JPH0631107A

JPH0631107A - 溶剤抽出・溶剤回収装置

Info

Publication number: JPH0631107A
Application number: JP4186897A
Authority: JP
Inventors: Norikazu Shindo; 典一神藤; Tomoyuki Sekine; 知幸関根
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1992-07-14
Filing date: 1992-07-14
Publication date: 1994-02-08

Abstract

(57)【要約】【構成】装置は、油脂類含有物及び揮発性溶剤を収容
し、且つ、蒸気抽出及び浸漬抽出可能な加熱設備を備え
た抽出槽１と；抽出槽１から溢れた抽出液を収容し且つ
前記抽出液のうち溶剤分を気化させることのできる加熱
設備を備えた回収槽２と；回収槽２内から流入した気化
溶剤を収容し且つそれを凝縮・液化することのできる冷
却器３と；冷却器３内から流入した溶剤を収容し、且
つ、抽出槽に溶剤を供給することのできる集合槽４と；
回収槽２及び抽出槽１と連結され、抽出槽１に溜まった
抽出物を収容することのできる汚液槽５とを含む。抽出
槽１と回収槽２は二重構造になっており温湯又は加熱湯
を収容できるものであることが好ましい。【効果】溶剤抽出（脱脂）法を使用した場合に焼結体
に生じ得る亀裂などの結果の発生を従来より回避しう
る。また、溶剤の再生・回収を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属粉末若しくはセラ
ミック粉末又は動植物中に含まれる油脂類を除去する溶
剤抽出及び溶剤回収装置に関する。特に、本発明は、溶
剤の再生使用を可能とする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉末冶金工程においては、金属粉末等と
油脂類のバインダーとからなるグリーンボディーは焼結
前に実質的に殆どバインダーを除去する必要がある。油
脂類は有機物であるため、脱脂工程で殆ど完全に除去す
ることができないと、焼結体に膨れ又は亀裂のような欠
陥が生じその結果としてその機械的強度の劣化を招き、
更には、残留バインダーが焼結体中に含まれる炭素の含
有量を狂わせ、その焼結体の耐食性、磁気特性、機械的
性質等の劣化を招きうるためである。そのため、従来か
ら、グリーンボディーを加圧加熱したり、常圧加熱した
り、溶剤に浸漬させたりして、焼結前に、バインダーを
グリーンボディーから脱脂除去していた。種々の方法の
うち、溶剤抽出方法は、バインダーをかなりの割合まで
完全にグリーンボディーから除去できるという利点があ
る。しかしながら、加熱脱脂方法によって溶剤とバイン
ダーとの混合物からバインダーを除去する場合は膨張し
易い。バインダーは固体状で通常存在するので、グリー
ンボディー中を移動することは容易ではなく、該混合物
は益々膨張し易くなる。膨張する力が粒状材料の形態を
保持する力より大きくなると、バインダー除去工程にお
いてまた焼結に至る工程において、グリーンボディーに
亀裂等が生じる可能性が高くなる。そのため、従来で
は、加熱脱脂法を使用した場合には、亀裂や膨れのよう
な欠陥が焼結体に生じ易かった。寸法精度の高い焼結体
を製造しようとする場合には、このような欠陥は特に許
容し難いものである。

