JP6756111B2 - 粉体粉砕方法及び粉体粉砕装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉体を粉砕する方法及び装置に関し、詳しくは、粉砕容器の内面に粉体が付着しないようにして粉砕を行う粉体粉砕方法及び粉体粉砕装置に関するものである。

従来より、種々の粉体粉砕装置が提供されている。例えば特許文献１の粉体粉砕装置においては、粉砕対象である粉体が粉砕容器の底部に向けて導入されている。粉砕タンクの底部には一対の粉砕ノズルが対向配置されており、粉体は各粉砕ノズルにより噴出される高圧の空気流によって加速され、粉砕容器内で互いに衝突して粉砕が行われる。粉砕された粉体は微細化されて軽量となり粉砕容器内に発生する上昇流に乗って、粉砕容器の上部に配置された分級装置へと移動し、分級されて回収容器に捕集される。

特開２０００−０３３２８２号公報

しかし、粉砕対象の粉体はその形状や性質などの特性によっては、粉砕容器内で流動しにくい。このため、粉砕容器に導入された粉体が粉砕容器の内壁面に付着してしまい、粉砕ノズルにより噴出される高圧の空気流に乗ることができずに粉砕が行われない状態が発生するという問題がある。また、粉砕された粉体であっても、粉砕容器内に発生する上昇流に乗ることができずに粉砕容器の内壁面に付着してしまい、分級装置まで搬送されない状態が発生するという問題がある。
本発明は、上記した課題に着目してなされたものであり、粉砕容器の内面への粉体の付着を防ぐことのできる粉体粉砕方法及び粉体粉砕装置を提供することを目的とする。

本発明による粉体粉砕方法は、密閉された粉砕容器内に導入した粉体に高圧の空気を当てて粉体を粉砕するとともに、粉砕した粉体を粉砕容器外へ導出するものであって、内張りした前記粉砕容器の内面より空気が吹き出す状態にして前記粉体の粉砕を行うことを特徴とする。

上記の方法によれば、内張りした粉砕容器の内面より空気が吹き出す状態にして粉体の粉砕を行うので、粉砕容器の内面の近傍を流れる粉砕前及び粉砕後の粉体が粉砕容器の内面に付着するのを防ぐことができる。

本発明による粉体粉砕装置は、密閉された粉砕容器と、前記粉砕容器内に開口する導入口を有し前記導入口へ粉砕対象の粉体を導入する粉体導入機構と、前記粉砕容器内の前記導入口の下方に位置し粉体に高圧の空気を当てて粉砕する粉体粉砕機構と、前記粉砕容器内の前記導入口の上方に位置し粉砕された粉体を選別して粉砕容器外へ導出させる分級装置とを備えたものであって、前記粉砕容器は、内壁面上が多孔材質の内張り材で覆われるとともに、前記内張り材の各孔は前記内壁面と前記内張り材との隙間を介して空気供給装置に連通するものであり、上記の目的はこの粉体粉砕装置により達成される。

上記の構成によれば、粉砕容器の内壁面が貫通する多数の孔を有する多孔材質の内張り材で覆われており、内張り材の各孔が粉砕容器の内壁面と内張り材との隙間を介して空気供給装置と連通しているため、空気供給装置から内壁面と内張り材との隙間に空気が供給されると、この空気は内張り材の各孔から粉砕容器内へ吹き出す。この吹き出した空気により、内張り材の近傍を流れる粉砕前及び粉砕後の粉体が粉砕容器の内面に付着するのを防ぐことができる。

また、従来技術においては、内壁面に付着した粉体は粉砕容器外へ導出されないため、粉砕容器内へ粉体を導入する量（供給量）に対する粉砕容器外へ導出される粉体の量（採取量）、すなわち粉体が回収される割合（収率）が小さくなる。しかし、本発明においては、粉砕容器の内面に付着しないため、粉体が回収される割合（収率）を大きくすることができる。

