JP2016041396A - Minute paper powder production method using plurality of kind of crusher - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微細紙粉を製造する微細紙粉製造方法に関する。 The present invention relates to a fine paper powder production method for producing fine paper powder.
昨今、オフィス、出版社、製紙会社などから大量の廃紙が排出されている。紙は、一般的に木材などからの加工段階で、セルロース繊維を細かく柔らかくする高度な加工を受けており、付加価値の高い構造を有する機能性材料である。そのため、廃紙は、元来付加価値の高い構造を有する機能性材料であり、その上、環境負荷が実質ゼロの原料となる。そこで、粉砕した廃紙を樹脂に混在させた紙含有樹脂組成物を成形加工の素材として用いることが提案されている。 In recent years, a large amount of waste paper has been discharged from offices, publishers, and paper manufacturers. Paper is a functional material having a structure with high added value, which has been subjected to advanced processing that makes cellulose fibers fine and soft at the processing stage from wood or the like. Therefore, waste paper is originally a functional material having a structure with high added value, and in addition, it becomes a raw material with virtually no environmental impact. Thus, it has been proposed to use a paper-containing resin composition in which crushed waste paper is mixed in a resin as a material for molding.
しかしながら、含有される粉砕紙が大きいと、微細な構造を有する複雑な成型品を射出成型した場合、加熱しても流動性を示さない粉砕紙が樹脂組成物の流動を妨げ、充填不良などの欠陥が生じ易く、転写性が劣るため、高品質の成型品を歩留り良く得ることができない。そのため、紙含有樹脂組成物が含有する紙粉は、最大粒径が100μm以下程度の微細とする必要がある。 However, if the pulverized paper contained is large, when a complicated molded product having a fine structure is injection-molded, the pulverized paper that does not show fluidity even when heated prevents the flow of the resin composition, resulting in poor filling, etc. Since defects are likely to occur and transferability is poor, a high-quality molded product cannot be obtained with a good yield. Therefore, the paper dust contained in the paper-containing resin composition needs to be fine with a maximum particle size of about 100 μm or less.
このような微細紙粉を製造する方法は、例えば、特許文献1に記載されている。この方法は、粗粉砕された紙粉を、竪型ローラミル又は薬研式ミルを用いて粉砕し、平均粒径50μm以上150μm未満の微細紙粉を得る第1微粉砕工程と、第1微粉砕工程で得た微細紙粉に平均粒径25μm以上50μm未満の微細紙粉を混入した微細紙粉を、竪型ローラミル又は薬研式ミルを用いて粉砕し、平均粒径25μm以上50μm未満の微細紙粉を得る第2微粉砕工程とを備えている。 A method for producing such fine paper powder is described in Patent Document 1, for example. In this method, a coarsely pulverized paper powder is pulverized using a vertical roller mill or a Yakuken type mill to obtain fine paper powder having an average particle size of 50 μm or more and less than 150 μm, and a first fine pulverization step. The fine paper powder in which the fine paper powder having an average particle size of 25 μm or more and less than 50 μm is mixed with the fine paper powder obtained in the above is pulverized using a vertical roller mill or a Yakuken type mill, and the fine paper powder having an average particle size of 25 μm or more and less than 50 μm A second pulverization step to obtain
特許文献1に記載の製造方法は、それ以前の竪型ローラミル又は薬研式ミルを単独の工程で用いて粉砕する方法と比べて大幅な処理能力の向上を実現した。しかしながら、微細紙粉を含有する樹脂組成物の需要は近年著しく増大しており、その原料となる微細紙粉についてもさらなる量産化が望まれるようになった。 The manufacturing method described in Patent Document 1 has achieved a significant improvement in processing capacity as compared with the previous method using a vertical roller mill or a Yakken type mill in a single step. However, the demand for resin compositions containing fine paper powder has increased remarkably in recent years, and further mass production of fine paper powder as a raw material has been desired.
本発明は、以上の点に鑑み、処理能力の優れた微細紙粉製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the fine paper powder manufacturing method excellent in processing capacity in view of the above point.
本発明の微細紙粉製造方法は、粗粉砕された紙粉を、切断式粉砕機又は衝撃式粉砕機を用いて粉砕し、平均粒径が100μmを超え200μm以下の微細紙粉を得る第1微粉砕工程と、該第1微粉砕工程で得た微細紙粉を、磨り潰し式粉砕機を用いて粉砕し、平均粒径が25μm以上100μm以下の微細紙粉を得る第2微粉砕工程とを備えることを特徴とする。 The fine paper powder manufacturing method of the present invention is a first method of pulverizing coarsely pulverized paper powder using a cutting pulverizer or an impact pulverizer to obtain a fine paper powder having an average particle size of more than 100 μm and not more than 200 μm. A fine pulverization step and a second fine pulverization step of pulverizing the fine paper powder obtained in the first fine pulverization step using a grinding-type pulverizer to obtain fine paper powder having an average particle size of 25 μm or more and 100 μm or less; It is characterized by providing.
本発明の微細紙粉製造方法によれば、第1微粉砕工程で、切断式粉砕機又は衝撃式粉砕機を用いて粗紙粉を粉砕し、平均粒径が100μmを超え200μm以下の微細紙粉を得ている。切断式粉砕機は、高速回転する刃と接触して粗紙粉が粉砕され。また、衝撃式粉砕機は、高速気流にのった粗紙粉同士があるいは固定刃と接触して粉砕される。 According to the fine paper powder manufacturing method of the present invention, in the first fine pulverization step, the coarse paper powder is pulverized using a cutting pulverizer or an impact pulverizer, and the fine paper having an average particle size of more than 100 μm and not more than 200 μm. I'm getting powder. The cutting-type pulverizer comes in contact with a blade that rotates at high speed to pulverize the coarse paper powder. Further, in the impact type pulverizer, the coarse paper powder on the high-speed airflow is pulverized by contacting with the fixed blade.
