JP2993730B2 - 高粘性物質の撹拌装置 - Google Patents

高粘性物質の撹拌装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粘性物質から揮発物を除去するような処理装
置に関するもので、特に高機能エンジニアリングプラス
チックの製造に好適な高粘性物質の攪拌装置に関するも
のである。
〔従来の技術〕
従来の高粘性物質用立形攪拌装置は一般に第12図に示
すようにリボン翼で構成されていた。第12図により従来
の装置を説明する。図において、攪拌動力は駆動源より
回転動力伝達軸(以下、回転耳軸と呼ぶ)2を経由し、
攪拌槽本体1内の回転軸5に伝達される。該回転軸5に
は水平方向に支持腕4a,4bが複数個取付けられ、支持腕4
a,4bの先端には攪拌槽1の内壁をくまなく掻き取るよう
に螺旋状にリボン翼3a,3bが取り付けられている。攪拌
槽本体1内の上部には非処理液や添加剤の供給口6が下
部には非処理液の排口口7が設けられている。本装置に
よって高粘度液を攪拌混合処理する場合、非処理液の粘
度が数千から一万ポアズまでは良好に動作するが、非処
理液の粘度が数万ポアズに達すると、リボン翼3a,3bに
非処理液が付着し共回り現象が起る。また回転軸5の表
面は表面の周速が遅いので、高粘度液になると非処理液
の付着共回りが起り、デッドスペースが発生し攪拌混合
性能が悪化する。従って、従来装置では非処理液の粘度
が一万ポアズまでとなり、それ以上の高粘度になると攪
拌に要する時間が長くなり、さらにデッドスペースによ
る非処理物の品質低下が生じる等の不具合があった。こ
の種の装置として関連するものには例えば特開昭62−95
122号が挙げられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は高粘度物質の攪拌混合処理に関して配
慮がされておらず、被処理液が高粘度になるにつれて付
着性が激しくなり、その結果、被処理液の流動は攪拌に
よって剪断作用の大きなリボン翼部のみで作用し、剪断
力の行き届かない攪拌槽の中心部の流動がほとんど無い
状態となる。さらに被処理液の粘度が高くなればリボン
翼表面に付着する被処理液の付着力が攪拌による剪断力
より大きくなり、被処理液はリボン翼表面に付着したま
ま動かずに共回り状態となる。その結果、攪拌混合が悪
くなり、剪断力を受けにくい攪拌軸に被処理液が付着
し、その付着物が品質劣化し、その他の被処理物と攪拌
混合し製品の品質低下を引き起すという欠点があった。
さらに、従来装置では一万ポアズ程度までの粘度しか処
理できないので他の高粘度処理装置を使わなければなら
ず、高機能樹脂の製造プロセスが複雑となり製造時間が
長くなるという欠点があった。
本発明の目的は被処理液の滞留部分が少なく、製品の
品質向上が図れる高粘性物質の攪拌装置を提供すること
にある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、回転軸を無くして現状で
矩形状の枠を連結して攪拌翼を構成し、さらに攪拌翼の
翼幅を各段で異なるように設定したものである。
また、攪拌翼の翼幅を左右で異なるように構成したも
のである。
さらに攪拌翼と攪拌槽との隙間を各段で異なるように
設定したものである。
さらに攪拌翼と攪拌槽との隙間を左右で異なるように
構成したものである。
〔作用〕
攪拌翼の翼幅あるいは攪拌槽と攪拌翼の隙間を調整す
ることによって攪拌での被処理液の掻き上げ量を制御す
ることにより、攪拌時の被処理液の自由表面積を大きく
して被処理液の揮発成分の除去速度を速くすることがで
きる。
また、被処理液の掻き上げ量を制御することにより被
処理液の循環経路が複雑になり攪拌混合時間が短縮でき
る。
〔実 施 例〕
以下、本発明の一実施例を第1図および第2図により
説明する。図において、撹拌槽本体1は円形断面を有す
る円筒状の容器であり、図示はしないが外側は加熱冷却