好ましい実施形態においては、前記粉砕容器は、胴体部と前記胴体部と連続する底部とを備え、前記内張り材は、少なくとも前記底部の全域と、前記胴体部の前記分級装置より下方の領域とを覆っている。

粉砕容器内には粉体粉砕機構により噴射される高圧の空気によって上昇流が発生し、粉砕された粉体は、この上昇流により分級装置まで搬送され、粉砕容器外へ導出される。このため、粉砕容器の内面であって主に分級装置より下方に粉砕後の粉体が付着しやすい。本発明においては、粉砕容器の胴体部であって分級装置より下方の領域を内張り材で覆う構成としているため、粉砕容器の胴体部に粉体が付着するのを防ぐことができる。
また、粉砕容器内では、粉体粉砕機構により噴射される高圧の空気により下降流も発生しており、この下降流に乗って粉体が粉砕容器の底部に衝突し、底部の内面に粉体が付着しやすい。本発明においては、粉砕容器の底部を内張り材で覆う構成としているため、粉砕容器の底部に粉体が付着するのを防ぐことができる。

特に、前記粉体粉砕機構が、噴射口から高圧の空気を噴射する少なくとも一対の粉砕ノズルを含み、前記各粉砕ノズルは前記噴射口が対向するように配置されている場合には、粉砕容器に導入された粉体が粉砕容器の内面に付着しやすいが、本発明においては、粉砕容器の内壁面を内張り材で覆う構成としているため、粉砕容器の内面に粉体が付着するのを防ぐことができる。

前述したように、本発明によれば、粉砕容器の内面より空気が吹き出す状態にして粉体の粉砕を行うので、粉砕前及び粉砕後の粉体が粉砕容器の内面に付着するのを防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係る粉体粉砕装置の概略断面図である。 粉砕容器の要部断面図である。 図１にＡ−Ａ線に沿う断面図である。 粉体粉砕機構の他の例を示す概略断面図である。 従来技術の粉体粉砕装置である。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の粉体粉砕方法が実施された粉体粉砕装置１０の縦断面図、図３は水平断面図であり、粉体粉砕装置１０は、密閉された粉砕容器２０と、粉体導入機構３０と、粉体粉砕機構４０と、分級装置５０と、内張り材６０Ａ、６０Ｂを備えている。

粉砕容器２０は、少なくとも内壁面２０ａがステンレス鋼（ＳＵＳ）で形成されており、円筒状の胴体部２１と、胴体部２１の下端に連続して設けられる上拡がりの形状の底部２２と、胴体部２１の上端と連続して設けられるキャップ状の蓋部２３を備えている。図２に示すように、胴体部２１の上端と下端、底部２２の上端、蓋部２３の下端にはそれぞれフランジ部２１ｂ、２１ｂ、２２ｂ、２３ｂが形成されている。胴体部２１の上端のフランジ部２１ｂと蓋部２３の下端のフランジ部２３ｂとの間に内張り材６０Ａの上端のフランジ部６０ａを挟んで複数のボルト２０ｂにより締め付け、胴体部２１と蓋部２３とを連結し、胴体部２１の下端のフランジ部２１ｂと底部２２の上端のフランジ部２２ｂとの間に内張り材６０Ａの下端のフランジ部６０ｂ及び内張り材６０Ｂの上端のフランジ部６０ｃを挟んで複数のボルト２０ｂにより締め付けて、胴体部２１と底部２２とを連結することで粉砕容器２０が組み立てられている。
粉砕容器２０内の圧力は、分級装置５０に備えられた排気装置により−０．5〜−5．０ｋPaに保たれている。

なお、粉砕容器２０は、胴体部２１と底部２２と蓋部２３とに分かれていなくてもよく、例えば、胴体部２１と底部２２とが一体形成されていてもよい。

粉体導入機構３０は、蓋部２３の上壁を貫通して粉砕容器２０内に下向きに突出する粉体導入管３１を有し、粉体導入管３１の下端に開口する導入口３１ａより粉砕対象の粉体を粉砕容器２０内に導入している。

