JPH02126930A - 無機固体粒子の連続表面加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は無機固体粒子の表面加工装置に関する。

［従来の技術］ 最近、セラミックス、粉末冶金技術などが注目され、粉
体の応用分野が拡大しており、粒子形状の改善、とくに
、不規則粒形の球形化による流動性、充填性の良好な粒
子または表面汚染が少い粒子に対するニーズが高くなっ
て来た。すなわち、成形工程における成型性の向上、成
型品め密度向上、粉体ハンドリング性の向上、高純度製
品の製造、塗料技術に関しては隠ぺい力の増大などのた
め、上記ニーズが高まっている。

従来から、この種の無機固体粒子の表面加工装置として
は、例えば特開昭６２−２２１４３４号所載のごとき衝
撃式粉砕機を用いられ得ることが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の無機固体粒子の表面加工装置
では、次のような技術上の問題があった。

ｌ）不規則粒形からなる、又は表面が酸化物等で汚染さ
れた無機固体粒子は衝撃式粉砕機のロータの羽根とステ
ータとによる衝突のみにより球形化を行りているため、
エネルギーが球形化のために有効に消費されず、所要エ
ネルギーが大きい。

２）上記無機固体粒子は衝撃式粉砕機内を循環させなが
ら回分操作により処理されるので、製品回収が煩雑であ
り、かつ、非能率である。

本発明はこのような従来の問題を解決するものであり、
無機固体粒子の不規則部を除去して、実質上、球形にす
る、又は酸化物等による汚染部を除去する表面加工を大
容量かつ連続操作のもとで工業的に実現し得る優れた無
機固体粒子の表面加工装置を提供することを目的とする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、円筒状をなし高速
回転する回転子と、回転子の外側に中心軸を共有する円
筒状をなす固定子と、上記回転子と固定子との間で気流
を被処理物とともにら旋状に上昇させるための間隙と、
固定子の底部に設けた気流と被処理物を上記間隙底部に
導くための供給口と、固定子の頂部に設けた気流と処理
による強力な接触により無機固体粒子の不規則部を除去
して実買上、球形にし、又は上記酸化物等による汚染部
を除去するための本体と、本体に被処理物と気流を流入
するための供給口と、本体から処理物と気流を排出する
ための排出口とを備えるようにしたものであり、また、
回転子の外側表面および固定子の内側表面には母線と平
行な多数の突起材を周方向に連続して設けるとともに回
転子の突起材の先端と固定子の突起材の先端との間隙は
０．５〜６ｍｍであるようにしたものである。

［作　用］ 本発明は上記のような構成により次のような作用を有す
る。

すなわち、回転子を高速回転すると回転子と固定子との
間隙にともなって上記無機固体粒子相互が強力な接触に
よって皮むき作用が行われて、無機固体粒子の不規則部
ははく離除去されて、実質上、球形の無機固体粒子に表
面加工することができる。また、表面が酸化物等で汚染
されている無機固体粒子を分散して連通させると、激し
い高速気流の流動にともなって、酸化物等による汚染部
ははく離除去されて、実質上、清浄部からなる無機固体
粒子に表面加工することができる。

回転子の突起材の先端と固定子の突起材の先端との間隙
は０．５ｍｍ以下である場合には、被処理物の本体への
接触が著しく増加して付着の発生ならびに上記間隙の閉
塞などの問題が生じる。また、６ａ＋ｍ以上である場合
には、同様に、微小渦流を伴うら旋状の激しい高速気流
を発生させることができない。したがフて、回転子の突
起材の先端と固定子の突起材の先端との間隙は、安定に
運転できて、かつ、高速気流の激しい流動を発生させつ
るように０．５〜６ｍｍに限定されている。

［実施例］ 本発明の装置によって表面加工できる代表的な無機固体
粒子としては、Ｆｅ粉、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｆｅ、ステンレス
鋼などの金属粉、ＣａＣｏ３１Ｓｉ０２　、ＴｉＯ２、
Ａ１−Ｔｉ化合物。

Ｆｅ２Ｏ，をはしめセラミックスなどがある。しかし、
これら材料に限定されるものではなく、粉末冶金工業、
電気、磁気材料、電子材料、化粧品、塗料、印刷インキ
、色材、ゴム、窯業などの産業分野にて使用されている
各種材料に適用することができる。

第１図は本発明の一実施例における表面加工装置の概略
断面図、第２図は第１図における回転子および固定子の
断面形状を示す平面図、第３図は第１図示の表面加工装
置を用いたフロー図である。

第１図において、１０は表面加工装置の本体をしめし、
中央部には円筒状をなす回転子１２を僅え、回転子１２
の外側には円筒状をなす固定子１８が設けられている。

回転子１２および固定子１８はいずれも本体１０の基台
１１上に置かれている。回転子１２は垂直回転軸１４を
有し、頂板２６に設けた軸受２５および基台１１に設け
た軸受２７により軸支され、また垂直回転軸１４の下端
部には駆動装置（図示せず）により駆動されるＶプーリ
ー２８が装着されている。

本体１０の下端部には気流を流入するための供給口２２
が取付けられており、また、本体１０の上端部には気流
を流出するための排出口２４が取付けられている。

回転子１２の外側表面には母線と平行した多数の突起材
１６が周方向に連続して配置されており、また固定子１
８の内側表面には母線と平行した多数の突起材２０が周
方向に連続して配置されている。