そのため、平均粒径が100μmを超え200μm以下の微細紙粉を得る第1微粉砕工程のような場合には、上記特許文献1で記載されたように竪型ローラミル又は薬研式ミルを用いて磨り潰し式に粗紙粉を粉砕する場合と比較して、切断式粉砕機又は衝撃式粉砕機を用いて粗紙粉を粉砕するほうが、処理能力が優れ、量産性が高い。 Therefore, in the case of the first fine pulverization step for obtaining fine paper powder having an average particle size of more than 100 μm and not more than 200 μm, polishing is performed using a vertical roller mill or a Yakken type mill as described in Patent Document 1 above. Compared with the case of pulverizing coarse paper powder in a crushed type, pulverizing the coarse paper powder using a cutting pulverizer or impact pulverizer is superior in processing capacity and mass productivity.
本発明の微細紙粉製造方法において、前記第1微粉砕工程で得た微細紙粉を、粒径が100μmを超え200μm以下の予め定められた基準粒径以下の微細紙粉とこれを超える粒径の微細紙粉に分級する分級工程を備え、前記第2微粉砕工程では、前記分級工程で分級した前記基準粒径を超える粒径の微細紙粉のみを粉砕して、前記基準粒径以下の微細紙粉を得ることが好ましい。 In the fine paper powder manufacturing method of the present invention, the fine paper powder obtained in the first fine pulverization step is divided into fine paper powder having a particle size of more than 100 μm and not more than 200 μm and not more than a predetermined reference particle size and particles exceeding this. Comprising a classification step of classifying into fine paper powder having a diameter, and in the second fine pulverization step, only fine paper powder having a particle size exceeding the reference particle size classified in the classification step is pulverized, and the reference particle size or less. It is preferable to obtain a fine paper powder.
この場合、第2微粉砕工程では、分級工程で基準粒径を超える粒径であると分級された微細紙粉のみを、磨り潰し式粉砕機を用いて粉砕し、基準粒径以下の微細紙粉を得ている。そのため、第2微粉砕工程では、基準粒径を超える粒径であると分級された微細紙粉のみが粉砕され、基準粒径以下に分級された微細紙粉は粉砕されないので、処理能力が優れ、量産性が高くなる。 In this case, in the second fine pulverization step, only the fine paper powder classified as having a particle size exceeding the reference particle size in the classification step is pulverized using a grinding-type pulverizer, and the fine paper having the reference particle size or less. I'm getting powder. Therefore, in the second fine pulverization step, only fine paper powder classified as having a particle diameter exceeding the reference particle diameter is pulverized, and fine paper powder classified below the reference particle diameter is not pulverized. Higher productivity.
さらに、磨り潰し式粉砕機では、基準粒径を超える粒径の微細紙粉だけを粉砕するので、基準粒径以下の粒径の微細紙粉も含めて粉砕する場合と比較して、第2微粉砕工程における処理能力を高めることができる。 Furthermore, since the grinding-type pulverizer only pulverizes fine paper powder having a particle size exceeding the reference particle size, the second pulverizing machine is used in comparison with a case where fine paper powder having a particle size equal to or smaller than the reference particle size is pulverized. The processing capacity in the pulverization process can be increased.
なお、第2微粉砕工程で平均粒径が25μm以上50μm以下の微細紙粉を得るものであればより好ましい。 It is more preferable if fine paper powder having an average particle size of 25 μm or more and 50 μm or less is obtained in the second fine grinding step.
本発明の微細紙粉製造方法において、前記分級工程では気流式分級機を用いて分級し、前記分級工程で分級した前記基準粒径以下の微細紙粉と、前記第2微粉砕工程で得た微細紙粉を、前記基準粒径に対応するメッシュを有するスクリーンを備えた分級機を用いて、前記基準粒径以下の微細紙粉と前記基準粒径を超える微細紙粉とに分級し、前記基準粒径を超えると分級された微細紙粉を排除する確認工程を備えることが好ましい。 In the fine paper powder manufacturing method of the present invention, in the classification step, classification was performed using an airflow classifier, and the fine paper powder having a particle size equal to or smaller than the reference particle size classified in the classification step was obtained in the second fine pulverization step. Using a classifier equipped with a screen having a mesh corresponding to the reference particle size, fine paper powder is classified into fine paper powder less than the reference particle size and fine paper powder exceeding the reference particle size, It is preferable to provide a confirmation step for removing fine paper powder classified when the reference particle diameter is exceeded.
この場合、分級工程で気流式分級機、すなわちスクリーンを用いない分級機を用いるので、スクリーンを用いた分級機と比較して、スクリーンの目詰まりのメンテナンスにかかる手間が生じない。そして、分級工程で誤って基準粒径以下であると分級された微細紙粉は、確認工程で排除されるので、基準粒径を超える微細紙粉が後工程に流れない。 In this case, since an airflow classifier, that is, a classifier that does not use a screen, is used in the classification process, there is no need for maintenance of clogging of the screen as compared with a classifier using a screen. And since the fine paper powder classified by mistake in the classification process as being below a reference particle diameter is excluded at a confirmation process, the fine paper powder exceeding a reference particle diameter does not flow into a post process.
