JP5046546B2 - Media stirring type wet disperser and fine particle dispersion method - Google Patents

Media stirring type wet disperser and fine particle dispersion method Download PDF

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Description

本発明は、連続的に分散処理を行うメディア攪拌型湿式分散機及び微粒子の分散方法に関する。   The present invention relates to a media agitation type wet disperser that continuously disperses and a method for dispersing fine particles.

湿式分散処理とは、スラリー中に含まれる固体粒子を微粉砕して、より細かい微粒子からなる分散液とする処理である。例えば、プリンター用インク、塗料、重合トナー、カラーレジスト、セラミックス微粒子、酸化チタン、金属粉末、医薬品等の広い分野においてよく行われている。すなわち、これらは無機質微粒子、有機質微粒子、無機有機複合微粒子又はこれらの混合物を含むスラリーである。   The wet dispersion process is a process in which solid particles contained in a slurry are finely pulverized to form a dispersion composed of finer fine particles. For example, it is often performed in a wide range of fields such as printer ink, paint, polymerized toner, color resist, ceramic fine particles, titanium oxide, metal powder, and pharmaceuticals. That is, these are slurries containing inorganic fine particles, organic fine particles, inorganic organic composite fine particles, or a mixture thereof.

これらの処理に使用される分散機の一つとして、メディア攪拌型の分散機がある。この分散機は、容器内でスラリー状の処理液とメディアとを一緒に攪拌し、メディアの剪断力によって粒子を粉砕すると共に分散するものである。分散後の処理液は、容器内に設けられたセパレータによりメディアと分離されて容器外に排出される。セパレータとしては、ギャップタイプやスクリーンタイプ等の篩式のものが多く使用されている。   One of the dispersers used for these processes is a media agitation type disperser. This disperser stirs a slurry-like treatment liquid and a medium together in a container, and pulverizes and disperses particles by the shearing force of the medium. The dispersed treatment liquid is separated from the medium by a separator provided in the container and discharged outside the container. As the separator, a sieve type such as a gap type or a screen type is often used.

分散処理の性能は使用するメディアの直径に大きく影響され、メディアの直径が小さいほど、分散液中の微粒子径を小さくすることができるので、近年の傾向としては、メディアの直径を小さくする傾向にある。しかしながら、メディアの小径化に伴ってメディアが排出側へ押し付けられる偏析現象が問題となり、この問題を解決するためにL/D比が1未満のメディア攪拌型湿式分散機が特許文献1に提案されている。   The performance of the dispersion process is greatly influenced by the diameter of the media used. The smaller the media diameter, the smaller the particle size in the dispersion, so the recent trend is to reduce the media diameter. is there. However, as the diameter of the media decreases, the segregation phenomenon that the media is pressed to the discharge side becomes a problem. To solve this problem, a media agitation type wet disperser having an L / D ratio of less than 1 is proposed in Patent Document 1. ing.

図7に示すように、特許文献1に記載されたメディア攪拌型湿式分散機101は、円筒状の分散容器102と、分散容器102内を径方向に内側室121と外側室122に区画すると共に両室間を連通する複数のスリット131が形成される筒状のセパレータ103と、分散容器102の一端を挿通して回転自在に設けられる回転軸104と、回転軸104に固定されて回転するロータ105と、分散容器102の他端に設けられ内側室内外を連通する処理物の供給口106と、分散容器102の外周に設けられ外側室内外を連通する処理物の排出口107を備えている。   As shown in FIG. 7, a media agitation type wet disperser 101 described in Patent Document 1 has a cylindrical dispersion container 102, and the inside of the dispersion container 102 is radially divided into an inner chamber 121 and an outer chamber 122. A cylindrical separator 103 in which a plurality of slits 131 communicating between both chambers are formed, a rotating shaft 104 that is rotatably inserted through one end of the dispersion vessel 102, and a rotor that is fixed to the rotating shaft 104 and rotates. 105, a processing product supply port 106 provided at the other end of the dispersion vessel 102 and communicating with the inside and outside of the inside of the dispersion vessel 102, and a processing product discharge port 107 provided on the outer periphery of the dispersion vessel 102 and communicating with the outside of the outside chamber. .

そして、供給口106から分散容器102内に処理物を供給してロータ105を回転させると、処理物は内側室121内に位置しているメディアと共に攪拌され粉砕処理及び分散処理を受け、分散容器102の中心から外方向に向かって流動し、セパレータ103のスリット131によってメディアが分離され、外側室122から排出口107を介して粉砕容器102外に排出される。   Then, when the processed material is supplied from the supply port 106 into the dispersion container 102 and the rotor 105 is rotated, the processed material is stirred together with the media located in the inner chamber 121 and subjected to pulverization processing and dispersion processing. The medium flows outward from the center of 102, the media is separated by the slit 131 of the separator 103, and is discharged from the outer chamber 122 to the outside of the pulverization container 102 through the discharge port 107.

