤の流量が少量の場合に、
環状ノズルから均一に噴霧できない等の課題があった。
せることにより、特に粒径の小さい粉体が、その凝集を
解かれた状態で改質剤を噴霧させることのできる優れた
方法であるが、なお、改質剤を噴霧した粉体が装置内壁
面に付着すること及び、改質剤の流量が少量の場合に、
環状ノズルから均一に噴霧できない等の課題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、改質剤を噴
霧した粉体が装置内壁面に付着することなく、少量の改
質剤噴霧でも円周状に均一噴霧することが可能な粉体表
面改質装置を提供するものである。
霧した粉体が装置内壁面に付着することなく、少量の改
質剤噴霧でも円周状に均一噴霧することが可能な粉体表
面改質装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、粉体
受入口と改質剤受入口と噴霧用空気受入口と壁面流用空
気受入口と改質剤出口と改質剤噴霧口と壁面空気流出口
と改質粉体出口と管路とで少なくとも構成される粉体表
面改質装置であり、管路内に向かって改質剤噴霧口が開
口しており、壁面空気流出口が管路内壁に沿った空気流
を形成する方向に開口しており、壁面空気流出口が改質
剤噴霧口よりも改質粉体出口側に設けられている事を特
徴とする粉体表面改質装置である。
受入口と改質剤受入口と噴霧用空気受入口と壁面流用空
気受入口と改質剤出口と改質剤噴霧口と壁面空気流出口
と改質粉体出口と管路とで少なくとも構成される粉体表
面改質装置であり、管路内に向かって改質剤噴霧口が開
口しており、壁面空気流出口が管路内壁に沿った空気流
を形成する方向に開口しており、壁面空気流出口が改質
剤噴霧口よりも改質粉体出口側に設けられている事を特
徴とする粉体表面改質装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例の１つであ
る図１で説明する。図中の（１）は粉体受入口、（２）
は改質剤受入口、（３）は噴霧用空気受入口、（４）は
壁面空気流用空気受入口、（５）は改質剤噴霧口、
（６）は壁面空気流出口、（７）は改質粉体出口、さら
に（８）は改質剤出口である。本発明の粉体受入口
（１）は、分散された粉体が一定の量で供給されるシス
テムの接続口であり、その形状はフランジ状やホースニ
ップル状等があり特に限定するものではなく、またスク
リューフィーダーなどの供給機が接続されている場合も
ある。また、本発明の装置の前段に、例えば特開平５−
２９３４０７号公報に開示されるような粉体分散用の粉
体ノズルを設置することもできる。
る図１で説明する。図中の（１）は粉体受入口、（２）
は改質剤受入口、（３）は噴霧用空気受入口、（４）は
壁面空気流用空気受入口、（５）は改質剤噴霧口、
（６）は壁面空気流出口、（７）は改質粉体出口、さら
に（８）は改質剤出口である。本発明の粉体受入口
（１）は、分散された粉体が一定の量で供給されるシス
テムの接続口であり、その形状はフランジ状やホースニ
ップル状等があり特に限定するものではなく、またスク
リューフィーダーなどの供給機が接続されている場合も
ある。また、本発明の装置の前段に、例えば特開平５−
２９３４０７号公報に開示されるような粉体分散用の粉
体ノズルを設置することもできる。
【０００８】本発明の改質剤受入口（２）は、定量供給
される改質剤を受け入れる口であり、その形状は図１に
示されるような雌ねじ形状でも、ホースニップルのよう
な形状でも良く特に限定はしない。
される改質剤を受け入れる口であり、その形状は図１に
示されるような雌ねじ形状でも、ホースニップルのよう
な形状でも良く特に限定はしない。
【０００９】本発明の噴霧用空気受入口（３）は、改質
剤を霧状に噴霧させるための空気を導入するための受入
口であり、これも改質剤受入口（２）と同様に、特にそ
の形状について限定はしないが、粉体の表面に改質剤を
均一に被覆させるには、改質剤噴霧口（５）から噴霧さ
せる改質剤の大きさが粉体の大きさより十分に小さいこ
とが重要であり、このことを達成するための手段として
は、噴霧用空気流量を改質剤供給量よりも十分に大きく
することが必要である。従って、噴霧用空気受入口
（３）は改質剤受入口（２）よりも大きいことが望まし
い。
剤を霧状に噴霧させるための空気を導入するための受入
口であり、これも改質剤受入口（２）と同様に、特にそ
の形状について限定はしないが、粉体の表面に改質剤を
均一に被覆させるには、改質剤噴霧口（５）から噴霧さ
せる改質剤の大きさが粉体の大きさより十分に小さいこ
とが重要であり、このことを達成するための手段として