また、本発明の微細紙粉製造方法において、前記分級工程では前記基準粒径に対応するメッシュのスクリーンを有する分級機を用いて用いて分級し、前記第2微粉砕工程で得た微細紙粉を、前記基準粒径に対応するメッシュのスクリーンを有する分級機を用いて、前記基準粒径以下の微細紙粉と前記基準粒径を超える微細紙粉とに分級し、前記基準粒径を超えると分級された微細紙粉を排除する確認工程を備えることも好ましい。 Further, in the fine paper powder manufacturing method of the present invention, in the classification step, classification is performed using a classifier having a mesh screen corresponding to the reference particle size, and the fine paper powder obtained in the second fine grinding step. Using a classifier having a mesh screen corresponding to the reference particle diameter, the paper is classified into fine paper powder having a particle diameter equal to or smaller than the reference particle diameter and fine paper powder exceeding the reference particle diameter, and exceeding the reference particle diameter. It is also preferable to provide a confirmation step of eliminating fine paper powder classified as follows.
この場合、確認工程では、第2微粉砕工程で得た微細紙粉のみを分級すればよいので、確認工程での分級処理を軽減することができる。よって、確認工程で用いる分級機を小型することが可能となる。 In this case, in the confirmation step, only the fine paper powder obtained in the second fine pulverization step has to be classified, so that the classification process in the confirmation step can be reduced. Therefore, the classifier used in the confirmation process can be reduced in size.
また、本発明の微細紙粉製造方法において、前記切断式粉砕機又は衝撃式粉砕機は、粒径が100μmを超え200μm以下であって、前記基準粒径より大きな予め定められた粒径に対応するメッシュを有するスクリーンを備え、前記第1微粉砕工程では、当該予め定められた粒径以下の微細紙粉のみを得ることが好ましい。 Moreover, in the fine paper powder manufacturing method of the present invention, the cutting pulverizer or the impact pulverizer corresponds to a predetermined particle diameter that is greater than 100 μm and not greater than 200 μm and larger than the reference particle diameter. It is preferable to provide only a fine paper powder having a predetermined particle size or less in the first fine pulverization step.
この場合、第1微粉砕工程からは当該予め定められた粒径以下の微細紙粉のみが得られるので、第2微粉砕工程で粉砕される微細紙粉の処理量を軽減させることが可能となる。 In this case, since only the fine paper powder having a predetermined particle diameter or less is obtained from the first fine pulverization step, it is possible to reduce the processing amount of the fine paper powder pulverized in the second fine pulverization step. Become.
さらに、本発明の微細紙粉製造方法において、前記確認工程では前記基準粒径を超えるとして排除された微細紙粉を、前記第2微粉砕工程で粉砕することが好ましい。 Furthermore, in the fine paper powder manufacturing method of the present invention, it is preferable that the fine paper powder excluded as exceeding the reference particle diameter in the confirmation step is pulverized in the second fine pulverization step.
この場合、前記確認工程で排除された微細紙粉を廃棄することなく、有効に利用することができる。 In this case, the fine paper powder excluded in the confirmation step can be effectively used without being discarded.
本発明の微細紙粉製造方法の実施形態及びこれを実施する微細紙粉製造システムを図1及び図2を参照して説明する。 An embodiment of a fine paper dust production method of the present invention and a fine paper dust production system for carrying out the same will be described with reference to FIGS.
本微細紙粉製造方法は、原料である廃紙を平均粒径が25μm以上100μm以下の予め定められた基準粒径以下の微細紙粉まで粉砕するものであり、粗粉砕工程1、第1微粉砕工程2、分級工程3、第2微粉砕工程4及び確認工程5を備える。以下、予め定められた基準粒径が100μmである場合について説明する。
This fine paper powder manufacturing method pulverizes waste paper, which is a raw material, into fine paper powder having an average particle size of 25 μm or more and 100 μm or less and having a predetermined reference particle size or less. A
なお、廃紙には、新聞古紙、雑誌古紙、印刷古紙、包装古紙、段ボール古紙、OA古紙などの各種古紙、バージン紙の製造時に発生した破紙や損紙、雑誌などの裁断屑、研磨粉、シュレッダー屑等が含まれる。廃紙は、オフィス、出版社、製紙会社などから大量に排出され、環境負荷が実質ゼロであると評価される。また、廃紙には、紙コップの端材など、表面に樹脂層などの層を有するものも含まれる。 Waste paper includes waste newspaper, magazine waste, printed waste paper, packaging waste paper, corrugated waste paper, OA waste paper, and other waste paper, broken paper and waste paper generated during the manufacture of virgin paper, cutting waste such as magazines, and abrasive powder. , Shredder scraps and the like. Waste paper is discharged in large quantities from offices, publishers, paper manufacturers, etc., and it is evaluated that the environmental impact is virtually zero. In addition, the waste paper includes paper having a layer such as a resin layer on the surface, such as an end material of a paper cup.
紙粉の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(Marvern Instruments Ltd.製、Mastersizer S型)により測定するものとする。 The average particle size of the paper powder is measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer (manufactured by Marvern Instruments Ltd., Mastersizer S type).
