JPH04317434A - 無機質繊維の粒状化方法および装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロックウールのごとき
無機質繊維の粒状綿の均一な粒状化と混在する非繊維化
物の除去とを行う方法と装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】無機質繊維の粒状綿の代表例であるロッ
クウール粒状綿は、従来、天然鉱石あるいは鉄鉱スラグ
に珪石等の天然鉱石からなるＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｃ
ａＯ−ＭｇＯ−ＦｅＯを主成分とする原料を、キュポラ
炉あるいは電気炉等で溶融し、該溶融物を遠心力を利用
した高速回転体を用いる方式、または圧縮空気によるブ
ローイング、さらには遠心力と圧縮空気によるブローイ
ングとを併用した方式で繊維化し、コレクションベルト
およびコレクションチャンバーによって集綿し、ピッカ
ーによって解繊し、サイクロンによる空気輸送によって
グラニュレータに送り粗粒状化（以下粗粒状化綿という
）し、次いで円錐台形の回転式ふるいを主要部とするト
ロンメル装置によって粒状化と同時に非繊維化物の除去
をし、圧縮梱包する手段で製造されている。

【０００３】かかるロックウール粒状綿は、断熱保温材
，耐火被覆材，吸音天井板等に広く利用されているが、
ロックウールの粒状化が不十分であったり、また、ロッ
クウール粒状綿に粒径５０μｍ以上の非繊維化物が混在
すると製品の外観，機械的強度，断熱性等の諸性能を低
下させるマイナスの因子として作用するため、均一な粒
状化を図り、非繊維化物（ショット）をできる限り除去
することが必要で、このため、トロンメル装置で均一な
粒状化と同時に、非繊維化物の除去が行われているがま
だ満足できる状態ではない。

【０００４】かかる非繊維化物の除去の手段として、乾
式・解繊空気輸送による除去方法（特開昭６２ー８７４
３１号公報）あるいは湿式・水中解繊による除去方法（
特公平２ー７８９０号公報）がある。

【０００５】しかし、前者は粒径５ｍｍ以上の大きな非
繊維化物の除去には効果的であっても粒径５ｍｍ以下の
非繊維化物の除去は効果的にはできず、特に６０〜２５
０μｍの非繊維化物の除去は極めて困難であり未だ満足
できるレベルにない。

【０００６】また、後者の湿式法では粒径５０μｍ以上
の非繊維化物の除去は可能であるものの、ロックウール
を水槽に投入解繊し、非繊維化物を比重差によって分離
するいわゆる水簸法で分離除去し、続いて脱水乾燥する
ため、処理コストが高く、経済性に欠け、特殊用途（例
えば無機質紙等）以外には適用されないのが現状であり
、他に簡便にロックウールを均一粒状化する提案はまだ
ない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、乾式法で均一に粒状化され、非繊維化物の
含有量が極めて少ないロックウールのごとき無機質繊維
の粒状綿をうる方法と装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項１の発明では、無機質繊維の粒状化と非繊維化物
の除去とを同時に行うトロンメル装置の回転ふるい中に
、無機質繊維の粗粒状化綿を投入したのち、前記回転ふ
るいの内部および外部の、少なくともいずれか一方の周
面の、円周方向における所定幅で、母線方向に連続する
部位に向け、圧搾空気をパルス状に噴射するという構成
としている。

【０００９】また請求項２の発明では、粒状化装置を無
機質繊維の粒状化と非繊維化物の除去とを同時に行うト
ロンメル装置の回転ふるいの外部に圧搾空気の噴射パイ
プが配設されており、該パイプの噴射オリフィスは、前
記回転ふるいの外周面が、回転方向において、最下部か
ら最上部へ移動する範囲内の外周面の一部に向って開口
され、かつ該外周面の母線方向の略全長にわたり、所定
間隔を存して列設されていると共に、圧搾空気の供給回
路には、開閉バルブと、該バルブを設定間隔で開閉する
制御装置とが組み込まれているという構成としている。

【００１０】請求項３の発明では請求項２の発明たる粒
状化装置の圧搾空気の噴射パイプを回転ふるいの内周面
に臨ませて配設した構成とし、請求項４の発明では前記
圧搾空気の噴射パイプを回転ふるいとの内外両周面に臨
ませて配設した構成を採っている。

