JP6611183B2 - Bead mill - Google Patents

Bead mill Download PDF

Info

Publication number
JP6611183B2
JP6611183B2 JP2016101065A JP2016101065A JP6611183B2 JP 6611183 B2 JP6611183 B2 JP 6611183B2 JP 2016101065 A JP2016101065 A JP 2016101065A JP 2016101065 A JP2016101065 A JP 2016101065A JP 6611183 B2 JP6611183 B2 JP 6611183B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
raw material
stator
bead mill
end side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016101065A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017205720A (en
Inventor
宏之 鈴木
朋朗 松野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Freund Turbo Corp
Original Assignee
Freund Turbo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Freund Turbo Corp filed Critical Freund Turbo Corp
Priority to JP2016101065A priority Critical patent/JP6611183B2/en
Publication of JP2017205720A publication Critical patent/JP2017205720A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6611183B2 publication Critical patent/JP6611183B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Crushing And Grinding (AREA)

Description

本発明は、液状の被処理物を、湿式処理過程にてミクロンからナノサイズの微粒子に粉砕、分散するために用いられる湿式媒体撹拌ミル(ビーズミル)に関する。   The present invention relates to a wet medium stirring mill (bead mill) used to pulverize and disperse a liquid object to be processed from micron to nano-sized fine particles in a wet process.

従来より、各種インクや重合法トナー、塗料、顔料、感光剤、液晶カラーフィルター、電子材料、カーボンナノチューブ、各種植物用細胞、金属粉、無機物、有機物など、ファインケミカルの分野で各液状からペースト状までの原料の粉砕、分散には、回転ロータ等を用いた湿式の媒体撹拌ミル(ビーズミル)が用いられている。一般にビーズミルでは、ステータ内部にロータを設け、ロータとステータとの間に粉砕室となる粉砕室が形成される。粉砕室内には、液状原料と共にジルコニアビーズ等の媒体ビーズが供給される。粉砕室内に供給された媒体ビーズはロータ動作に伴って複雑な動きを示し、流動する媒体ビーズ間を液状原料が通過するとき、被処理原料粒子にずり応力や剪断力等が加わり、原料が粉砕、分散される。分散・微粉砕された被処理原料は、ビーズ分離器にて媒体メディアと分離され、スラリー状となった製品が製品排出口から機外へと排出される。   Conventionally, from various liquids to pastes in the field of fine chemicals such as various inks, polymerization toners, paints, pigments, photosensitizers, liquid crystal color filters, electronic materials, carbon nanotubes, various plant cells, metal powders, inorganics, organics, etc. For the pulverization and dispersion of the raw material, a wet medium stirring mill (bead mill) using a rotating rotor or the like is used. In general, in a bead mill, a rotor is provided inside a stator, and a grinding chamber serving as a grinding chamber is formed between the rotor and the stator. In the grinding chamber, medium beads such as zirconia beads are supplied together with the liquid raw material. The medium beads supplied into the crushing chamber show a complicated movement with the rotor operation, and when the liquid raw material passes between the flowing medium beads, shearing stress, shearing force, etc. are applied to the raw material particles to be processed, and the raw material is pulverized. , Distributed. The material to be treated, which has been dispersed and finely pulverized, is separated from the medium by a bead separator, and the product in a slurry state is discharged from the product discharge port to the outside of the machine.

特開2003−225579号公報JP 2003-225579 A

しかしながら、このようなビーズミルにおいては、粉砕室内に媒体ビーズが留まらずに流出すると効率の良い原料の粉砕、分散が行えない。その一方で、媒体ビーズが粉砕室内の一部に詰まってしまうと、原料の粉砕処理そのものに支障が生じる。このため、ビーズミルでは、粉砕室内の一部に媒体ビーズを詰まらせることなく、適量の媒体ビーズを粉砕室内に滞留させることが求められており、かかる要求をバランス良く満たし得る装置が求められていた。   However, in such a bead mill, if the medium beads do not stay in the pulverization chamber and flow out, efficient pulverization and dispersion of the raw material cannot be performed. On the other hand, if the medium beads are clogged in a part of the crushing chamber, the raw material crushing process itself is hindered. For this reason, in the bead mill, it is required to retain an appropriate amount of medium beads in the pulverizing chamber without clogging the medium beads in a part of the pulverizing chamber, and an apparatus capable of satisfying such a request in a well-balanced manner has been required. .

本発明の目的は、適量の媒体ビーズを粉砕室内に送給・滞留させ、効率の良い粉砕、分散処理が可能なビーズミルを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a bead mill capable of supplying and retaining an appropriate amount of medium beads in a pulverizing chamber to perform efficient pulverization and dispersion treatment.

