JP2593564B2 - 粉末カーボンブラックの乾式ペレット化法及びその装置 - Google Patents
粉末カーボンブラックの乾式ペレット化法及びその装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ペレット化すべき出発カーボンブラックを
予備圧縮しかつ転動処理によりペレット化することによ
り粉末カーボンブラックを乾式ペレット化する方法、並
びにこの方法を実施するのに適した２種の新規の装置に
関する。
予備圧縮しかつ転動処理によりペレット化することによ
り粉末カーボンブラックを乾式ペレット化する方法、並
びにこの方法を実施するのに適した２種の新規の装置に
関する。
従来の技術 種々の製造装置で製造されるカーボンブラックは微細
に分割された粉末状で極めて粉塵性の材料として生じ
る。一層容易にまたコスト的に一層有利に処理するた
め、製造されたカーボンブラックの大部分は自由流動性
のペレットに変えられる。
に分割された粉末状で極めて粉塵性の材料として生じ
る。一層容易にまたコスト的に一層有利に処理するた
め、製造されたカーボンブラックの大部分は自由流動性
のペレットに変えられる。
カーボンブラックに適当な装置内で一定量の液体を加
え、この混合物を強制的に運動させることによってペレ
ット化する湿式ペレット化法が公知であり、またカーボ
ンブラックを多少とも長時間にわたって転動させること
によりペレットに変える、まったく特殊なカーボンブラ
ックにのみ使用可能の乾式ペレット化も公知である。
え、この混合物を強制的に運動させることによってペレ
ット化する湿式ペレット化法が公知であり、またカーボ
ンブラックを多少とも長時間にわたって転動させること
によりペレットに変える、まったく特殊なカーボンブラ
ックにのみ使用可能の乾式ペレット化も公知である。
湿式ペレット法によりほとんどすべての種類のカーボ
ンブラックをペレット状に変えることができ、また製造
されるペレットの嵩特性、強度及び流動性を広範囲にわ
たって変動させることが可能であるにもかかわらず、い
くつかの重要な点で湿式ペレット化法は好ましくない。
ンブラックをペレット状に変えることができ、また製造
されるペレットの嵩特性、強度及び流動性を広範囲にわ
たって変動させることが可能であるにもかかわらず、い
くつかの重要な点で湿式ペレット化法は好ましくない。
カーボンブラックと液状のペレット化媒体との混合物
は、ペレット化工程をスタートさせるために最小限のエ
ネルギーを必要とする。従って、特定の使用分野にとっ
てしばしば所望される特に穏やかなペレット化は、この
湿式ペレット化法では極めて不十分に実施され得るにす
ぎない。湿式ペレット化法での特定の結合剤の添加は、
その後の処理に際してしばしば障害を生じる。結局、先
に添加した液状のペレット成形媒体を蒸発させるため高
いエネルギーを使用することになり、この湿式ペレット
化法は極めて高価なものとなる。
は、ペレット化工程をスタートさせるために最小限のエ
ネルギーを必要とする。従って、特定の使用分野にとっ
てしばしば所望される特に穏やかなペレット化は、この
湿式ペレット化法では極めて不十分に実施され得るにす
ぎない。湿式ペレット化法での特定の結合剤の添加は、
その後の処理に際してしばしば障害を生じる。結局、先
に添加した液状のペレット成形媒体を蒸発させるため高
いエネルギーを使用することになり、この湿式ペレット
化法は極めて高価なものとなる。
従来使用されてきた乾式ペレット化法は極く限られた
数のカーボンブラックに適用し得たにすぎず、他の大多
数のカーボンブラックは乾式ペレット化法になじまなか
った。
数のカーボンブラックに適用し得たにすぎず、他の大多
数のカーボンブラックは乾式ペレット化法になじまなか
った。
一定のペレットパラメータ、例えば嵩密度、圧縮密
度、個々のペレット硬度、ペレット粒径及び所定の装置
のペレット生産能力等は従来最も広範には製品固有のも
のとして与えられ、極く限られた範囲で変え得るにすぎ
なかった。上記の各パラメーラを意図的に調整すること
はほとんど不可能であった。
度、個々のペレット硬度、ペレット粒径及び所定の装置
のペレット生産能力等は従来最も広範には製品固有のも
のとして与えられ、極く限られた範囲で変え得るにすぎ
なかった。上記の各パラメーラを意図的に調整すること
はほとんど不可能であった。
これらの公知方法はペレット品質の調整に関して十分
な融通性を有していなかった。これらの方法はペレット
生産能力を固定し、これを高めることができなかった。
な融通性を有していなかった。これらの方法はペレット
生産能力を固定し、これを高めることができなかった。
西ドイツ国特許出願公告第1015815号明細書から、ペ
レット品質（所望の粒径、ペレット硬度）を調整のため
に役立つ結合剤を添加することなく、粉末を乾式ペレッ
ト化する方法が公知である。この方法では粉末をプレス
圧縮機でイカの甲状の中間生成物に圧縮する。引続き該
中間生成物を粉砕し、篩分け、その後に常用の造粒ペレ
ット化装置に供給する。すなわちこの方法の機能は機械
的なプレス処理、プレス加工品の粉砕、篩分け及び本来
のペレット化にある。従って、ペレット化は篩分けによ
り得られた高圧縮された核形成物質で行なわれる。その
結果、最終生成物のコア及びシェルは異なる密度を有す
ることになる。すなわちその横断面全体にわたり不均一
な密度分布が存在する。
レット品質（所望の粒径、ペレット硬度）を調整のため
に役立つ結合剤を添加することなく、粉末を乾式ペレッ
ト化する方法が公知である。この方法では粉末をプレス
圧縮機でイカの甲状の中間生成物に圧縮する。引続き該
中間生成物を粉砕し、篩分け、その後に常用の造粒ペレ
ット化装置に供給する。すなわちこの方法の機能は機械
的なプレス処理、プレス加工品の粉砕、篩分け及び本来
のペレット化にある。従って、ペレット化は篩分けによ
り得られた高圧縮された核形成物質で行なわれる。その
結果、最終生成物のコア及びシェルは異なる密度を有す
ることになる。すなわちその横断面全体にわたり不均一
な密度分布が存在する。
特異な粒子構造を有するカーボンブラックのような出