は、噴霧用空気流量を改質剤供給量よりも十分に大きく
することが必要である。従って、噴霧用空気受入口
（３）は改質剤受入口（２）よりも大きいことが望まし
い。
【００１０】本発明の壁面流用空気受入口（４）は、本
発明の最大のポイントである壁面空気流を発生させるた
めの空気を供給する口であり、これも改質剤受入口
（２）及び噴霧用空気受入口（３）と同様に、特にその
形状について限定はしないが、一般に壁面に沿う流れを
作り出すためには、その流速を速くした方が良く、その
空気の供給は、コンプレッサーのような高圧のポンプが
望ましいので、供給機との接続から壁面空気流出口
（６）までの構造は、高圧に耐えうるものであることが
望ましい。
発明の最大のポイントである壁面空気流を発生させるた
めの空気を供給する口であり、これも改質剤受入口
（２）及び噴霧用空気受入口（３）と同様に、特にその
形状について限定はしないが、一般に壁面に沿う流れを
作り出すためには、その流速を速くした方が良く、その
空気の供給は、コンプレッサーのような高圧のポンプが
望ましいので、供給機との接続から壁面空気流出口
（６）までの構造は、高圧に耐えうるものであることが
望ましい。
【００１１】本発明の改質剤噴霧口（５）は、改質剤受
入口（２）から供給された改質剤と噴霧用空気受入口
（３）から供給された空気とが混合され霧状となって粉
体に噴霧するための噴霧口であり、その形状は、管路壁
面の周囲に数ヶ所取り付けられたスプレーノズルでも良
く、また、第１図のような環状のノズルでも良い。そし
てその噴霧角度は特に限定しないが、粉体の流れ方向と
のなす角度αは１０〜９０゜が好ましく、さらに好まし
い角度は２０〜６０゜の範囲である。
入口（２）から供給された改質剤と噴霧用空気受入口
（３）から供給された空気とが混合され霧状となって粉
体に噴霧するための噴霧口であり、その形状は、管路壁
面の周囲に数ヶ所取り付けられたスプレーノズルでも良
く、また、第１図のような環状のノズルでも良い。そし
てその噴霧角度は特に限定しないが、粉体の流れ方向と
のなす角度αは１０〜９０゜が好ましく、さらに好まし
い角度は２０〜６０゜の範囲である。
【００１２】これらのノズルからは、改質剤が粉体の流
れ方向に垂直な管路断面内で均一に噴霧される事が望ま
しく、従って、改質剤出口（８）は上方を向いており、
その高さが同一水平面上に存在することが望ましい。こ
のことによって改質剤が液状の場合には気泡を混入する
ことなく、改質剤出口（８）から均等に噴霧させること
ができ、一部の粉体に多くの改質剤が被覆されたり、改
質剤同士で固化してしまうことをなくすことができる。
れ方向に垂直な管路断面内で均一に噴霧される事が望ま
しく、従って、改質剤出口（８）は上方を向いており、
その高さが同一水平面上に存在することが望ましい。こ
のことによって改質剤が液状の場合には気泡を混入する
ことなく、改質剤出口（８）から均等に噴霧させること
ができ、一部の粉体に多くの改質剤が被覆されたり、改
質剤同士で固化してしまうことをなくすことができる。
【００１３】本発明の壁面空気流出口（６）は、改質剤
を噴霧した粉体が壁面へ付着する事を防ぐため、壁面に
沿って流れる空気流を形成する空気の出口であり、その
形状は第１図のように環状としても良いが、他にも、例
えば第２図のように、小径の円形状の出口を空気の流れ
が管内壁に沿うように円周状に配列しても良い。そして
その噴出角度は特に限定しないが、粉体の流れ方向との
なす角度θが−４５〜９０゜が好ましく、さらに好まし
くは０〜３０゜の範囲である。第２図は、噴出角度がマ
イナスの値をとる例を示したもので、壁面空気流出口
（６）が壁面よりも管中心よりに設置されている場合に
は、この値がマイナスとなる方が望ましい。
を噴霧した粉体が壁面へ付着する事を防ぐため、壁面に
沿って流れる空気流を形成する空気の出口であり、その
形状は第１図のように環状としても良いが、他にも、例
えば第２図のように、小径の円形状の出口を空気の流れ
が管内壁に沿うように円周状に配列しても良い。そして
その噴出角度は特に限定しないが、粉体の流れ方向との
なす角度θが−４５〜９０゜が好ましく、さらに好まし
くは０〜３０゜の範囲である。第２図は、噴出角度がマ
イナスの値をとる例を示したもので、壁面空気流出口
（６）が壁面よりも管中心よりに設置されている場合に
は、この値がマイナスとなる方が望ましい。
【００１４】このようにして発生させた壁面空気流は、
壁面近傍にあたかも空気流によるクッション層を形成
し、改質粉体が壁面に向かって飛散してきても、その衝
突を防ぐ働きをする。従って、改質剤によって濡れた改
質粉体が壁面に衝突し付着することを防ぐことができ