【０００３】なお、焼結品に限らず、食品分野において
も、動植物に含まれる油脂類をその動植物自体の形状を
損なわずに脱脂することが求められる場合もある。

【０００４】更に、経済性を考慮すると、溶剤は油脂類
から分離・回収して再利用することが望ましい。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】それ故、本発明は、
溶剤抽出法を使用した場合に焼結体等に生じ得る上記欠
陥の発生を回避することを可能とし、且つ、溶剤の再生
・回収を可能とする溶剤抽出・溶剤回収装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、油脂類含有物
及び揮発性溶剤を収容し、その油脂類の一部を前記溶剤
の蒸気によって蒸気抽出し且つその油脂類の残りを前記
溶剤によって浸漬抽出することのできる加熱設備を備え
た抽出槽１と；抽出槽１と連結され、抽出槽１から溢れ
た抽出液を収容し、且つ、前記抽出液のうち溶剤分を気
化させることのできる加熱設備を備えた回収槽２と；回
収槽２と連結され、回収槽２から流入する気化溶剤を収
容し、それを凝縮・液化することのできる冷却器３と；
冷却器３及び抽出層１と連結され、冷却器３から流入し
た溶剤を収容し、且つ、抽出槽に溶剤を供給することの
できる集合槽４と；回収槽２及び抽出槽１とそれぞれ連
結され、前記抽出槽１に溜まった抽出物を収容すること
のできる汚液槽５；とを含む溶剤抽出・溶剤回収装置に
関する。

【０００７】油脂類含有物は金属粉末、セラミック粉末
若しくはサーメット粉末と油脂類との混合物を含むも
の、又は、動植物であるのが好ましい。

【０００８】油脂類含有物及び溶剤を収容できる前記抽
出槽１と抽出液を収容できる前記回収槽２は二重構造に
なっており、温湯又は加熱湯を収容することができるも
のであるのが好ましい。

【０００９】油脂類含有物には金属粉末、セラミック粉
末若しくはサーメット粉末と油脂類との混合物、又は、
動植物類が含まれる。一連の粉末冶金工程中の脱脂工程
に使用されるバインダーは特に本発明の装置を使用して
脱脂することを意図されるものであるが、かかるバイン
ダーは、ポリエチレン（ＰＥ）系樹脂、ポリプロピレン
（ＰＰ）系樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）、ポリスチレン−アクリレート共重合体（ＥＥ
Ａ）、ポリスチレン系樹脂、ポリビニール・アルコール
系樹脂、アルリル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエス
テル系樹脂、ポリアミド系樹脂、メタクリル酸エステル
共重合体、オレフィン系共重合体などからなるポリマー
類；バラフィンワックス、マイクロクリスタリン・ワッ
クス、ロージン、カルナウバワックス、ヘキストワック
ス、変性ワックスなどのワックス類；ピーナッツ等の植
物油、鉱物油などの油類；ステアリン酸、フタール酸エ
ステル、ジブチルフタレートなどの表面活性剤、ＰＭＣ
などの酸化防止剤が含まれている。

【００１０】また、溶剤としては、フレオンＴＦ、ヘキ
サン（ノルマルヘキサン）、メチレンクロライド、トリ
クロールエチレン等の使用が含まれる。

【００１１】

【作用】このように構成される本発明の装置を使用すれ
ば、抽出槽の内部にある油脂類含有物の油脂類の一部が
溶剤の蒸気によって蒸発抽出され、引き続いて、残りの
油脂類が該溶剤によって浸漬抽出される。

【００１２】また、抽出液は、回収槽の内部で加熱され
て、蒸発溶剤と抽出物とに分離され、蒸発溶剤は冷却器
内で凝縮・液化されて、再利用可能となる。

【００１３】

【実施例】この発明の一実施例を、以下図１に基づいて
詳述する。

【００１４】図１に示されている装置は、本発明の範囲
に含まれる溶剤抽出・回収装置であり、蒸気抽出及び浸
漬抽出が行われる抽出槽１、抽出液の回収及び溶剤の分
離が行われる回収槽２、溶剤の凝縮・液化が行われる冷
却器３、溶剤の収容・供給が行われる集合槽４、汚液が
収容される汚液槽５、これらを連結する配管系を含む。