粉体粉砕機構４０は、粉砕容器２０内へ突出する複数の（本実施形態では２つ）の粉砕ノズル４１、４１を備えている。このとき粉砕効率を最大化するために、一対の粉砕ノズル４１、４１は噴射口が対向するように配置されていることが好ましいので、粉砕ノズル４１、４１は、噴射口が導入口３１ａの下方で対向するように粉砕容器２０の底部２２の壁面に設けられた貫通孔２２ｃより挿入され支持されている。なお、貫通孔はパッキン（図示せず）等でシールされている。各粉砕ノズル４１、４１には圧力空気源（図示せず）より電磁弁４２を介して高圧空気が供給され、粉砕ノズル４１、４１の噴射口から噴射される高圧空気流に乗った粉体が衝突することで粉体が粉砕されて微細化される。なお、粉砕ノズル４１、４１は胴体部２１に設けられていてもよい。高圧空気の圧力は、本実施形態では０．８〜１．０ＭＰa、１０Ｎｍ３としているが、これに限定されるものではない。

分級装置５０は、分級ロータ５１と図示していない排気装置を備えている。分級ロータ５１は粉砕容器２０の蓋部２３に支持されており、粉体導入機構３０の導入口３１ａよりも上方に位置するように設けられている。分級装置５０は分級ロータ５１の回転力により粉砕された粉体のうち所定の径以下の粉体を選別してダクト５２を介して粉砕容器２０外へ導出させている。なお、分級装置５０は胴体部２１に設けられていてもよい。
粉砕ノズル４１、４１が設けられた位置から分級装置５０の下端までの距離は、０．５ｍ〜２ｍとしている。

粉砕容器２０の内壁面２０ａ上は、貫通する多数の孔を有する多孔材質の内張り材６０Ａ、６０Ｂで覆われており、粉砕容器２０の内壁面２０ａと内張り材６０Ａ、６０Ｂとで、粉砕容器２０の内面を構成している。一方の内張り材６０Ｂは粉砕容器２０の底部２２の全域を覆い、他方の内張り材６０Ａは胴体部２１の分級装置５０より下方の領域を覆っている。本実施形態では、分級ロータ５１が胴体部２１の上端とほぼ同じ高さにあるため、胴体部２１の全域が内張り材６０Ａで覆われている。なお、分級ロータ５１が胴体部２１の上端より下方にある場合には、胴体部２１の分級ロータ５１より下方の領域を覆うものであってもよい。
また、蓋部２３の内壁面２０ａを内張り材で覆ってもよい。

内張り材６０Ａ、６０Ｂは、粉砕容器２０の内壁面２０ａとの間に隙間６１Ａ、６１Ｂが形成されるように設けられている。内張り材６０の微細な各孔６５は内壁面２０ａと内張り材６０Ａ、６０Ｂとの隙間６１Ａ、６１Ｂを介して空気供給装置６２Ａ、６２Ａ、６２Ｂと連通しており、これにより空気供給装置６２Ａ、６２Ａ、６２Ｂからの空気が各孔６５より粉砕容器２０内へ吹き出す。

詳細には、本実施形態では、粉砕容器２０の胴体部２１の内壁面２０ａと内張り材６０Ａとの間には第１の隙間６１Ａが、粉砕容器２０の底部２２の内壁面２０ａと内張り材６０Ｂとの間には第２の隙間６１Ｂがそれぞれ介在している。各隙間６１Ａ、６１Ｂの端部はパッキン２０ｃによりシールされている。図２に示すように、胴体部２１と底部２２との連結部分において、胴体部２１の内張り材６０Ａのフランジ部６０ｂはパッキン２０ｃと胴体部２１のフランジ部２１ｂとの間に挟まれ、底部２２の内張り材６０Ｂのフランジ部６０ｃはパッキン２０ｃと底部２２のフランジ部２２ｂとの間に挟まれて、これらが複数のボルト２０ｂにより一体に固定されている。胴体部２１と蓋部２３との連結部分においても、胴体部２１と底部２２との連結部分と同様に、胴体部２１の内張り材６０Ａのフランジ部６０ａはパッキン２０ｃと胴体部２１のフランジ部２１ｂとの間に挟まれて、蓋部２３のフランジ部２３ｂとともに複数のボルト２０ｂにより一体に固定されている。

