JP2010201290A - Flour milling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、製粉方法、特に、食品や生薬等の微粉末を製造するのに好適の、遊星ボールミル装置を用いた製粉方法に関するものである。 The present invention relates to a milling method, and more particularly to a milling method using a planetary ball mill apparatus suitable for producing fine powders such as foods and herbal medicines.
合成樹脂製ポットおよび合成樹脂製ボールを備えた遊星ボールミル装置を準備し、原料となる茶葉や乾燥食品等と合成樹脂製ボールとを合成樹脂製ポットに封入し、それを公転運動および自転運動させることによって、原料を粉砕し、粉末茶や乾燥食品の微粉末等を製造する方法がこれまでに提案されている(特許文献1参照)。 Prepare a synthetic resin pot and a planetary ball mill equipped with a synthetic resin ball, enclose tea leaves, dried food, etc. as raw materials and a synthetic resin ball in the synthetic resin pot, and rotate and rotate it. Thus, a method for pulverizing raw materials to produce powdered tea, fine powder of dried food, and the like has been proposed so far (see Patent Document 1).
この方法によれば、金属製ポットと、クロム鋼やセラミックス等から形成された硬質ボールとを備えた遊星ボールミル装置を用いる従来の製粉方法と比べると、原料の均一な微粉末化が可能となり、例えば、原料茶葉から粉末茶を製造する場合には、従来の粉砕方法による粉末茶と遜色のない粉砕物が得られる。 According to this method, compared with the conventional milling method using a planetary ball mill apparatus provided with a metal pot and a hard ball formed of chromium steel, ceramics, etc., it becomes possible to make the raw material uniform and fine powder, For example, when powdered tea is produced from raw tea leaves, a pulverized product that is inferior to powdered tea by a conventional pulverization method is obtained.
しかし、この方法では、遊星ボールミル装置を大型化した場合に、(1)ポットのサイズとボールの径との最適な相関関係が明確でなかったこと、(2)ポットおよびボールを高速回転させる必要があると予想され、そのとき、樹脂間の摩擦によってポット内の温度が急激に上昇し、またポットおよびボールが摩耗し易く、食品や生薬等の製造に適さないと考えられたこと、(3)かかる高速回転によって、ポット内におけるボール間およびボールとポット間の衝突による騒音が増大すると考えられたこと、(4)製粉原料の重量が増大するために製粉時間が長くなると予想されたこと等の理由から、遊星ボールミル装置の大型化が困難であり、このため、容量がせいぜい400ccまでのポットしか使用することができず、食品や生薬等の微粉末を一度に大量生産することができないという問題があった。 However, in this method, when the planetary ball mill apparatus is enlarged, (1) the optimum correlation between the pot size and the ball diameter is not clear, and (2) the pot and the ball need to be rotated at high speed. At that time, the temperature in the pot suddenly increased due to friction between the resins, and the pot and the ball were easily worn, and it was considered that they were not suitable for the production of foods, herbal medicines, etc. (3 ) It was thought that this high-speed rotation increased the noise caused by the collision between the balls in the pot and between the balls and the pot, and (4) the milling time was expected to increase because the weight of the milling raw material increased. For this reason, it is difficult to increase the size of the planetary ball mill device. For this reason, only pots with a capacity of up to 400 cc can be used. Powder there is a problem that can not be mass-produced at a time.
したがって、本発明の課題は、合成樹脂製ポットおよび合成樹脂製ボールを備えた遊星ボールミル装置を用いた製粉方法において、遊星ボールミル装置の大型化を実現することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to realize an increase in size of a planetary ball mill device in a milling method using a planetary ball mill device including a synthetic resin pot and a synthetic resin ball.
上記課題を解決するため、本発明は、(1)容積が500〜20000ccの合成樹脂製ポットを少なくとも1個と、前記ポット内に封入される複数個の合成樹脂製ボールとを備え、前記ポットの内径が前記ボールの直径の2.5〜4倍の大きさを有する遊星ボールミル装置を準備し、(2)前記ポットに製粉原料と前記ボールを封入するとともに、前記ポットを、回転数が10〜750rpmの範囲内で、1〜720分間、公転運動、または公転および自転運動させることにより、前記製粉原料を粉砕することを特徴とする製粉方法を提供するものである。 In order to solve the above problems, the present invention includes (1) at least one synthetic resin pot having a volume of 500 to 20000 cc, and a plurality of synthetic resin balls enclosed in the pot, A planetary ball mill device having an inner diameter of 2.5 to 4 times the diameter of the ball is prepared. (2) The milling raw material and the ball are enclosed in the pot, and the pot is rotated at a rotational speed of 10 The milling method is characterized in that the milling raw material is pulverized by revolving, or revolving and rotating for 1 to 720 minutes within a range of ˜750 rpm.