【００１１】

【作用】請求項１の発明たる方法は、請求項２，請求項
３あるいは請求項４のいずれかの発明たる装置によって
実施されるが、回転ふるい中に投入された無機質繊維の
粗粒状化綿は、パルス状に噴出する圧搾空気に吹き飛ば
されて回転ふるい全面と接触し、概ね均一粒度の粒状綿
とされると同時に、非繊維化物も粗粒状綿が回転ふるい
全体に吹き飛ばされ、粗粒状綿の間隔が大となることに
よって、粗粒状綿から分離され、回転ふるいの網目から
良好に排出される。

【００１２】

【実施例】図１および図２は、請求項２の装置による請
求項１の発明の実施態様を模型的に示している。

【００１３】図１において、支持構造と駆動機構とを省
略して示したトロンメル装置の回転ふるい１はふるい面
２を円錐体に形成され、矢印Ａ方向に連続回転される周
知構造のものである。

【００１４】前述の回転ふるい１は、小径Ｒ１が０．５
〜２ｍ，大径Ｒ２が１〜４ｍとされ、長さＬは３〜１０
ｍに形成され、通常５〜５０ｒｐｍの回転数で回転させ
られる。

【００１５】ふるい面２を形成するワイヤーメッシュは
、通常目空き１〜１５ｍｍで、好ましくは５〜１０ｍｍ
とされ、ステンレス線，亜鉛めっき鉄線，着色塗装鉄線
，合成樹脂被覆鉄線等で形成されているが、外にひし形
金網，クリンプ金網，亀甲金網，ワイヤラス，メタルラ
ス等で形成されてもよい。

【００１６】回転ふるい１の小径側は、別工程で製造さ
れた無機質繊維の一例であるロックウールの粗粒状綿３
の投入ホッパー４が設けられた投入口５とされ、大径側
は非繊維化物が除去され、概ね均一の粒度に成形された
粒状綿の排出口６とされている。

【００１７】回転ふるい１のふるい面２の外部には、圧
搾空気の噴射パイプ７が配設され、コンプレッサー８，
エアタンク９よりなる圧搾空気供給源に、開閉バルブ１
０を有する回路１１で接続されている。

【００１８】図示例の開閉バルブ１０は電磁バルブであ
り、制御装置１２に予め設定したパルス間隔と、開度と
により、パルス状に設定量の圧搾空気を噴射パイプ７に
送給する。

【００１９】噴射パイプ７には、複数の噴射オリフィス
１３が回転ふるい１の外周面１４に向けて開口されてい
る。

【００２０】前述の噴射パイプ７は、回転ふるい１の矢
印Ａで示す回転方向において、外周面１４が占める最下
部Ｂ点から最上部Ｃ点へ移動する範囲Ｄの外周面１４の
一部へ向けて噴射オリフィス１３を開口させられている
。

【００２１】また噴射パイプ７は、外周面１４から５〜
２０ｃｍ程度離間した位置で、かつ回転ふるい１の中心
軸線と、噴射パイプ７の中心軸線とを含む仮想平面Ｅが
、回転ふるい１の図２に示すごとく中心軸線を通る仮想
水平面に対して角度１０〜３０度の交叉角θを有するよ
う、前記仮想水平面下より下方に固設されている。

【００２２】また噴射パイプ７は、内径１０〜１００ｍ
ｍ程度のものが使用され、噴射オリフィス１３の内径は
１〜５ｍｍ程度のものが選定され、噴射オリフィス１３
同士は、５０〜１００ｍｍの間隔で設けられるが、その
数は、回転ふるい１の略全長に分布しうる数とされる。

【００２３】なお、前述の噴射パイプ７の取付位置は、
回転ふるい１の回転速度，内部に滞留させる粗粒状綿の
量、後述する噴射オリフィス１３からの圧搾空気の噴射
方向，量，強さ等により、実験的に求められ、選定され
る。

【００２４】噴射オリフィス１３からの圧搾空気の噴射
方向，量，強さも回転ふるい１内の粗粒状綿３を、該回
転ふるい１の全体に飛散，拡散させうる方向，量，強さ
に実験的に求められ、選定される。

【００２５】前記噴射オリフィス１３からの圧搾空気の
噴出は、制御装置１２に予め設定したパルス間隔と、開
閉バルブ１０の開度の制御のもとに、パルス状に噴出さ
れるもので、回転ふるい１の回転速度に応じ、噴射時間
１〜５秒、噴射間隔１〜５秒のパルス状噴射とされ、ま
た噴射オリフィス１３の１個当りの圧搾空気の噴射量が
、回転ふるい１の容量，投入される粗粒状綿３の量に応
じ、２０〜１００リットル／ｍｉｎ好ましくは、３０〜
６０リットル／ｍｉｎに範囲に選定される。