粗粉砕工程1では、供給コンベアなどの原料供給機11から供給される廃紙を、ロールクラッシャ、ハンマークラッシャ、カッターミルなどの粗粉砕機12を用いて、1mmから数十mm程度、好ましくは1mmから3mm角の紙片に粗粉砕する。
In the coarse pulverization step 1, waste paper supplied from a raw
廃紙がロール状やシート状の破紙や損紙などからなる場合、粗粉砕機12として、裁断機や切断機を用いてもよい。なお、本を研磨した研磨粉、シュレッダー屑など、廃紙が数mm以下の場合には、粗粉砕機12を必要としない。
When the waste paper is formed of roll-shaped or sheet-shaped broken paper, broken paper, or the like, a cutting machine or a cutting machine may be used as the
第1微粉砕工程2は、粗粉砕機12から供給された粗紙粉を、切断式粉砕機又は衝撃式粉砕機からなる第1微粉砕機13A,13Bを用いて、最大粒径が100μmを超え300μm以下の予め定められた粒径であって、平均粒径が100μmを超え200μm以下に粉砕する。ここでの予め定められた粒径は、前述した基準粒径より大きい粒径であり、例えば、ここでは、150μmである。
In the first
第1微粉砕工程2は、第1の第1微粉砕工程2Aと第2の第1微粉砕工程2Bとから2段階の工程からなり、粗粉砕工程1で粉砕された粗紙粉を微粉砕する。
The first
第1の第1微粉砕工程2Aでは、前段第1微粉砕機13Aを用いて、最大粒径が200μmを超え500μm以下の予め定められた粒径であって、平均粒径が100μmを超え200μm以下程度の微細紙粉に粉砕する。第2の第1微粉砕工程2Bでは、前段第1微粉砕機13Aで粉砕された微細紙粉を、後段第1微粉砕機13Bを用いて、最大粒径が100μmを超え200μm以下の予め定められた粒径であって、平均粒径が75μmを超え150μm以下程度の微細紙粉に粉砕する。
In the first
例えば、第1の第1微粉砕工程2Aでは最大粒径が200μm以下となるように粉砕し、第2の第1微粉砕工程2Bでは最大粒径が150μm以下となるように粉砕する。
For example, in the first
第1微粉砕機13A,13Bは、ここでは、カッターミルとも呼ばれる切断式粉砕機である。第1微粉砕機13A,13Bは、例えば、図3(a)及び図3(b)に示すように、複数の刃31が固定されたロータ32を複数列備えて回転する回転筒33と、複数の刃34が内周面に固定され、回転筒33を収容するケース35と、回転筒33とケース35との間に原料を供給するための原料供給口36と、ケース35の下部に形成された穴の上に設置されたスクリーン37と、スクリーン37の下方に配置され、粉砕物が排出される排出口38とを備えている。なお、回転筒33には、多数の穴が形成されている。
Here, the
このような切断式粉砕機は、刃(回転刃)31と刃(固定刃)34との間の隙間によって、粉砕する細かさが定まり、スクリーン37のメッシュに応じて、排出される粉砕物が排出される最大粒径が定まる。そして、切断式粉砕機は、刃31,34の数、刃31,34の個数、ロータ32の列数、回転数などによって処理能力が定まる。
In such a cutting pulverizer, the fineness to be crushed is determined by the gap between the blade (rotating blade) 31 and the blade (fixed blade) 34, and the pulverized material to be discharged depends on the mesh of the
切断式粉砕機のこのような特性に基づいて、第1の第1微粉砕工程2Aで用いる切断式粉砕機(前段第1微粉砕機)13Aと、第2の第1微粉砕工程2Bで用いる切断式粉砕機(後段第1微粉砕機)13Bとを定める。切断式粉砕機13Aは、切断式粉砕機13Bと比較すると、回転刃31と固定刃34との間の隙間は広く、スクリーン37のメッシュは粗い。
Based on such characteristics of the cutting pulverizer, it is used in the cutting pulverizer (first first pulverizer) 13A used in the first
なお、切断式粉砕機は、回転刃31の飛び出し量が調整可能又は回転刃31の飛び出し量が異なるものに交換可能に構成されており、且つ、スクリーン37はメッシュの異なるものに交換可能である。よって、第1及び第2の第1微粉砕工程2A,2Bで目標とする微細紙粉の平均粒径や最大粒径に応じて、これらの調整や交換を行えばよい。
The cutting-type crusher is configured so that the amount of protrusion of the
なお、切断式粉砕機13Bだけを用いて第1微粉砕工程2を構成することも可能である。しかし、この場合、異なる切断式粉砕機13A,13Bを直列で用いる場合と比較して、一般的にエネルギー効率に劣り、処理時間が長くなる。
In addition, it is also possible to comprise the 1st fine grinding |
ただし、第1微粉砕工程2で得る微細紙粉の最大粒径が大きい場合、例えば、最大粒径が200〜500μmなどの場合、エネルギー効率及び処理時間は左程変わらないので、1台の切断式粉砕機13Bだけを用いてもよい。さらに、このような場合、切断式粉砕機13A,13Bを同じものとして並列に接続することにより、処理能力の増大を図ることも好ましい。
However, when the maximum particle size of the fine paper powder obtained in the first
また、第1微粉砕工程2は、3種類以上の異なる切断式粉砕機を直列に接続した連続的に処理するものであってもよい。さらに、切断式粉砕機13A,13Bはスクリーン27を有さないものであってもよい。
Moreover, the 1st fine grinding |
さらに、第1微粉砕工程2で使用される微粉砕機13は、切断式粉砕機に限定されず、衝撃式粉砕機を用いてもよい。
Furthermore, the
衝撃式粉砕機は、衝撃板が高速回転することによって、衝撃板とこれに対向するハウジングの隙間に気流が発生して旋回気流となり、この高速の旋回気流にのった粉体同士又は紙粉と衝撃板とが衝突することにより、粉体が粉砕されるものである。また、衝撃式粉砕機には、固定刃を備えるものもある。この場合、紛体が固定刃と接触しても粉砕され、切断式粉砕機の作用効果を兼ね備えたものとなる。 The impact type pulverizer rotates the impact plate at a high speed, thereby generating an air current in the gap between the impact plate and the housing facing the impact plate, resulting in a swirling air current. The powder collides with the impact plate. Some of the impact pulverizers include a fixed blade. In this case, even if the powder comes into contact with the fixed blade, the powder is pulverized and has the function and effect of a cutting pulverizer.