この製粉方法においては、前記ポットの前記自転運動の回転数を、前記公転運動の回転数の1〜3倍となるように設定することが好ましい。 In this milling method, it is preferable to set the rotational speed of the rotating motion of the pot to be 1 to 3 times the rotational speed of the revolving motion.
また、前記複数個のボールを前記ポットに封入した状態で、前記ポットの内部空間における周壁面から底壁面への移行部分および周壁面から上壁面への移行部分の一方または両方を、所定の曲率半径をもって湾曲させて形成し、前記移行部分の曲率半径を前記ボールの半径と等しくまたはそれよりも大きくすることが好ましく、また、前記複数個のボールを前記ポットに封入した状態で、前記ポットの内部空間の高さが前記ボールの直径の約1.1〜1.9倍となるように、前記ポットを形成することが好ましい。 Further, in a state where the plurality of balls are enclosed in the pot, one or both of the transition portion from the peripheral wall surface to the bottom wall surface and the transition portion from the peripheral wall surface to the top wall surface in the internal space of the pot have a predetermined curvature. It is preferable that the radius of curvature of the transition portion is equal to or larger than the radius of the ball, and the plurality of balls are enclosed in the pot, The pot is preferably formed so that the height of the internal space is about 1.1 to 1.9 times the diameter of the ball.
また必要に応じて、前記ボールを、第1の合成樹脂から形成された球形の核と、前記核の外側を取り巻く、第2の合成樹脂から形成された外皮層からなる2層構造とし、あるいは、前記ボールの内部に金属球からなる芯を組み込み、または前記ボールの内部を中空としてもよい。 If necessary, the ball may have a two-layer structure including a spherical core formed of a first synthetic resin and a skin layer formed of a second synthetic resin surrounding the core, or A core made of a metal sphere may be incorporated in the ball, or the ball may be hollow.
また、前記合成樹脂が、ポリエーテルエーテルケトンおよびポリアミドイミドおよびポリベンゾイミダゾールのいずれか1つ、またはそれらの混合物、またはポリエーテルエーテルケトンまたはポリアミドイミドまたはポリベンゾイミダゾールの構成モノマーからなるコポリマーであることが好ましい。
また、前記ポット内の温度が所定温度以下となるように回転数と回転継続時間を設定して、前記ポットを公転運動、または公転および自転運動させて前記製粉原料を粉砕することが好ましい。
Further, the synthetic resin is any one of polyetheretherketone and polyamideimide and polybenzimidazole, or a mixture thereof, or a copolymer composed of a constituent monomer of polyetheretherketone or polyamideimide or polybenzimidazole. Is preferred.
Further, it is preferable that the rotation speed and the rotation duration time are set so that the temperature in the pot becomes equal to or lower than a predetermined temperature, and the potting material is pulverized by revolving, or revolving and rotating.
本発明によれば、合成樹脂からなるボールおよびポットを備えた遊星ボールミル装置を用いた製粉方法において、従来の小型ポットの場合の製粉条件から、単なるスケール則に基づいて大型ポットの場合に予測される製粉条件とは全く異なる製粉条件に従って、大型ポットを公転運動、または公転運動および自転運動させて、製粉原料を粉砕するようにしたので、従来の小型ポットの場合よりも短時間に、低騒音で、一度に大量に微粉末を製造することができる。
本発明によれば、各種の製粉原料を微粉末化することができるが、特に、茶葉や、乾燥食品(鰹節、昆布、キノコ、乾燥アワビ等)等の種々の食品、および種々の生薬(漢方薬)だけでなく、キトサン、真珠および薬品等を粉砕し、高品質の微粉末を一度に大量に、安価に製造することができる。
According to the present invention, in a milling method using a planetary ball mill apparatus equipped with balls and pots made of a synthetic resin, it is predicted in the case of a large pot based on a simple scaling law from the milling conditions in the case of a conventional small pot. According to the milling conditions that are completely different from the milling conditions, the large pot is revolved, or revolved and rotated to grind the milling raw material. Thus, a large amount of fine powder can be produced at one time.
According to the present invention, various milling raw materials can be made into fine powders. In particular, various foods such as tea leaves and dried foods (such as bonito, kelp, mushrooms, and dried abalone), and various herbal medicines (Chinese medicines) ) As well as chitosan, pearls and chemicals can be pulverized to produce high-quality fine powders in large quantities at a low cost.
