JP2004276504A - Method and equipment for granulating kneaded matter - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、粉体原料と樹脂原料とを混合したウェット状混練物を粒状体に成型するための造粒方法と造粒装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、造粒装置を使用して炭酸カルシウムや有機繊維等の粉体原料と液状ゴムのような樹脂原料とを混練して粒状体を形成し、この粒状体を圧縮成形ロール機に供給し、シート状に形成していた。粒状体は、個々の粒が大きいとロールに飲み込まれていかないため、できるだけ小さな粒状にしていた。
【0003】
図3は従来の造粒装置の一例を示すものであるが、具体的な公知例としては特開平9−174548号がある。
この造粒装置は、密閉可能なミキサーaの底部に底面にそって水平方向に回転する攪拌羽根bを設けるとともに胴部側面には内部に水平に突出する破砕羽根cを設けたものである。攪拌羽根bは、軸受を介してミキサーa底部を貫通する回転軸dの先端に連結してあり、回転軸dはモータeに直結するギア機構fにより回転するようになっている。また、破砕羽根cは、軸受を介してミキサーaの側面に設置したモータgに連結してある。
【0004】
前記した粉末原料や樹脂原料を必要量ずつミキサー内に投入し、攪拌羽根bを回転させるとともに破砕羽根cを回転させて両原料を混合し、練り合わせて粘土状(ウェット状)の混練物を生成する。攪拌羽根bは原料を攪拌、混合するとともに破砕羽根cは練り込み途中の原料を砕くので、全体として均一に生成した混練物が得られる。
【0005】
ミキサーaの側面下部には混練物の排出口hが形成してあり、この排出口hはシリンダiによって水平方向に往復移動する開閉弁jで開閉可能となっている。この排出口hを解放すれば、生成された混練物は回転する攪拌羽根bにはらい出されるようにして排出口hを通り、下方に設置したホッパーkを通して造粒機mに供給される。
【0006】
造粒機mは、円筒体内を回転するスクリューコンベアからなる押出機nと、内部を複数の孔あるいは複数の通路で分割した押出口oとを有している。混練物は、押出機nの回転圧力で押出口oから押し出せば、複数本の紐状体となるので、押出口oの先端部で上下動するカッターpで紐状体を所定の間隔毎に剪断することにより多数の粒状体が形成される。押出口oの下方に図示していないが受け容器を設置しておけば、粒状体は受け容器内に収容される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記する造粒装置において、ミキサーaの胴部はジャケット構造となっており、このジャケットq内に冷却水を通すことでミキサーa内を冷やすようにしているが、ミキサーa内は密閉状態であるので、湿気が多く、ミキサーa内で造粒することができないものであった。
このため、別に造粒機mを必要とするので、ミキサーaの他に造粒機mの洗浄や点検作業が必要となり、維持管理に手数と費用を要するものであった。しかも、従来の装置では、粒状体は全て排出するので、この粒状体を収容し、保管するための容器を必要とし、容器の保管場所を確保しなければならないとともに容器を運搬する作業員の労働負担が大きいものであった。
【0008】
本発明は、上記する従来の造粒装置の問題点に鑑み、ミキサー内で混練物を粒状体に成型可能とした混練物の造粒方法と装置を提供するものである。また、本発明は、成型した粒状体をミキサー内に保管しておき、必要に応じて必要量を排出することのできる造粒装置を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明混練物の造粒方法は、ミキサー1内に投入した粉体原料と樹脂原料とを攪拌羽根5により攪拌して混練物を生成し、攪拌羽根5により攪拌しながらミキサー1内を通気しつつ混練物を破砕羽根7によって粗粒体を形成する粗造粒工程と、粗粒体を破砕羽根7により細粒体を形成する最終造粒工程とからなっており、破砕羽根7は、低速回転と高速回転の切り替えが可能である。上記の方法において、あらかじめ生成した混練物をミキサー1内に投入して造粒する方法も採用できる。
【0010】
また、本発明混練物の造粒装置は、ミキサー1内に粉体原料と樹脂原料とを混練する攪拌羽根5を設けるとともに混練物を破砕する破砕羽根7を設け、ミキサー1内は空気の流通を可能として粒状体を形成し、粒状体は排出口8から排出可能としたものである。更に、ミキサー1内に粉体原料と樹脂原料とを混練する攪拌羽根5を設けるとともに混練物を破砕する破砕羽根7を設け、ミキサー1内は空気の流通を可能として粒状体を形成し、粒状体の排出口8に面して下方には定量切出し機17を設置したものである。
【0011】
上記する造粒方法あるいは造粒装置において、ミキサー1の胴部側面に設け、低速回転と高速回転との切り替えを可能とした破砕羽根7によりミキサー1内を回流する混練物を破砕するようにしてある。樹脂原料は、揮発性溶剤を含んでいる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明造粒方法あるいは造粒装置の第一の実施形態を示すものであり、ミキサー1は、攪拌機構と破砕機構とを有している。攪拌機構は、モータ2を駆動源として回転するギア機構3に直結する回転軸4の上端に攪拌羽根5を設けたものである。回転軸4は、ミキサー1の底部を軸受を介して貫通しており、攪拌羽根5はミキサー1の底面にそって水平方向に回転するようになっている。
【0013】