発物質は、該粒子構造を変えることなく上記方法でペレ
ット化することができない。それというのも、予備圧縮
に際の強い機械的圧力作用により、以後の処理にとって
重要な特定の実用化技術特性に関して無視し得ない結果
を伴う構造破壊が生じるからである。
発物質は、該粒子構造を変えることなく上記方法でペレ
ット化することができない。それというのも、予備圧縮
に際の強い機械的圧力作用により、以後の処理にとって
重要な特定の実用化技術特性に関して無視し得ない結果
を伴う構造破壊が生じるからである。
米国特許第2883274号明細書には、カーボンブラック
をペレット化しかつ圧縮する装置及び方法が記載されて
いる。この装置は回転可能の円筒状で、水平に配置され
たドラムからなり、この場合ドラムはドラム内壁に固定
された垂直な堰によってペレット化室と圧縮室とに分け
られている。
をペレット化しかつ圧縮する装置及び方法が記載されて
いる。この装置は回転可能の円筒状で、水平に配置され
たドラムからなり、この場合ドラムはドラム内壁に固定
された垂直な堰によってペレット化室と圧縮室とに分け
られている。
ペレット化室内での凝集により形成されたペレットを
この堰を越えて圧縮室に搬送するためには、オーバーフ
ロー開口の高さ位置で堰に固定されたシャベル状の装置
を利用する。この装置はオーバーフロー開口と組み合わ
されており、ドラムの回転中に少量のペレットをペレッ
ト化床の表面から掬い取り、これを一定のオーバーフロ
ー高さに搬送し、その高さ位置に達するとオーバーフロ
ー開口を介して圧縮室に自由落下させる。ペレットはそ
こで回転により更に圧縮され、最終にドラム終端から排
出される。
この堰を越えて圧縮室に搬送するためには、オーバーフ
ロー開口の高さ位置で堰に固定されたシャベル状の装置
を利用する。この装置はオーバーフロー開口と組み合わ
されており、ドラムの回転中に少量のペレットをペレッ
ト化床の表面から掬い取り、これを一定のオーバーフロ
ー高さに搬送し、その高さ位置に達するとオーバーフロ
ー開口を介して圧縮室に自由落下させる。ペレットはそ
こで回転により更に圧縮され、最終にドラム終端から排
出される。
従って、上記の特許明細書に記載されている発明で
は、機械的に強く圧縮されたペレットを得るため、造粒
ペレット化の後に圧縮が引き続いている。
は、機械的に強く圧縮されたペレットを得るため、造粒
ペレット化の後に圧縮が引き続いている。
発明が解決しようとする課題 本発明は他の方法を採用するものである。すなわち本
発明は、ペレット品質を所望のように調整し、所定のペ
レット化装置の処理量を著しく高め、また構造崩壊を避
けることのできる粉末カーボンブラックの乾式ペレット
化法を提供することを根本課題とする。
発明は、ペレット品質を所望のように調整し、所定のペ
レット化装置の処理量を著しく高め、また構造崩壊を避
けることのできる粉末カーボンブラックの乾式ペレット
化法を提供することを根本課題とする。
課題を解決するための手段 この課題は、本発明によれば、ペレット化すべき出発
カーボンブラックを予備圧縮しかつ転動処理によりペレ
ット化することにより粉末カーボンブラックを乾式ペレ
ット化する方法によって解決される。
カーボンブラックを予備圧縮しかつ転動処理によりペレ
ット化することにより粉末カーボンブラックを乾式ペレ
ット化する方法によって解決される。
本発明による方法は、出発カーボンブラックを、真空
の作用を受ける回転する又は定置のフィルタ面を介して
吸引することによって出発カーボンブラックの粉末形状
を維持して80〜300g/、有利には100〜250g/、特に1
30〜220g/の嵩密度に予備圧縮することを特徴とす
る。
の作用を受ける回転する又は定置のフィルタ面を介して
吸引することによって出発カーボンブラックの粉末形状
を維持して80〜300g/、有利には100〜250g/、特に1
30〜220g/の嵩密度に予備圧縮することを特徴とす
る。
本発明方法も従来の技術と同様に粉末状出発材料の予
備圧縮を実施する。しかし、本発明による予備圧縮は、
予備圧縮すべき材料の粉末形を、この材料がフィルタ面
から除去する際に高度に圧縮された核形成粒子を含まな
い限り、維持することを意図するものである。この問題
は、予備圧縮のために真空作用だけであって機械的プレ
ス力を作用させないことによって解決される。真空フィ
ルタ装置をもっぱら使用することによって粉末状出発カ
ーボンブラックは初期のカーボンブラック構造を維持し
て確実に予備圧縮される。
備圧縮を実施する。しかし、本発明による予備圧縮は、
予備圧縮すべき材料の粉末形を、この材料がフィルタ面
から除去する際に高度に圧縮された核形成粒子を含まな
い限り、維持することを意図するものである。この問題
は、予備圧縮のために真空作用だけであって機械的プレ
ス力を作用させないことによって解決される。真空フィ
ルタ装置をもっぱら使用することによって粉末状出発カ
ーボンブラックは初期のカーボンブラック構造を維持し
て確実に予備圧縮される。
吸引によって極めて緩やかな予備圧縮を行なうことの
できるフィルタ面としては、特に真空フィルタドラムが
適している。従って、優れた１実施態様は、予備圧縮を
真空フィルタドラムを用いて実施することよりなる。こ
の場合、１個又は数個の真空フィルタドラムで作業する
装置を使用することができる（西ドイツ国特許第865273
号及び同第895286号明細書参照）。
できるフィルタ面としては、特に真空フィルタドラムが
適している。従って、優れた１実施態様は、予備圧縮を
真空フィルタドラムを用いて実施することよりなる。こ
の場合、１個又は数個の真空フィルタドラムで作業する
装置を使用することができる（西ドイツ国特許第865273
号及び同第895286号明細書参照）。
例えば対向する２個の真空フィルタドラムで作業する
装置を用いて予備圧縮する場合、カーボンブラックをド
ラム間隙と逆の側のローラ面に引き渡す。ドラム内の真
空によってカーボンブラックはローラ表面に吸着され、
極めて温和に排気される。ドラム間隙は双方のドラム上
に存在するカーボンブラック間で接触が生じないように