以下、本発明の好ましい実施例について添付図面を参照して説明する。本発明の製粉方法は、特に、食品や生薬等を粉砕してそれらの微粉末を製造するのに適している。
本発明の製粉方法によれば、まず、容積が500〜20000ccの合成樹脂製ポットを少なくとも1個と、ポット内に封入される複数個の合成樹脂製ボールとを備え、ポットの内径がボールの直径の2.5〜4倍の大きさを有する遊星ボールミル装置を準備する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The milling method of the present invention is particularly suitable for pulverizing foods and herbal medicines to produce fine powders thereof.
According to the milling method of the present invention, first, at least one synthetic resin pot with a volume of 500 to 20000 cc and a plurality of synthetic resin balls enclosed in the pot are provided, and the pot has an inner diameter of the ball. A planetary ball mill apparatus having a size 2.5 to 4 times the diameter is prepared.
図1は、この遊星ボールミル装置の側断面図である。なお、本発明の製粉方法で用いる遊星ボールミル装置は、ポットおよびボールを除き、公知の遊星ボールミル装置と同じ構成を有しているので、以下では、遊星ボールミル装置のポットおよびボール以外の構成要素に関しては簡単に説明するに留める。また、遊星ボールミル装置における、ポットおよびボールの回転駆動機構の構成は、以下に説明するものに限定されず、任意の適当な公知の回転駆動機構を備えた遊星ボールミル装置を使用することができる。 FIG. 1 is a side sectional view of the planetary ball mill device. The planetary ball mill apparatus used in the milling method of the present invention has the same configuration as a known planetary ball mill apparatus except for pots and balls. Therefore, in the following, components other than pots and balls of the planetary ball mill apparatus will be described. Just a brief explanation. Further, the configuration of the pot and ball rotation drive mechanism in the planetary ball mill apparatus is not limited to that described below, and a planetary ball mill apparatus provided with any appropriate known rotation drive mechanism can be used.
図1を参照して、遊星ボールミル装置は、モータ1によって回転駆動される垂直な主軸2を備え、主軸2には円盤状の回転テーブル3が固定されている。また、回転テーブル1上には、4つのポット回転台5が主軸2に関して回転対称となるように配置され、それぞれ、自転軸4のまわりに回転テーブル1に対して回転可能になっている。そして、主軸2と各自転軸4とは遊星歯車機構6によって連結されている。
Referring to FIG. 1, the planetary ball mill apparatus includes a vertical main shaft 2 that is rotationally driven by a
さらに、主軸2の上部には平板状の上部支持部材7が固定されている。上部支持部材7は、主軸2から放射状にのび、各ポット回転台5の上方に達する複数の腕部分を有し、各腕部分5には、軸方向に上下運動可能とされた押圧ロッド8がその軸のまわりに回転自在に取り付けられている。
そして、ポット回転台2には、内部に複数個のボールと製粉原料とが封入されたポット3が載置された後、押圧ロッド8が下向きに運動させしてられて押圧ロッド8の先端がポット10の上面に押しつけられることにより、ポット10がポット回転台5に固定されるようになっている。
Further, a flat upper support member 7 is fixed to the upper portion of the main shaft 2. The upper support member 7 has a plurality of arm portions that extend radially from the main shaft 2 and reach above the
Then, after the
こうして、回転テーブル1が、モータ1によって主軸2のまわりに回転駆動されるとともに、ポット回転台5は、それぞれ、モータ1により、遊星歯車機構6を介して、自転軸4のまわりに回転テーブル1に対して回転駆動され、それによって、ポット10は、主軸2のまわりに公転運動せしめられ、また、自転軸4のまわりに自転運動せしめられる。
なお、遊星ボールミル装置の運転中の危険防止のため、遊星ボールミル装置の上部には、ポット回転台5の運動空間を被覆する開閉可能な保護カバー9が設けられている。
Thus, the rotary table 1 is driven to rotate around the main shaft 2 by the
In order to prevent danger during operation of the planetary ball mill device, an openable and closable
図2は、ポットの1実施例を示した図であり、(A)は斜視図、(B)は縦断面図である。図2に示されるように、ポット10は、一端が閉じられた円筒形状のポット本体11と、ポット本体11の他端開口をリング状のパッキン14を介して密閉し得る蓋体12からなっている。また、ポット本体11の内側空洞部13の周壁面11aから底壁面11bへの移行部分11cは、所定の曲率半径rをもって湾曲している。
2A and 2B are diagrams showing an embodiment of the pot, where FIG. 2A is a perspective view and FIG. 2B is a longitudinal sectional view. As shown in FIG. 2, the
