JP2017070944A - 粉粒体散布装置及び粉粒体の散布方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)排出口23は平面視(粉粒体Pの排出方向と直交する方向の断面視)において、搬送手段3による粉粒体Pの搬送方向Xと直交する方向(幅方向Y)の長さW(図3参照)が、搬送方向Xの長さD(図1、図3及び図4参照)に比して、長い形状をなしている。
(2)移動路22は、搬送方向Xの最大幅Dが粉粒体Pの最大粒子径r(図4参照)の2倍以上5倍未満である(2≦D/r<5)。
(3)移動路22は、粉粒体Pの排出方向の長さH(図2及び図3参照)が粉粒体Pの最大粒子径rの1倍以上である(r≦H)。
(4)隙間G(図1、図2及び図4参照)は、粉粒体Pの最大粒子径rの1倍以上である(r≦G)。
図5(a)に示す粉粒体散布装置1Aにおける搬送手段3Aは、ホッパー2の排出口23の下方に配置され、回転軸周りに回転する円筒状の搬送ロール32を含んで構成されており、排出口23から排出された粉粒体Pを搬送ロール32の外周面で受け取り、その受け取り位置から搬送ロール32の回転により、搬送ロール32の下方に位置する基材(図示せず)に向けて落下させて該基材に散布するようになされている。
図5(b)に示す粉粒体散布装置1Bにおける搬送手段3Bは、駆動ロール33及び従動ロール34に架け渡された無端状の搬送ベルト35を含んで構成されており、排出口23から排出された粉粒体Pを搬送ベルト35で受け取り、その受け取り位置から搬送ベルト35の移動により、搬送ベルト35の下方に位置する基材(図示せず)に向けて落下させて該基材に散布するようになされている。
ホッパー2の排出部22における排出口23の平面視形状は、図3に示す如き長方形形状に限定されず、円形、楕円形、多角形形状等、任意に設定可能であり、例えば、図6(a)に示す如き長楕円形状、あるいは、図6(b)に示す如き一方向に長い五角形以上の多角形形状とすることができる。尤も、前述したように、排出口23の平面視形状は、搬送手段3による粉粒体Pの搬送方向Xと直交する幅方向Yの長さの方が搬送方向Xの長さよりも長いような、「一方向に長い形状」であることが好ましく、図3及び図6に示す排出口23はその具体例である。
また、排出口23が幅方向Yに複数の区画に分割され、排出部21が該複数の区画に1対1で対応する複数の移動路22を有していても良く、その場合、複数の移動路22(排出口23)それぞれにおいて、前記(2)〜(4)が採用される。
前述した本発明の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
前記排出口は平面視において、前記搬送手段による前記粉粒体の搬送方向と直交する方向の長さが該搬送方向の長さに比して長い形状をなし、
前記移動路は、その前記搬送方向の最大幅が前記粉粒体の最大粒子径の2倍以上5倍未満、該粉粒体が排出される方向の長さが該粉粒体の最大粒子径の1倍以上であり、
前記隙間は、前記粉粒体の最大粒子径の1倍以上である粉粒体散布装置。
<2> 前記隙間は、前記粉粒体の最大粒子径の10倍以下である前記<1>に記載の粉粒体散布装置。
<3> 前記ホッパーは、前記貯蔵部に連接され、下端に前記排出口を有する排出部を備えており、前記貯蔵部の内部空間を画成する内側壁は、該排出部に向けて斜め下方に延びる傾斜内側壁と、垂直方向に延びる垂直壁とを含む前記<1>又は<2>に記載の粉粒体散布装置。
<4>
前記移動路を画成する前記排出部の内側壁の全てが、垂直方向に延びる垂直壁となっている前記<1>〜<3>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
<5>
前記貯蔵部は、前記搬送方向と直交する方向から見た場合において上底が下底より長い台形形状をなしており、
前記搬送方向に関しては、前記貯蔵部の上底の長さが前記排出口の長さよりも長く、該搬送方向に直交する方向に関しては、該貯蔵部の上底の長さが該排出口の長さと同じである前記<4>に記載に粉粒体散布装置。
<6>
前記排出口において、前記搬送方向と直交する方向の長さ(W)と該搬送方向の長さ(D)との比は、W/Dとして、好ましくは2以上1000以下、さらに好ましくは5以上100以下である前記<1>〜<5>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
<8> 前記搬送手段は、前記ホッパーから排出された前記粉粒体を受け取る平板状の受取手段と、該受取手段を振動させる振動発生手段とを含んで構成され、該振動発生手段を作動させて該受取手段を振動させることによって、該受取手段上の該粉粒体を前記一方向に搬送可能になされており、