胴体部２１には、図１、図２に示すように、空気供給装置６２Ａ、６２Ａの空気供給ホース６２ａを接続するための２個の入口２１ｃが設けられている。空気供給装置６２Ａ、６２Ａは図示しない圧力空気源により胴体部２１と内張り材６０Ａとの間の第１の隙間６１Ａに空気を供給している。
同様に、底部２２にも空気供給装置６２Ｂの空気供給ホース６２ａを接続する入口２２ｄが設けられている。空気供給装置６２Ｂは図示しない圧力空気源により底部２２と内張り材６０Ｂとの間の第２の隙間６１Ｂに空気を供給している。なお、図１において、６２ｂは電磁弁であり、空気の供給等を制御するためのものである。
空気供給装置６２Ａ、６２Ａ、６２Ｂが供給する空気の圧力は０．５ＭＰａ以下であり、好ましくは０．１ＭPａ以上０．２ＭＰａ以下である。この圧力は、内張り材６０Ａ、６０Ｂの耐圧性能により定められる。

内張り材６０Ａ、６０Ｂは、本実施形態では気孔率４７．３％の富士ケミカル株式会社製の高密度ポリエチレン微多孔性隔膜（フィルム）を用いているが、貫通する多数の孔を有するもの、すなわち多孔材質のものであれば、これに限定されるものではなく、例えばジルコニア、アルミナ、シリカ、チタニア、炭化ケイ素、炭化ホウ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、コーディエライト、ハイドロキシアパタイト、サイアロン、ジルコン、チタン酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムおよびムライトなどのセラミックス、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）等のスチレン重合体または共重合体、６−ナイロン、６６−ナイロン、１２−ナイロン等のポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、アルケニル芳香族樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル、ビスフェノールＡ系ポリカーボネート等のポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンスルフィド、ポリメチルペンテン、セルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリアクリロニトリル等のポリアクリル酸、スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＡＳ樹脂）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、変性ＰＰＥ、ポリアリレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルケトン、ポリケトン、液晶ポリマーエチレンとプロピレンとの共重合体、エチレン又はプロピレンと他のα−オレフィン（ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１等）との共重合体、エチレンと他のエチレン性不飽和単量体（酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ビニルアルコール等）との共重合体などの素材をイオンビーム照射及びエッチング処理して多孔質化した成形体、あるいは前述の樹脂の微粒子を互いに結着して構成された成形体などが挙げられる。

また、内張り材６０Ａ、６０Ｂは、例えば生糸などの天然繊維、ポリエチレンやポリエステルなどの高分子材料、ステンレス等の金属からなる素材がメッシュ状に編み込まれた膜状（フィルム状）の材料から構成されていてもよい。金属がメッシュ状に編み込まれた材料としてはボアメット、ボンメッシュ、ボアフロなどが挙げられる。

内張り材６０Ａ、６０Ｂは気孔率が１０％以上９０％以下であることが好ましい。内張り材６０Ａ、６０Ｂの気孔率は、以下の方法で測定される。

（気孔率の測定方法）
内張り材６０Ａ、６０Ｂを一辺が１０ｃｍの正方形のフィルム状（膜状）の成形体に切り出し、成形体の重量（単位：グラム（ｇ））を小数点第１位まで計測する。また、成形体の厚みを、成形体の平面上の少なくとも４箇所で測定し平均値を算出する。このとき、
成形体の体積（ｃｍ^３）＝厚みの平均値（ｃｍ）×１０（ｃｍ）×１０（ｃｍ）
であり、
成形体の見掛密度（ｇ／ｃｍ^３）＝成形体の重量／成形体の体積
である。
気孔率(空孔率）は、
気孔率(空孔率）（％）＝成形体の密度／成形体の素材の密度×１００
で算出される。