この分散機101は、L/D比を小さくすることによってメディアの偏析を防止することができる。しかしながら、この分散機101は、ロータ105とセパレータ103との間に位置するメディアが、稀に共回り(グループモーション)を起こすという問題がある。このため、ロータ105の周囲で発生すべきメディア間の剪断力が減少して処理効率の低下を招くという問題がある。また、セパレータ103の表面に接触するメディアの速度が、ロータ105の周速度に近い高速となってセパレータ103が摩耗するという問題がある。
特開平10−15411号公報
The disperser 101 can prevent media segregation by reducing the L / D ratio. However, the disperser 101 has a problem that the media located between the rotor 105 and the separator 103 rarely rotate together (group motion). For this reason, there exists a problem that the shear force between the media which should generate | occur | produce around the rotor 105 reduces, and causes the processing efficiency to fall. Further, there is a problem that the speed of the medium contacting the surface of the separator 103 becomes high near the peripheral speed of the rotor 105 and the separator 103 is worn.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-15411

本発明の目的は、円筒状の容器と、容器内を径方向に内側室と外側室に区画すると共に両室間を連通する複数のスリットが形成される筒状のセパレータと、容器の一端を挿通して回転自在に設けられる回転軸と、回転軸に固定されて回転するロータと、容器の他端に設けられ内側室内外を連通する処理物の供給口と、容器の外周に設けられ外側室内外を連通する処理物の排出口を備えるメディア攪拌型湿式分散機であって、メディアの共回り現象を抑制することにより、分散処理効率を向上し、セパレータ等における摩耗を防止できる分散機を提供することである。また、分散処理効率を向上し、セパレータ等における摩耗を防止できる微粒子の分散方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a cylindrical container, a cylindrical separator in which the inside of the container is radially divided into an inner chamber and an outer chamber and a plurality of slits communicating between the chambers are formed, and one end of the container A rotating shaft that is inserted and rotated, a rotor that is fixed to the rotating shaft and rotates, a supply port for a processed material that is provided at the other end of the container and communicates with the inside and outside of the container, and an outer surface that is provided on the outer periphery of the container A media agitation type wet disperser equipped with a discharge port for processed materials communicating between the inside and outside of the room, and a disperser capable of improving dispersion processing efficiency and preventing abrasion in separators, etc. by suppressing the media co-rotation phenomenon. Is to provide. Another object of the present invention is to provide a method for dispersing fine particles that can improve the efficiency of the dispersion treatment and prevent abrasion in a separator or the like.

上記のような課題を解決するために、本発明の請求項1に係るメディア攪拌型湿式分散機は、円筒状の容器と、該容器内を径方向に内側室と外側室に区画すると共に両室間を連通する複数のスリットが形成される筒状のセパレータと、前記容器の一端を挿通して回転自在に設けられる回転軸と、前記回転軸に固定されて回転するロータと、前記容器の他端に設けられ前記内側室内外を連通する処理物の供給口と、前記容器の外周に設けられ前記外側室内外を連通する処理物の排出口を備えるメディア攪拌型湿式分散機において、前記ロータが円筒状の攪拌部と円板状の保持部を備え、前記攪拌部が前記保持部により二分される両方の側に内外を連通する複数の貫通孔を備えて、両方の側において前記攪拌部の内外を循環する循環流を発生させるとともに、前記保持部が、開口を備えて、両側での区別をなくし全体を均一な混合状態とするようにした手段を採用している。 In order to solve the above-mentioned problems, a media agitation type wet disperser according to claim 1 of the present invention divides a cylindrical container, the inside of the container into an inner chamber and an outer chamber in the radial direction, and both A cylindrical separator in which a plurality of slits communicating between the chambers are formed; a rotating shaft that is rotatably inserted through one end of the container; a rotor that is fixed to the rotating shaft and rotates; In the media agitation type wet disperser provided with a processing product supply port provided at the other end and communicating with the inside and outside of the inner chamber and a discharge port for the processing product provided at the outer periphery of the container and communicating with the outside and the outside of the container. There a cylindrical stirring portion and the disc-shaped holding portion, wherein the agitating unit is provided with a plurality of through-holes communicating the internal and external to both sides of which are bisected by said holding unit, the both sides of the Generates a circulating flow that circulates inside and outside the stirring section. Rutotomoni, the holding portion is provided with an opening, it employs a means adapted to the whole without distinction on both sides with homogeneous mixed state.