る。このためには改質剤噴霧口（５）と壁面空気流出口
（６）との距離は小さいことが望ましく、その範囲は１
〜３０ｍｍ程度であることが好ましい。
壁面近傍にあたかも空気流によるクッション層を形成
し、改質粉体が壁面に向かって飛散してきても、その衝
突を防ぐ働きをする。従って、改質剤によって濡れた改
質粉体が壁面に衝突し付着することを防ぐことができ
る。このためには改質剤噴霧口（５）と壁面空気流出口
（６）との距離は小さいことが望ましく、その範囲は１
〜３０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００１５】本発明の改質粉体出口（７）は、改質され
た粉体を排出する出口であるが、その口径は、粉体受入
口（１）の口径よりも大きい方が、壁面空気流出口
（６）からの壁面空気流が形成されやすく、改質された
粉体の壁面付着や衝突を防ぎ、粉体の凝結、破砕さらに
表面被覆層の剥離を防止する効果が大きくなる。すなわ
ち、壁面空気流出口（６）以後の管径は、それ以前の管
径よりも大きいことが好ましい。
た粉体を排出する出口であるが、その口径は、粉体受入
口（１）の口径よりも大きい方が、壁面空気流出口
（６）からの壁面空気流が形成されやすく、改質された
粉体の壁面付着や衝突を防ぎ、粉体の凝結、破砕さらに
表面被覆層の剥離を防止する効果が大きくなる。すなわ
ち、壁面空気流出口（６）以後の管径は、それ以前の管
径よりも大きいことが好ましい。
【００１６】改質粉体出口（７）から排出された改質粉
体は、壁面空気流と共に配管系を流れ、空気輸送によっ
て運ばれる過程で乾燥し再凝集を防ぐことができる。従
って、壁面空気流を形成する空気は温風を用いることも
でき、さらに噴霧用及び壁面流用の気体も空気に限るも
のではなく、例えば防爆を目的とした場合には、不活性
気体を用いることもできる。また、改質粉体出口（７）
の形状は、粉体受入口（１）と同様に何ら制限されるも
のではない。さらに、本発明の装置に用いられる改質剤
は液体が好ましいが、もちろん固体（粉体）を用いるこ
ともできる。
体は、壁面空気流と共に配管系を流れ、空気輸送によっ
て運ばれる過程で乾燥し再凝集を防ぐことができる。従
って、壁面空気流を形成する空気は温風を用いることも
でき、さらに噴霧用及び壁面流用の気体も空気に限るも
のではなく、例えば防爆を目的とした場合には、不活性
気体を用いることもできる。また、改質粉体出口（７）
の形状は、粉体受入口（１）と同様に何ら制限されるも
のではない。さらに、本発明の装置に用いられる改質剤
は液体が好ましいが、もちろん固体（粉体）を用いるこ
ともできる。
【００１７】
【実施例】図１に示す装置を用い、球状シリカの表面被
覆処理を行った。使用した球状シリカは、平均粒径５０
μｍのもので、粉体受入口（１）より供給量約３ｋｇ／
ｍｉｎで空気輸送により供給・分散させた。
覆処理を行った。使用した球状シリカは、平均粒径５０
μｍのもので、粉体受入口（１）より供給量約３ｋｇ／
ｍｉｎで空気輸送により供給・分散させた。
【００１８】次に、改質剤受入口（２）から、５０％ア
ミノシランカップリング剤溶液を２０ｍｌ／ｍｉｎの流
量で供給した。また、噴霧用空気受入口（３）および壁
面流用空気受入口（４）には、どちらも３ｋｇ／ｃｍ2
の加圧空気を供給し、球状シリカの表面を被覆した。
ミノシランカップリング剤溶液を２０ｍｌ／ｍｉｎの流
量で供給した。また、噴霧用空気受入口（３）および壁
面流用空気受入口（４）には、どちらも３ｋｇ／ｃｍ2
の加圧空気を供給し、球状シリカの表面を被覆した。
【００１９】上記の方法により表面改質された球状シリ
カは凝集は認められず、均一に被覆されていた。また、
装置内部の付着も認められず、本装置が粉体表面改質装
置として良好に機能していることが確認された。
カは凝集は認められず、均一に被覆されていた。また、
装置内部の付着も認められず、本装置が粉体表面改質装
置として良好に機能していることが確認された。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明の粉体表面改質装
置により、改質剤を噴霧された粉体が装置内壁面に付着
する現象及び改質剤の流量が少量の場合に、環状ノズル
からの噴霧が均一に噴霧できないことによる不均一な表
面被覆等の課題を解決することができた。さらに本発明
は連続的に表面の改質を行いながら、乾燥や輸送が行え
る優れた方法であり、その工業的な価値はきわめて高い
ものである。
置により、改質剤を噴霧された粉体が装置内壁面に付着
する現象及び改質剤の流量が少量の場合に、環状ノズル
からの噴霧が均一に噴霧できないことによる不均一な表