本発明のビーズミルは、凹凸のない内周面を備えた円筒孔状の内部空間を有するステータと、回転軸に取り付けられ、前記ステータの前記内部空間内に回転自在に配置された、凹凸のない外周面を備える円筒状の単一のロータと、互いに相似形状に形成された前記ステータの前記内周面と前記ロータの前記外周面との間に形成され、その内部には前記ステータ側及び前記ロータ側共に凹凸を有さない粉砕室と、を備え、前記ロータを回転させつつ、前記粉砕室内にて、原料となる液状の被処理物と媒体ビーズを混合撹拌し、前記被処理物を所望の微細粒子に粉砕する湿式のビーズミルであって、前記内部空間の軸方向一端側に開口し、前記粉砕室に対し前記被処理物を供給する原料供給管と、前記内部空間の軸方向他端側に設けられ、前記被処理物と前記媒体ビーズとを分離するビーズ分離器と、前記ビーズ分離器の後段に配置され、前記ビーズ分離器によって前記媒体ビーズと分離された前記被処理物を前記ステータの外部に排出する製品排出管と、を有し、前記ステータは、前記一端側から前記他端側に向かって、その内径が拡径しており、前記ロータは、前記ステータの前記内周面との間隔が略同一となるように、前記一端側から前記他端側に向かって、その外径が拡径しており、前記ロータはさらに、撹拌力を増大させ、前記媒体ビーズが前記粉砕室内に集まり易くなるよう、原料供給側に位置する前記一端側の軸方向端面と、原料排出側に位置する前記他端側の軸方向端面のそれぞれに、軸方向に向かって突出する突起部を有し、前記突起部は、前記回転軸から径方向外側に向かって、前記ロータの半径の1/2より外側の位置に円周方向に沿って複数個設けられ、前記内部空間内において、前記ロータの前記軸方向端面のみに突起部が設けられ、前記ステータは、前記ロータの前記軸方向端面との対向面に突起部を有さないことを特徴とする。 Bead mill of the present invention includes a stator having an inner peripheral surface of the cylindrical hole shaped inner space with no unevenness, attached to a rotating shaft, which is rotatably disposed within the interior space of said stator, no irregularities a single rotor cylindrical having an outer peripheral surface, is formed between the inner peripheral surface of the stator formed in a similar shape as the outer peripheral surface of the rotor to each other, the stator side and the inside thereof A crushing chamber having no unevenness on the rotor side, and while rotating the rotor, in the crushing chamber, the liquid processing object and the medium beads as raw materials are mixed and stirred, and the processing object is desired A wet bead mill for pulverizing the fine particles into a raw material supply pipe that opens to one end side in the axial direction of the internal space and supplies the workpiece to the pulverization chamber, and the other axial end of the internal space Provided on the side, A bead separator that separates a physical object and the medium bead, and a product that is disposed downstream of the bead separator and discharges the object to be processed separated from the medium bead to the outside of the stator by the bead separator. has a discharge pipe, the said stator, toward the other end from the one end, and an inner diameter enlarged in diameter, the rotor, the distance between the inner peripheral surface of the stator is substantially the same So that the outer diameter is increased from the one end side toward the other end side, and the rotor further increases the stirring force so that the medium beads are easily collected in the grinding chamber. Each of the axial end surface on the one end side positioned on the raw material supply side and the axial end surface on the other end side positioned on the raw material discharge side has a protruding portion protruding in the axial direction, and the protruding portion Is radially outward from the rotating shaft. Toward the outer side of the radius of the rotor, a plurality of portions are provided along the circumferential direction, and in the internal space, only the axial end surface of the rotor is provided with a protrusion, The stator does not have a protrusion on a surface facing the axial end surface of the rotor.

本発明にあっては、ロータの原料供給側の端面と原料排出側の端面のそれぞれに、軸方向に向かって突出する突起部を設けることにより、媒体ビーズが粉砕室に集まり易くなる。このため、粉砕ゾーンである粉砕室に媒体ビーズが留まり、効率的な粉砕処理が可能となる。   In the present invention, by providing protrusions projecting in the axial direction on the end surface on the raw material supply side and the end surface on the raw material discharge side of the rotor, the medium beads are easily collected in the grinding chamber. For this reason, the medium beads remain in the crushing chamber, which is a crushing zone, and an efficient crushing process is possible.

また、前記ビーズミルにおいて、前記突起部を、前記回転軸から径方向外側に向かって、前記ロータの半径の1/2より外側の位置に配置することにより、ロータの回転を妨げることなく、粉砕効率を効果的に向上させることができる。
Further, in the bead mill, the protruding portion, the direction from the rotational axis radially outward, more to place the outer position than half the radius of the rotor, without interfering with the rotation of the rotor, grinding Efficiency can be improved effectively.