また、破砕機構は、ミキサー1の胴部側面に設置したモータ6の回転軸に破砕羽根7を設けたものである。回転軸は、軸受を介してミキサー1の胴部を貫通しており、破砕羽根7はミキサー1の中央部に向けてある。そして、ミキサー1の胴部下方に設けた排出口8は、シリンダ9操作により往復移動する開閉弁10によって開閉可能であり、胴部外周は水冷ジャケット11によって覆われている。
このような基本的構成は、従来の造粒装置と同じである。
【0014】
本発明においては、造粒工程中、ミキサー1内を通気し、ミキサー1内を乾燥可能とするとともに破砕羽根7は低速回転と高速回転との切り替えを可能としたことに特徴を有している。破砕羽根7の回転切り替えのために、例えば、ポールチェンジモータやインバータ等を使用することができる。また、通気のため、ミキサー1上面には空気取入れ口12と排気口13とを設け、排気口13と排気ブロワ14とは排気用パイプ15によって連結してある。尚、空気取入れ口12には塵埃の侵入を防ぐフィルタを設け、また、排気口13には原料の流出を防ぐフィルタが設けてある。
【0015】
本発明は上記の構成であり、ミキサー1内には前記の空気取入れ口12を利用して、あるいは、ミキサー1上部の蓋体16を開いて従来と同様の粉体原料と樹脂原料とを必要量ずつ投入する。その後、攪拌羽根5を回転させ、主として攪拌羽根5で原料を練り合わせて粘土状の混練物Aを生成する。練り合わせの初期段階において破砕羽根7も回転しているが、破砕羽根7は、例えば、1500〜1800rpm前後の低速で回転させ、混練物Aを破砕しながら粗造粒を行う。
【0016】
ある程度の時間が経過して粗い粒体が形成された段階(粗造粒工程)を経た後、破砕羽根3を、例えば、3000〜3600rpm前後の高速で回転させ、最終造粒工程において粗粒体を全体として1〜10mmの大きさの細かい粒体を形成する。混練物あるいは粒体は、攪拌羽根2によりミキサー1の内壁面にそって水平方向に回流しており、回流途中で破砕羽根3に突き当たるので、均一に破砕されることになる。
【0017】
造粒開始から粗造粒工程および最終造粒工程のすべての段階において、排気ブロワ14を作動させてミキサー1内に空気を吸引し、同時に排気をしてミキサー1内を通気しつつ乾燥させ、造粒を促進している。原料がトルエンのような揮発成分を含んでいる場合には排気と同時に回収される。尚、ミキサー1の胴部には点検口を設けておき、造粒の状態を確認するようにしてもよい。
造粒が完了したら全ての作業を停止し、排出口8を完全にあるいは途中まで解放して粒状体を取り出せばよい。
【0018】
ミキサー1内の通気量(空気量)は、実験値あるいは揮発性溶剤の持つ化学的性質「温度と蒸気圧との関係式 V=f(p,Temp)」によって求められる。Vは必要排気風量、pは溶剤蒸気圧、Tempは温度である。
【0019】
図2は、本発明造粒装置の第二の実施形態を示すものであり、前記と同じ部分は同じ符合を使用している。
この実施形態においては、第一実施形態で示した装置の排出口8に面して下方に定量切出し機17を設置したことに特徴を有している。この定量切出し機17は、排出口8に連設するホッパー18を貫通するようにスクリューコンベアのような定量切出し部材19を水平に設置し、先端に粒状体の供給口20を設けたものである。
【0020】
このような構成において、前記と同じ工程によりミキサー1内に粒状体を形成した後、粒状体はそのままミキサー1内に保管しておく。粒状体が必要な場合には、排出口8を開いて粒状体をホッパー18内に落し、定量切出し部材19を作動させて必要量を供給口20から受け容器21に供給すればよい。受け容器21は、計量器22上に定置してあるので、計量器22が設定値を計量した時、モータ23の駆動を停止し、粒状体の切出しを停止する。
【0021】
あるいは、ミキサー1内に粒状体を形成した後、排出口8を開いて粒状体をホッパー18内に入れて保管しておき、必要に応じて粒状体を切出すようにしてもよい。更には、供給口20には自動開閉弁(図示せず)を設けておき、この開閉弁を開いて切出しを行い、切出し量が所定値に達した時、モータ23を停止するとともに自動開閉弁を閉じるようにしてもよい。
【0022】
排出口8の開閉、モータ23駆動によるスクリューコンベアの回転、停止、自動開閉弁の開閉、計量器22による計量等をコンピュータで管理しておけば、切出し作業を自動的に能率よく行うことが可能である。尚、定量切出し部材19は、スクリューコンベアに限定せず、振動フィーダを使用してもよい。
【0023】
また、ホッパー18の上下側面には粒状体の収容量を検知可能なセンサー24(上限)、センサー25(下限)を設けておき、収容量の加減に応じてシリンダ9を操作して排出口8を自動的に開閉するようにしてもよい。
上記した説明では、攪拌羽根5を回転させるためにギア機構3を使用しているが、ベルトあるいはチェーンにより回転軸4を回転駆動するようにしてもよい。
【0024】
上記する第一、第二の実施形態における説明では、ミキサー1内で混練物を生成し、これを造粒する場合であるが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、他の装置を使用して事前に粘土状の混練物を生成しておき、この混練物をミキサ1内に投入して通気しながら攪拌羽根5で攪拌し、破砕羽根7で破砕して造粒するようにしてもよい。
【0025】
【発明の効果】
以上、説明した本発明によれば、ミキサー1内で粉体原料と樹脂原料とを攪拌羽根5により攪拌して粘土状の混練物を生成し、この混練物は、低速回転と高速回転とを切り替え可能な破砕羽根7で破砕するようにしたので、混練物は粗粒体から細粒体へと段階的に粒径を小さくすることができる。粒状体の形成工程中、ミキサー1内に空気を流通可能としてあるので、ミキサー1内は乾燥状態が保たれ、水分を含んでいる原料は乾燥されるので、ミキサー1内で必要な粒径の粒状体を形成することができる。