衝撃式粉砕機は、衝撃板とハウジングとの隙間の間隔によって、粉砕する細かさが定まる。そして、衝撃板の数、回転数などによって処理能力が定まる。そして、衝撃式粉砕機には、スクリーンを備えるものも存在し、このスクリーンのメッシュに応じて、排出される微細紙粉の最大粒径が定まる。 In the impact pulverizer, the fineness of pulverization is determined by the gap between the impact plate and the housing. The processing capacity is determined by the number of impact plates, the number of rotations, and the like. Some impact pulverizers have a screen, and the maximum particle size of the fine paper powder to be discharged is determined according to the mesh of the screen.
さらに、第1の第1微粉砕工程2Aでは衝撃式粉砕機を用い、第2の第1微粉砕工程2Bでは切断式粉砕機を用いるなど、各工程で異なる粉砕機を用いてもよい。
Further, different pulverizers may be used in each step, such as using an impact pulverizer in the first
なお、上記特許文献1で記載したように第1微粉砕工程2で竪型ローラミル又は薬研式ミルを用いると、単位時間当たりの処理能力が小さく、微細紙粉を大量に製造するには適していない。
In addition, when a vertical roller mill or a Yakuken type mill is used in the first
切断式粉砕機又は衝撃式粉砕機で粉砕された微細紙粉は、粒度分布を有する。粒度分布は、正規分布とは限らず、紙の種類、刃数、回転数、回転時間などに応じて変化する。そのため、第1微粉砕工程2で最大粒径が150μm以下になるように粉砕した場合、粒径が100μm以下の微細紙粉が存在し、その割合も高いことが多い。そこで、粒径が100μm以下の微細紙粉を除き、粒径が100μmを超える微細紙粉のみを、さらに粉砕すればよい。そこで、分級工程3でこれらを分級する。
Fine paper powder pulverized by a cutting pulverizer or impact pulverizer has a particle size distribution. The particle size distribution is not limited to the normal distribution, and changes according to the type of paper, the number of blades, the number of rotations, the rotation time, and the like. Therefore, when pulverization is performed so that the maximum particle size is 150 μm or less in the first
分級工程3では、分級機14を用いて、第1微粉砕工程2で得た微細紙粉を粒径100μm以下の微細紙粉と粒径100μmを超える微細紙粉とに分級にする。
In the classification process 3, the
分級機14は、気流式分級機であることが好ましい。気流式分級機14には、重力式、サイクロン式、強制渦流れ式などの方式がある。
The
気流式分級機14は、例えば、図4に示すように、内部に分級空間を有し、略円錐筒状のケーシング41と、ケーシング41の頭頂部から粗粉と微粉とが混合された原料を供給する原料供給口42と、頭頂部からケーシング41内にエアを導入するエア導入口43と、ケーシング41内に配置され、回転する分級翼44と、ケーシング41の外周面下部に配置され、粗粉が排出される粗粉排出口45と、ケーシング41の外周部上部に配置され、微粉が排出される微粉排出口46とを備えている。
For example, as shown in FIG. 4, the
このような気流式分級機14は、分級翼44の回転によってケーシング41内に旋回気流が発生する。そして、旋回気流により作用する外向きの遠心力と中心向きに移動する気体の流れとによって、粗粉と微粉とを分級する。すなわち、粗粉は、旋回気流による外向きの遠心力により径方向外側に移動して、下部に配置された粗粉排出口45から排出され、微粉は、中心向きに移動する空気の流れにより径方向内側に移動して、中央部に配置された微粉排出口46から排出される。
In such an
そのため、気流式分級機14では、例えば粒径100μmを基準に厳密に分級することはできない。しかし、スクリーンを備えていない気流式分級機14は、メッシュの目詰まりなどを解消する必要がなく、メンテナンスが容易であるという利点がある。本実施形態の分級工程3では、気流式分級機14を用いて、粒径が100μm以下とされた微粉と粒径が100μmを超えるとされた微細紙粉とに分級する。そして、気流式分級機14で粒径が100μmを超えるとされた微細紙粉は、第2微粉砕工程4に送られる。
Therefore, the
分級工程3で粒径が100μmを超えるとされ、粗粉排出口45から排出された微細紙粉は、吸引機15によって吸引されて、後段第1微粉砕機13Bに戻されて再粉砕される。なお、工程を簡略化するために、粒径が100μmを超えるとされた微細紙粉は、廃棄してもよい。分級工程3で粒径が100μm以下であるとされ、微粉排出口46から排出された微細紙粉は、吸引機16によって吸引されて、一旦、タンクなどの収容器17に収容される。
The fine paper powder discharged from the coarse
第2微粉砕工程4では、気流式分級機14で粒径が100μmを超えるとされた微細紙粉を、第2微粉砕機18を用いて、粒径が100μm以下となるように粉砕する。第2微粉砕機18は、竪型ローラミル、薬研式ミル、石臼式ミルなどの磨り潰し式粉砕機である。第2微粉砕機18で粉砕された微細紙粉は、吸引機19によって吸引されて、一旦、タンクなどの収容器17に収容される。
In the second fine pulverization step 4, fine paper powder whose particle size exceeds 100 μm by the
竪型ローラミルは、ローラミルを代表するものであり、単に「ローラミル」とも呼ばれるローラ式粉砕機である。竪型ローラミルは、円筒形状の粉砕室の内部に、モータにより回転駆動する回転テーブルと、この回転テーブルの回転方向に隙間を隔てて配置された複数の竪型状の粉砕ローラとを備えている。竪型ローラミルとして、具体的には、上記特許文献1に記載されたものを挙げることができる。 The vertical roller mill represents a roller mill, and is a roller-type pulverizer that is also simply called a “roller mill”. The vertical roller mill includes a rotary table that is rotationally driven by a motor inside a cylindrical pulverizing chamber, and a plurality of vertical pulverizing rollers arranged with a gap in the rotation direction of the rotary table. . Specific examples of the saddle type roller mill include those described in Patent Document 1.