選択する必要がある。所望のペレット品質に必要な圧縮
度は真空度、ドラムの回転速度及びカーボンブラックの
供給量によって調整することができる。出発材料を30〜
300g/、有利には100〜250g/、特に130〜220g/の
嵩密度に予備圧縮することが重要である。
装置を用いて予備圧縮する場合、カーボンブラックをド
ラム間隙と逆の側のローラ面に引き渡す。ドラム内の真
空によってカーボンブラックはローラ表面に吸着され、
極めて温和に排気される。ドラム間隙は双方のドラム上
に存在するカーボンブラック間で接触が生じないように
選択する必要がある。所望のペレット品質に必要な圧縮
度は真空度、ドラムの回転速度及びカーボンブラックの
供給量によって調整することができる。出発材料を30〜
300g/、有利には100〜250g/、特に130〜220g/の
嵩密度に予備圧縮することが重要である。
こうして意図的に前処理した処理物を、公知の配量装
置を用いて種々のペレット化装置に装入する。このペレ
ット化には公知のすべてのペレット化装置を使用するこ
とができるが、本発明の枠内では回転するペレット化ド
ラム中でか又はディスク型造粒機上でペレット化するの
が有利である。
置を用いて種々のペレット化装置に装入する。このペレ
ット化には公知のすべてのペレット化装置を使用するこ
とができるが、本発明の枠内では回転するペレット化ド
ラム中でか又はディスク型造粒機上でペレット化するの
が有利である。
回転数及び堰の高さが異なる回転するペレット化ドラ
ムの場合には、予備圧縮したカーボンブラックを公知の
配量装置によって端面側から装入する。予めペレット化
された核形成物質を付加的に装入する場合には、例えば
ドラムへの予備圧縮されたカーボンブラックの取り入れ
口は流動方向で核形成物質の取り入れ口の後方約1mの箇
所に存在するようにする。予備圧縮された粉末カーボン
ブラックをドラム中で連続的に転がすこと（転動処理）
によってペレットが形成される。
ムの場合には、予備圧縮したカーボンブラックを公知の
配量装置によって端面側から装入する。予めペレット化
された核形成物質を付加的に装入する場合には、例えば
ドラムへの予備圧縮されたカーボンブラックの取り入れ
口は流動方向で核形成物質の取り入れ口の後方約1mの箇
所に存在するようにする。予備圧縮された粉末カーボン
ブラックをドラム中で連続的に転がすこと（転動処理）
によってペレットが形成される。
回転数、堰の高さ及び設置角度が異なる回転するディ
スク型造粒機では、予備圧縮されたカーボンブラックを
公知の配量装置を用いて２時の方位の外縁の高さ位置か
ら連続して導入する。持続する転動運動によって処理物
はペレット化される。所望のペレット品質に応じて、核
形成物質は省略することもまた供給することもできる。
スク型造粒機では、予備圧縮されたカーボンブラックを
公知の配量装置を用いて２時の方位の外縁の高さ位置か
ら連続して導入する。持続する転動運動によって処理物
はペレット化される。所望のペレット品質に応じて、核
形成物質は省略することもまた供給することもできる。
本発明方法の特殊な１変法は、出発カーボンブラック
をペレット化ドラム中でのペレット化中に、フィルタ面
として構成されたドラムジャケットに又はドラム内に固
定して配設されたフィルタ部材に減圧を作用させること
によって予備圧縮することから成る。
をペレット化ドラム中でのペレット化中に、フィルタ面
として構成されたドラムジャケットに又はドラム内に固
定して配設されたフィルタ部材に減圧を作用させること
によって予備圧縮することから成る。
このためには特に、間隔保持リングを備えた鋼管に挿
入された焼結合金管が適していることが判明した。鋼管
と焼結合金管との間を真空にすることによって、スクレ
ーパを備えた焼結合金管の内部に存在する材料は意図的
に圧縮され、この装置を回転運動させることによりペレ
ット化される。その優れた１実施態様が第１図に示され
ているこの種の装置は、自体公知の部材、すなわち水平
面に対して僅かに傾斜して設置されかつその胴面で駆動
ローラ１上に支承され、両端面にリング状の堰2,2′を
備えたドラム３を有し、該ドラムの幾分か高い位置にあ
る端面側の取り入れ口４に粉末カーボンブラック用供給
導管５及び場合によっては予めペレット化された核形成
物質用供給導管６が開口しており、かつ前記ドラムの、
取り入れ口の反対側にある端面側の取り出し口７に堰
２′が高さ調節可能に構成されている。
入された焼結合金管が適していることが判明した。鋼管
と焼結合金管との間を真空にすることによって、スクレ
ーパを備えた焼結合金管の内部に存在する材料は意図的
に圧縮され、この装置を回転運動させることによりペレ
ット化される。その優れた１実施態様が第１図に示され
ているこの種の装置は、自体公知の部材、すなわち水平
面に対して僅かに傾斜して設置されかつその胴面で駆動
ローラ１上に支承され、両端面にリング状の堰2,2′を
備えたドラム３を有し、該ドラムの幾分か高い位置にあ
る端面側の取り入れ口４に粉末カーボンブラック用供給
導管５及び場合によっては予めペレット化された核形成
物質用供給導管６が開口しており、かつ前記ドラムの、
取り入れ口の反対側にある端面側の取り出し口７に堰
２′が高さ調節可能に構成されている。
上記形式の装置において、本発明による装置は、ドラ
ム３内でその内壁から一定の距離を置いて、ガス透過性
材料からなる管８が、間隔保持ウエブ又はガス透過可能
に構成された間隔保持リング９を介してドラム３に固定
され、中空室10を形成しかつ端面側の堰2,2′と気密に
結合されており、前記中空室10は接合管11を介して真空
又は洗浄空気源と連結されかつガス透過性管８によって
取り囲まれた空間を貫いて、ドラム３の外部で場合によ
っては高さ調節可能に支承された保持バー12が案内され
ており、該保持バーに、場合により、吸着されたカーボ
ンブラックの表面を平滑にするために、保持バー12に対
して高さ調節可能のスクレーパ13（管８に接近して案内
可能である）が設置されていることを特徴とする。
ム３内でその内壁から一定の距離を置いて、ガス透過性