また、前記突起部が、前記ロータの前記軸方向端面に突設された台状の羽根、又は、前記ロータの前記軸方向端面に取り付けられたピンであっても良い。この場合、前記ロータの原料供給側に位置する前記一端側の端面に配置された前記突起部と、前記ロータの原料排出側に位置する前記他端側の端面に配置された前記突起部が共にピンであっても良い。また、前記ロータの原料供給側に位置する前記一端側の端面に配置された前記突起部が台状の羽根であり、前記ロータの原料排出側に位置する前記他端側の端面に配置された前記突起部がピンであっても良い。
The protrusion may be a trapezoidal blade protruding from the axial end face of the rotor or a pin attached to the axial end face of the rotor. In this case, both the protrusions disposed on the end surface on the one end side located on the raw material supply side of the rotor and the protrusions disposed on the end surface on the other end side located on the raw material discharge side of the rotor are both. It may be a pin. Further, the protrusion disposed on the end surface on the one end side positioned on the raw material supply side of the rotor is a trapezoidal blade, and is disposed on the end surface on the other end side positioned on the raw material discharge side of the rotor. The protrusion may be a pin.

さらに、前記ステータの内径が、前記一端側から前記他端側に向かって拡径し、前記ロータの外径が、前記ステータの内周面との間隔が略同一となるように、前記一端側から前記他端側に向かって拡径するようにしても良く、これにより、粉砕室内にさらに媒体ビーズが集まり易くなり、粉砕効率の向上が図られる。 Further, the inner diameter of the stator is increased from the one end side toward the other end side, and the outer diameter of the rotor is set at the one end side so that the distance from the inner peripheral surface of the stator is substantially the same. From this, the diameter may be increased toward the other end side , which makes it easier for the medium beads to gather in the pulverization chamber and improve the pulverization efficiency.

本発明によれば、媒体ビーズと液状の被処理物を粉砕室内にて撹拌・粉砕する湿式のビーズミルにて、ロータの原料供給側の端面と原料排出側の端面のそれぞれに、軸方向に向かって突出する突起部を設けたので、ロータによる撹拌力が増大し、媒体ビーズが粉砕室に集まり易くなり、より効率的な粉砕処理を行うことが可能となる。   According to the present invention, in the wet bead mill that stirs and pulverizes the medium beads and the liquid object to be processed in the pulverization chamber, the end surface on the raw material supply side and the end surface on the raw material discharge side of the rotor face each other in the axial direction. Therefore, the stirring force by the rotor is increased, the medium beads are easily collected in the grinding chamber, and a more efficient grinding process can be performed.

本発明の一実施の形態であるビーズミルの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the bead mill which is one embodiment of this invention. (a)はロータの原料排出側に取り付けられるピンの構成を示す説明図、(b)はロータの原料供給側に取り付けられるピンの構成を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the structure of the pin attached to the raw material discharge side of a rotor, (b) is explanatory drawing which shows the structure of the pin attached to the raw material supply side of a rotor. (a)はロータの原料排出側の端面図、(b)はロータの原料供給側の端面図である。(A) is an end view on the raw material discharge side of the rotor, and (b) is an end view on the raw material supply side of the rotor. (a)は撹拌羽根の構成を示す説明図、(b)は撹拌羽根を用いた場合におけるロータの原料供給側の端面図である。(A) is explanatory drawing which shows the structure of a stirring blade, (b) is an end elevation by the side of the raw material supply of a rotor at the time of using a stirring blade.

以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の一実施の形態であるビーズミル1の構成を示す説明図である。本発明によるビーズミル1は湿式媒体撹拌ミルであり、ビーズミル1内では、液状原料(液状の被処理物:原料スラリー)と媒体ビーズが混合され、スラリー状の両者の混合物が撹拌処理される。ビーズミル内の液状原料は、媒体ビーズによるずり応力や剪断力によって、ミクロンオーダーやナノオーダーの微細粒子に粉砕・分散される。分散・微粉砕された液状原料は、ビーズ分離器にて媒体ビーズと分離され製品排出口から機外へと排出される。   Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a bead mill 1 according to an embodiment of the present invention. The bead mill 1 according to the present invention is a wet medium agitation mill. In the bead mill 1, a liquid raw material (liquid object to be treated: raw material slurry) and medium beads are mixed, and the mixture of both slurry is stirred. The liquid raw material in the bead mill is pulverized and dispersed into micron-order and nano-order fine particles by shear stress and shearing force caused by the medium beads. The dispersed and finely pulverized liquid raw material is separated from the medium beads by a bead separator and discharged from the product discharge port to the outside of the apparatus.

図1に示すように、ビーズミル1は、フロントステータ3とリヤステータ4とから構成されたステータ内にロータ2を回転自在に配置した構造となっている。フロントステータ3の前部(図1において左側)には、フロントステータ3の開口部を覆うようにフロントプレート5が配されている。フロントプレート5は、フロントステータ3と共に、スタッドボルト6によってリヤステータ4に固定されている。   As shown in FIG. 1, the bead mill 1 has a structure in which a rotor 2 is rotatably arranged in a stator composed of a front stator 3 and a rear stator 4. A front plate 5 is disposed on the front portion (left side in FIG. 1) of the front stator 3 so as to cover the opening of the front stator 3. The front plate 5 is fixed to the rear stator 4 by the stud bolt 6 together with the front stator 3.