粉砕ローラは、油圧やスプリング等により回転テーブルに向って荷重が付加されるように構成されたフリーローラであり、回転テーブルの回転に追従して回転する。回転テーブルの回転に伴い、粉砕ローラのランドと粉砕室の内側壁との間に紙粉を噛み込み粉砕する。なお、粉砕ローラの下部を支持しながら回転する回転テーブルの代わりに、粉砕ローラの上部を支持し(粉砕ローラを吊り下げ)ながら回転する吊下部材を用いてもよい。粉砕室の内側壁に凹溝を形成してもよいが、凹溝内に紙粉が溜り粉砕効果が低下する恐れがあるので、粉砕室の内側面は滑らかであるほうが好ましい。 The crushing roller is a free roller configured so that a load is applied to the rotary table by hydraulic pressure, a spring, or the like, and rotates following the rotation of the rotary table. Along with the rotation of the rotary table, paper powder is caught between the land of the crushing roller and the inner wall of the crushing chamber and pulverized. Instead of the rotary table that rotates while supporting the lower part of the grinding roller, a suspension member that rotates while supporting the upper part of the grinding roller (suspending the grinding roller) may be used. A concave groove may be formed on the inner wall of the pulverization chamber, but it is preferable that the inner surface of the pulverization chamber is smooth because paper dust may accumulate in the concave groove and the pulverization effect may be reduced.
分級工程3から送られてきた粒径が100μmを超える微細紙粉は、粉砕室内に供給され、回転テーブルの遠心力により回転テーブルの外周へ移動し、回転テーブルと粉砕ローラとの間に噛み込まれることにより、主として粉砕される。粉砕室内には、外部から空気が導かれており、ベーンにより吹き上げられる空気によって、粉砕され細かくなった微細紙粉は粉砕室の上部に吹き上げられる。 Fine paper powder having a particle size exceeding 100 μm sent from the classification step 3 is supplied into the pulverizing chamber, moved to the outer periphery of the rotating table by the centrifugal force of the rotating table, and is caught between the rotating table and the pulverizing roller. Is mainly pulverized. Air is introduced into the pulverization chamber from the outside, and the fine paper powder that is pulverized and made fine by the air blown up by the vanes is blown up to the upper portion of the pulverization chamber.
なお、粉砕室の上部に設置された気流式分級機を介して、粒径が100μm以下の微細紙粉が排出される。排出される微細紙粉の粒径は、分級機の回転羽根の回転数により調整することができる。 Note that fine paper powder having a particle size of 100 μm or less is discharged through an airflow classifier installed at the top of the grinding chamber. The particle size of the fine paper powder discharged can be adjusted by the number of rotations of the rotating blades of the classifier.
なお、第2微粉砕工程4では、竪型ローラミルの代わりに薬研式ミル又は石臼式ミルを用いてもよい。ただし、石臼式ミルは、エネルギー効率に劣り、好ましくない。 In the second fine grinding step 4, a Yakuken type mill or a stone mill type mill may be used instead of the vertical roller mill. However, a stone mill is inferior in energy efficiency and is not preferable.
薬研式ミルは、V字状の溝を円周状に有する底部を備えた外形円筒形状のハウジング内部に、モータによって回転し、複数の円板状の回転ローラを備えている。回転ローラは、溝との間に隙間を隔てて配置されており、その間隔は調整可能である。 The Yakuken type mill is provided with a plurality of disk-shaped rotating rollers that are rotated by a motor inside an outer cylindrical housing having a bottom having a V-shaped groove in a circumferential shape. The rotating roller is disposed with a gap between the rotating roller and the interval is adjustable.
粉砕室に供給された微細紙粉は、粉砕室の溝の内部に溜る。この溝に溜った紙粉は、回転ローラにより粉砕される。さらに、絡まり合った粗い微細紙粉が渦巻く気流により遠心分離されてほぐされ、細かい紙粉が衝突することにより、紙粉が粉砕される。 The fine paper powder supplied to the crushing chamber accumulates inside the groove of the crushing chamber. The paper dust collected in this groove is crushed by a rotating roller. Further, the entangled coarse fine paper powder is centrifuged and loosened by a swirling air current, and the fine paper powder collides, whereby the paper powder is crushed.