材料からなる管８が、間隔保持ウエブ又はガス透過可能
に構成された間隔保持リング９を介してドラム３に固定
され、中空室10を形成しかつ端面側の堰2,2′と気密に
結合されており、前記中空室10は接合管11を介して真空
又は洗浄空気源と連結されかつガス透過性管８によって
取り囲まれた空間を貫いて、ドラム３の外部で場合によ
っては高さ調節可能に支承された保持バー12が案内され
ており、該保持バーに、場合により、吸着されたカーボ
ンブラックの表面を平滑にするために、保持バー12に対
して高さ調節可能のスクレーパ13（管８に接近して案内
可能である）が設置されていることを特徴とする。
中空室10の容積の大きさはそれ自体としては限定され
ない。しかし、ドラム３とガス透過性管８との間の中空
室10の容積がドラム容積の約５〜30％、有利には10〜20
％であることが好ましい。
ない。しかし、ドラム３とガス透過性管８との間の中空
室10の容積がドラム容積の約５〜30％、有利には10〜20
％であることが好ましい。
すでに記載したようにガス透過性管８は粉末カーボン
ブラックに対してフィルタ作用を有している必要があ
る。すなわちカーボンブラック粒子が中空室10に侵入す
るのを阻止する必要がある。従って、本発明の優れた１
実施態様では、ガス透過性管８は焼結合金又は焼結プラ
スチックからなり、その多孔率はペレット化すべきカー
ボンブラックの品質に応じて選択される。
ブラックに対してフィルタ作用を有している必要があ
る。すなわちカーボンブラック粒子が中空室10に侵入す
るのを阻止する必要がある。従って、本発明の優れた１
実施態様では、ガス透過性管８は焼結合金又は焼結プラ
スチックからなり、その多孔率はペレット化すべきカー
ボンブラックの品質に応じて選択される。
この装置は次のように運転される。ドラムを回転さ
せ、粉末カーボンブラックを端面側の取り入れ口に連続
して供給する。核形成物質はほぼ同じ箇所から必要に応
じて導入する。同時にドラムとガス透過性管との間の中
空室に所望の予備圧縮度に応じて一定の減圧を作用させ
る。真空をフィルタ面の細孔が詰まった場合短い時間で
時々中断するか又は短時間僅かな過圧を作用させること
ができる。この衝撃圧によってフィルタ面に押し込まれ
たカーボンブラック粒子は洗浄除去され、元のガス透過
性を再び回復する。
せ、粉末カーボンブラックを端面側の取り入れ口に連続
して供給する。核形成物質はほぼ同じ箇所から必要に応
じて導入する。同時にドラムとガス透過性管との間の中
空室に所望の予備圧縮度に応じて一定の減圧を作用させ
る。真空をフィルタ面の細孔が詰まった場合短い時間で
時々中断するか又は短時間僅かな過圧を作用させること
ができる。この衝撃圧によってフィルタ面に押し込まれ
たカーボンブラック粒子は洗浄除去され、元のガス透過
性を再び回復する。
スクレーパによって間断なく掻取られるばらの粉末カ
ーボンブラックは転動運動せしめられ、ペレットを形成
する。得られたペレット状カーボンブラックは逆の側の
端面側の取り出し口から排出される。
ーボンブラックは転動運動せしめられ、ペレットを形成
する。得られたペレット状カーボンブラックは逆の側の
端面側の取り出し口から排出される。
同様に上記の方法変法を実施するために有利に使用す
ることのできる、もう１つの新規の組み合わされた予備
圧縮及びペレット化装置は、回転するドラム内に、中央
部に案内された供給導管を介して底部近くに存在するフ
ィルタ様の数個の中空部材が組み込まれていることより
成る。意図的に真空を作用させかつ逆洗浄を時間的に制
御して行なうことによってより、同時ペレット化を可能
にする高い予備圧縮度が達成される。
ることのできる、もう１つの新規の組み合わされた予備
圧縮及びペレット化装置は、回転するドラム内に、中央
部に案内された供給導管を介して底部近くに存在するフ
ィルタ様の数個の中空部材が組み込まれていることより
成る。意図的に真空を作用させかつ逆洗浄を時間的に制
御して行なうことによってより、同時ペレット化を可能
にする高い予備圧縮度が達成される。
優れた１実施態様が第２図及び第３図（第２図の横断
面図）に示されている、前記形成の装置は、同様に先ず
自体公知の部材、すなわち水平面に対して僅かに傾斜し
て設置されかつその胴面で駆動ローラ１上に支承され、
両端面にリング状の堰2,2′を備えたドラム３を有し、
該ドラムの幾分か高い位置にある端面側の取り入れ口４
に粉末カーボンブラック用供給導管５及び場合によって
は予めペレット化された核形成物質用供給導管６が開口
しており、かつ前記ドラムの、取り入れ口の反対側にあ
る端面側の取り出し口７に堰２′が高さ調節可能に構成
されている。
面図）に示されている、前記形成の装置は、同様に先ず
自体公知の部材、すなわち水平面に対して僅かに傾斜し
て設置されかつその胴面で駆動ローラ１上に支承され、
両端面にリング状の堰2,2′を備えたドラム３を有し、
該ドラムの幾分か高い位置にある端面側の取り入れ口４
に粉末カーボンブラック用供給導管５及び場合によって
は予めペレット化された核形成物質用供給導管６が開口
しており、かつ前記ドラムの、取り入れ口の反対側にあ
る端面側の取り出し口７に堰２′が高さ調節可能に構成
されている。
前記形式の装置において、本発明による装置は、回転
するドラム３の粉末カーボンブラックが満たされる下方
ドラム空間に、ドラム内壁から一定の距離を置いてかつ
その曲率に合わせて互いに間隔を置いて配置された、ガ
ス透過性材料からなる複数の中空部材14が配設されてお
り、前記中空部材14はドラムの両端面側で、ドラムの中
心軸線15に対して案内され、かつドラムから突出しかつ
ドラムの外部で回転可能に又は固定支承された集合導管
16に開口しており、該集合導管が減圧もしくは過圧減と
連結されていることを特徴とする。
するドラム３の粉末カーボンブラックが満たされる下方
ドラム空間に、ドラム内壁から一定の距離を置いてかつ
その曲率に合わせて互いに間隔を置いて配置された、ガ
ス透過性材料からなる複数の中空部材14が配設されてお
り、前記中空部材14はドラムの両端面側で、ドラムの中
心軸線15に対して案内され、かつドラムから突出しかつ