ロータ2は、ステータの中央に配置された回転軸7に固定されている。回転軸7の外周には、メカニカルシール8が配されている。回転軸7は水平方向に延伸しており、軸受によって回転自在に支持され、図示しないモータによって回転駆動される。回転軸7を軸受によって支持することにより、軸の振れ回りが抑えられ、メカニカルシール8のシール性が向上する。ロータ2は中空状となっており、前部(図1において左側)の中央には軸端円板9が取り付けられている。軸端円板9は、回転軸7の先端部にボルト11によって固定されている。   The rotor 2 is fixed to a rotating shaft 7 disposed in the center of the stator. A mechanical seal 8 is disposed on the outer periphery of the rotating shaft 7. The rotating shaft 7 extends in the horizontal direction, is rotatably supported by a bearing, and is rotationally driven by a motor (not shown). By supporting the rotating shaft 7 with a bearing, the shaft can be prevented from swinging and the sealing performance of the mechanical seal 8 can be improved. The rotor 2 is hollow, and a shaft end disk 9 is attached to the center of the front portion (left side in FIG. 1). The shaft end disk 9 is fixed to the tip end portion of the rotating shaft 7 with a bolt 11.

ロータ2とフロントステータ3との間には、環状の粉砕室(粉砕ゾーン)12が形成されている。ロータ2とフロントステータ3は同心状に設けられており、フロントステータ3の内周面とロータ2の外周面は相似形状となっている。ビーズミル1では、ロータ2の外周面とフロントステータ3の内周面との間隔、すなわち、ロータ2の外径とフロントステータ3の内径との差は略同一に形成されている。フロントステータ3の内周面は、ロータ2の最大直径部2aに対向する部位が最大内径となっている。また、ロータ2の傾斜部2bに対向する部位は傾斜面に形成されている。ビーズミル1では、ロータ2やフロントステータ3、粉砕室12の外径が、原料供給側(図1において右側)から排出側(同左側)に向かって拡径する構成となっている。   An annular crushing chamber (crushing zone) 12 is formed between the rotor 2 and the front stator 3. The rotor 2 and the front stator 3 are provided concentrically, and the inner peripheral surface of the front stator 3 and the outer peripheral surface of the rotor 2 have a similar shape. In the bead mill 1, the distance between the outer peripheral surface of the rotor 2 and the inner peripheral surface of the front stator 3, that is, the difference between the outer diameter of the rotor 2 and the inner diameter of the front stator 3 is formed substantially the same. The inner peripheral surface of the front stator 3 has a maximum inner diameter at a portion facing the maximum diameter portion 2 a of the rotor 2. A portion of the rotor 2 that faces the inclined portion 2b is formed on an inclined surface. In the bead mill 1, the outer diameters of the rotor 2, the front stator 3, and the crushing chamber 12 are increased from the raw material supply side (right side in FIG. 1) toward the discharge side (same left side).

粉砕室12の図中右端側には、リヤステータ4内に形成された原料供給路13が開口している。原料供給路13は、リヤステータ4に設けられた原料供給管14内を通り、装置上端にて開口している。粉砕室12の図中左端側には、ビーズ分離器15が設けられている。ビーズ分離器15は、媒体ビーズと液状原料とを分離するスクリーン16と、分散・微粉砕された液状原料が排出される製品排出管17とを備えている。粉砕室12内にて粉砕処理を受けた液状原料は、スクリーン16にて分離され、所望のサイズに粉砕された原料のみが製品排出管17から機外へと排出される。   On the right end side of the grinding chamber 12 in the figure, a raw material supply path 13 formed in the rear stator 4 is opened. The raw material supply path 13 passes through the raw material supply pipe 14 provided in the rear stator 4 and opens at the upper end of the apparatus. A bead separator 15 is provided on the left end side of the grinding chamber 12 in the figure. The bead separator 15 includes a screen 16 for separating the medium beads and the liquid raw material, and a product discharge pipe 17 through which the dispersed and finely pulverized liquid raw material is discharged. The liquid raw material subjected to the pulverization process in the pulverization chamber 12 is separated by the screen 16, and only the raw material pulverized to a desired size is discharged from the product discharge pipe 17 to the outside of the machine.

粉砕室12内には、媒体メディア(微小ビーズ)が収容されている(図示省略)。この媒体メディアとして、例えば鋼球、セラミック、ガラスなどの材質で、直径1〜0.1mmの微小ビーズが用いられる。このビーズは、フロントステータ3の前部側に設けられたビーズ投入口18から、必要量(例えば、粉砕室容積の50〜100%ほど)が運転開始前に粉砕室12内に投入充填される。なお、装置運転時には、ビーズ投入口18はステータプラグ19にて閉鎖される。   In the crushing chamber 12, medium media (micro beads) are accommodated (not shown). As this medium, fine beads having a diameter of 1 to 0.1 mm made of a material such as a steel ball, ceramic, or glass are used. A necessary amount (for example, about 50 to 100% of the volume of the crushing chamber) of these beads is charged into the crushing chamber 12 from the bead loading port 18 provided on the front side of the front stator 3 before starting operation. . During operation of the apparatus, the bead inlet 18 is closed by the stator plug 19.