なお、図２には、説明の便宜上、内張り材６０Ａ、６０Ｂの各孔６５を大きく表わしているが、同図は実際の縮尺によるものではない。

また、粉砕容器２０の胴体部２１にはロードセル７０が設けられており、粉砕容器２０内にある粉体の重量を含む粉体粉砕装置１０の重量を計測している。ロードセル７０による計測により、粉砕容器２０に導入された粉体の量を算出して導入量の増減等の制御を行っている。

また、粉体粉砕装置１０は、粉砕対象の粉体の粉砕容器２０への単位時間当たりの供給量を一定に保つスクリューフィーダーなど定量供給装置を備えていてもよい。これにより、粉体粉砕装置１０の単位時間当たりの粉砕量を一定に保つことが可能となる。

次に、本発明の粉体粉砕装置１０の動作について説明する。
粉砕対象である粉体が、粉体導入機構３０の導入口３１ａから粉砕容器２０内に導入されると、粉体は粉体粉砕機構４０の粉砕ノズル４１、４１から噴射される高圧空気によって加速され、粉砕容器２０内で互いに衝突して粉砕が行われる。粉砕された粉体は微細化されて粉砕容器２０内に発生する上昇流に乗って、粉砕容器２０の上部に配置された分級ロータ５１へと移動し、粉径により選別されてダクト５２を介して粉砕容器２０外へ導出される。

このとき、空気供給装置６２Ａ、６２Ａ、６２Ｂから第１の隙間６１Ａ、第２の隙間６１Ｂに空気が供給されると、内張り材６０Ａ、６０Ｂの各孔６５から空気が粉砕容器２０内へ吹き出す。この吹き出した空気により、内張り材６０Ａ、６０Ｂの近傍に流れる粉砕前及び粉砕後の粉体は内張り材６０Ａ、６０Ｂに付着するのが阻止される。このため、粉体は、内張り材６０Ａ、６０Ｂに付着せずに分級ロータ５１により選別されて粉砕容器２０外へ導出される。

粉砕対象である粉体は、特に限定されず、無機物、有機物のいずれであってよい。無機物としては、自然界に存在する、あるいは工業的に製造されている周期表１〜１３族に属する元素の酸化物、塩化物、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、窒化物、炭化物、あるいはこれらの複合化合物、や混合物等が挙げられる。有機物としては、常温で固体である脂肪族化合物、芳香族化合物、高分子化合物、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。
また、粉砕対象である粉体が、粉砕することでその表面エネルギーが大きくなり、その結果、凝集が強くなったり、流動性が悪くなるような特性を持つ粉体の時に本発明の粉体粉砕装置１０は特に効果を発揮する。
また、本発明の粉体粉砕装置１０は、融点が６０℃以下であって、従来の粉砕機を用いて粉砕すると溶融するような粉体の粉砕にも有効である。

粉砕容器２０内に導入する前に、粉砕対象である粉体を目開き５ｍｍ程度のふるいにかけ、粗粒を取り除いてもよい。また、アイスクラッシャー、フェザーミル、ハンマーミルなどの粉砕機で予め粉砕してもよく、粉砕後にさらにふるいにかけて粗粒を取り除いてもよい。粉砕対象である粉体から粗粒を取り除くことにより粉体の流動性が向上するので、粉体の導入がしやすくなり安定した定量供給ができる。

図４は本発明の他の実施例を示す。
図４に示す粉体粉砕機構４０は、粉砕容器２０内へ突出する一本の粉砕ノズル４１を備えている。粉砕ノズル４１は、粉砕容器２０内の底部２２の底面に設けられた貫通孔２２ｃより挿入され、粉砕容器２０内において上向きに突出する。また、粉砕容器２０内の粉砕ノズル４１と対向する位置であって、底部２２のフランジ部２２ｂと同じ高さ位置には、衝突板４３が配置されている。衝突板４３は図示しない位置調整機構などを有する支持部材により支持されている。