ポット10およびボール15は、合成樹脂から形成されている。合成樹脂は、人体に対する毒性がなく、高耐摩耗性、高自己潤滑性および高耐衝撃性を有するものであればいずれも使用可能であるが、特に、ポリエーテルエーテルケトンおよびポリアミドイミド(例えば、トーロン(登録商標))およびポリベンゾイミダゾールのいずれか1つまたはそれらの混合物が好ましく、あるいは、ポリエーテルエーテルケトンまたはポリアミドイミド(例えば、トーロン(登録商標))またはポリベンゾイミダゾールの構成モノマーからなるコポリマーであってもよい。
The
なお、同一種類の合成樹脂から形成されたポット10およびボール15を常に組み合わせて使用する必要はなく、異なる種類の合成樹脂から形成されたポット10およびボール15を組み合わせて使用してもよい。
ポット10は、内壁面が合成樹脂製であればよく、変形防止等のために、内壁面を形成する合成樹脂層の外側に、ステンレスや鉄等の金属からなる外皮を有するポットとしてもよい。
The
The
良好な粉砕を実現するために、ボール15およびポット10の寸法、並びに製粉原料の種類に応じて、ボール15の比重を適宜変化させてもよい。ボール15の比重を変化させる方法としては、互いに比重の異なる2種類の合成樹脂を用意し、ボール15を、第1の合成樹脂から形成された球形の核と、核の外側を取り巻く、第2の合成樹脂から形成された外皮層からなる2層構造として比重を変化させる方法、あるいは、ボール15の内部に金属球からなる芯を組み込んで比重を大きくする方法、あるいは、ボール15の内部を中空とすることで比重を小さくする方法がある。
In order to achieve good pulverization, the specific gravity of the
図3は、ポット内にボールが収容された状態を示す図であり、(A)は平面図、(B)は縦断面図である。図3を参照して、ポット10の内側空洞部13の周壁面11aから底壁面11bへの移行部分11cの曲率半径rは、ボール15の半径と等しいかまたはそれよりも大きくなっている。
さらに、ポット10の内側空洞部13の径sは、ボール15の直径Rの2.5〜4倍の大きさを有し、かつ、ポット1本当たりに5〜8個の同一のボール15が収容される。
FIGS. 3A and 3B are views showing a state in which the ball is accommodated in the pot, where FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a longitudinal sectional view. Referring to FIG. 3, the radius of curvature r of the
Further, the diameter s of the
図4は、ポットの別の実施例を示した図であり、(A)はポット内にボールが収容された状態の平面図、(B)はその縦断面図である。図4の実施例は、図3の実施例と、ポットの内部構造が異なっているだけである。したがって、図4中、図3と同一の構成要素には同一番号を付し、詳細な説明を省略する。 4A and 4B are diagrams showing another embodiment of the pot, in which FIG. 4A is a plan view of a state where a ball is accommodated in the pot, and FIG. 4B is a longitudinal sectional view thereof. The embodiment of FIG. 4 differs from the embodiment of FIG. 3 only in the internal structure of the pot. Therefore, in FIG. 4, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図4を参照して、この実施例では、ポット本体11の上端開口が蓋体12によって密封された状態で、ポット10の内部空間13における周壁面11aから底壁面11bへの移行部分11c、および周壁面11aから上壁面への移行部分11dが、いずれも所定の曲率半径rをもって湾曲して形成されている。この場合、移行部分11c、11dの曲率半径rはボール15の半径と等しく、またはそれよりも大きくなっている。
この実施例では、さらに、ポット本体11の上端開口が蓋体12によって密封された状態で、ポット10の内部空間13の高さdがボール15の直径Rの約1.1〜1.9倍となっている。したがって、この実施例では、ポット10内にボール15が2段に配置されることはない。
With reference to FIG. 4, in this embodiment, in a state where the upper end opening of the
In this embodiment, the height d of the
この実施例においても、図3の実施例の場合と同様、ポット10の内側空洞部の径sは、ボール15の直径の2.5〜4倍の大きさを有し、かつ、ポット1本当たりに同一のボール15が5〜8個封入される。
Also in this embodiment, as in the embodiment of FIG. 3, the diameter s of the inner cavity portion of the
そして、本発明の製粉方法によれば、ポット10に製粉原料とボール15を封入するとともに、ポット10を、遊星ボールミル装置のポット回転台5に固定し、回転数が10〜750rpmの範囲内で、1〜720分間、公転運動、または公転および自転運動させる。この場合、ポットの自転運動の回転数を、公転運動の回転数の1〜3倍となるように設定することが好ましい。また、公転および自転運動させる場合、公転運動と自転運動の回転の向きは、共に同じであってもよいし、互いに反対向きであってもよい。
Then, according to the milling method of the present invention, the milling raw material and the
こうして、粉砕過程の初期段階であって、粉砕が進まないうちは、遊星運動するポット10内でボール15が運動するとき、製粉原料による粘性が大きいために、ボール15の運動は無秩序となり、ボール15間の衝突、ボール15とポット10内壁の間の衝突が頻繁に生じ(図5(A)参照)、それに起因する衝突音が発生する。そして、この衝突の際に、製粉原料がボール15間、およびボール15とポット10内壁の間に入り込み、粉砕される。
Thus, in the initial stage of the pulverization process, when the pulverization does not proceed, when the