ここで、本発明によるビーズミル1では、ロータ2の軸方向両端面に、軸方向(回転軸7の延伸方向)に向かって突出する突起部がそれぞれ設けられている。すなわち、突起部として、ロータ2の前側(図1において左端側)にはピン21、ロータ2の後側(図1において右端側)にはピン22がそれぞれ設けられている。図2(a)はピン21、図2(b)はピン22の構成を示す説明図、図3(a)はロータ2の前側(原料排出側)の端面図、図3(b)はロータ2の後側(原料供給側)の端面図である。   Here, in the bead mill 1 according to the present invention, protrusions projecting in the axial direction (the extending direction of the rotating shaft 7) are provided on both end surfaces of the rotor 2 in the axial direction. That is, as the protrusion, a pin 21 is provided on the front side (left end side in FIG. 1) of the rotor 2, and a pin 22 is provided on the rear side (right end side in FIG. 1) of the rotor 2. 2A is an explanatory view showing the configuration of the pin 21, FIG. 2B is an explanatory view showing the configuration of the pin 22, FIG. 3A is an end view of the front side (raw material discharge side) of the rotor 2, and FIG. 2 is an end view of the rear side (raw material supply side) of FIG.

図2(a),(b)に示すように、ピン21,22は円柱状であり、ロータ2の原料排出側の端面(以下、前端面と称する)23、原料供給側の端面(以下、後端面と称する)24にそれぞれボルト等で固定される。ビーズミル1では、ピン21は、図3(a)に示すように、ロータ前端面23に、円周方向に沿って等分に複数個(ここでは8個)設けられている。一方、ピン22は、図3(b)に示すように、ロータ後端面24に、円周方向に沿って等分に複数個(ここでは8個)設けられている。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the pins 21 and 22 are cylindrical, and end surfaces on the raw material discharge side (hereinafter referred to as front end surfaces) 23 of the rotor 2, end surfaces on the raw material supply side (hereinafter referred to as “end surfaces”). (Referred to as the rear end face) 24 and fixed with bolts or the like. In the bead mill 1, as shown in FIG. 3A, a plurality of pins (eight here) are provided on the rotor front end face 23 equally along the circumferential direction. On the other hand, as shown in FIG. 3B, a plurality of pins 22 (eight here) are provided equally on the rotor rear end surface 24 along the circumferential direction.

この場合、ピン21とピン22は、回転軸7から径方向外側に向かって、ロータ2の半径の1/2程度より外側の位置に配置されている。ピン21とピン22のような突起物は、それが半径全長に亘って存在すると、ロータ2の回転に対して大きな抵抗となる。このため、動力のロスが生じ、過剰な動力を必要としたり、同じ動力であればロータ2の回転が遅くなり粉砕効率が悪くなったりする。そこで、当該ビーズミル1では、大きな負荷となることなく、粉砕効率が向上し得る効果的な突起部の位置として、半径の1/2程度より外側を選択し、そこにピン21やピン22のような突起部を配置している。   In this case, the pin 21 and the pin 22 are arranged at a position outside of about a half of the radius of the rotor 2 from the rotating shaft 7 toward the radially outer side. If the protrusions such as the pin 21 and the pin 22 exist over the entire length of the radius, they become a great resistance against the rotation of the rotor 2. For this reason, power loss occurs, and excessive power is required. If the power is the same, the rotation of the rotor 2 is slowed and the grinding efficiency is deteriorated. Therefore, in the bead mill 1, an outside of about a half of the radius is selected as an effective protrusion position that can improve the grinding efficiency without causing a heavy load, and the pin 21 and the pin 22 are arranged there. Protruding parts are arranged.

また、ビーズミル1では、突起部としてピンを用いることにより、ロータ2の回転を妨げることなく、効率的にビーズを粉砕ゾーンに留めることができる。さらに、ピンは、ロータ2を製作するに際しての加工性にも優れており、大きなコストアップを招来することなく本発明をビーズミルに適用できる。   Further, in the bead mill 1, the beads can be efficiently retained in the pulverization zone without hindering the rotation of the rotor 2 by using a pin as the protrusion. Further, the pin is excellent in workability when manufacturing the rotor 2, and the present invention can be applied to the bead mill without incurring a large cost increase.