ドラムの外部で回転可能に又は固定支承された集合導管
16に開口しており、該集合導管が減圧もしくは過圧減と
連結されていることを特徴とする。
中空部材14とドラム３の内壁との間隔は、各中空部材
の側面間隔と同様ほとんど制限されないが、その間隔は
真空を作用させた際に中空部材にカーボンブラックを捕
集でき、かつ粉末カーボンブラック及びこれから生じる
カーボンブラックペレット化の転動運動がこの領域で閉
塞により妨害されることが無いように設定されているこ
とが保証されるべきである。
の側面間隔と同様ほとんど制限されないが、その間隔は
真空を作用させた際に中空部材にカーボンブラックを捕
集でき、かつ粉末カーボンブラック及びこれから生じる
カーボンブラックペレット化の転動運動がこの領域で閉
塞により妨害されることが無いように設定されているこ
とが保証されるべきである。
前記のように、この場合にもガス透過性中空素子14は
粉末カーボンブラックに対してフィルタ作用を発揮する
必要がある。従って、後者の装置の優れた実施態様で
は、中空部材14は焼結合金、焼結セラミック又は焼結プ
ラスチック又は、長く延びた、濾布又はフィルタチュー
ブが張設されたバスケットからなる管である。
粉末カーボンブラックに対してフィルタ作用を発揮する
必要がある。従って、後者の装置の優れた実施態様で
は、中空部材14は焼結合金、焼結セラミック又は焼結プ
ラスチック又は、長く延びた、濾布又はフィルタチュー
ブが張設されたバスケットからなる管である。
このペレット化装置では更に、ドラム３が例えば第１
図に示した構造の内部スクレーパを有しているのが有利
なこともある。
図に示した構造の内部スクレーパを有しているのが有利
なこともある。
第２図及び第３図に示した装置の運転は次のようにし
て行なう。すなわちドラムを回転させ、粉末カーボンブ
ラックを端面側の取り入れ口に連続して供給する。必要
な場合にはほぼ同じ箇所から核形成物質を導入する。同
時に平列管からなる束に集合導管を介して所望の予備圧
縮度に応じて一定の減圧を作用させる。
て行なう。すなわちドラムを回転させ、粉末カーボンブ
ラックを端面側の取り入れ口に連続して供給する。必要
な場合にはほぼ同じ箇所から核形成物質を導入する。同
時に平列管からなる束に集合導管を介して所望の予備圧
縮度に応じて一定の減圧を作用させる。
真空を周期的に短い時間中断するか又は短時間僅かな
過圧を作用させる。生じる衝撃圧によって多孔質中空部
材の表面に捕集されたカーボンブラックは解放され、転
動運動せしめられ、ペレットを形成する。カーボンブラ
ックは逆の側の端面側の取り出し口から排出される。
過圧を作用させる。生じる衝撃圧によって多孔質中空部
材の表面に捕集されたカーボンブラックは解放され、転
動運動せしめられ、ペレットを形成する。カーボンブラ
ックは逆の側の端面側の取り出し口から排出される。
本発明によるこの２種の装置は一工程法で粉末予備圧
縮とペレット化処理を互いに併合することを可能にす
る。その使用分野はカーボンブラックのペレット化処理
に限定されるものではなく、原則的には一般に機械的圧
力に対して敏感な粒子構造を有する微細に分割された粉
末の乾式ペレット化にも及ぶ。
縮とペレット化処理を互いに併合することを可能にす
る。その使用分野はカーボンブラックのペレット化処理
に限定されるものではなく、原則的には一般に機械的圧
力に対して敏感な粒子構造を有する微細に分割された粉
末の乾式ペレット化にも及ぶ。
本発明により次の技術的利点が達成される。
1. 高いエネルギー節減 2. ペレットの全横断面にわたって均一な圧縮分布を有
する添加物不含のペレット状カーボンブラックの製造 3. 特殊な使用分野用の極めて柔らかいペレット化され
たカーボンブラックの製造可能性 4. すべてのカーボンブラックへの乾式ペレット化法の
拡張適用 5. 使用するペレット化装置の生産能力上昇 6. 任意のカーボンブラックの嵩密度、個々のペレット
硬度及びペレットの平均粒径を所望値の方向で意図的に
調整。
する添加物不含のペレット状カーボンブラックの製造 3. 特殊な使用分野用の極めて柔らかいペレット化され
たカーボンブラックの製造可能性 4. すべてのカーボンブラックへの乾式ペレット化法の
拡張適用 5. 使用するペレット化装置の生産能力上昇 6. 任意のカーボンブラックの嵩密度、個々のペレット
硬度及びペレットの平均粒径を所望値の方向で意図的に
調整。
実施例 次に本発明を実施例に基づき詳述する。
例 １ 西ドイツ国特許出願公開第2530371号明細書に記載さ
れている反応器で、次の基本特性を有するカーボンブラ
ックを製造する： 沃素吸着量（DIN53582） 120mg/g DBP吸収率（DIN53601） 114ml/100g 電子顕微鏡による一次粒径 21nm 窒素表面（DIN66131） 115m2/g pH値（DIN53200） 9.5 IRB3に対する着色力（DIN53234） 109 このカーボンブラックを粉末状でファーネスブラック
用製造装置に送り、使用する。その際このカーボンブラ
ックには特別な圧縮処理は行なわない（カーボンブラッ
クＡ）。別に同じカーボンブラックを、例えば西ドイツ
国特許第865273号及び同第895286号明細書に記載されて
いるような真空圧縮装置に送り、予備圧縮を実施する
（カーボンブラックＢ）。
れている反応器で、次の基本特性を有するカーボンブラ
ックを製造する： 沃素吸着量（DIN53582） 120mg/g DBP吸収率（DIN53601） 114ml/100g 電子顕微鏡による一次粒径 21nm 窒素表面（DIN66131） 115m2/g pH値（DIN53200） 9.5 IRB3に対する着色力（DIN53234） 109 このカーボンブラックを粉末状でファーネスブラック
用製造装置に送り、使用する。その際このカーボンブラ
ックには特別な圧縮処理は行なわない（カーボンブラッ
クＡ）。別に同じカーボンブラックを、例えば西ドイツ
国特許第865273号及び同第895286号明細書に記載されて
いるような真空圧縮装置に送り、予備圧縮を実施する
（カーボンブラックＢ）。
