JP2647726B2 - 粉体の調湿方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粉体の調湿方法に関し、詳しくは、例えば
微粒子状シリカなどの粉体を任意の吸着水分に簡便に調
湿する方法に関する。

〔従来技術およびその問題点〕

一般に非晶質（無定形）の微粒子状シリカは、シリコ
ーンゴム、塗料などへの添加剤として広く使用されてい
る。また、このような微粒子状シリカは、その吸着水分
が製品における増粘特性などの応用物性と密接に係わり
あうことが知られている。

したがって、特に微粒子状シリカにおいては、任意の
水分量を短時間かつ容易に調湿して付与する方法の確立
が望まれている。

従来、微粒子状シリカなど粉体の調湿方法としては、
例えば紙袋に粉体をパッキングした最終の出荷状態で大
気中の水分を利用して自然調湿する方法、あるいは恒
温、恒温の室内において粉体を平衡吸着により調湿する
方法、露点に達しない湿分を含んだ空気など粉体の貯蔵
サイロに導入する方法、あるいは該空気などの気流中に
粉体を担持する方法などが一般的である。しかしなが
ら、これら従来の調湿方法では、広いスペースが必要、
多量の大気（空気）などのガスが必要、長時間を要する
など非効率的であり、粉体に所望の（任意の）水分量を
均一に且つ簡便に付与することが困難であった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記した問題点を解決するために鋭意
研究の結果、空気輸送中の粉体に水蒸気を導入して、該
水蒸気の凝縮作用を利用することにより、所望する任意
の水分量への調湿が、瞬間的に良好に達成できることの
知見に基づき、本発明を完成し、提供するに至ったもの
である。即ち、本発明によれば、一次粒子が５〜50ミリ
ミクロンである超微細無定形シリカの粉体を空気輸送す
るラインに水蒸気を導入し、その混合領域の温度を該水
蒸気が凝縮する所定の温度に設定して、該粉体に10重量
％以下の水分を吸着させることを特徴とする粉体の調湿
方法が提供される。

本発明について、代表的なプロセスの概要を設備とと
もに、第１図に示して説明する。貯蔵用ポッパー１から
所定量の粉体をダイヤフラムポンプ２よりの搬送用空気
３とともに輸送し、熱交換器４により加熱または冷却し
た空気などのガス５とを送入して、必要により空気輸送
する調湿前の粉体を一定温度に調節する。次に、空気輸
送ライン６の途中に所定量の水蒸気７を均一に分散する
ように導入して、該ライン調湿ゾーン８を形成する。こ
の調湿ゾーン８において、上記した空気５などの送入な
どとともに、TIC（温度指示調節計）を用いて導入した
水蒸気７が凝縮する（一般に水蒸気７の導入ラインより
下流側を）所定の温度にコントロールして、粉体の調湿
を実施する。

さらに詳細には、空気輸送される粉体は、導入した水
蒸気と接触され、該水蒸気の導入量および／または上記
の調湿ゾーンにおける温度をコントロールする方法によ
り、水蒸気の所定量を意図的に凝縮させて、生成する凝
縮水分を粉体に吸着させ、一般に10重量％以下の所望す
る調湿を任意に達成するものである。特に調湿ゾーンに
おける温度を一定に設定して、水蒸気の導入量だけを調
節する方法が好ましく、粉体の吸着水分を容易にコント
ロールして調湿することができる。また、この方法で
は、調湿ゾーンの温度をできる限り低く設定することに
より、水蒸気の導入量を節減して調湿できるばかりでな
く、凝縮した水分による粗粒の発生を伴うことなく、粉
体の品質を損わずに良好に調湿された粉体を得ることが
できる。勿論、水蒸気の導入量を一定にして、調湿ゾー
ンにおける温度を調節する方法によっても、粉体の吸着
水分をコントロールして調湿することができる。

具体的に粉体の輸送量および搬送用空気の流量とが予
め決定され既知の場合には、水蒸気を導入した調湿時の
調湿ゾーンにおける設定温度から、水の蒸気圧より水の
凝縮量が容易に算出され、ひいては該凝縮水量から粉体
の吸着水分量も容易に見積ることができる。したがっ
て、上記した水蒸気の導入量および／または調湿ゾーン
の設定温度を調節することにより、粉体に対して任意の
吸着水分量を付与することができる。調湿時の調湿ゾー
ンにおける設定温度は、一般に20℃（常温）〜90℃の範
囲で、可能な限り低い温度に設定することが、水蒸気の
導入量に対して粉体に付与する水分量が効率化されるた
め好ましい。