粉砕対象である粉体が粉砕容器２０内に導入されると、粉体は、粉砕ノズル４１から噴射される高圧空気によって吸引加速され、衝突板４３の衝突面に衝突することで粉砕される。
上記の実施形態によっても、内張り材６０Ａ、６０Ｂの各孔６５から粉砕容器２０内へ吹き出した空気により、内張り材６０Ａ、６０Ｂの近傍に流れる粉砕前及び粉砕後の粉体は内張り材６０Ａ、６０Ｂに付着するのが阻止される。
なお、他の構成および作用効果は図１の実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

以下に、実施例を示す。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
また、粉砕前又は粉砕後の粉体の粒度分布は以下の方法にて測定した
まずサンプル（粉砕前又は粉砕後の試料粉体）０．１ｇに０．０２５ｗｔ％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液６０ｍＬを加え、超音波ホモジナイザー（ＵＳ−６００、日本精機製作所製）を用いて、強度をＶ−ＬＥＶＥＬ３に設定して２分間分散処理を行うことにより、サンプルの懸濁液を準備した。測定は、レーザー回折・散乱式粒度分析計（ＨＯＲＩＢＡ社製、型番：ＬＡ−９５０−Ｖ２）を用いた。０．０２５ｗｔ％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を試料循環器に循環させ、透過率が８０〜９５％になるように上記懸濁液を滴下して、循環速度５、撹拌速度１にて、６０秒間超音波分散してから測定を行った。
（水酸化マグネシウムの準備）
特開２０１２−７２００４の実施例１と同様の処理を行い、水酸化マグネシウム微粒子を含むスラリーを得た。この水酸化マグネシウム微粒子を含むスラリーをろ過、乾燥して酸化マグネシウムの乾燥ケーキを得た。乾燥ケーキを目開き３ｍｍのスクリーンを有するハンマーミルで粉砕し、平均粒子径30μｍの表面処理を施していない水酸化マグネシウム粉体を得た。
（実施例１）
図１に示す内容量４０Ｌの粉体粉砕装置１０を用いて、上記平均粒子径30μｍの表面処理を施していない水酸化マグネシウム粉体を粉砕した。粉体粉砕装置１０の動作時間を１時間、粉砕ノズル４１、４１から噴射される粉砕用の高圧空気を0.8MPa、10Nm3、粉砕ノズル４１、４１のノズル径を8ｍｍ、粉砕容器２０内の圧力を-1kPa、分級装置５０の分級ロータ５１の直径を140ｍｍ、分級ロータ５１の回転速度を6000rpm、各空気供給装置６２Ａ、６２Ａ、６２Ｂが供給する空気の圧力を0.1MＰa、粉砕容器２０内へ粉砕対象の粉体を導入する量（供給量）を50ｋｇ/時間、の条件で粉体粉砕装置１０を動作させた。

その結果、平均粒子径が１μmであり、3μｍ以上の大きさの粒子を全く含まない粉体を得た。粉砕容器２０内へ粉体を導入する量（供給量）と粉砕容器２０外へ導出される粉体の量（採取量）とから粉体が回収される割合（収率）を算出すると９９％であった。粉砕作業の終了後、粉砕容器２０内を目視にて確認すると、粉砕容器２０の内張り材６０Ａ、６０Ｂに粉体の付着はほとんど見られなかった。また、粉砕作業開始前と粉砕作業終了後の粉体粉砕装置１０の重量を計測して比較したところ、重量の増加は見られなかったため、目視で確認ができない粉砕容器２０内の箇所への付着もないことが分かった。

（比較例１）
図５に示す内張り材を備えていない粉体粉砕装置１０を用いた。図５の粉体粉砕装置１０は図１の粉体粉砕装置１０とは内張り材６０Ａ、６０Ｂを備えていない点において異なっており、他の構成は同じであるため、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。実施例1と同じ水酸化マグネシウム粉体を粉砕容器２０内へ導入し、実施例１と同じ条件で粉砕したところ、粉体粉砕装置１０の動作途中で粉砕された粉体が粉砕容器２０外へ導出されなくなった。このため粉体粉砕装置１０の動作を停止させ、粉砕容器２０内を目視すると、粉砕容器２０の内壁面２０ａに水酸化マグネシウムが堆積していた。