双方のカーボンブラックの品質の差は嵩密度及び圧縮
密度に顕著に現われる： これらの２種のカーボンブラック品質の乾式ペレット
化可能性をテストするため、長さ400cm及びドラム直径6
0cmのペレット化ドラムを使用する。
密度に顕著に現われる： これらの２種のカーボンブラック品質の乾式ペレット
化可能性をテストするため、長さ400cm及びドラム直径6
0cmのペレット化ドラムを使用する。
更に、このドラムは取り出し口側に高さ16cmの堰を有
する。この堰は生じたペレット化カーボンブラックを、
これが堰を越えて流出するまでの間ペレット化ドラム中
に残留させる作用をする。更に、予めペレット化したカ
ーボンブラック60kgを先に装入してドラムをペレット実
験のために準備する。ペレット化実験を開始するためペ
レット化ドラムを35rpmで回転させ、粉末カーボンブラ
ック5kg/hを連続的に取り入れ口側に送る。この条件で
供給された粉末カーボンブラックをペレット化し、堰を
越えて取り出し口側から再び排出する。ペレット化工程
はペレット物質にもはや変化が認められなくなるまで実
施する。粉末カーボンブラックＡ及びＢから次のペレッ
ト状カーボンブラック品質が得られる： 従って本発明により加工した場合、まったく同じ乾式
ペレット化条件で一層高い嵩密度、一層高い圧縮密度及
び一層高いペレット硬度、並びに減少した平均ペレット
粒径を有するカーボンブラックが得られる。
する。この堰は生じたペレット化カーボンブラックを、
これが堰を越えて流出するまでの間ペレット化ドラム中
に残留させる作用をする。更に、予めペレット化したカ
ーボンブラック60kgを先に装入してドラムをペレット実
験のために準備する。ペレット化実験を開始するためペ
レット化ドラムを35rpmで回転させ、粉末カーボンブラ
ック5kg/hを連続的に取り入れ口側に送る。この条件で
供給された粉末カーボンブラックをペレット化し、堰を
越えて取り出し口側から再び排出する。ペレット化工程
はペレット物質にもはや変化が認められなくなるまで実
施する。粉末カーボンブラックＡ及びＢから次のペレッ
ト状カーボンブラック品質が得られる： 従って本発明により加工した場合、まったく同じ乾式
ペレット化条件で一層高い嵩密度、一層高い圧縮密度及
び一層高いペレット硬度、並びに減少した平均ペレット
粒径を有するカーボンブラックが得られる。
例 ２ 本発明方法の作用効果を一層明確に示すため、再び例
１からのカーボンブラックＡ及びＢを使用して実験を行
なった。この場合長さ400cm及び直径60cmの同じ乾式ペ
レット化ドラムを使用した。しかし、例１と異なり乾式
ペレット化ドラムの取り出し口側で堰の高さを8cmに縮
小した。更に、この場合には予めペレット化したカーボ
ンブラックは装入しなかった。
１からのカーボンブラックＡ及びＢを使用して実験を行
なった。この場合長さ400cm及び直径60cmの同じ乾式ペ
レット化ドラムを使用した。しかし、例１と異なり乾式
ペレット化ドラムの取り出し口側で堰の高さを8cmに縮
小した。更に、この場合には予めペレット化したカーボ
ンブラックは装入しなかった。
ペレット化ドラムを35rpmの回転数で始動させ、取り
入れ口側から粉末カーボンブラック5kg/hを供給した。
この供給は、堰を越えて取り出されるカーボンブラック
の品質にもはや変化が生じなくなるまで続けた。
入れ口側から粉末カーボンブラック5kg/hを供給した。
この供給は、堰を越えて取り出されるカーボンブラック
の品質にもはや変化が生じなくなるまで続けた。
本発明による方法の作用効果は次のように表現するこ
とができる：カーボンブラックＡの場合乾式ペレット化
はまったく認められず、粉塵がペレット化ドラムを流過
したにすぎないが、カーボンブラックＢでは完全に同じ
ペレット化条件で良好に使用可能の乾燥ペレットが製造
された。カーボンブラックＢを使用した場合まったく粉
塵を含まないペレット状カーボンブラックがペレット化
ドラムから取り出された。
とができる：カーボンブラックＡの場合乾式ペレット化
はまったく認められず、粉塵がペレット化ドラムを流過
したにすぎないが、カーボンブラックＢでは完全に同じ
ペレット化条件で良好に使用可能の乾燥ペレットが製造
された。カーボンブラックＢを使用した場合まったく粉
塵を含まないペレット状カーボンブラックがペレット化
ドラムから取り出された。
例 ３ 乾式ペレット化ドラム（長さ14,500mm、直径2,400m
m、堰の高さ最高520mm）で、堰高265mm及び16rpmにおい
て約1.2t/hのカーボンブラックN326をペレット化した。
供給した粉末カーボンブラックは約80g/の嵩重量を有
していた。処理量を1.4t/hに高めると、ペレット化は完
全に失敗した。しかし予備圧種した材料を使用した場合
には処理量を高めることにより（約200g/）、ペレッ
ト生産能力は2.6t/hに上昇した。
m、堰の高さ最高520mm）で、堰高265mm及び16rpmにおい
て約1.2t/hのカーボンブラックN326をペレット化した。
供給した粉末カーボンブラックは約80g/の嵩重量を有
していた。処理量を1.4t/hに高めると、ペレット化は完
全に失敗した。しかし予備圧種した材料を使用した場合
には処理量を高めることにより（約200g/）、ペレッ
ト生産能力は2.6t/hに上昇した。
第１図は本発明による装置の１実施例を示す略示縦断面
図、第２図は本発明による装置の別の実施例を示す略示
縦断面図、第３図は第２図の横断面図である。 １……駆動ローラ、2,2′……堰、３……ドラム、４…
…取り入れ口、５……粉末カーボンブラック用供給導
管、６……核形成物質用供給導管、７……取り出し口、
８……ガス透過性管、９……間隔保持リング、10……中
空室、11……接続管、12……保持バー、13……スクレー
パ、14……中空部材、15……中心軸線、16……集合導管
図、第２図は本発明による装置の別の実施例を示す略示
縦断面図、第３図は第２図の横断面図である。 １……駆動ローラ、2,2′……堰、３……ドラム、４…
…取り入れ口、５……粉末カーボンブラック用供給導