前記隙間の大きさをG、前記粉粒体の安息角をθとした場合、前記排出口の中心を通って垂直方向に延びる仮想直線と前記搬送手段との交点は、該搬送手段における前記搬送方向の下流側端からG/tanθ以上15G以下の範囲に位置している前記<1>〜<7>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
<9>
前記粉粒体が水分を吸収するか、又は潮解性を有するものである前記<1>〜<8>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
前記ホッパーの内側壁の素材は、前記粉粒体の散布が行われる作業時の温度下における熱伝導率が25W/m・K以下のものである前記<1>〜<9>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
<11>
前記ホッパーの内側壁の素材は、ステンレス鋼、ガラス、ジルコニア及び窒化ケイ素その他のセラミック材料からなる群から選択される1種以上である前記<1>〜<10>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
<12>
前記粉粒体が非導電性材料である前記<1>〜<9>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
<13>
前記ホッパーの内側壁の素材は、導電性を有する素材である前記<12>に記載の粉粒体散布装置。
<14>
前記ホッパーの内側壁の素材は、金属材料、合金材料、導電性セラミック及び導電性樹脂からなる群から選択される1種以上である前記<13>に記載の粉粒体散布装置。
<15>
前記ホッパーの内側壁の素材はステンレス鋼である前記<1>〜<14>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
前記粉粒体の安息角(θ)と、前記ホッパーにおける前記粉粒体と接触する内面の水平方向に対する角度(θ1)との比であるθ1/θは、好ましくは1.2以上、さらに好ましくは1.5以上である前記<1>〜<15>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
<17>
前記ホッパーにおける前記粉粒体と接触する内面の水平方向に対する角度(θ1)は、好ましくは1.2θ以上であって90°以下、さらに好ましくは1.5θ以上であって90°以下である<16>に記載の粉粒体散布装置。
<18>
前記ホッパーの内側壁は、その表面即ち前記ホッパーにおける前記粉粒体と接触する内面の表面粗さRaが、JIS B 0601−2001に従って測定された値で、好ましくは10μm以下、さらに好ましくは1μm以下である前記<1>〜<17>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
<19>
前記ホッパーの内側壁は、その表面即ち前記ホッパーにおける前記粉粒体と接触する内面が、所定方向に延びる畝部と溝部とが該所定方向と直交する方向に交互に配されてなる畝溝形状を有している前記<1>〜<18>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
<20>
前記ホッパーの内側壁は、その表面即ち前記ホッパーにおける前記粉粒体と接触する内面がフッ素樹脂で被覆されている前記<1>〜<19>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
前記搬送手段は、前記ホッパーから排出された前記粉粒体を受け取る平板状の受取手段と、該受取手段を振動させる振動発生手段と、該振動発生手段に印加する電圧及び周波数を制御する振動制御部とを備えており、該振動制御部によって、該受取手段の振動数及び振幅を制御し、延いては該受取手段上の粉粒体の搬送状態を制御するようなされている<1>〜<20>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
<22>
前記振動発生手段の振動数は、好ましくは50Hz以上500Hz以下、さらに好ましくは100Hz以上300Hz以下である前記<21>に記載の粉粒体散布装置。
<23>
前記粉粒体が不定形形状であり、その不定形形状の粉粒体の前記最大粒子径がレーザー回折法によって測定されたものである前記<1>〜<22>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置。
前記<1>〜<23>の何れか1つに記載の粉粒体散布装置を用いて、粉粒体を、連続搬送される基材上に散布する、粉粒体の散布方法。
<25>
前記<24>記載の散布方法を用いて、前記粉粒体として吸水性ポリマー又は電解質を基材上に散布する工程を含む、機能性物品の製造方法。
<26>
前記基材は、シート状の材料の一面上に被酸化性金属と水とを含む発熱組成物を配置したものであって、該発熱組成物の上に、前記搬送手段から吸水性ポリマー又は電解質を散布することによって供給する前記<25>に記載の機能性物品の製造方法。