可能な熱媒ジャケットを有している。攪拌翼は回転動力
伝達軸(以下、回転耳軸と呼ぶ)2および攪拌翼部材8
a,8b,8c,8d,9a,9b,9cを組み合わせ連結して矩形状の枠
を構成し、この枠をθ度ずつずらして接続し1本の攪拌
翼(格子翼)を形成する。一つの矩形枠の翼部材8a,8b
あるいは8e,8fあるいは8c,8dの部材は回転面内に捩じり
角度は処理する液体の粘度や性状に応じて適当な角度が
選ばれる。また枠状部材同士の取り付けについては第2
図に示したように本実施例ではθが90度の場合について
図示しているが、θの値については任意の値を取っても
良い。また、攪拌翼部材8a,8b,8c,8d,8eおよび9a,9b,9
c,9d,9e,9fは丸棒あるいは板状部材等が使用される。こ
の時、攪拌翼の板状部材9e,9bは他の板状部材9a,9d,9c,
9fの板幅より広い部材で構成されている。
以上の構成において、高粘度物質の攪拌作用について
説明する。回転耳軸2により攪拌翼部材8aに回転が伝え
られる。攪拌翼部材8a,8b,9a,9dにより構成された矩形
状枠あるいは攪拌翼部材8e,9e,9f,9bまたは攪拌翼部材8
c,9f,8d,9cにより構成された矩形状枠は攪拌槽本体1の
内壁に沿って回転する。このとき、板状部材9a9d,9e9b,
9f9cは回転方向に対して処理液を掻き上げる向きに構成
してあるので槽壁に沿って液を掻き上げる。この時板状
部材の板幅がそれぞれ異なっているので持ち上げる液の
量が異なる。本実施例の場合には9e9bの板幅が他の板状
部材の板幅より広くなっているので処理液の持ち上げ量
が他の枠状部材より多くなっている。このため槽下部と
上部の液量が少なく、中央部が多い分布となる。従って
中央部の処理液は一部が槽の下部へ流れ、残りは上部の
枠状部材へ持ち上げられた後に槽下部へと流れる。また
この時の液の一部は中央の枠状部材に持ち上げられた液
と合流する循環路が形成されて処理液の混合性能が向上
する。さらに、枠状部材が持ち上げる液の量がそれぞれ
異なるので攪拌によってできる液の表面形状が複雑とな
り重合反応操作においては揮発物の脱ガス性能の向上に
つながる。また回転軸が無いため高粘度の被処理物質の
付着滞留が無くなり良好な攪拌混合性能が得られる。
本発明の他の実施例について第1図ないし第5図によ
り説明する。本発明は翼の構成は前述の実施例と同様で
あるので重複するところの説明は省略する。本発明は攪
拌翼を構成している一つの枠状部材のなかの板状部材の
板幅を左右で異なる構成としたものである。つまり枠状
部材9aと9d,9eと9b,9fと9cの板幅を異なるように構成し
たものである。本実施例では板幅w1とw4とw6とを同じ板
幅とし、板幅w2とw3とw4とを同じ板幅としているが、必
ずしも同一とする必要は無い。以上の構成により高粘度
液を攪拌処理するときの動作を第5図により説明する。
第5図は第3図に示した攪拌槽本体1の円筒内面周壁面
を平面に展開した場合を示している。図において、矩形
状の攪拌翼部材9a,9d,9b,9e,9f,9cはそれぞれ回転方向
に捩じられているので、攪拌翼の進行方向に対して後方
へ傾いた勾置を持っている。この状態で攪拌翼を回転さ
せると、攪拌翼部材の9a,9d,9b,9e,9f,9cの前面に被処
理液15の塊が形成される。攪拌翼が回転するに従って被
処理液の塊は全体が上方へ押し上げられていく。この時
槽内の同し高さにある攪拌翼部材9aと9d,9bと9e,9fと9c
は板幅が異なるので掻き上げる液の量が異なり、板幅の
広い部材で構成されている9cから9bさらに9aへと掻き上
げられる液の量が多くなる。このため枠状部材の片側に
大きな塊を持った分布となる。従って処理液の表面形状
は複雑となり、槽の容積に対する液の表面積の割合が増
加し揮発物成分の脱ガス性能の向上につながり、重合反
応操作においては反応時間を短縮できる利点がある。
つぎに本発明の他の実施例について第6図および第7
図により説明する。本実施例は基本的構成部材および動