管、６……核形成物質用供給導管、７……取り出し口、
８……ガス透過性管、９……間隔保持リング、10……中
空室、11……接続管、12……保持バー、13……スクレー
パ、14……中空部材、15……中心軸線、16……集合導管
Claims (10)
- 【請求項１】ペレット化すべき出発カーボンブラックを
予備圧縮しかつ転動処理によりペレット化することによ
り粉末カーボンブラックを乾式ペレット化する方法にお
いて、出発カーボンブラックを、真空の作用を受ける回
転する又は定置のフィルタ面を介して吸引することによ
って出発カーボンブラックの粉末形状を維持して80〜30
0g/の嵩密度に予備圧縮することを特徴とする、粉末
カーボンブラックの乾式ペレット化法。 - 【請求項２】予備圧縮を真空フィルタドラムにより行
う、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】ペレット化をペレット化ドラム中でか又は
ディスク型造粒機上で実施する、請求項１又は２記載の
方法。 - 【請求項４】出発カーボンブラックをペレット化ドラム
中でのペレット化処理中に、フィルタ面として構成され
たドラムジャケット又はドラム内に固定して配設された
フィルタ部材に真空を作用させることによって予備圧縮
する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】水平面に対して僅かに傾斜して設置されか
つその胴面で駆動ローラ（１）上に支承され、両端面に
リング状の堰（2,2′）を備えたドラム（３）を有し、
該ドラムの幾分か高い位置にある端面側の取り入れ口
（４）に粉末カーボンブラック用供給導管（５）及び場
合によっては予めペレット化された核形成物質用供給導
管（６）が開口しており、かつ前記ドラムの、取り入れ
口の反対側にある端面側の取り出し口（７）に堰
（２′）が高さ調節可能に構成されている形式の、請求
項４記載の方法を実施する装置において、ドラム（３）
内でその内壁から一定の距離を置いて、ガス透過性材料
からなる管（８）が、間隔保持ウエブ又はガス透過可能
に構成された間隔保持リング（９）を介してドラム
（３）に固定され、中空室（10）を形成しかつ端面側の
堰（2,2′）と気密に結合されており、前記中空室（1
0）は接合管（11）を介して真空又は洗浄空気源と連結
されかつガス透過性管（８）によって取り囲まれた空間
を貫いて、ドラム（３）の外部で場合によっては高さ調
節可能に支承された保持バー（12）が案内されており、
該保持バーに、場合により、吸着されたカーボンブラッ
クの表面を平滑にするために、保持バー（12）に対して
高さ調節可能のスクレーパ（13）が設置されていること
を特徴とする、粉末カーボンブラックの乾式ペレット化
装置。 - 【請求項６】ドラム（３）とガス透過性管（８）との間
の中空室（10）の容積がドラム容積の約５〜30％であ
る、請求項５記載の装置。 - 【請求項７】ガス透過性管（８）が焼結合金又は焼結プ
ラスチックからなり、その多孔率はペレット化すべきカ
ーボンブラックの品質に応じて選択される、請求項５又
は６記載の装置。 - 【請求項８】水平面に対して僅かに傾斜して設置されか
つその胴面で駆動ローラ（１）上に支承され、両端面に
リング状の堰（2,2′）を備えたドラム（３）を有し、
該ドラムの幾分か高い位置にある端面側の取り入れ口
（４）に粉末カーボンブラック用供給導管（５）及び場
合によっては予めペレット化された核形成物質用供給導
管（６）が開口しており、かつ前記ドラムの、取り入れ
口の反対側にある端面側の取り出し口（７）に堰
（２′）が高さ調節可能に構成されている形式の、請求
項４記載の方法を実施する装置において、回転するドラ
ム（３）の粉末カーボンブラックが満たされる下方ドラ
ム空間に、ドラム内壁から一定の距離を置いてかつその
曲率に合わせて互いに間隔を置いて配置された、ガス透
過性材料からなる複数の中空部材（14）が配設されてお
り、前記中空部材（14）はドラムの両端面側で、ドラム
の中心軸線（15）に対して案内され、かつドラムから突
出しかつドラムの外部で回転可能に又は固定支承された
集合導管（16）に開口しており、該集合導管が減圧もし
くは過圧源と連結されていることを特徴とする、粉末カ
ーボンブラックの乾式ペレット化装置。 - 【請求項９】中空部材（14）が焼結合金、焼結セラミッ
ク又は焼結プラスチック又は、長く延びた、濾布又はフ
ィルタチューブを張設したバスケットからなる管であ
る、請求項８記載の装置。 - 【請求項１０】ドラム（３）が内部スクレーパを有す
る、請求項８又は９記載の装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3908022.6 | 1988-03-11 | ||
| DE3832404 | 1988-09-23 | ||
| DE3832404.0 | 1988-09-23 | ||
| DE3908022A DE3908022C1 (ja) | 1988-09-23 | 1989-03-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02117966A JPH02117966A (ja) | 1990-05-02 |
| JP2593564B2 true JP2593564B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=25872524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1246608A Expired - Lifetime JP2593564B2 (ja) | 1988-09-23 | 1989-09-25 | 粉末カーボンブラックの乾式ペレット化法及びその装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4980106A (ja) |
| EP (1) | EP0360236B1 (ja) |
| JP (1) | JP2593564B2 (ja) |