（比較例２）
図５に示す内張り材を備えていない粉体粉砕装置１０を用いて、実施例１と同じ水酸化マグネシウムを粉砕した。粉砕対象の粉体の供給量を１０ｋｇ/時間とした。その他の条件は実施例１と同じである。

その結果、平均粒子径が5μmであり、30μｍ以上の大きさの粒子を50％含む粉体を５ｋｇ得た。供給量と採取量から算出した収率は５０％であった。粉砕作業の終了後、粉砕容器２０内を目視にて確認すると、内壁面２０ａに大量の粉体が付着していた。粉砕作業の終了後の粉体粉砕装置１０の重量を計測したところ、粉砕作業前の重量に比べて約５ｋｇ増加していた。

比較例２は比較例１と比べて１時間当たりの粉砕対象の粉体の供給量を減らしているが、粉体は粉砕容器２０内で十分に流動せず、30μｍ以上の大きさの粉体が粉砕容器２０の内壁面２０ａへ付着し、内壁面２０ａから離れることなく内壁面２０ａにとどまったため、粉砕作業の終了後の粉体粉砕装置１０の重量が増加したと推測される。

（実施例2）
図１に示す粉体粉砕装置１０を用いて、平均粒径3μｍの硫酸バリウム粉体（堺化学工業株式会社製バリエースＢＭＨ）を粉砕した。粉体粉砕装置１０の動作時間を１時間、粉砕ノズル４１、４１から噴射される粉砕用の高圧空気を1.0MＰa、10Nm3、粉砕ノズル４１、４１のノズル径を6ｍｍ、粉砕容器２０内の圧力を-1kPa、分級装置５０の分級ロータ５１の直径を140ｍｍ、分級ロータ５１の回転速度を6000rpm、各空気供給装置６２Ａ、６２Ａ、６２Ｂが供給する空気の圧力を0.1MＰa、粉砕容器２０内へ粉砕対象の粉体を導入する量（供給量）を４0ｋｇ/時間とした。

その結果、平均粒子径0.8μmであり、2μｍ以上の大きさの粒子を全く含まない粉体を得た。供給量と採取量から算出した収率は９９％であった。粉砕作業の終了後、粉砕容器２０内を目視にて確認すると、粉砕容器２０の内張り材６０Ａ、６０Ｂに粉体の付着はほとんど見られなかった。また、粉砕作業開始前と粉砕作業終了後の粉体粉砕装置１０の重量を計測して比較したところ、重量の増加は見られなかったため、目視で確認ができない粉砕容器２０内の箇所への付着もないことが分かった。

（比較例３）
図５に示す内張り材を備えていない粉体粉砕装置１０を用いた。実施例２と同じ硫酸バリウム粉体を粉砕容器２０内へ導入し、実施例２と同じ条件で粉砕したところ、粉体粉砕装置１０の動作途中で粉砕された粉体が粉砕容器２０外へ導出されなくなった。粉体粉砕装置１０の動作を停止し、粉砕容器２０内を目視すると、粉砕容器２０の内壁面２０ａに硫酸バリウムが堆積していた。

（比較例４）
図５に示す内張り材を備えていない粉体粉砕装置１０を用いて実施例２と同じ硫酸バリウムを粉砕した。粉砕対象の粉体の供給量を５ｋｇ/時間とした。その他の条件は実施例２と同じである。
その結果、平均粒子径2.8μmであり、3μｍ以上の大きさの粒子を80％含む粉体を得た。供給量と採取量から算出した収率は７０％であった。粉砕作業の終了後、粉砕容器２０内を目視にて確認すると、内壁面２０ａに大量の粉体が付着していた。粉砕作業の終了後の粉体粉砕装置１０の重量を計測したところ、粉砕作業前の重量に比べて１．４ｋｇ増加していた。