また、本発明の請求項2に係るメディア攪拌型湿式分散機は、請求項1に記載のメディア攪拌型湿式分散機において、前記内側室が円筒状をなし、両端間の長さLと直径Dの間に式1の関係がある手段を採用している。
0.3 < L/D < 1 …… 式1
A media agitation type wet disperser according to claim 2 of the present invention is the media agitation type wet disperser according to claim 1, wherein the inner chamber has a cylindrical shape, and a length L and a diameter D between both ends. A means having the relationship of Formula 1 is adopted between the two.
0.3 <L / D <1 ... Formula 1

また、本発明の請求項3に係るメディア攪拌型湿式分散機は、請求項1又は2に記載のメディア攪拌型湿式分散機において、前記内側室の両端部が、所定の内方位置から端に向かって順次小径に形成されて曲率半径Rの断面湾曲状をなし、式2の関係がある手段を採用している。
L/30 < R < L/3 …… 式2
Further, the media agitation type wet disperser according to claim 3 of the present invention is the media agitation type wet disperser according to claim 1 or 2, wherein both ends of the inner chamber extend from a predetermined inward position to an end. A means having a relation of the formula 2 is adopted, which is formed so as to be gradually reduced in diameter and has a curved cross section with a radius of curvature R.
L / 30 <R <L / 3 ... Formula 2

また、本発明の請求項4に係るメディア攪拌型湿式分散機は、請求項1乃至3の何れか1項に記載のメディア攪拌型湿式分散機において、前記攪拌部の外径dと前記直径Dとの間に式3の関係がある手段を採用している。
0.70 < d/D < 0.97 …… 式3
The media agitation type wet disperser according to claim 4 of the present invention, the in media-agitation type wet disperser according to any one of claims 1 to 3, the outer diameter d of the stirring portion diameter D The means having the relationship of the expression 3 is adopted.
0.70 <d / D <0.97 ... Formula 3

また、本発明の請求項5に係るメディア攪拌型湿式分散機は、請求項1乃至4の何れか1項に記載のメディア攪拌型湿式分散機において、前記攪拌部の幅wと前記長さLとの間に式4の関係がある手段を採用している。
0.7 < w/L < 0.9 …… 式4
The media agitation type wet disperser according to claim 5 of the present invention, in the media-agitation type wet disperser according to any one of claims 1 to 4, the width w and the length L of the agitating portion The means which has the relationship of Formula 4 is adopted.
0.7 <w / L <0.9 …… Formula 4

また、本発明の請求項6に係るメディア攪拌型湿式分散機は、請求項1乃至5の何れか1項に記載のメディア攪拌型湿式分散機において、前記貫通孔が、前記攪拌部の内周面から外周面へ向かう方向が回転方向に対して後退する方向に傾斜している手段を採用している。 Moreover, the media stirring type wet disperser which concerns on Claim 6 of this invention is a media stirring type wet disperser in any one of Claims 1 thru | or 5. WHEREIN: The said through-hole is an inner periphery of the said stirring part. A means is employed in which the direction from the surface toward the outer peripheral surface is inclined in a direction retreating with respect to the rotation direction.

また、本発明の請求項7に係るメディア攪拌型湿式分散機は、請求項1乃至6の何れか1項に記載のメディア攪拌型湿式分散機において、前記攪拌部が、外周面に突起を備えている手段を採用している。 The media agitation type wet disperser according to claim 7 of the present invention includes the media-agitation type wet disperser according to any one of claims 1 to 6, wherein the agitating unit, the projection on the outer peripheral surface Adopting means.

また、本発明の請求項8に係るメディア攪拌型湿式分散機は、請求項1乃至7の何れか1項に記載のメディア攪拌型湿式分散機において、前記保持部が、前記攪拌部の中央に設けられている手段を採用している。 The media agitation type wet disperser according to claim 8 of the present invention, in the media-agitation type wet disperser according to any one of claims 1 to 7, wherein the holding portion is in the center of the agitating portion The provided means is adopted.

また、本発明の請求項に係る微粒子の分散方法は、無機質微粒子、有機質微粒子、無機有機複合微粒子又はこれらの混合物を含むスラリー状処理液の分散方法において、請求項1乃至の何れか1項に記載のメディア攪拌型湿式分散機を用いる手段を採用している。 Further, a method of dispersing fine particles according to claim 9 of the present invention, inorganic fine particles, organic fine particles, the method of dispersing slurry treatment liquid containing an inorganic-organic composite particles, or a mixture thereof, any one of claims 1 to 8 1 The means using the media agitation type wet disperser described in the paragraph is adopted.