即ち、第２図にしめすように、回転子１２には多数の突
起材１６が連続して配置されており、突起材１６の断面
形状は三角状歯形を形成しているが、その他の断面形状
も多数、採用可能である。

また、回転子１２の突起材１６の先端１６ａと固定子１
Ｂの突起材２０の先端２０ａとの間には僅少な間隙３０
、すなわち、０．５〜６ｍａ＋を存して嵌装されている
。次に、回転子１２が高速にて回転されると、上記回転
子１２と固定子１８との間には第１図にしめした供給口
２２から流入した気流によって高速気流が流れ、第２図
に示すように、気流は間隙３０では微小な渦流を形成さ
せながらら旋状に高速流動を行って上部方向に移動し第
１図にしめす本体１０の排出口２４から気流が排出され
る。上記において供給口２２から流入した気流には無機
固体粒子が分散されており、上記間隙３０を通過して排
出口２４から排出されるまでの過程にて、不規則粒形を
なしている無機固体粒子を連通させると、激しい高速気
流の流動にともなって上記の無機固体粒子相互が強力な
接触によって摩擦作用が行われて、上記の不規則部はは
く離除去されて、実質上、球形となった無機固体粒子に
表面加工することができる。また、上記の過程にて、表
面が金属酸化物等で汚染された鉄粉、銅粉などの無機固
体粒子を通過させると、上記の酸化物等による表面の汚
染部ははく離除去されて、実買上、清浄部からなる無機
固体粒子に表面加工することができる。

ここで、第３図を参照して無機固体粒子の表面加工装置
の動作について説明する。まず、系内雰囲気は不活性ガ
ス発生装置４０から供給される不活性ガスによフて置換
され、排出０２４８０部に設けられた酸素濃度計４５に
よって系内７囲気の酸素濃度を監視、調節する。無機固
体粒子は供給機４２により系内に供給され、気流に分散
されて本体１０の供給口２２へ流入される０本体１０の
回転子１２と固定子１８との間では前記のごとく高速気
流が流れ、排出口２４から気流が排出される。本体１０
内において不規則部がはく離除去された製品は製品回収
手段３４にて捕集されて気流中から分離除去され球状製
品３７として広く利用される。製品回収手段３４にて充
分に捕集されなかった微粉末からなる不規則部は微粉回
収手段３６にて高効果捕集されて微粉末３９が得られて
系外へと分離される。

微粉回収部３６からの気流は送風機３８によって流動さ
れて系内を循環し、循環流４３は再び、上記の供給口２
２へ流入される。二重鎖線３２にしめした部分は分級機
をしめし、必要に応じて、本体１０の排出口２４に引続
いて設けられ、粉砕品の分級作用が行われ、粗粉と微粉
とに分級されて粗粉は切換手段３３を介して接続部３５
を経て、再び加工装置１０へ流入されて表面加工される
とともに微粉は製品回収手段３４へ流入される。

なお、上記実施例においては、回転子および固定子を垂
直軸方向に配設したものであるが、水平軸方向に配設す
ることも可能である。さらに、回転子および固定子のそ
れぞれの突起材は全部又は一部を無機固体粒子と実質上
、同種材とすることができ、さらに、ＺｒＯ，などのセ
ラミックス材料または超硬合金などとすることができる
。

［発明の効果］ 本発明によれば、無機固体粒子を多数の微小渦流を伴っ
て高速流動する気流の流域に通過して無機固体粒子相互
を強力に接触させることにより、無機固体粒子の不規則
部を除去して実質上、球形に表面加工することができる
。また表面が酸化物等で汚染された無機固体粒子を連通
して、酸化物等による汚染物を除去し、清浄なものに表
面加工することができる。

さらに、処理すべき無機固体粒子が多種であっても、装
置の運転条件を最適とすることにより、効率よく、しか
も大容量かつ連続操作のもとて工業的に実現し得て無機
固体粒子を表面加工することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における無機固体粒子の表面
加工装置の概略断面図、第２図は第１図における回転子
および固定子の断面形状をしめす平面図、第３図は第１
図示の無機固体粒子の表面加工装置を用いたフロー図、
第４図ａ）、ｂ）は同装置による無機固体粒子の表面加
工前および後における走査型電子顕微鏡写真である。 １０・・・本体　　　　　　１２・・・回転子１８・・
・固定子　　　　　１６．２０・・・突起材２・・・供
給口 ２４・・・排出口 ０・・・間隙 １０本体 １２回転子 も固定子 ２２供給口 ２４排出口 １６突起材 乙突起材 美間隙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状をなし高速回転する回転子と、回転子の外
   側に中心軸を共有する円筒状をなす固定子と、上記回転
   子と固定子との間で気流を被処理物とともにら旋状に上
   昇させるための間隙と、固定子の底部に設けた気流と被
   処理物を上記間隙底部に導くための供給口と、固定子の
   頂部に設けた気流と処理物を上記間隙頂部から排出する
   ための排出口と、を備えたことを特徴とする無機固体粒
   子の表面加工装置。
2. （２）回転子の外側表面および固定子の内側表面には母
   線と平行な多数の突起材を周方向に連続して設けるとと
   もに回転子の突起材の先端と固定子の突起材の先端との
   間隙が０．５〜６ｍｍであることを特徴とする請求項１
   記載の無機固体粒子の表面加工装置。