【００２６】無機質繊維、例えばロックウールの粗粒状
綿３はグラニュレーターで通常約５０〜１００ｍｍの大
きさに粗粒状化される。

【００２７】本発明に係る方法，装置により、効率的な
粒状化と非繊維化物の除去とを行うためには、回転ふる
い１の回転速度と、パルス状に噴射される圧搾空気の噴
射間隔とが所定のバランスを保持していることが必要で
あって、回転ふるい１の回転速度が速く、圧搾空気の噴
射間隔が長いと均一な粒状化が困難となり、非繊維化物
の除去も不十分となる。

【００２８】逆に、回転速度が遅く、噴射間隔が短いと
所定粒度の粒状化綿の歩留まりが低下してしまう。

【００２９】回転ふるい１の容量，投入される粗粒状化
綿３の量を問わず、共通的に好ましい条件は、回転ふる
い１の回転速度が１０〜３０ｒｐｍ、噴射オリフィス１
３の１本当りの噴射圧搾空気量３０〜６０リットル／ｍ
ｉｎ、噴射間隔１〜５秒の範囲である。

【００３０】図１，図２に示す実施態様では、図２に模
型的に示されるごとく、粗粒状化綿３は噴射オリフィス
１３から噴射される圧搾空気流１５により、回転ふるい
１の略全内周面に飛散，接触し、非繊維化物１６群がふ
るい面２のワイヤーメッシュを通して除去されると共に
所定の粒度の粒状化綿とされ、排出口６から送り出され
る。

【００３１】図３は、第２の実施態様を示し、噴射パイ
プ１７が回転ふるい１の内部に配設され、その噴射オリ
フィス１８の回転ふるい１の内周面１９に対する配設位
置は、第１の実施態様のものに比し、内外の差は存する
ものの、第１の実施態様における噴射オリフィス１３と
同一である。

【００３２】図３に示す実施態様では、粗粒状化綿３の
回転ふるい１内での飛散，分布の状態が第１の実施態様
に比して若干低下するが、圧搾空気の噴射を全く行わな
い場合の図４に模型的に示す場合に比し、非繊維化物１
６の除去は著しく向上する。

【００３３】勿論、噴射パイプ７，１７を回転ふるい１
の内外部に併設してもよい。

【００３４】

【具体的実施例】鉄鋼スラグ９０重量％，珪石１０重量
％からなる原料を電気炉で溶融し、出湯温度約１５００
゜Ｃ、出湯量約１ｔｏｎ／ｈｒ、高速４ホイールスピン
ナーで繊維化し、続いてサクション方式による集綿コン
ベアーで集綿し、ピッカー設備による解繊と空気輸送し
、処理能力１ｔｏｎ／ｈｒのグラニュレーターで５０〜
１００ｍｍに粗粒状化綿とした。

【００３５】他方、回転ふるいを小径０．５ｍ、大径１
ｍ、長さ４ｍとし、ふるい面をステンレス製ワイヤーメ
ッシュの目空き５ｍに構成した。

【００３６】この回転ふるいに対し、噴射オリフィス径
１．４ｍｍ、噴射オリフィス個数２５本、噴射パイプ径
２５ｍｍ（ＳＳ製）、制御装置１２としてパルス発生装
置（三菱電気株式会社製マイクロシーケンサーＦ１ー６
０ＭＲ）、開閉バルブ１０として電磁弁（株式会社ベン
社製ＰＳー１２呼径）、エアーコンプレッサー（岩田塗
装機工業株式会社製ＣＳＤー７５Ｐ）、エアータンク（
容量１００リットル、噴射空気量９００リットル／ｍｉ
ｎ）からなるパルス型エアー噴射装置の噴射パイプを、
回転式ふるいの外周から約１０ｃｍ離し、かつ回転ふる
いの中心軸線と噴射パイプの中心軸線とを含む仮想平面
が、回転ふるいの中心軸線を通る仮想水平面と交叉する
角度を２０度として固定配置した。

【００３７】前述の回転ふるいに対し、前記粗粒状化綿
を８５０Ｋｇ／ｈｒの割合で小径側から投入し、回転速
度２０ｒｐｍ、圧搾空気を噴射時間２秒、噴射間隔２秒
、圧搾空気量９００リットル／ｍｉｎ、粗粒状化綿の回
転ふるい内の滞溜時間、すなわち処理時間を２分として
粒状化を行った。