このようなビーズミル1においては、原料供給管14から供給された液状原料(被処理物)は、粉砕室12内にて媒体ビーズと混合撹拌され粉砕される。その際、本発明によるビーズミル1では、ロータ2の前端面23と後端面24にそれぞれ突起部が設けられているため、撹拌力が増大し、媒体ビーズが粉砕室12に集まり易くなる。このため、粉砕ゾーンである粉砕室12に媒体ビーズが留まり、効率的な粉砕処理が可能となる。発明者らの実験では、原料スラリーの粘度によらず、従来の装置に比して短時間で粉砕粒度を低下させることができた(20分間の処理で従来の1/3程度の粉砕粒度が可能)。また、最終的な粉砕粒度も従来よりも小さくできた(40分間の処理で従来の1/2以下)。[ビーズ:φ0.5mmジルコニア,原料スラリー:炭酸カルシウム(d50=7μm程度)+水]   In such a bead mill 1, the liquid raw material (object to be processed) supplied from the raw material supply pipe 14 is mixed and stirred with the medium beads in the pulverization chamber 12 and pulverized. At that time, in the bead mill 1 according to the present invention, since the protrusions are provided on the front end surface 23 and the rear end surface 24 of the rotor 2, the stirring force is increased and the medium beads are easily collected in the crushing chamber 12. For this reason, the medium beads remain in the crushing chamber 12 which is a crushing zone, and an efficient crushing process is possible. In the experiments by the inventors, the pulverized particle size was able to be reduced in a short time compared to the conventional apparatus regardless of the viscosity of the raw slurry (the pulverized particle size of about 1/3 of the conventional one was obtained by the treatment for 20 minutes). Possible). Moreover, the final pulverization particle size could be made smaller than the conventional one (less than half of the conventional one after 40 minutes of treatment). [Beads: φ0.5 mm zirconia, raw material slurry: calcium carbonate (d50 = about 7 μm) + water]

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前記実施形態では、ロータ外径が原料供給側から排出側に向かって拡径する構成のビーズミルに本発明を適用した例を示したが、これとは逆に、ロータ外径が原料供給側から排出側に向かって縮径する構成のビーズミルに本発明を適用することも可能である。なお、ロータ外径を原料供給側から排出側に向かって拡径させた方が、媒体ビーズが粉砕室に留まり易く、より効率の良い湿式粉砕処理が可能である。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to a bead mill having a configuration in which the rotor outer diameter is increased from the raw material supply side toward the discharge side has been shown. It is also possible to apply the present invention to a bead mill configured to reduce the diameter from the side toward the discharge side. Note that when the outer diameter of the rotor is increased from the raw material supply side to the discharge side, the medium beads tend to stay in the crushing chamber, and a more efficient wet crushing process is possible.

また、前述の実施形態では、ピン21を8個、ピン22を8個配置した構成を示したが、突起部の個数はこれらには限定されず、処理対象や製品仕様、装置サイズ等によって適宜変更可能である。さらに、ロータ2の前端面23と後端面24のそれぞれの突起部がピンではなく、図4(a)に示したような台状の突起物(撹拌羽根)であっても良い。その場合、例えば、図4(b)のように、後端面24に台状の撹拌羽根25(ここでは4個)、前端面23にピンを配置するなど、一方の端面がピン、他方の端面が羽根であっても良い。なお、発明者らの実験では、原料供給側、原料排出側両方ともにピンを配する形態が最も処理効率が高く、この組み合わせがより好適である。   In the above-described embodiment, the configuration in which eight pins 21 and eight pins 22 are arranged is shown. However, the number of protrusions is not limited to these, and is appropriately determined depending on the processing target, product specifications, device size, and the like. It can be changed. Furthermore, each protrusion part of the front-end surface 23 and the rear-end surface 24 of the rotor 2 may not be a pin but a trapezoidal protrusion (agitating blade) as shown in FIG. In that case, for example, as shown in FIG. 4B, one end surface is a pin, and the other end surface is a trapezoidal stirring blade 25 (four in this case) on the rear end surface 24 and a pin is disposed on the front end surface 23. May be a feather. In the experiments conducted by the inventors, a configuration in which pins are arranged on both the raw material supply side and the raw material discharge side has the highest processing efficiency, and this combination is more preferable.

本発明によるビーズミルの処理対象は、前述の液状原料に限られず、具体的には、懸濁重合法トナー、乳化十合法トナー、インクジェットプリンター用インク、光ディスク用有機感光剤、複写機感光ドラム用有機感光体、インク顔料(オフセットインキ・グラビヤインキ・絶縁インキ・水生インキ・油性インキ・フレキソインキ)、ボールペン用インク(水性および油性)、光触媒用酸化チタン、フイルム用感光剤、タンタル(コンデンサ用原料)、ファンデーション原料、口紅・マニキュア用顔料、UVカット用酸化チタン、および酸化亜鉛、塗料原料用顔料、液晶カラーフィルター、チョコレート、チタン酸バリウム、PZT(チタン酸ジルコン酸塩などの圧電セラミックス用)などにも適用可能である。   The processing target of the bead mill according to the present invention is not limited to the above-mentioned liquid raw materials, and specifically, suspension polymerization method toner, emulsion emulsion method toner, ink jet printer ink, optical disc organic photosensitive agent, and photocopier photosensitive drum organic. Photoconductor, ink pigment (offset ink, gravure ink, insulating ink, aquatic ink, oil-based ink, flexographic ink), ballpoint pen ink (water-based and oil-based), photocatalyst titanium oxide, film photosensitive agent, tantalum (capacitor raw material) , Foundation raw materials, lipstick / manicure pigments, UV-cutting titanium oxide and zinc oxide, paint raw material pigments, liquid crystal color filters, chocolate, barium titanate, PZT (for piezoelectric ceramics such as zirconate titanate), etc. Is also applicable.