また、本発明の請求項10に係る微粒子の分散方法は、請求項に記載の微粒子の分散方法において、前記容器内に充填するメディアが、前記攪拌部の周囲にリング状に最密充填されると仮定した場合に、リングの厚さAと前記長さLとの間に式5の関係がある手段を採用している。
0.5 < L/A < 2 …… 式5
The fine particle dispersion method according to claim 10 of the present invention is the fine particle dispersion method according to claim 9 , wherein the medium filled in the container is closely packed in a ring shape around the stirring portion. Assuming that this is the case, means having a relationship of Formula 5 between the ring thickness A and the length L is employed.
0.5 <L / A <2 ... Formula 5

本発明のメディア攪拌型湿式分散機は、前記のような構成としたことにより、ロータの攪拌部において、円板状の保持部で二分される両方の側で、夫々循環流を発生させることになる。すなわち、この循環流により、ロータの攪拌部周辺に位置する処理物及びメディアは、貫通孔では内側から外側に向かって流れ、攪拌部の外側では容器の中央から端部に向かって流れ、攪拌部の両端では外側から内側に向かって流れ、攪拌部の内側では端部から保持部に向かって流れる。   The media agitation type wet disperser of the present invention is configured as described above, so that in the agitation part of the rotor, a circulating flow is generated on both sides divided by the disc-shaped holding part. Become. That is, due to this circulation flow, the processed material and the media positioned around the stirring unit of the rotor flow from the inside to the outside in the through hole, and flow from the center to the end of the container outside the stirring unit. It flows from the outside to the inside at both ends of the, and flows from the end to the holding part inside the stirring unit.

この循環流の発生により、攪拌部の周辺にあるメディアは共回りを起こすことができなくなり、メディア間に強力な剪断力を発生して効率の高い粉砕処理及び分散処理を行うことができる。また、共回りの解消により、セパレータ付近でのメディアの流速が遅くなり、セパレータ等の摩耗を防止することができる。   Due to the generation of this circulating flow, the media around the stirring unit cannot co-rotate, and a powerful shearing force can be generated between the media to perform highly efficient pulverization processing and dispersion processing. Further, the elimination of the co-rotation slows the flow rate of the media in the vicinity of the separator and can prevent the separator from being worn.

以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図1〜図6には、本発明によるメディア攪拌型湿式分散機の実施形態が示されている。図1はメディア攪拌型湿式分散機の概略側面断面図、図2はロータの概略断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention shown in the drawings will be described.
1 to 6 show an embodiment of a media stirring type wet disperser according to the present invention. FIG. 1 is a schematic side sectional view of a media agitation type wet disperser, and FIG. 2 is a schematic sectional view of a rotor.

このメディア攪拌型湿式分散機1は、処理物の供給口6及び排出口7を備える円筒状の容器2の内部に、筒状のセパレータ3と、回転軸4に固定されて回転するロータ5を備えている。 This media agitation type wet disperser 1 includes a cylindrical separator 3 having a processing product supply port 6 and a discharge port 7, and a cylindrical separator 3 and a rotor 5 fixed to a rotating shaft 4 and rotating. I have.

容器2は、筒状のセパレータ3により、径方向に内側室21と外側室22とに区画されている。そして、粉砕処理及び分散処理は内側室21で行われるので、内側室21の内部形状は、本発明の重要な構成要素である。すなわち、容器2の内側両端間の長さをLとし、セパレータ3の内径をDとすると、これらは、円筒状の内側室21についての両端間の長さL及び直径Dとなる。そして、長さLと直径Dとの比は、0.3<L/D<1の範囲とすることが好ましい。L/Dを1よりも小さくすることにより、直径の小さなメディアを使用した場合でも、メディアの偏析現象及びグループモーションの発生を抑制することができる。また、0.3よりも大きくすることにより、ロータ5の作用範囲を十分に確保することができる。   The container 2 is partitioned into an inner chamber 21 and an outer chamber 22 in the radial direction by a cylindrical separator 3. And since a grinding | pulverization process and a dispersion | distribution process are performed in the inner side chamber 21, the internal shape of the inner side chamber 21 is an important component of this invention. That is, when the length between the inner both ends of the container 2 is L and the inner diameter of the separator 3 is D, these are the length L and the diameter D between the both ends of the cylindrical inner chamber 21. The ratio between the length L and the diameter D is preferably in the range of 0.3 <L / D <1. By making L / D smaller than 1, even when a medium having a small diameter is used, the occurrence of media segregation and group motion can be suppressed. Moreover, by making it larger than 0.3, the working range of the rotor 5 can be sufficiently ensured.