【００３８】比較例として、圧搾空気の噴射を行わず、
他の条件はすべて前記具体的実施例と同一として粒状化
を行った。

【００３９】前述の具体的実施例と比較例との非繊維化
物の除去率と、得られた粒状綿のサイズとは表１に示す
ごとくであった。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１から明らかなごとく、本発明の方法，
装置によると、微細な非繊維化物の除去が著しく良好で
あり、比較的粒度の揃った粒状化綿が得られることが明
らかに認められる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１の発明によると、非繊維化物の
除去が回転ふるいで除去可能な大きさの全域にわたり、
そのほとんどの量を除去でき、かつ比較的粒度の揃った
粒状綿をうることができ、非繊維化物の少ない高品質の
粒状綿を提供することにより、この粒状綿を使用する天
井板，耐火被覆材等の品質を向上させ、コストを下げう
る等の効果を奏する。

【００４３】請求項２，請求項３および請求項４の発明
によると、従来の回転ふるいに、圧搾空気の噴射オリフ
ィスを有する噴射パイプと、圧搾空気の供給回路と、該
回路の開閉バルブの制御装置とを組み付けるのみで足り
、構造が簡単となり、しかも高能率に非繊維化物の少な
い粒度の揃った粒状綿を製造できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装置の実施の一例の要部を模型的
に示す斜視図である。

【図２】図１に示す回転ふるいの作用を示す軸線と直交
する模型的縦断面図である。

【図３】別の実施態様の図２と同様の縦断面図である。

【図４】従来装置の回転ふるいの作用を示す図２と同様
の縦断面図である。

【符号の説明】

１　　回転ふるい ３　　粗粒状化綿 ７　　噴射パイプ １０　　開閉バルブ １１　　供給回路 １２　　制御装置 １３　　噴射オリフィス １４　　外周面 １９　　内周面 Ｂ　　最下部 Ｃ　　最上部 Ｄ　　移動する範囲

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　無機質繊維の粒状化と非繊維化物の除
   去とを同時に行うトロンメル装置の回転ふるい中に、無
   機質繊維の粗粒状化綿を投入したのち、前記回転ふるい
   の内部および外部の、少なくともいずれか一方の周面の
   、円周方向における所定幅で、母線方向に連続する部位
   に向け、圧搾空気をパルス状に噴射することを特徴とす
   る無機質繊維の粒状化方法。
2. 【請求項２】　　無機質繊維の粒状化と非繊維化物の除
   去とを同時に行うトロンメル装置の回転ふるいの外部に
   圧搾空気の噴射パイプが配設されており、該パイプの噴
   射オリフィスは、前記回転ふるいの外周面が、回転方向
   において、最下部から最上部へ移動する範囲内の該外周
   面の一部に向って開口され、かつ該外周面の母線方向の
   略全長にわたり、所定間隔を存して列設されていると共
   に、圧搾空気の供給回路には、開閉バルブと、該バルブ
   を設定間隔で開閉する制御装置とが組み込まれている無
   機質繊維の粒状化装置。
3. 【請求項３】　　無機質繊維の粒状化と非繊維化物の除
   去とを同時に行うトロンメル装置の回転ふるいの内部に
   、圧搾空気の噴射パイプが配設されており、該パイプの
   噴射オリフィスは、前記回転ふるいの内周面が、回転方
   向において、最下部から最上部へ移動する範囲内の該内
   周面の一部に向って開口され、かつ該内周面の母線方向
   の略全長にわたり、所定間隔を存して列設されていると
   共に、圧搾空気の供給回路には、開閉バルブと、該バル
   ブを設定間隔で開閉する制御装置とが組み込まれている
   無機質繊維の粒状化装置。
4. 【請求項４】　　無機質繊維の粒状化と非繊維化物の除
   去とを同時に行うトロンメル装置の回転ふるいの内部と
   外部とに、それぞれ圧搾空気の噴射パイプが配設されて
   おり、該パイプの噴射オリフィスは、前記回転ふるいの
   内周面および外周面が、回転方向において、最下部から
   最上部へ移動する範囲内の該内周面と外周面との各一部
   に向って開口され、かつ内周面と外周面との各母線方向
   の略全長にわたり、それぞれ所定間隔を存して列設され
   ているとともに、圧搾空気の供給回路には、開閉バルブ
   と、該バルブを設定間隔で開閉する制御装置とが組み込
   まれている無機質繊維の粒状化装置。