1 ビーズミル
2 ロータ
2a 最大直径部
2b 傾斜部
3 フロントステータ
4 リヤステータ
5 フロントプレート
7 回転軸
8 メカニカルシール
12 粉砕室
14 原料供給管
16 スクリーン
17 製品排出管
18 ビーズ投入口
19 ステータプラグ
21 ピン
22 ピン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bead mill 2 Rotor 2a Maximum diameter part 2b Inclination part 3 Front stator 4 Rear stator 5 Front plate 7 Rotating shaft 8 Mechanical seal 12 Grinding chamber 14 Raw material supply pipe 16 Screen 17 Product discharge pipe 18 Bead insertion port 19 Stator plug 21 Pin 22 Pin

Claims (4)

凹凸のない内周面を備えた円筒孔状の内部空間を有するステータと、
回転軸に取り付けられ、前記ステータの前記内部空間内に回転自在に配置された、凹凸のない外周面を備える円筒状の単一のロータと、
互いに相似形状に形成された前記ステータの前記内周面と前記ロータの前記外周面との間に形成され、その内部には前記ステータ側及び前記ロータ側共に凹凸を有さない粉砕室と、を備え、
前記ロータを回転させつつ、前記粉砕室内にて、原料となる液状の被処理物と媒体ビーズを混合撹拌し、前記被処理物を所望の微細粒子に粉砕する湿式のビーズミルであって、
前記内部空間の軸方向一端側に開口し、前記粉砕室に対し前記被処理物を供給する原料供給管と、
前記内部空間の軸方向他端側に設けられ、前記被処理物と前記媒体ビーズとを分離するビーズ分離器と、
前記ビーズ分離器の後段に配置され、前記ビーズ分離器によって前記媒体ビーズと分離された前記被処理物を前記ステータの外部に排出する製品排出管と、を有し、
前記ステータは、前記一端側から前記他端側に向かって、その内径が拡径しており、
前記ロータは、前記ステータの前記内周面との間隔が略同一となるように、前記一端側から前記他端側に向かって、その外径が拡径しており、
前記ロータはさらに、撹拌力を増大させ、前記媒体ビーズが前記粉砕室内に集まり易くなるよう、原料供給側に位置する前記一端側の軸方向端面と、原料排出側に位置する前記他端側の軸方向端面のそれぞれに、軸方向に向かって突出する突起部を有し、
前記突起部は、前記回転軸から径方向外側に向かって、前記ロータの半径の1/2より外側の位置に円周方向に沿って複数個設けられ、
前記内部空間内において、前記ロータの前記軸方向端面のみに突起部が設けられ、前記ステータは、前記ロータの前記軸方向端面との対向面に突起部を有さないことを特徴とするビーズミル。
A stator having a cylindrical hole-shaped internal space with an inner peripheral surface without unevenness ;
A cylindrical single rotor having an outer peripheral surface without unevenness, which is attached to a rotary shaft and rotatably arranged in the internal space of the stator;
Formed between the inner peripheral surface of the stator formed in a similar shape to each other and said outer peripheral surface of said rotor, and a grinding chamber without the stator side and the rotor side are both irregularities therein, the Prepared,
In the pulverization chamber, while rotating the rotor, a liquid bead to be processed and medium beads are mixed and stirred, and a wet bead mill for crushing the to-be-processed into desired fine particles,
A raw material supply pipe that opens to one end side in the axial direction of the internal space and supplies the workpiece to the grinding chamber;
A bead separator provided on the other axial end side of the internal space, for separating the object to be processed and the medium beads;
A product discharge pipe disposed downstream of the bead separator and discharging the workpiece separated from the medium beads by the bead separator to the outside of the stator;
The stator has an inner diameter that increases from the one end side toward the other end side,
The rotor, so that the distance between the inner peripheral surface of the stator is substantially the same, the direction from one end to the other end side, and its outer diameter is enlarged,
The rotor further increases the stirring force so that the medium beads are easily collected in the grinding chamber. The axial end surface on the one end side located on the raw material supply side and the other end side located on the raw material discharge side. Each of the axial end faces has a protrusion protruding in the axial direction,
A plurality of the protrusions are provided along the circumferential direction at positions outside the half of the radius of the rotor from the rotating shaft toward the radially outer side,
A bead mill characterized in that, in the internal space, a protrusion is provided only on the end surface in the axial direction of the rotor, and the stator does not have a protrusion on the surface facing the end surface in the axial direction of the rotor.
請求項1記載のビーズミルにおいて、
前記突起部が、前記ロータの前記軸方向端面に突設された台状の羽根、又は、前記ロータの前記軸方向端面に取り付けられたピンであることを特徴とするビーズミル。
The bead mill according to claim 1,
The bead mill, wherein the protrusion is a trapezoidal blade protruding from the axial end face of the rotor or a pin attached to the axial end face of the rotor.
請求項2記載のビーズミルにおいて、
前記ロータの原料供給側に位置する前記一端側の端面に配置された前記突起部と、前記ロータの原料排出側に位置する前記他端側の端面に配置された前記突起部が、共にピンであることを特徴とするビーズミル。
The bead mill according to claim 2,
Both the protrusions disposed on the end surface on the one end side located on the raw material supply side of the rotor and the protrusions disposed on the end surface on the other end side located on the raw material discharge side of the rotor are pins. A bead mill characterized by being.
請求項2記載のビーズミルであって、
前記ロータの原料供給側に位置する前記一端側の端面に配置された前記突起部が台状の羽根であり、前記ロータの原料排出側に位置する前記他端側の端面に配置された前記突起部がピンであることを特徴とするビーズミル。
The bead mill according to claim 2,
The protrusion disposed on the end surface on the one end side located on the raw material supply side of the rotor is a trapezoidal blade, and the protrusion disposed on the end surface on the other end side located on the raw material discharge side of the rotor Bead mill characterized in that the part is a pin.
JP2016101065A 2016-05-20 2016-05-20 Bead mill Active JP6611183B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016101065A JP6611183B2 (en) 2016-05-20 2016-05-20 Bead mill