また、内側室21の両端部は、所定の内方位置から端に向かって順次小径に形成されて断面湾曲状をなすことが好ましく、その曲率半径Rと長さLとの間に、L/30<R<L/3の関係とすることが好ましい。内側室21の両端部を断面湾曲状とすることにより、循環流の流動性が良好となり、偏析現象及びグループモーションの発生を抑制することができる。なお、湾曲状とする箇所は、図4(a)に示すように、セパレータ3の内径を湾曲状に形成しても良く、或いは図4(b)のように、容器2の両端部を湾曲状に形成しても良い。   In addition, it is preferable that both end portions of the inner chamber 21 are sequentially formed to have a small diameter from a predetermined inward position toward the end so as to have a curved cross section, and between the curvature radius R and the length L, L / It is preferable to have a relationship of 30 <R <L / 3. By making the both ends of the inner chamber 21 have a curved cross section, the fluidity of the circulating flow is improved and the occurrence of segregation and group motion can be suppressed. In addition, as shown in FIG. 4A, the curved portion may be formed so that the inner diameter of the separator 3 is curved, or both ends of the container 2 are curved as shown in FIG. 4B. You may form in a shape.

セパレータ3は、複数のスリット31が形成されたスクリーンタイプであり、スリット31により内側室21と外側室22とが連通している。内側室21内でメディアと共に攪拌され、粉砕処理及び分散処理を受けた処理物は、スクリーン3でメディアと分離され、外側室22に移動することができる。スリット31の幅は、メディアの直径により設定され、その総面積は、処理物の性状や流量により設定される。   The separator 3 is a screen type in which a plurality of slits 31 are formed, and the inner chamber 21 and the outer chamber 22 communicate with each other through the slit 31. The processed product that has been stirred together with the medium in the inner chamber 21 and subjected to the pulverization process and the dispersion process is separated from the medium by the screen 3 and can move to the outer chamber 22. The width of the slit 31 is set according to the diameter of the medium, and the total area is set according to the properties and flow rate of the processed material.

容器2の一端を挿通して回転軸4が回転自在に設けられ、この回転軸4の端部にロータ5が固定されている。回転軸4はシール部材8により密封され、図示しない駆動源により回転軸4を回転することにより、内側室21内の処理物及びメディアを攪拌することができる。また、容器2の他端には、内側室21内外を連通する処理物の供給口6が設けられ、容器2の外周には、外側室22内外を連通する処理物の排出口7が設けられている。   A rotating shaft 4 is rotatably provided through one end of the container 2, and a rotor 5 is fixed to the end of the rotating shaft 4. The rotating shaft 4 is sealed by a seal member 8, and the processed material and media in the inner chamber 21 can be agitated by rotating the rotating shaft 4 with a driving source (not shown). The other end of the container 2 is provided with a processing product supply port 6 that communicates between the inside and outside of the inner chamber 21, and the outer periphery of the container 2 is provided with a processing product discharge port 7 that communicates between the inside and outside of the outer chamber 22. ing.

ロータ5は、循環流を発生するような形状に工夫されており、本発明の重要な構成要素である。すなわち、ロータ5は、円筒状の攪拌部51と円板状の保持部52を備えている。そして、攪拌部51が保持部52により二分されると共に、攪拌部51の二分される両方の側に、内外を連通する複数の貫通孔53を備えている。発生する循環流のバランスを取るために、保持部52は、攪拌部51の中央に設けて、両側が対称な形状となることが好ましい。   The rotor 5 is devised in a shape that generates a circulating flow, and is an important component of the present invention. That is, the rotor 5 includes a cylindrical stirring unit 51 and a disc-shaped holding unit 52. The stirring unit 51 is divided into two by the holding unit 52, and a plurality of through-holes 53 communicating between the inside and the outside are provided on both sides of the stirring unit 51. In order to balance the generated circulation flow, the holding unit 52 is preferably provided in the center of the stirring unit 51 and has a symmetrical shape on both sides.

遠心力を受けたメディアは、貫通孔53を通って内側から外側に流動することになる。流動性を高めるために、貫通孔53は、攪拌部51の内周面から外周面に向かう方向が回転方向に対して後退する方向に傾斜していることが好ましい。そして、図2に示すように、攪拌部51の厚みの中心から軸心に向かう線に対して、角度θ1が0〜60°となることが特に好ましい。   The medium subjected to the centrifugal force flows from the inside to the outside through the through hole 53. In order to improve fluidity, it is preferable that the through hole 53 is inclined in a direction in which the direction from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the agitating unit 51 is retracted from the rotation direction. And as shown in FIG. 2, it is especially preferable that angle (theta) 1 will be 0-60 degrees with respect to the line which goes to the axial center from the center of the thickness of the stirring part 51. FIG.

ロータ5の回転により、攪拌部51の周囲にあるメディアには、剪断力と遠心力が与えられる。そして、攪拌部51の外周に突起55を設けることにより、この剪断力及び遠心力を強力にすることができる。また、周上に貫通孔53と突起55を交互に配置することにより、循環流の形成を一層促進することになる。   By the rotation of the rotor 5, a shearing force and a centrifugal force are applied to the media around the stirring unit 51. Then, by providing the protrusion 55 on the outer periphery of the stirring unit 51, this shearing force and centrifugal force can be strengthened. Further, by alternately arranging the through holes 53 and the protrusions 55 on the circumference, the formation of the circulation flow is further promoted.