面被覆等の課題を解決することができた。さらに本発明
は連続的に表面の改質を行いながら、乾燥や輸送が行え
る優れた方法であり、その工業的な価値はきわめて高い
ものである。
【図１】本発明の一実施例を示す断面の概略図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す断面の概略図であ
る。
る。
１．粉体受入口 ２．改質剤受入口 ３．噴霧用空気受入口 ４．壁面流用空気受入口 ５．改質剤噴霧口 ６．壁面空気流出口 ７．改質粉体出口 ８．改質剤出口
Claims (4)
- 【請求項１】 粉体受入口と改質剤受入口と噴霧用空気
受入口と壁面流用空気受入口と改質剤出口と改質剤噴霧
口と壁面空気流出口と改質粉体出口と管路とで少なくと
も構成される粉体表面改質装置であり、管路内に向かっ
て改質剤噴霧口が開口しており、壁面空気流出口が管路
内壁に沿った空気流を形成する方向に開口しており、壁
面空気流出口が改質剤噴霧口よりも改質粉体出口側に設
けられている事を特徴とする粉体表面改質装置。 - 【請求項２】 改質剤出口が上方を向いており、その出
口の高さが同一水平面上に存在する請求項１記載の粉体
表面改質装置。 - 【請求項３】 改質剤噴霧口と壁面空気流出口との距離
が１〜３０ｍｍである請求項１又は２記載の粉体表面改
質装置。 - 【請求項４】 粉体の流れ方向において、壁面空気流出
口以後の管径が、それ以前の管径よりも大きい請求項１
〜３記載のいずれかの粉体表面改質装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32195299A JP2001137683A (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 粉体表面改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32195299A JP2001137683A (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 粉体表面改質装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001137683A true JP2001137683A (ja) | 2001-05-22 |
Family
ID=18138270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32195299A Pending JP2001137683A (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 粉体表面改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001137683A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006326572A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-12-07 | Fujifilm Holdings Corp | 成膜方法 |
| JP2018086624A (ja) * | 2016-11-28 | 2018-06-07 | 株式会社Flosfia | 成膜装置および成膜方法 |
| CN111001362A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-14 | 宜昌汇富硅材料有限公司 | 表面改性装置 |
-
1999
- 1999-11-12 JP JP32195299A patent/JP2001137683A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006326572A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-12-07 | Fujifilm Holdings Corp | 成膜方法 |
| JP2018086624A (ja) * | 2016-11-28 | 2018-06-07 | 株式会社Flosfia | 成膜装置および成膜方法 |
| CN111001362A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-14 | 宜昌汇富硅材料有限公司 | 表面改性装置 |
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