作については前述の実施例と同一であり同様の効果があ
る。本実施例では特に板状部材の板幅の分布を変えたも
ので攪拌翼部材9a,9e,9fの板幅を広くしたものである。
このため、それぞれの枠状部材の片側に大きな塊を持っ
た分布となる。従って処理液の表面形状は複雑となり、
槽の容積に対する液の表面積の割合が増加し揮発物成分
の脱ガス性能の向上につながり、重合反応操作において
は反応時間を短縮できる利点がある。
さらに本発明の他の実施例について第8図および第9
図により説明する。本実施例は基本構成部材および動作
については前述の実施例と同一であり同様の効果であ
る。本実施例では特に枠状攪拌翼部材8a,8b,8e,8f,8c,8
dの外径寸法を調整することにより攪拌槽壁面との隙間
を変化させ処理液の掻き上げ量を調整するものである。
図の場合は槽壁との隙間d1,d2,d3,,d4,d5,d6を隙間d1,d
2が隙間d3,d4,d5,d6より大きくなるようにしたもので隙
間を大きくすることにより液の持ち上げ量を少なくした
ものである。特に、高粘度液を攪拌する場合にこの隙間
が小さいと処理液を槽の上部側へ掻き上げて保持した状
態となり液が滞留し、混合性能が悪くなる。そこで槽壁
との隙間を調整することにより液の持ち上げ量を少なく
して混合性能を良好な範囲に保つことができる。この隙
間の値は大きすぎると逆に混合性能を悪化させるので適
当な値にする必要がある。
さらに本発明の他の実施例について第10図および第11
図により説明する。本実施例は基本的構成部材および動
作については前述の実施例と同一であり同様の効果があ
る。本実施例では特に一つの枠状攪拌翼部材の中で左右
の隙間を変えたものである。図の場合、隙間d1を隙間d2
より狭くして処理液の掻き上げ量を左右不均一としたも
のである。同様にd3とd4,d5とd6も左右で不均一として
いる。これにより、槽内の処理液は各枠状部材の片側に
集まり複雑な液面形状となり揮発物質の蒸発性能を向上
させることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば環状で矩形状の攪拌翼部材の翼幅を調
整することによって高粘度の被処理液の掻き上げ量を制
御し、被処理液の表面形状を複雑にすることができ、蒸
発性能を向上させることができる。また被処理液の槽内
の循環経路が複雑となり混合時間が短縮できる効果があ
り、重合反応操作においては反応時間を短縮できる効果
がある。
さらに、本発明によれば環状で矩形状の攪拌翼部材と
槽壁との隙間を調整することにより高粘度処理液の掻き
上げ量を制御して被処理液の表面形状を複雑にし、蒸発
性能を向上させることがてきると共に、被処理液の循環
経路が複雑となり混合時間が短縮できる効果がある。従
って、重合反応操作においては反応時間を短縮できる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の高粘性物質の攪拌装置の概
略図、第2図は第1図のI−I線断面図、第3図は本発
明の他の実施例の高粘性物質の攪拌装置の概略図、第4
図は第3図のII−II線断面図、第5図は第3図の円筒円
周壁面の展開図、第6図は本発明の他の実施例の高粘性
物質の攪拌装置の概略図、第7図は第6図のIII−III線
断面図、第8図は本発明の他の実施例の高粘性物質の攪
拌装置の概略図、第9図は第8図のIV−IV線断面図、第
10図は本発明の他の実施例の高粘性物質の攪拌装置の概
略図、第11図は第10図のV−V線断面図、第12図は従来
のリボン型攪拌翼を備えた攪拌装置である。 1……攪拌槽本体、2……回転耳軸、6……供給口、7
……排出口、8a〜8d……攪拌翼部材、9a〜9d……攪拌翼
板状部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01F 7/16 B01J 14/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】立形円筒状の撹拌槽本体と、 上記撹拌槽本体の上蓋に取り付けられた回転動力伝達軸