ロータ5と内側室21との関係は、攪拌部51の外径dと内側室21の直径Dとの間で、0.70<d/D<0.97の関係となることが好ましい。この範囲とすることにより、循環流の発生を良好にすることができると共に、粉砕処理及び分散処理を効果的とすることができる。また、攪拌部51の幅wと内側室21の長さLの間で、0、7<w/L<0、9の関係となることが好ましい。この範囲とすることにより、循環流の発生を良好にすることができると共に、粉砕処理及び分散処理を効果的とすることができる。   The relationship between the rotor 5 and the inner chamber 21 is preferably 0.70 <d / D <0.97 between the outer diameter d of the stirring unit 51 and the diameter D of the inner chamber 21. By setting it as this range, while being able to make generation | occurrence | production of a circulating flow favorable, a grinding | pulverization process and a dispersion | distribution process can be made effective. Further, it is preferable that the relationship of 0, 7 <w / L <0, 9 is established between the width w of the stirring unit 51 and the length L of the inner chamber 21. By setting it as this range, while being able to make generation | occurrence | production of a circulating flow favorable, a grinding | pulverization process and a dispersion | distribution process can be made effective.

以上のような形状とすることにより、攪拌部51の周囲にある処理物及びメディアは、保持部52で二分される両方の側で、図5の矢印で示すような循環流を発生させることになる。すなわち、この循環流は、貫通孔53では内側から外側に向かって流れ、攪拌部51の外側では容器の中央から端部に向かって流れ、攪拌部51の端部では外側から内側に向かって流れ、攪拌部51の内側では端部から保持部に向かって流れる。   By adopting the shape as described above, the processed material and the media around the stirring unit 51 generate a circulating flow as shown by arrows in FIG. 5 on both sides divided by the holding unit 52. Become. That is, this circulating flow flows from the inside to the outside in the through-hole 53, flows from the center of the container to the end at the outside of the stirring unit 51, and flows from the outside to the inside at the end of the stirring unit 51. In the agitation part 51, it flows from the end part toward the holding part.

攪拌部51の内側は、良好な混合状態に保持されることが好ましく、保持部52で分離されることのないように、保持部52に開口54を設けることが好ましい。開口54は、図2のE―E断面で見たときに、図3に示すような角度θ2を備えることが好ましい。角度θ2の向きにより、処理物及びメディアの流れを、内側室21の一方の側から他方の側に促進したり、他方の側から一方の側に促進したりすることができる。そして、複数の開口54について、流れの向きを交互に変えることにより、両側での区別をなくし、全体を均一な混合状態とすることができる。   The inside of the stirring unit 51 is preferably held in a well-mixed state, and an opening 54 is preferably provided in the holding unit 52 so as not to be separated by the holding unit 52. The opening 54 preferably has an angle θ2 as shown in FIG. 3 when viewed in the section EE in FIG. Depending on the direction of the angle θ2, the flow of the processed material and the medium can be promoted from one side of the inner chamber 21 to the other side, or can be promoted from the other side to the one side. Then, by alternately changing the flow direction of the plurality of openings 54, it is possible to eliminate the distinction on both sides and make the entire mixture uniform.

内側室21及びロータ5を以上のように形成することにより、内側室21内で良好な粉砕処理及び分散処理が行われることになる。すなわち、セパレータ3の内壁とロータ5の攪拌部51外周との間において、メディア間に大きな速度差を与えて強力な剪断力を発生させる。これと同時に、攪拌部51の両側に循環流を発生させる。循環流による流れの向きは、ロータ5の回転による流れの向きに対して直交する方向である。このため、メディアは攪拌部51と共に動くことができず、共回り現象が解消されることになる。   By forming the inner chamber 21 and the rotor 5 as described above, good pulverization processing and dispersion processing are performed in the inner chamber 21. That is, a large shearing force is generated by giving a large speed difference between the media between the inner wall of the separator 3 and the outer periphery of the stirring portion 51 of the rotor 5. At the same time, a circulating flow is generated on both sides of the stirring unit 51. The direction of the flow by the circulating flow is a direction orthogonal to the direction of the flow by the rotation of the rotor 5. For this reason, the media cannot move together with the stirring unit 51, and the co-rotation phenomenon is eliminated.

本発明のメディア攪拌型湿式分散機1は、供給口6から容器2内に処理物を供給してロータ5を回転させると、処理物は内側室21内に位置しているメディアと共に攪拌され、粉砕処理及び分散処理を受ける。そして、容器2の中心から外方向に向かって流動し、セパレータ3のスリット31によってメディアが分離され、外側室22から排出口7を介して粉砕容器2外に排出される。   In the media stirring type wet disperser 1 of the present invention, when the processed material is supplied into the container 2 from the supply port 6 and the rotor 5 is rotated, the processed material is stirred together with the media located in the inner chamber 21, A grinding process and a dispersion process are received. Then, the fluid flows outward from the center of the container 2, the media is separated by the slit 31 of the separator 3, and is discharged from the outer chamber 22 to the outside of the grinding container 2 through the discharge port 7.