本実施形態のように最大粒径が100μmとなるまで微細紙粉を粉砕するには、竪型ローラミル又は薬研式ミルを用いることがエネルギー効率の点から好ましい。そして、最大粒径が25μm程度の微細紙粉は、切断式粉砕機や衝撃式粉砕機を用いても得ることができず、磨り潰し式粉砕機を用いて粉砕するしかない。 In order to pulverize fine paper powder until the maximum particle size becomes 100 μm as in this embodiment, it is preferable from the viewpoint of energy efficiency to use a vertical roller mill or a Yakuken type mill. Fine paper powder having a maximum particle size of about 25 μm cannot be obtained by using a cutting pulverizer or an impact pulverizer, and can only be pulverized using a grinding pulverizer.
しかし、磨り潰し式粉砕機は微細紙粉を磨り潰すように粉砕するので、機械にかかる衝撃が大きく、摩耗が激しく、部品交換などのメンテナンスの手間が多い。さらに、エネルギー効率に劣り、処理能力も少ない。 However, the grinding-type crusher crushes fine paper powder so as to crush it, so that the impact on the machine is great, the wear is severe, and there is a lot of maintenance work such as parts replacement. Furthermore, it is inferior in energy efficiency and has little processing capacity.
そこで、本実施形態では、分級工程3で最大粒径が100μm以下である微細紙粉を除去したうえで、第2微粉砕工程4で、最大粒径が100μmを超える微細紙粉のみを磨り潰し式粉砕機からなる第2微粉砕機18で粉砕している。よって、磨り潰し式粉砕機を用いて粉砕する微細紙粉の量が少なくてすみ、システム全体として、処理能力及びエネルギー効率が優れたものとなる。 Therefore, in this embodiment, after removing fine paper powder having a maximum particle size of 100 μm or less in the classification step 3, only the fine paper powder having a maximum particle size exceeding 100 μm is ground in the second fine grinding step 4. The pulverization is performed by a second fine pulverizer 18 composed of a type pulverizer. Therefore, the amount of fine paper powder to be pulverized by using a grinding type pulverizer can be reduced, and the processing capacity and energy efficiency of the entire system are excellent.
確認工程5では、分級工程3で粒径100μm以下と分級された微細紙粉、及び第2微粉砕工程4で得た粒径100μm以下に粉砕された微細紙粉、すなわち収容器17に収容された微細紙粉を、粒径100μmに対応するメッシュを有するスクリーンを備えた分級機21を用いて、粒径100μm以下であることを確認する。
In the
上述したように、気流式分級機14で粒径100μm以下と分級された微細紙粉は、厳密に全て粒径100μm以下であるものではない。さらに、第2微粉砕機18で粒径100μm以下に粉砕された微細紙粉も、気流式分級機14と同様の方法で分級されているので、厳密に全て粒径100μm以下であるものではない。
As described above, the fine paper powder classified as having a particle size of 100 μm or less by the
そこで、確認工程5では、粒径100μmに対応するメッシュのスクリーンを有する分級機21を用いて、微細紙粉が粒径100μm以下であることを確保する。粒径100μmを超える微細紙粉は、吸引機22によって吸引されて、第2微粉砕機18に戻されて再粉砕される。なお、工程を簡略化するために、分級機21で粒径100μmを超えるとされた微細紙粉は、廃棄してもよい。
Therefore, in the
分級機21は、メッシュを有するスクリーンを備えた分級機である。このような分級機21は、例えば、図5に示すように、内部に分級空間を有し、略円錐筒状のケーシング51と、ケーシング51の頭頂部から粗粉と微粉とが混合された原料を供給する原料供給口52と、頭頂部からケーシング51内に1次エアを導入する1次エア導入口53と、ケーシング51内の頭頂部付近に配置された分散板54と、ケーシング51内に配置されたスクリーン55と、スクリーン55の背面で回転するエアブラシ56と、スクリーン55の背面にジェットエアを噴射するエア噴射部57と、スクリーン55の前面側であってケーシング51の外周面下部に配置され、粗粉が排出される粗粉排出口58と、スクリーン55の背面側であってケーシング51の外周部に配置され、微粉が排出される微粉排出口59とを備えている。
The
このような分級機21は、1次エアにのった原料が分散板54で分散されて、スクリーン55に至る。スクリーン55を通過した微粉は微粉排出口59から排出される。通過できずにスクリーン55上に滞留した粗粉はジェットエアで吹き飛ばされ、自重によって下方に落下する。粗粉排出口58から分級空間内に2次エアが供給されており、重さの軽い微粉は吹き上げられて粗粉排出口58から排出されない。一方、粗粉は、2次エアによって吹き上げられず、粗粉排出口58から排出される。
In such a
そして、微粉排出口59から排出される最大粒径が100μm以下の微細紙粉は、吸引機22で吸引されて、後工程に送られる。一方、粗粉排出口58から排出される最大粒径が100μmを超える微細紙粉は、吸引機23で吸引されて、第2微粉砕機18で再粉砕される。
The fine paper powder having a maximum particle size of 100 μm or less discharged from the fine
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to this.
例えば、第1微粉砕工程2と第2微粉砕工程4との間に分級工程3を設け、基準粒径以下に分級された微細紙粉を第2微粉砕工程には送らない場合について説明した。しかし、これに限定されず、分級工程3を省略して、第1微粉砕工程2で粉砕された全ての微細紙粉を全て第2微粉砕工程4に送り込んでもよい。
For example, the case where the classification step 3 is provided between the first
例えば、微細紙粉の最大粒径が基準粒径で100μm以下となるように粉砕する場合について説明したが、これに限定されない。本発明は、基準粒径で25μmを超え100以下の範囲で有効な方法であるが、基準粒径が小さい程有効である。基準粒径は、好ましくは25μmを超え75μm以下、さらに好ましくは25μmを超え50μm以下である。 For example, although the case where it grind | pulverizes so that the maximum particle size of fine paper powder may be 100 micrometers or less with a reference particle size was demonstrated, it is not limited to this. The present invention is an effective method with a reference particle size exceeding 25 μm and not more than 100, but the smaller the reference particle size, the more effective. The reference particle size is preferably more than 25 μm and 75 μm or less, more preferably more than 25 μm and 50 μm or less.