| CA (1) | CA1332268C (ja) |
| DE (2) | DE3908022C1 (ja) |
| ES (1) | ES2014395T3 (ja) |
| MX (1) | MX172139B (ja) |
| PT (1) | PT91782B (ja) |
| TR (1) | TR23909A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP0429881B1 (en) * | 1989-11-17 | 1993-10-27 | Fuji Paudal Co., Ltd. | Dry granulating method and apparatus |
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| DE4345168A1 (de) * | 1992-11-14 | 1994-11-03 | Degussa | Ruß-Granulate |
| DE4336548C2 (de) * | 1992-11-14 | 1994-11-17 | Degussa | Verfahren zur Herstellung kugelförmiger Granulate aus pulverförmigen Feststoffen |
| EP0598318B1 (de) * | 1992-11-14 | 1999-07-28 | Degussa-Hüls Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung kugelförmiger Granulate aus pulverförmigen Feststoffen |
| DK62994A (da) * | 1993-11-15 | 1995-05-16 | Niro Holding As | Apparat og fremgangsmåde til fremstilling af et agglomereret materiale |
| CN1095688C (zh) * | 1994-04-05 | 2002-12-11 | 卡伯特公司 | 增密炭黑吸附剂及用该吸附剂吸附气体的方法 |
| US5972826A (en) * | 1995-03-28 | 1999-10-26 | Cabot Corporation | Densified carbon black adsorbent and a process for adsorbing a gas with such an adsorbent |
| DE19623198A1 (de) | 1996-06-11 | 1997-12-18 | Degussa | Verfahren zur kontinuierlichen Trockengranulation von Pulverruß |
| DE19756501A1 (de) * | 1997-12-18 | 1999-06-24 | Degussa | Perlruß und Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP1491252A1 (en) * | 2003-06-26 | 2004-12-29 | Urea Casale S.A. | Fluid bed granulation process and apparatus |
| US20050100502A1 (en) * | 2003-11-06 | 2005-05-12 | Kai Krauss | Carbon black |
| DE102007036387A1 (de) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zum Verdichten von pyrogen hergestellten Oxiden |
| DE102008043641A1 (de) | 2008-11-11 | 2010-05-20 | Evonik Degussa Gmbh | Rußgranulat, Verfahren zur Herstellung von Rußgranulat und dessen Verwendung |
| FR3075826B1 (fr) | 2017-12-22 | 2019-12-20 | Nanomakers | Procede de fabrication incorporant des particules a base de silicium |
| CA3112839A1 (en) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Systems and methods for manufacture of controlled release of agricultural cores |
| KR102620312B1 (ko) * | 2018-11-30 | 2024-01-03 | 오씨아이 주식회사 | 카본 블랙 비드 제조 장치 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US2892689A (en) * | 1954-06-14 | 1959-06-30 | Phillips Petroleum Co | Process and apparatus for classifying particulate material |
| US2872300A (en) * | 1954-10-18 | 1959-02-03 | Phillips Petroleum Co | Process and apparatus for simultaneously pelleting powdered materials and classifying same |
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-
1989
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