    と、 水平に配置され上記回転動力伝達軸に連結された第1の
    上側棒状部材と、この第1の上側棒状部材から下側に隔
    ててかつ上記第1の上側棒状部材から回転方向に所定の
    角度ずらして水平に配置された第1の下側棒状部材と、
    上記第1の上側棒状部材の一端および第1の下側棒状部
    材の一端を連結する第1の一端側板状部材と、上記第1
    の上側棒状部材の他端および第1の下側棒状部材の他端
    を連結する第1の他端側板状部材とからなる第1の矩形
    状枠と、 水平に配置され上記第1の下側棒状部材に交差して連結
    された第2の上側棒状部材と、この第2の上側棒状部材
    から下側に隔ててかつ上記第2の上側棒状部材から回転
    方向に所定の角度ずらして水平に配置された第2の下側
    棒状部材と、上記第2の上側棒状部材の一端および第2
    の下側棒状部材の一端を連結する第2の一端側板状部材
    と、上記第2の上側棒状部材の他端および第2の下側棒
    状部材の他端を連結する第2の他端側板状部材とからな
    る第2の矩形状枠とからなり、 上記第1の矩形状枠の板状部材の板幅と上記第2の矩形
    状枠の板状部材の板幅とが異なる ことを特徴とする高粘度物質の撹拌装置。
  2. 【請求項2】立形円筒状の撹拌槽本体と、 上記撹拌槽本体の上蓋に取り付けられた回転動力伝達軸
    と、 水平に配置され上記回転動力伝達軸に連結された第1の
    上側棒状部材と、この第1の上側棒状部材から下側に隔
    ててかつ上記第1の上側棒状部材から回転方向に所定の
    角度ずらして水平に配置された第1の下側棒状部材と、
    上記第1の上側棒状部材の一端および第1の下側棒状部
    材の一端を連結する第1の一端側板状部材と、上記第1
    の上側棒状部材の他端および第1の下側棒状部材の他端
    を連結する第1の他端側板状部材とからなる第1の矩形
    状枠と、 水平に配置され上記第1の下側棒状部材に交差して連結
    された第2の上側棒状部材と、この第2の上側棒状部材
    から下側に隔ててかつ上記第2の上側棒状部材から回転
    方向に所定の角度ずらして水平に配置された第2の下側
    棒状部材と、上記第2の上側棒状部材の一端および第2
    の下側棒状部材の一端を連結する第2の一端側板状部材
    と、上記第2の上側棒状部材の他端および第2の下側棒
    状部材の他端を連結する第2の他端側板状部材とからな
    る第2の矩形状枠とからなり、 少なくとも一つの矩形枠の一端側板状部材の板幅と他端
    側板状部材の板幅とが異なる ことを特徴とする高粘度物質の撹拌装置。
  3. 【請求項3】立形円筒状の撹拌槽本体と、 上記撹拌槽本体の上蓋に取り付けられた回転動力伝達軸
    と、 水平に配置され上記回転動力伝達軸に連結された第1の
    上側棒状部材と、この第1の上側棒状部材から下側に隔
    ててかつ上記第1の上側棒状部材から回転方向に所定の
    角度ずらして水平に配置された第1の下側棒状部材と、
    上記第1の上側棒状部材および第1の下側棒状部材の一
    端を連結する第1の一端側棒状部材と、上記第1の上側
    棒状部材および第1の下側棒状部材の他端を連結する第
    1の他端側棒状部材とからなる第1の矩形状枠と、 水平に配置され上記第1の下側棒状部材に交差して連結
    された第2の上側棒状部材と、この第2の上側棒状部材
    から下側に隔ててかつ上記第2の上側棒状部材から回転
    方向に所定の角度ずらして水平に配置された第2の下側
    棒状部材と、上記第2の上側棒状部材および第2の下側
    棒状部材の一端を連結する第2の一端側棒状部材と、上
    記第2の上側棒状部材および第2の下側棒状部材の他端