ボール15間、およびボール15とポット10内壁の間の衝突に伴い、製粉原料が粉砕されてある程度細かくなると、製粉原料による粘性が低下して、ボール15の運動に無秩序さを与える力が弱くなり、ボール15の全体が整然とした運動を開始し、上述のような衝突は生じなくなり(図5(B)参照)、衝突音は消失する。そして、その後、製粉原料は、主として、ボール15の集合体とポット10内壁の相対運動による剪断的な力によって粉砕され、微粉化される。
When the milling raw material is pulverized to a certain degree due to the collision between the
ボールミル装置の作動開始後、衝突音が消失するまでの時間は、ポット10の公転速度、自転速度、製粉原料の種類、製造される微粉末の量や平均粒径に依存する。公転速度、自転速度、製粉原料の種類、および製造される微粉末の量がすべて同じであれば、粉末の粘度が大きくなると長くなり、また、公転速度、自転速度、および製粉原料の種類が同じであれば、製造される微粉末の量が多くなると長くなる。
The time until the collision sound disappears after the operation of the ball mill device starts depends on the revolution speed, rotation speed, kind of milling raw material of the
結果的には、衝突音が発生している間の粉砕過程は粗粉砕過程であり、衝突音が消失した後の粉砕過程はより微細な粒径への粉砕過程である。製粉原料をより微粉化するためには、衝突音が消失した後の粉砕過程を継続するとよい。 As a result, the pulverization process while the collision sound is generated is a coarse pulverization process, and the pulverization process after the collision sound disappears is a pulverization process to a finer particle size. In order to make the milling raw material finer, the pulverization process after the collision sound disappears may be continued.
本発明の製粉方法によれば、ポットの公転または自転運動の速度が大きくなるにつれて、また、公転および自転運動の継続時間が長くなるにつれて、ポット内の温度が上昇する。この温度上昇は、衝突およびせん断的な力の両方に起因する。
ところで、製粉原料の粉砕時に、ポット内の温度上昇が激しいと、製造される微粉末が熱の作用によって退色し、香りや風味等の品質を低下させてしまうことがある。このような場合には、製造される微粉末に品質低下が生じる温度以下の温度で粉砕を行うことが望ましい。このため、粉砕時のポット内の温度上昇が所定の温度以下に抑えられるように、遊星ボールミル装置の回転数および回転継続時間を設定することが望ましい。
According to the milling method of the present invention, the temperature in the pot increases as the speed of the revolution or rotation of the pot increases and as the duration of the rotation and rotation increases. This temperature rise is due to both impact and shear forces.
By the way, when the temperature in the pot is sharply increased when the milling raw material is pulverized, the produced fine powder may be discolored by the action of heat, and the quality such as aroma and flavor may be deteriorated. In such a case, it is desirable to perform pulverization at a temperature equal to or lower than the temperature at which quality deterioration occurs in the fine powder to be produced. For this reason, it is desirable to set the rotation speed and rotation duration time of the planetary ball mill device so that the temperature rise in the pot during pulverization can be suppressed to a predetermined temperature or less.
この回転数および回転継続時間の設定は、例えば、予め試験的な粉砕を繰り返し行い、粉砕終了直後のポット内の温度を赤外線放射温度計等によって測定し、その際に取得したデータに基づいて、ポットおよびボールの寸法、製粉原料の種類および製造される微粉末の量等毎に、粉砕時の温度上昇が所定の温度以下となる回転数および回転継続時間の範囲を決定してテーブル化しておき、実際の運転時に、そのテーブルに従ってその都度行うようにすればよい。 The setting of the number of rotations and the rotation duration is, for example, by repeating trial pulverization in advance, measuring the temperature in the pot immediately after pulverization with an infrared radiation thermometer or the like, based on the data acquired at that time, For each size of pot and ball, type of milling raw material, amount of fine powder to be produced, etc., determine the range of rotation speed and rotation duration where the temperature rise during pulverization is below the predetermined temperature and make a table. In actual operation, it may be performed each time according to the table.