また、ミキサー1の排出口8に面して下方に定量切出し機17を設置しておけば、形成した粒状体はミキサー1あるいはホッパー18内で保管することができ、必要に応じて必要量を切り出せばよく、粒状体を収容しておく容器や容器の設置場所を必要とするものでない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明造粒方法あるいは造粒装置の一実施形態を示す正面図である。
【図2】本発明造粒装置の他の実施形態を示す側面図である。
【図3】従来の造粒装置の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
1 ミキサー
2 モータ
3 ギア機構
4 回転軸
5 攪拌羽根
6 モータ
7 破砕羽根
8 排出口
9 シリンダ
10 開閉弁
11 水冷ジャケット
12 空気取入れ口
13 排気口
14 排気ブロワ
15 排気用パイプ
16 蓋体
17 定量切出し機
18 ホッパー
19 定量切出し部材
20 供給口
21 受け容器
22 計量器
23 モータ
24 収容量検知センサー
25 収容量検知センサー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a granulating method and a granulating apparatus for molding a wet kneaded product obtained by mixing a powder raw material and a resin raw material into a granular material.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a powder material such as calcium carbonate or organic fiber and a resin material such as liquid rubber are kneaded using a granulator to form a granular material, and the granular material is supplied to a compression molding roll machine, It was formed in a sheet shape. The granules were made as small as possible because large individual particles would not be swallowed by the roll.
[0003]
FIG. 3 shows an example of a conventional granulating apparatus. As a specific known example, there is JP-A-9-174548.
In this granulating apparatus, a stirring blade b that rotates horizontally along the bottom surface is provided at the bottom of a sealable mixer a, and a crushing blade c that projects horizontally inside is provided on a side surface of the body. The stirring blade b is connected to the tip of a rotary shaft d that penetrates the bottom of the mixer a via a bearing, and the rotary shaft d is rotated by a gear mechanism f directly connected to a motor e. The crushing blade c is connected to a motor g provided on the side of the mixer a via a bearing.
[0004]
A required amount of the above-mentioned powdery raw material and resin raw material are put into a mixer by a required amount, and both the raw materials are mixed by rotating the stirring blade b and the crushing blade c, and then kneaded to produce a clay-like (wet) kneaded material. I do. The stirring blade b stirs and mixes the raw material, and the crushing blade c breaks the raw material in the course of kneading, so that a kneaded material uniformly generated as a whole is obtained.