<27>
前記粉粒体は吸水性ポリマーであり、機能性物品が吸水性シートである、前記<25>に記載の機能性物品の製造方法。
図1〜図4に示す粉粒体散布装置1において、一部の構成部材の寸法等を下記表1に示すように変更した以外は、粉粒体散布装置1と同様の構成の粉粒体散布装置を用い、一方向に連続搬送される基材(不織布、搬送速度40.95m/秒)上に粉粒体を散布した(実施例1〜5及び比較例1〜2)。
また、実施例1において隙間Gをほぼ0とした以外は、実施例1と同じ条件で基材上に粉粒体を散布した(比較例3)。
粉粒体としては、最大粒子径及び安息角が下記表1に示す範囲にある吸水性ポリマー粒子又は塩化ナトリウムを用いた。尚、粉粒体の最大粒子径は、動的光散乱法によって測定し、測定装置として、HORIBA社製レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置LA950V2を用いた。尚、各実施例及び比較例の粉粒体散布装置におけるホッパーは、内側壁を含め、その内外面全体がステンレス鋼で形成されている。
各実施例及び比較例について、市販のロードセル(A&D製)を用いて常法に従って、基材への粉粒体の散布重量を0.1秒間隔で測定した。その結果を図7〜図13に示す。実施例1〜5(図7〜図11)は、比較例1(図12)及び比較例2(図13)に比して粉粒体の散布量の経時的な変化が小さく、散布定量性に優れることが明らかである。特に、比較例1と各実施例との対比から、粉粒体の散布定量性を向上させるためには、粉粒体散布装置における粉粒体の貯蔵部20と排出口23との間を結ぶ移動路22の、粉粒体搬送方向Xの最大幅Dが、粉粒体の最大粒子径rの2倍以上5倍未満である、即ち「2≦D/r<5」なる大小関係を成立させることが有効であることが分かる。また、比較例2と各実施例との対比から、粉粒体の散布定量性を向上させるためには、移動路22の粉粒体排出方向の長さHが粉粒体の最大粒子径rの1倍以上である、即ち「r≦H」なる大小関係を成立させることも有効であることが分かる。
尚、比較例3の粉粒体散布装置においては、粉粒体が排出口から搬送手段3に排出されなかった。そのため比較例3については、図7〜図13に示す如き、散布定量性を示すグラフを作成することができなかった。
2 ホッパー
20 貯蔵部
21 排出部
22 移動路
23 排出口
3,3A,3B 搬送手段
30 受取手段
31 振動発生手段
32 搬送ロール
33 駆動ロール
34 従動ロール
35 搬送ベルト
100 基材
P 粉粒体
X 搬送手段による粉粒体の搬送方向
Y 粉粒体の搬送方向と直交する方向(基材の幅方向)
Claims (7)
- 内部に粉粒体を一時的に貯蔵可能な貯蔵部、該貯蔵部内の粉粒体を排出する排出口、及び該貯蔵部と該排出口との間を結ぶ粉粒体用移動路を備えたホッパーと、該排出口に対して隙間を置いて配置され、該排出口から排出された粉粒体を所定の一方向に搬送し、連続搬送される基材上に散布する搬送手段とを備えた粉粒体散布装置であって、
前記排出口は平面視において、前記搬送手段による粉粒体の搬送方向と直交する方向の長さが該搬送方向の長さに比して長い形状をなし、
前記移動路は、その前記搬送方向の最大幅が粉粒体の最大粒子径の2倍以上5倍未満、その粉粒体が排出される方向の長さが粉粒体の最大粒子径の1倍以上であり、
前記隙間は、粉粒体の最大粒子径の1倍以上である粉粒体散布装置。 - 前記隙間は、粉粒体の最大粒子径の10倍以下である請求項1に記載の粉粒体散布装置。
- 前記ホッパーにおける粉粒体と接触する内面の水平方向に対する角度は、粉粒体の安息角以上である請求項1又は2に記載の粉粒体散布装置。
- 前記搬送手段は、前記ホッパーから排出された粉粒体を受け取る平板状の受取手段と、該受取手段を振動させる振動発生手段とを含んで構成され、該振動発生手段を作動させて該受取手段を振動させることによって、該受取手段上の粉粒体を前記一方向に搬送可能になされており、
前記隙間の大きさをG、粉粒体の安息角をθとした場合、前記排出口の中心を通って垂直方向に延びる仮想直線と前記搬送手段との交点は、該搬送手段における前記搬送方向の下流側端からG/tanθ以上15G以下の範囲に位置している請求項1〜3の何れか1項に記載の粉粒体散布装置。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載の粉粒体散布装置を用いて、粉粒体を、連続搬送される基材上に散布する、粉粒体の散布方法。
- 請求項5に記載の粉粒体の散布方法によって、前記粉粒体を、連続搬送される基材上に散布する工程を含む、粉粒体含有物品の製造方法。
- 請求項5に記載の粉粒体の散布方法によって、前記粉粒体として吸水性ポリマー又は電解質を、基材上に散布する工程を含む、機能性物品の製造方法。
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