次に、ポットおよびボールを実際に作成し、所望の結果が得られるか実証実験を行った。実証実験の内容は次のとおりである。
遊星ボールミル装置のポットとして、図4の実施例のものを2種類作成した。
(a)ポットNo.1(容積が2000ccのポット):内径s=163mm、深さd=96.6mm、周壁面から底壁面および上壁面への移行部分の曲率半径r=29.6mmのポリエーテルエーテルケトン(PEEK)製ポット
(b)ポットNo.2(容積が500ccのポット):内径s=110mm、深さd=65mm、周壁面から底壁面および上壁面への移行部分の曲率半径r=20mmのポリエーテルエーテルケトン(PEEK)製ポット
また、ポットNo.1用のボールとして、
(c)ボールNo.1:ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)製ボール(比重約1.3、直径R=59.2mm)
を作成し、ポットNo.2用のボールとして、
(d)ボールNo.2:ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)製ボール(比重約1.3、直径R=36.5mm)
を作成した。
Next, a pot and a ball were actually made, and a verification experiment was conducted to see whether the desired result was obtained. The contents of the demonstration experiment are as follows.
Two types of the example of FIG. 4 were prepared as pots for the planetary ball mill device.
(A) Pot No. 1 (pot with a volume of 2000 cc): polyetheretherketone (PEEK) having an inner diameter s = 163 mm, a depth d = 96.6 mm, and a radius of curvature r = 29.6 mm at the transition from the peripheral wall surface to the bottom wall surface and the upper wall surface Pot (b) Pot No. 2 (pot having a volume of 500 cc): Pot made of polyether ether ketone (PEEK) having an inner diameter s = 110 mm, a depth d = 65 mm, and a radius of curvature r = 20 mm of the transition portion from the peripheral wall surface to the bottom wall surface and the upper wall surface Pot No. As a ball for 1,
(C) Ball No. 1: Polyetheretherketone (PEEK) ball (specific gravity approximately 1.3, diameter R = 59.2 mm)
And pot no. As a ball for 2,
(D) Ball No. 2: Polyetheretherketone (PEEK) ball (specific gravity about 1.3, diameter R = 36.5 mm)
It was created.
[実験1]
(実施例1)
製粉材料として抹茶の原料であるてん茶を使用し、4個のポットNo.1のそれぞれに、等量の茶葉を5個のボールNo.1とともに封入した後、4個のポットNo.1を、図1の遊星ボールミル装置のポット回転台に固定し、それぞれ20分、40分および60分の3つの異なる時間にわたり、それぞれ140rpmおよび190rpmの2つの異なる回転数で逆向きに自転および公転運動させて、粉末茶を製造した。そして、回転停止直後のポット内の粉末茶の温度を測定し、さらに、粒度分布測定装置を使用して粉末茶の粒度分布を測定した。
(実施例2)
実施例1と同じ茶葉を使用し、4個のポットNo.1のそれぞれに、実施例1と同量の茶葉を6個のボールNo.1とともに封入した後、4個のポットNo.1を、実施例1と同じ遊星ボールミル装置のポット回転台に固定し、それぞれ20分、40分および60分の3つの異なる時間にわたり、それぞれ140rpmおよび190rpmの2つの異なる回転数で逆向きに自転および公転運動させて、粉末茶を製造した。そして、回転停止直後のポット内の粉末茶の温度を測定し、さらに、粒度分布測定装置を使用して粉末茶の粒度分布を測定した。
[Experiment 1]
Example 1
Tencha, which is the raw material for Matcha, is used as the milling material. No. 1 with an equal amount of tea leaves and five ball Nos. 1 and 4 pot Nos. 1 is fixed on the pot turntable of the planetary ball mill apparatus of FIG. 1, and rotates and revolves in two directions at two different rotation speeds of 140 rpm and 190 rpm in opposite directions for three different times of 20 minutes, 40 minutes and 60 minutes, respectively. It was exercised to produce powdered tea. And the temperature of the powdered tea in the pot immediately after a rotation stop was measured, and also the particle size distribution of the powdered tea was measured using the particle size distribution measuring apparatus.
(Example 2)
The same tea leaves as in Example 1 were used, and four pot Nos. 1, each of the same amount of tea leaves as in Example 1 and six ball Nos. 1 and 4 pot Nos. 1 is fixed on the pot rotating table of the same planetary ball mill apparatus as in Example 1 and rotated in the reverse direction at two different rotational speeds of 140 rpm and 190 rpm, respectively, for three different times of 20 minutes, 40 minutes and 60 minutes, respectively. The powder tea was produced by revolving. And the temperature of the powdered tea in the pot immediately after a rotation stop was measured, and also the particle size distribution of the powdered tea was measured using the particle size distribution measuring apparatus.