内側室21の周面付近では、メディア間の強力な剪断力により効率の高い粉砕処理及び分散処理を行うことができる。同時に、共回りの解消によりセパレータ付近でのメディアの流速が遅くなり、セパレータ等の摩耗を防止することができる。また、内側室21の中心付近では、処理物とメディアとが均一な混合状態を保持して、処理物の短絡を起こすことなく処理することができる。したがって、内側室21の全体を活用した処理を行うことができる。   In the vicinity of the peripheral surface of the inner chamber 21, high-efficiency pulverization processing and dispersion processing can be performed by a strong shearing force between the media. At the same time, the elimination of co-rotation slows the flow rate of media in the vicinity of the separator, thereby preventing the separator and the like from being worn. Further, in the vicinity of the center of the inner chamber 21, the processed product and the medium can be kept in a uniform mixed state and processed without causing a short circuit of the processed product. Therefore, it is possible to perform processing utilizing the entire inner chamber 21.

本発明のメディア攪拌型湿式分散機1は、例えば、プリンター用インク、塗料、重合トナー、カラーレジスト、セラミックス微粒子、酸化チタン、金属粉末、医薬品等の広い分野において用いることができる。すなわち、これらは無機質微粒子、有機質微粒子、無機有機複合微粒子又はこれらの混合物を含むスラリー状の処理液である。   The media stirring type wet disperser 1 of the present invention can be used in a wide range of fields such as printer ink, paint, polymerized toner, color resist, ceramic fine particles, titanium oxide, metal powder, and pharmaceuticals. That is, these are slurry-like treatment liquids containing inorganic fine particles, organic fine particles, inorganic-organic composite fine particles, or a mixture thereof.

内側室21に充填するメディアの量も、共回りの発生に関係する。すなわち、充填するメディアが、攪拌部51の周囲にリング状に最密充填されると仮定した場合に、リングの厚さAと長さLとの間に、0.5<L/A<2の関係となることが好ましい。この範囲とすることにより、共回りの発生を防止することができると共に、粉砕処理及び分散処理を効果的とすることができる。   The amount of media filled in the inner chamber 21 is also related to the occurrence of co-rotation. That is, when it is assumed that the medium to be filled is packed in a ring shape around the stirring unit 51, 0.5 <L / A <2 between the thickness A and the length L of the ring. It is preferable that By setting this range, it is possible to prevent the occurrence of co-rotation and to make the pulverization process and the dispersion process effective.

本発明のメディア攪拌型湿式分散機の実施の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of implementation of the media stirring type wet disperser of this invention. 図1に示すロータの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the rotor shown in FIG. 図2のE−E断面を示す概略図である。It is the schematic which shows the EE cross section of FIG. 内側室の端部を示す概略図である。It is the schematic which shows the edge part of an inner side chamber. 循環流の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of a circulating flow. メディアの充填状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the filling state of a medium. 従来のメディア攪拌型湿式分散機を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the conventional media stirring type wet disperser.

符号の説明Explanation of symbols

1,101 メディア攪拌型湿式分散機
2,102 容器
3,103 セパレータ
4,104 回転軸
5,105 ロータ
6,106 供給口
7,107 排出口
8 シール部材
21,121 内側室
22,122 外側室
31,131 スリット
51 攪拌部
52 保持部
53 貫通孔
54 開口
55 突起
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Media stirring type wet disperser 2,102 Container 3,103 Separator 4,104 Rotating shaft 5,105 Rotor 6,106 Supply port 7,107 Discharge port 8 Seal member 21,121 Inner chamber 22,122 Outer chamber 31 131 Slit 51 Stirring section 52 Holding section 53 Through hole 54 Opening 55 Projection

Claims (10)