[0005]
A discharge port h of the kneaded material is formed at a lower portion of the side surface of the mixer a. When the outlet h is released, the produced kneaded material is supplied to the granulator m through the outlet h through the hopper k installed below so that the kneaded material is discharged to the rotating stirring blade b.
[0006]
The granulator m has an extruder n composed of a screw conveyor rotating in a cylindrical body, and an extrusion port o having the inside divided by a plurality of holes or a plurality of passages. When the kneaded material is extruded from the extrusion port o with the rotational pressure of the extruder n, the kneaded material becomes a plurality of string-like bodies. To form a large number of granules. Although not shown below the extrusion port o, if a receiving container is installed, the granular material is stored in the receiving container.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the above granulator, the body of the mixer a has a jacket structure, and the inside of the mixer a is cooled by passing cooling water through the jacket q, but the inside of the mixer a is in a closed state. Therefore, the moisture was so high that granulation could not be performed in the mixer a.
For this reason, since the granulator m is required separately, cleaning and inspection work of the granulator m is required in addition to the mixer a, and maintenance and management are troublesome and costly. Moreover, in the conventional apparatus, since all the granular material is discharged, a container for accommodating and storing the granular material is required, and a storage place for the container must be secured, and the labor of the worker who transports the container is required. The burden was heavy.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional granulating apparatus, and provides a method and an apparatus for granulating a kneaded material, which can form the kneaded material into granules in a mixer. Another object of the present invention is to provide a granulating apparatus capable of storing molded granules in a mixer and discharging a required amount as needed.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the method of granulating the kneaded product of the present invention, the powder raw material and the resin raw material charged into the mixer 1 are stirred by the stirring
[0010]
Further, the apparatus for granulating the kneaded material of the present invention is provided with a stirring
[0011]
In the above-described granulation method or granulation apparatus, the kneaded material circulating in the mixer 1 is crushed by the crushing blades 7 provided on the body side surface of the mixer 1 and capable of switching between low-speed rotation and high-speed rotation. is there. The resin raw material contains a volatile solvent.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a first embodiment of the granulating method or the granulating apparatus of the present invention, and the mixer 1 has a stirring mechanism and a crushing mechanism. The stirring mechanism is provided with a stirring
[0013]
The crushing mechanism has a crushing blade 7 provided on a rotating shaft of a
Such a basic configuration is the same as that of a conventional granulation apparatus.
[0014]
The present invention is characterized in that, during the granulation step, the inside of the mixer 1 is aerated so that the inside of the mixer 1 can be dried, and the crushing blade 7 can be switched between low-speed rotation and high-speed rotation. . For switching the rotation of the crushing blade 7, for example, a pole change motor or an inverter can be used. Further, for ventilation, an
[0015]
The present invention has the above-described structure, and requires the same powder material and resin material as in the prior art by using the above-described
[0016]
After a certain period of time has passed and the coarse granules have been formed (coarse granulation step), the crushing
[0017]
In all stages of the coarse granulation step and the final granulation step from the start of granulation, the
When the granulation is completed, all the operations are stopped, and the outlet 8 may be completely or partially opened to take out the granular material.
[0018]
The ventilation amount (air amount) in the mixer 1 is determined by an experimental value or a chemical property of the volatile solvent “the relational expression between temperature and vapor pressure V = f (p, Temp)”. V is the required exhaust air volume, p is the solvent vapor pressure, and Temp is the temperature.
[0019]
FIG. 2 shows a second embodiment of the granulating apparatus of the present invention, and the same parts as those described above use the same reference numerals.
This embodiment is characterized in that a fixed
[0020]
In such a configuration, after the granular material is formed in the mixer 1 by the same process as described above, the granular material is stored in the mixer 1 as it is. When the granular material is required, the discharge port 8 is opened, the granular material is dropped into the
[0021]
Alternatively, after the granules are formed in the mixer 1, the outlet 8 may be opened, the granules may be stored in the
[0022]
If the computer manages the opening and closing of the discharge port 8, the rotation and stop of the screw conveyor driven by the
[0023]
A sensor 24 (upper limit) and a sensor 25 (lower limit) capable of detecting the storage amount of the granular material are provided on the upper and lower side surfaces of the
In the above description, the
[0024]
In the description of the first and second embodiments described above, the kneaded material is generated in the mixer 1 and granulated, but the present invention is not limited to this. For example, a kneaded material in the form of clay is generated in advance using another device, and the kneaded material is put into the mixer 1 and stirred with the
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention described above, the powder raw material and the resin raw material are stirred by the
In addition, if a fixed
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a granulating method or a granulating apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing another embodiment of the granulating apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a front view showing an example of a conventional granulation apparatus.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1
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