比較例４は比較例３と比べて１時間当たりの粉砕対象の粉体の供給量を減らしているが、粉体は粉砕容器２０内で十分に流動せず、3μｍ以上の大きさの粉体が粉砕容器２０の内壁面２０ａへ付着し、内壁面２０ａから離れることなく内壁面２０ａにとどまったため、粉砕作業の終了後の粉体粉砕装置１０の重量が増加したと推測される。

本発明によれば、粉砕容器２０の内壁面２０ａが多孔材質の内張り材６０Ａ、６０Ｂで覆われており、内張り材６０Ａ、６０Ｂの各孔６５を内壁面２０ａと内張り材６０Ａ、６０Ｂとの隙間６１Ａ、６１Ｂを介して空気供給装置６２Ａ、６２Ａ、６２Ｂと連通させているため、空気供給装置６２から内壁面２０ａと内張り材６０Ａ、６０Ｂとの隙間６１Ａ、６１Ｂに空気が供給されると、この空気は内張り材６０Ａ、６０Ｂの各孔から粉砕容器２０内へ吹き出す。この吹き出した空気により、内張り材６０Ａ、６０Ｂ近傍に流れる粉砕前及び粉砕後の粉体が粉砕容器２０の内張り材６０Ａ、６０Ｂに付着するのを防ぐことができる。

また、粉体が粉砕容器２０の内張り材６０Ａ、６０Ｂに付着しないため、粉砕容器２０に導入された粉体は所定の粉径まで粉砕されて分級装置５０から粉砕容器２０外へ導出される。従って、粉砕容器２０内へ粉体を導入する量（供給量）に対する粉砕容器２０外へ導出される粉体の量（採取量）、すなわち粉体の収率を１００％に近くにすることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

１０ 粉体粉砕装置
２０ 粉砕容器
２０ａ 内壁面
２１ 胴体部
２２ 底部
３０ 粉体導入機構
３１ 粉体導入管
３１ａ 導入口
４０ 粉体粉砕機構
５０ 分級装置
６０Ａ、６０Ｂ 内張り材
６１Ａ、６１Ｂ 粉砕容器の内壁面と内張り材との隙間
６２Ａ、６２Ａ、６２Ｂ 空気供給装置
６５ 孔

Claims (2)

1. 密閉された粉砕容器と、前記粉砕容器内に開口する導入口を有し前記導入口より粉砕対象の粉体を導入する粉体導入機構と、前記粉砕容器内の前記導入口の下方に位置し粉体に高圧の空気を当てて粉砕する粉体粉砕機構と、前記粉砕容器内の前記導入口の上方に位置し粉砕された粉体を選別して前記粉砕容器外へ導出させる分級装置とを備えた粉体粉砕装置であって、
   前記粉砕容器は、内壁面上が多孔材質の内張り材で覆われるとともに、前記内張り材の各孔は前記内壁面と前記内張り材との隙間を介して空気供給装置と連通し、
   前記粉砕容器は、筒状の胴体部と前記胴体部の下端と連続する上拡がりの底部と前記胴体部の上端と連続する蓋部とを備え、前記分級装置は、前記蓋部または前記胴体部に設けられ、
   前記内張り材は、少なくとも前記底部の全域と、前記胴体部の前記分級装置より下方の領域とを覆っており、前記内張り材は気孔率が１０％以上９０％以下であり、
   前記粉体導入機構は、前記粉砕容器内に下向きに突出する粉体導入管を有し、前記粉体導入管の下端に開口する前記導入口より前記粉砕容器内へ粉砕対象の粉体を導入しており、前記分級装置は前記導入口よりも上方に位置している、粉体粉砕装置。
2. 前記粉体粉砕機構は、噴射口から高圧の空気を噴射する少なくとも一対の粉砕ノズルを含み、前記各粉砕ノズルは前記噴射口が対向するように配置されている請求項１に記載の粉体粉砕装置。