    を連結する第2の他端側棒状部材とからなる第2の矩形
    状枠とからなり、 上記第1の一端側および他端側棒状部材と上記撹拌槽本
    体の内面との間の隙間と上記第2の一端側および他端側
    棒状部材と上記撹拌槽本体の内面との間の隙間とが異な
    る ことを特徴とする高粘度物質の撹拌装置。
  4. 【請求項4】立形円筒状の撹拌槽本体と、 上記撹拌槽本体の上蓋に取り付けられた回転動力伝達軸
    と、 水平に配置され上記回転動力伝達軸に連結された第1の
    上側棒状部材と、この第1の上側棒状部材から下側に隔
    ててかつ上記第1の上側棒状部材から回転方向に所定の
    角度ずらして水平に配置された第1の下側棒状部材と、
    上記第1の上側棒状部材および第1の下側棒状部材の一
    端を連結する第1の一端側棒状部材と、上記第1の上側
    棒状部材および第1の下側棒状部材の他端を連結する第
    1の他端側棒状部材とからなる第1の矩形状枠と、 水平に配置され上記第1の下側棒状部材に交差して連結
    された第2の上側棒状部材と、この第2の上側棒状部材
    から下側に隔ててかつ上記第2の上側棒状部材から回転
    方向に所定の角度ずらして水平に配置された第2の下側
    棒状部材と、上記第2の上側棒状部材および第2の下側
    棒状部材の一端を連結する第2の一端側棒状部材と、上
    記第2の上側棒状部材および第2の下側棒状部材の他端
    を連結する第2の他端側棒状部材とからなる第2の矩形
    状枠とからなり、 少なくとも一つの矩形枠の一端側棒状部材と上記撹拌槽
    本体の内面との間の隙間と他端側棒状部材と上記撹拌槽
    本体の内面との間の隙間とが異なる ことを特徴とする高粘度物質の撹拌装置。
  5. 【請求項5】立形円筒状の撹拌槽本体と、 上記撹拌槽本体の上蓋に取り付けられた回転動力伝達軸
    と、 水平に配置され上記回転動力伝達軸に連結された第1の
    上側棒状部材と、この第1の上側棒状部材から下側に隔
    ててかつ上記第1の上側棒状部材から回転方向に所定の
    角度ずらして水平に配置された第1の下側棒状部材と、
    上記第1の上側棒状部材の一端および第1の下側棒状部
    材の一端を連結する第1の一端側板状部材と、上記第1
    の上側棒状部材の他端および第1の下側棒状部材の他端
    を連結する第1の他端側板状部材とからなる第1の矩形
    状枠と、 水平に配置され上記第1の下側棒状部材に交差して連結
    された第2の上側棒状部材と、この第2の上側棒状部材
    から下側に隔ててかつ上記第2の上側棒状部材から回転
    方向に所定の角度ずらして水平に配置された第2の下側
    棒状部材と、上記第2の上側棒状部材の一端および第2
    の下側棒状部材の一端を連結する第2の一端側板状部材
    と、上記第2の上側棒状部材の他端および第2の下側棒
    状部材の他端を連結する第2の他端側板状部材とからな
    る第2の矩形状枠とからなり、 水平に配置され上記第2の下側棒状部材に交差して連結
    された第3の上側棒状部材と、この第3の上側棒状部材
    から下側に隔ててかつ上記第3の上側棒状部材から回転
    方向に所定の角度ずらして水平に配置された第3の下側
    棒状部材と、上記第3の上側棒状部材の一端および第3
    の下側棒状部材の一端を連結する第3の一端側板状部材
    と、上記第3の上側棒状部材の他端および第3の下側棒
    状部材の他端を連結する第3の他端側板状部材とからな
    る第3の矩形状枠とからなり、 上記第1および第2の矩形状枠の板状部材の板幅と上記
    第3の矩形状枠の板状部材の板幅とが異なる ことを特徴とする高粘度物質の撹拌装置。
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