測定結果を図6の表、並びに図7のグラフに示した。図6の表および図7のグラフ中、MV(μm)、MN(μm)、MA(μm)、CSおよびSD(μm)の定義は、それぞれ、下記のとおりである。
MV:体積で重み付けされた平均径
MA:面積で重み付けされた平均径
MN:仮想の個数分布から求められた平均径
SD:粒度分布幅の目安となる標準偏差
CS:粒子を球状と仮定した場合の比表面積
図6の表および図7のグラフから、本発明の製粉方法によれば、ポットの容積を、500ccから2000ccへと大型化すると、140〜190rpmという低回転数で、短時間(20〜60分)の粉砕を行うだけで、比較的小さい粒径のてん茶の粉末茶が得られることがわかる。
The measurement results are shown in the table of FIG. 6 and the graph of FIG. In the table of FIG. 6 and the graph of FIG. 7, the definitions of MV (μm), MN (μm), MA (μm), CS and SD (μm) are as follows.
MV: Average diameter weighted by volume MA: Average diameter weighted by area MN: Average diameter obtained from virtual number distribution SD: Standard deviation serving as a guide for particle size distribution width CS: When particles are assumed to be spherical From the table of FIG. 6 and the graph of FIG. 7, according to the milling method of the present invention, when the pot volume is increased from 500 cc to 2000 cc, at a low rotation speed of 140 to 190 rpm for a short time (20 It can be seen that a powdered tea with a relatively small particle size can be obtained only by crushing (about 60 minutes).
[実験2]
(実施例3)
製粉原料として、実施例1、2と同じ茶葉を使用し、4個のポットNo.2のそれぞれに、実施例1、2と同量の茶葉を5個のボールNo.2とともに封入した後、実施例1、2と同じ遊星ボールミル装置のポット回転台に固定し、それぞれ90分、150分、210分および360分の異なる時間にわたり、320rpmの回転数で逆向きに自転および公転運動させて、粉末茶を製造した。そして、得られた粉末茶の粒度分布を、粒度分布測定装置を使用して測定した。
[Experiment 2]
Example 3
As the raw material for milling, the same tea leaves as in Examples 1 and 2 were used. 2, each of the same amount of tea leaves as in Examples 1 and 2 was added to five ball Nos. 2 and then fixed on the pot rotating table of the same planetary ball mill apparatus as in Examples 1 and 2, and rotated in reverse at 320 rpm for different times of 90 minutes, 150 minutes, 210 minutes and 360 minutes, respectively. The powder tea was produced by revolving. And the particle size distribution of the obtained powder tea was measured using the particle size distribution measuring apparatus.
さらに、実施例2で取得した粉末茶と、実施例3で取得した粉末茶について、分光式色差計(日本電色工業製 SE−6000)を用いて色差(a値)を測定し、さらには、官能検査を行った。なお、官能検査は、ヒトの感覚器官によって品質を評価、判定する検査方法であり、現在、お茶の品質評価に最も一般的に用いられている検査である。そして、この実験では、検査項目を色沢(粉末の色)および香味(口に含んだ際の香りと味)の2点に着目し、石臼挽き抹茶を基準(10点)とし、0.5点刻みの加減法で実施例2および実施例3で取得した各粉末茶との比較を行い評価した。 Furthermore, for the powdered tea obtained in Example 2 and the powdered tea obtained in Example 3, the color difference (a value) was measured using a spectroscopic color difference meter (SE-6000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). The sensory test was conducted. The sensory test is a test method for evaluating and judging quality based on human sensory organs, and is currently the test most commonly used for tea quality evaluation. And in this experiment, paying attention to the inspection items, two points of color (powder color) and flavor (scent and taste when included in the mouth), stone mill ground matcha as a reference (10 points), 0.5 Comparison was made with each powdered tea obtained in Example 2 and Example 3 by the point increment / decrement method and evaluated.