円筒状の容器と、該容器内を径方向に内側室と外側室に区画すると共に両室間を連通する複数のスリットが形成される筒状のセパレータと、前記容器の一端を挿通して回転自在に設けられる回転軸と、前記回転軸に固定されて回転するロータと、前記容器の他端に設けられ前記内側室内外を連通する処理物の供給口と、前記容器の外周に設けられ前記外側室内外を連通する処理物の排出口を備えるメディア攪拌型湿式分散機において、
前記ロータが円筒状の攪拌部と円板状の保持部を備え、
前記攪拌部が前記保持部により二分される両方の側に内外を連通する複数の貫通孔を備えて、両方の側において前記攪拌部の内外を循環する循環流を発生させるとともに、
前記保持部が、開口を備えて、両側での区別をなくし全体を均一な混合状態とするようにしたことを特徴とするメディア攪拌型湿式分散機。
A cylindrical container, a cylindrical separator in which the inside of the container is radially divided into an inner chamber and an outer chamber and a plurality of slits communicating between the chambers are formed, and one end of the container is inserted and rotated. A rotating shaft that is freely provided, a rotor that is fixed to the rotating shaft and rotates, a supply port for a processed material that is provided at the other end of the vessel and communicates with the inside and outside of the vessel, and that is provided on the outer periphery of the vessel. In a media agitation type wet disperser equipped with a discharge port for the processed material communicating between the outside and the outside of the room,
The rotor includes a cylindrical stirring unit and a disc-shaped holding unit,
The stirring portion, a plurality of through-holes communicating the internal and external to both sides of which are bisected by said holding unit, together with both sides of generating a circulation flow to circulate in and out of the stirring portion,
The media agitation type wet disperser characterized in that the holding part is provided with an opening so as to eliminate the distinction between both sides and to make the whole in a uniform mixed state .
前記内側室が円筒状をなし、両端間の長さLと直径Dの間に式1の関係があることを特徴とする請求項1に記載のメディア攪拌型湿式分散機。
0.3 < L/D < 1 …… 式1
2. The media stirring type wet disperser according to claim 1, wherein the inner chamber has a cylindrical shape, and a relationship of Formula 1 exists between a length L and a diameter D between both ends.
0.3 <L / D <1 ... Formula 1
前記内側室の両端部が、所定の内方位置から端に向かって順次小径に形成されて曲率半径Rの断面湾曲状をなし、式2の関係があることを特徴とする請求項1又は2に記載のメディア攪拌型湿式分散機。
L/30 < R < L/3 …… 式2
The both end portions of the inner chamber are formed so as to gradually decrease in diameter from a predetermined inward position toward the end, have a cross-sectional curved shape with a radius of curvature R, and have a relationship of Formula 2. The media agitation type wet disperser described in 1.
L / 30 <R <L / 3 ... Formula 2
前記攪拌部の外径dと前記直径Dとの間に式3の関係があることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のメディア攪拌型湿式分散機。
0.70 < d/D < 0.97 …… 式3
Media-agitation type wet disperser according to any one of claims 1 to 3, characterized in that there is a relationship of Formula 3 between the diameter D and the outer diameter d of the stirring portion.
0.70 <d / D <0.97 ... Formula 3
前記攪拌部の幅wと前記長さLとの間に式4の関係があることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のメディア攪拌型湿式分散機。
0.7 < w/L < 0.9 …… 式4
Media-agitation type wet disperser according to any one of claims 1 to 4, characterized in that there is a relationship of formula 4 between the width w and the length L of the agitating portion.
0.7 <w / L <0.9 …… Formula 4
前記貫通孔が、前記攪拌部の内周面から外周面へ向かう方向が回転方向に対して後退する方向に傾斜していることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のメディア攪拌型湿式分散機。 The through hole is, according to any one of claims 1 to 5 direction toward the outer peripheral surface from the inner peripheral surface of the stirring portion and being inclined in a direction to retreat with respect to the rotational direction Media agitation type wet disperser. 前記攪拌部が、外周面に突起を備えていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のメディア攪拌型湿式分散機。 The stirring unit, media-agitation type wet disperser according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a projection on the outer peripheral surface. 前記保持部が、前記攪拌部の中央に設けられていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載のメディア攪拌型湿式分散機。 The holding portion, media-agitation type wet disperser according to any one of claims 1 to 7, characterized in that provided at the center of the stirring portion. 無機質微粒子、有機質微粒子、無機有機複合微粒子又はこれらの混合物を含むスラリー状処理液の分散方法において、請求項1乃至8の何れか1項に記載のメディア攪拌型湿式分散機を用いることを特徴とする微粒子の分散方法。 Inorganic fine particles, organic fine particles, in a distributed method of slurry treatment liquid containing an inorganic-organic composite particles or mixtures thereof, and characterized by using a media-agitation type wet disperser according to any one of claims 1 to 8 To disperse fine particles. 前記容器内に充填するメディアが、前記攪拌部の周囲にリング状に最密充填されると仮定した場合に、リングの厚さAと前記長さLとの間に式5の関係があることを特徴とする請求項9に記載の微粒子の分散方法。
0.5 < L/A < 2 …… 式5
When it is assumed that the medium to be filled in the container is closely packed in a ring shape around the stirring portion, there is a relationship of Equation 5 between the thickness A of the ring and the length L. The method for dispersing fine particles according to claim 9 .
0.5 <L / A <2 ... Formula 5
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