また、分級工程3で、メッシュを有するスクリーンを備えていない気流式分級機14を用いる場合について説明した。しかし、図6及び図7に示すように、分級工程6で、メッシュを有するスクリーンを備えた気流式分級機24を用いてもよい。
Moreover, the case where the
この場合、気流式分級機24を用いて基準粒径100μmを基準に厳密に分級することができる。そこで、気流式分級機24を用いて粒径100μm以下とされた微細紙粉は、そのまま後工程に送られる。そして、気流式分級機24で粒径が100μmを超えるとされた微細紙粉のみを第2微粉砕工程4に送ればよい。これにより、確認工程5では、第2微粉砕工程4で得た微細紙粉のみを分級すればよいので、確認工程5での分級処理を軽減する。よって、確認工程5で用いる分級機21を小型化することが可能となる。
In this case, the
なお、分級工程6で、気流式分級機24以外の分級機、例えばメッシュを有するスクリーンを備えた他の方式の分級機を用いてもよい。
In the
1…粗粉砕工程、 2…第1微粉砕工程、 2A…第1の第1微粉砕工程、 2B…第2の第1微粉砕工程、 3,6…分級工程、 4…第2微粉砕工程、 5…確認工程、 11…原料供給機、 12…粗粉砕機、 13…第1微粉砕機、 13A…前段第1微粉砕機、切断式粉砕機、 13B…後段第1微粉砕機、切断式粉砕機、 14…分級機、気流式分級機、 17…収容器、 18…第2微粉砕機、 21…分級機、 24…気流式分級機。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coarse grinding process, 2 ... 1st fine grinding process, 2A ... 1st 1st fine grinding process, 2B ... 2nd 1st fine grinding process, 3, 6 ... Classification process, 4 ... 2nd
Claims (6)
該第1微粉砕工程で得た微細紙粉を、磨り潰し式粉砕機を用いて粉砕し、平均粒径25μm以上100μm以下の微細紙粉を得る第2微粉砕工程とを備えることを特徴とする微細紙粉製造方法。 A first finely pulverizing step of pulverizing the coarsely pulverized paper powder using a cutting pulverizer or an impact pulverizer to obtain fine paper powder having an average particle size of more than 100 μm and not more than 200 μm;
The fine paper powder obtained in the first fine pulverization step is pulverized using a grinding-type pulverizer to provide a second fine pulverization step to obtain fine paper powder having an average particle size of 25 μm or more and 100 μm or less. To make fine paper powder.
前記第2微粉砕工程では、前記分級工程で分級した前記基準粒径を超える粒径の微細紙粉のみを粉砕して、前記基準粒径以下の微細紙粉を得ることを特徴とする請求項1に記載の微細紙粉製造方法。 A classification step of classifying the fine paper powder obtained in the first fine pulverization step into a fine paper powder having a particle size of more than 100 μm and not more than a predetermined reference particle size of 200 μm or less and a fine paper powder having a particle size exceeding this. With
In the second fine pulverization step, only fine paper powder having a particle size exceeding the reference particle size classified in the classification step is pulverized to obtain fine paper powder having the reference particle size or less. 2. The method for producing fine paper powder according to 1.
前記分級工程で分級した前記基準粒径以下の微細紙粉と、前記第2微粉砕工程で得た微細紙粉を、前記基準粒径に対応するメッシュを有するスクリーンを備えた分級機を用いて、前記基準粒径以下の微細紙粉と前記基準粒径を超える微細紙粉とに分級し、前記基準粒径を超えると分級された微細紙粉を排除する確認工程を備えることを特徴とする請求項2に記載の微細紙粉製造方法。 In the classification step, classification is performed using an airflow classifier,
Using a classifier equipped with a screen having a mesh having a mesh size corresponding to the reference particle size, the fine paper powder having a particle size equal to or smaller than the reference particle size classified in the classification step and the fine paper powder obtained in the second fine pulverization step. Characterized in that it comprises a confirmation step of classifying into fine paper powder having a particle size equal to or smaller than the reference particle size and fine paper powder having a particle size exceeding the reference particle size, and removing the classified fine paper powder when the particle size exceeds the reference particle size. The method for producing fine paper powder according to claim 2.
前記第2微粉砕工程で得た微細紙粉を、前記基準粒径に対応するメッシュのスクリーンを有する分級機を用いて、前記基準粒径以下の微細紙粉と前記基準粒径を超える微細紙粉とに分級し、前記基準粒径を超えると分級された微細紙粉を排除する確認工程を備えることを特徴とする請求項2に記載の微細紙粉製造方法。 In the classification step, classification is performed using a classifier having a mesh screen corresponding to the reference particle size,
Using a classifier having a mesh screen corresponding to the reference particle size, the fine paper powder obtained in the second fine pulverization step and the fine paper exceeding the reference particle size. The fine paper powder manufacturing method according to claim 2, further comprising a confirmation step of classifying the fine paper powder into powder and removing the classified fine paper powder when the reference particle size is exceeded.
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