結果を図8の表に示す。図8の表から、実施例3(500ccのポット)においては、回転数320rpmで粉砕時間90分で、平均粒径が31.7μmまで粉砕できたのに対し、実施例2(2000ccのポット)においては、これとほぼ同じ平均粒径31.25μmまで粉砕するのに、回転数190rpm、粉砕時間60分と、実施例3よりも低回転数および短時間で済むことがわかる。また、実施例2で取得した粉末茶の色沢は、実施例3の90分粉砕したものよりもよく、香味も多少劣る程度であることから、実施例2で取得した粉末茶の品質は、比較例で取得した粉末茶と同程度またはそれ以上である。 The results are shown in the table of FIG. From the table of FIG. 8, in Example 3 (500 cc pot), the average particle size could be pulverized to 31.7 μm at a rotation speed of 320 rpm and 90 minutes, whereas Example 2 (2000 cc pot). It can be seen that, in order to pulverize to approximately the same average particle diameter of 31.25 μm, the rotational speed is 190 rpm, the pulverization time is 60 minutes, and the rotational speed is lower than that of Example 3, and the time is shorter. In addition, the color of the powdered tea obtained in Example 2 is better than that obtained by pulverizing for 90 minutes in Example 3, and the flavor is somewhat inferior, so the quality of the powdered tea obtained in Example 2 is It is about the same as or higher than the powdered tea obtained in the comparative example.
こうして、本発明の製粉方法によれば、従来の小型ポット(容量がせいぜい400cc程度)の場合の製粉条件から、単なるスケール則に基づいて容積が500cc以上の大型ポットの場合に予測される製粉条件とは全く異なる製粉条件に従って、大型ポットを公転および自転運動させて製粉原料を粉砕するようにしたので、従来の小型ポットの場合よりも低回転数でかつ短時間に、一度に大量に微粉末を製造することができ、製造時の騒音の低減も図ることができる。 Thus, according to the milling method of the present invention, the milling conditions predicted in the case of a large pot having a volume of 500 cc or more based on a simple scale rule from the milling conditions in the case of a conventional small pot (capacity of about 400 cc at most). The milling material is pulverized by rotating and rotating the large pot according to completely different milling conditions, so that a large amount of fine powder can be obtained at a lower speed and in a shorter time than the conventional small pot. Can be manufactured, and noise during manufacturing can be reduced.
1 モータ
2 主軸
3 回転テーブル
4 自転軸
5 ポット回転台
6 遊星歯車機構
7 上部支持部材
8 押圧ロッド
9 保護カバー
10 ポット
11 ポット本体
11a 周壁面
11b 底壁面
11c 移行部分
12 蓋体
13 内側空洞部
14 リング状パッキン
15 ボール
DESCRIPTION OF
Claims (8)
(2)前記ポットに製粉原料と前記ボールを封入するとともに、前記ポットを、回転数が10〜750rpmの範囲内で、1〜720分間、公転運動、または公転および自転運動させることにより、前記製粉原料を粉砕することを特徴とする製粉方法。 (1) It includes at least one synthetic resin pot having a volume of 500 to 20000 cc and a plurality of synthetic resin balls enclosed in the pot, and the inner diameter of the pot is 2.5 of the diameter of the ball. Prepare a planetary ball mill device with a size of ~ 4 times,
(2) The milling raw material and the ball are enclosed in the pot, and the pot is made to revolve, or revolve and rotate for 1 to 720 minutes within a rotation speed range of 10 to 750 rpm. A milling method characterized by crushing raw materials.
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07116533A (en) * | 1993-10-22 | 1995-05-09 | Murata Mfg Co Ltd | Ball mill and treatment of ceramic powder |
JPH11314044A (en) * | 1998-05-06 | 1999-11-16 | Ricoh Co Ltd | Rotary dispersing machine |
WO2006106964A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-12 | The Doshisha | Method and ball mill apparatus for manufacturing tea dust |
JP2007260149A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Kaneka Corp | Cooking vessel |
JP2008137671A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Nippon Zeon Co Ltd | Foodstuff container |
JP2008136973A (en) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Nagao System:Kk | Rotary mixing vessel, pot cover, and mixing process |
JP2008201853A (en) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Hoya Corp | Method for producing titanium oxide particle-containing nonaqueous dispersion |
JP2009028687A (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Chuo Kakoki Kk | Method of mechanochemistry treatment |
-
2009
- 2009-02-27 JP JP2009046843A patent/JP2010201290A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07116533A (en) * | 1993-10-22 | 1995-05-09 | Murata Mfg Co Ltd | Ball mill and treatment of ceramic powder |
JPH11314044A (en) * | 1998-05-06 | 1999-11-16 | Ricoh Co Ltd | Rotary dispersing machine |
WO2006106964A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-12 | The Doshisha | Method and ball mill apparatus for manufacturing tea dust |
JP2007260149A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Kaneka Corp | Cooking vessel |
JP2008137671A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Nippon Zeon Co Ltd | Foodstuff container |
JP2008136973A (en) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Nagao System:Kk | Rotary mixing vessel, pot cover, and mixing process |
JP2008201853A (en) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Hoya Corp | Method for producing titanium oxide particle-containing nonaqueous dispersion |
JP2009028687A (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Chuo Kakoki Kk | Method of mechanochemistry treatment |
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