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016101065A JP6611183B2 (en) 2016-05-20 2016-05-20 Bead mill

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017205720A JP2017205720A (en) 2017-11-24
JP6611183B2 true JP6611183B2 (en) 2019-11-27

Family

ID=60416863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016101065A Active JP6611183B2 (en) 2016-05-20 2016-05-20 Bead mill

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6611183B2 (en)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2567772A1 (en) * 1984-07-20 1986-01-24 Ferreri Friedrich MOISTURE MILLING APPARATUS
JP3320433B2 (en) * 1991-09-20 2002-09-03 真澄 楠 Ball mill
JPH06114254A (en) * 1992-09-30 1994-04-26 Asada Tekko Kk Dispersing mixer
DE4402609C2 (en) * 1994-01-28 1997-05-07 Hosokawa Alpine Ag Agitator ball mill
JPH08173826A (en) * 1994-12-21 1996-07-09 Nittetsu Mining Co Ltd Wet dispersing pulverizer and method thereof
JPH0916957A (en) * 1995-06-28 1997-01-17 Sony Corp Dispersing device and manufacture of magnetic recording medium using the same
JP2001179067A (en) * 1999-12-27 2001-07-03 Toyo Ink Mfg Co Ltd Dispersion apparatus
JP3972179B2 (en) * 2002-02-06 2007-09-05 ターボ工業株式会社 Bead mill
WO2006131698A2 (en) * 2005-06-08 2006-12-14 Cheshire Dispersion Company Limited Milling apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017205720A (en) 2017-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101233574B1 (en) Circular type media stirred mill
JP2006212488A (en) Medium stirring type grinder
KR101743381B1 (en) Medium stirring type pulverizer
JP4918226B2 (en) Media agitation type wet crusher
JP2006212489A (en) Grinding method using medium stirring type grinder
JP4451965B2 (en) Pipeline bead mill
JP2009119353A (en) Grinding media cleaning equipment
JP4684000B2 (en) Medium stirring type crusher
JP2006255519A (en) Medium circulation type crusher
JP4953805B2 (en) Medium stirring type crusher
JP2013039508A (en) Medium stirring type crusher
JP2011177639A (en) Medium agitation mill
JP3739138B2 (en) Sand mill for dispersing pigments
JP2004066046A (en) Grinding machine
JP6611183B2 (en) Bead mill
JP5026819B2 (en) Media stirring type wet pulverizer and pulverization method
KR102081216B1 (en) Apparatus for grinding and dispersing
WO2019087274A1 (en) Bead mill
JP4901353B2 (en) Media stirring mill
JP4989092B2 (en) Bead mill
JP7429039B2 (en) wet bead mill
JP4918272B2 (en) Circulation type media stirring mill
WO2006112164A1 (en) Material slurry processing device
JP2006035167A (en) Wet medium agitation mill and separation mechanism of minute pulverized medium from slurry
JP2009125682A (en) Pulverizing treatment system and pulverizing treatment method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190806

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190924

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191024

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191024

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6611183

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250