本発明の調湿方法においては、粉体と水蒸気の接触に
より良好な調湿が、１秒以下の瞬間的に達成できるため
水蒸気の導入ライン温度設定する調湿ゾーンまでの距離
が極めて短かく、狭いスペース（領域）でよい。さら
に、調湿した粉体は、ラインを経てバグフィルターなど
の固気分離器９において、高湿度の空気と分離して捕集
10し、必要に応じて気密性の袋体、貯蔵用ポッパー、タ
ンクローリーなどに供される。なお、粉体の水蒸気を導
入した混合領域の調湿ゾーンから下流のラインは、結露
防止のために、必要に応じて調湿ゾーンより高い温度に
保温または加熱することが望ましい。

本発明に適用される粉体は、空気輸送が可能であり、
調湿を必要とする粉粒体であれば特に制限されない。例
えば、前記した粒子径（一次）が約５〜50ミリミクロン
の超微細無定形シリカ（二酸珪素）のほか、通常のホワ
イトカーボン、カーボンブラック、アルミナ、炭酸カル
シウム、タルク、クレー、セメントなどの無機物、ある
いは食品、医薬品、農薬などにおける有機物の粉体が挙
げられる。

〔発明の効果〕

本発明における粉体の調湿方法によれば、次のような
効果が奏せられる。

（１） 従来の方法に比べて、粉体に10重量％以下の範
囲で、任意の水分量を簡便に付与することができる。

（２） 水蒸気の凝縮作用を利用して、凝縮した水分を
粉体に吸着させるため、１秒以下の極めて短時間の接触
により調湿が達成できる。

（３） 粉体を空気輸送するラインの途中において水蒸
気が導入され調湿ゾーンも短かく狭い領域で調湿が達成
されるため、調湿設備のスペースが極めて小さくでき
る。

（４） 粉体を空気輸送する連続ラインで、かつ短時間
で調湿されるため、大きな処理量が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこの実施例
に限定されるものでない。

実施例１ 第１図に示したプロセスの調湿設備を用いて、粒子径
が５〜50ミリミクロンの超微細の無定シリカについて、
調湿を実施した。

貯蔵用ホッパーより超微細無定形シリカの280kg/Hを
搬送用空気Nm₂/Hとともに輸送した。この超微細無定形
シリカの輸送ライン（管）には、調湿前に加熱空気を送
入した後に水蒸気13.8kg/Hを導入した。次いで、調湿ゾ
ーンにおける温度を53℃に維持しながら調湿した。その
後、調湿ゾーンを経た超微細無定形シリカは、バグフィ
ルターにおいて気体から分離して捕集した。なお、調湿
ゾーンを経た後の輸送ライン管およびバグフィルター
は、水蒸気および加熱空気により保温した。

その結果、捕集して得られた超微細無定形シリカの水
分は、実測値が0.90重量％であった。なお、水蒸気の導
入量に対して、水の蒸気圧から凝縮した水分量を計算し
た。この水分の実測値と計算値との比は、95％であり、
略一致が認められた。なお、調湿前における超微細無定
形シリカの水分は約0.001％以下である。

実施例２〜３ 実施例１と同様の方法により、超微細無定形シリカに
対して、シリカの輸送量、空気の搬送量、調湿前の温
度、水蒸気の導入量などを第２表に示すような条件によ
り実施した。その結果、超微細無定形シリカの吸着水分
について、実測値と計算値との比を第１表に示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の代表的なプロセスを示す概略図であ
る。１は粉体の貯蔵用ポッパー、２はダイヤフラムポン
プ、３は搬送用空気のライン、４は空気の温度調節器
（熱交換器）、５は加熱または冷却空気のライン、６は
粉体の輸送ライン、７は水蒸気の導入ライン、８は調湿
ゾーン、９はバグフィルター（固・気分離器）、10は捕
集ラインである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一次粒子径が５〜50ミリミクロンである超
   微細無定形シリカの粉体を空気輸送するラインに水蒸気
   を導入し、その混合領域の温度を該水蒸気が凝縮する所
   定の温度に設定して、該粉体に10重量％以下の水分を吸
   着させることを特徴とする粉体の調湿方法