【００１５】抽出槽１は、その内部に、溶剤と油脂類を
抽出するべき油脂類含有物を数段にセットされた治具皿
（図示はしていない）の上に置いて収容できるようにな
っており、且つ、パッキンの付いた上蓋１ａを備え、そ
れが締められると内部の物を密封状態に保持できるよう
になっている。該抽出槽１は、その底部及び側面部が外
壁・中間壁・内壁からなり、該外壁と該中間壁との間に
温湯を収容できる、即ち温浴可能な構造になっている。
この構造部分は加熱恒温水槽（図示はしていない）と連
結されており、該水槽から加熱水を受け取り且つ排出し
て温湯の温度を所定の温度に保持しながら抽出槽１内に
収容されている溶剤及び油脂類含有物を加熱する。該水
槽は、３．５ｋＷ、２５２６ｋｃａｌ／ｈのヒーターを
備えている。抽出液の移動を円滑にするために、抽出槽
１は回収槽２より上に位置するのが好ましい。

【００１６】回収槽２は、導管６を通して抽出槽１と連
結されており、且つ、抽出槽１から流入してきた流体を
収容できるものである。また、回収槽２は、その底部及
び側面部が外壁・中間壁・内壁からなり、該外壁と該中
間壁との間に温湯を収容できる、即ち温浴可能な構造に
なっている。この構造部分は加熱恒温水槽（図示はして
いない）と連結されており、該水槽から加熱水を受け取
り且つ排出して温湯の温度を所定の温度に保持しながら
回収槽２内の流体を加熱する。該水槽は、３．５ｋＷ、
２５２６ｋｃａｌ／ｈのヒーターを備えている。

【００１７】冷却器３は、導管７を通して回収槽２と連
結されており、回収槽２から流入してきた蒸気を収容で
きるものである。また、冷却器３は、低温恒温水槽（図
示はしていない）と連結されており、該水槽から冷水を
受け取り且つ排出して内部にある蒸気を冷却できるもの
である。該水槽は、１．５ｋＷ、３４５０ｋｃａｌ／ｈ
の冷凍機を備えている。水温の制御は、戻ってきた冷水
を戻り水温警報センサーによって検知した上で行われ
る。

【００１８】集合槽４は、導管８を通して冷却器３と連
結されており、冷却器３から流入してきた流体を収容で
きるものである。また、集合槽４は、導管９を通して抽
出槽１と連結されており、導管９を通して抽出槽１に流
体を供給できる構造になっている。集合槽４上方には、
冷却水を利用した冷却器１２が設けられ、汚液槽５内の
液体から発生する蒸気を収容すると共に、集合槽４に収
容された溶剤は未だ熱を保有しているために該液体から
蒸気が発生し、従って蒸気冷却器１２にはかかる集合槽
４から発生する蒸気をも収容する。集合槽は、好ましく
は溶剤（液体）の全量を収容できる大きさを有する。

【００１９】汚液槽５は、抽出槽１と導管１１で連結さ
れ、導管１１を通じて抽出槽１内の液体を収容可能と
し、また回収槽２と手動ポンプを介して導管１０で連結
され、手動ポンプにより汚液槽内の液体を回収槽２に供
給可能とする。従って、汚液槽５は抽出槽１より大きめ
の大きさを有するのが好ましい。

【００２０】次に、図１に示した装置の動作について述
べる。

【００２１】抽出槽１の内部に、溶剤と油脂類を抽出す
るべき油脂類含有物、例えば、金属粉末と油脂類からな
るバインダーとの混合物であるグリーンボディーを数段
にセットされた治具皿の上に置かれる。次に、パッキン
の付いた上蓋が締められて内部が密閉状態にされる。続
いて、集合層４から導管９を通して溶剤の一例であるヘ
キサンがクリーンな状態で抽出槽１にその底部から供給
される。抽出槽１に溶剤を送り込むためにエアーポンプ
１８が使用される。エアーの圧力は圧力調節弁１９で調
整されるが、約１．３ｋｇ／ｃｍ²程度が好ましい。流
入した溶剤は、最下段の治具皿の直下まで満たされると
センサー１３が働き自動的に供給が停止される。その
間、抽出槽１の内部では、溶剤は温浴により加熱され蒸
気状態にあり、その蒸気と油脂類が接触することによる
蒸気抽出が進行している。蒸気抽出中に溶剤が所定量を
下回ることのないよう、溶剤の量が一定量より少なくな
るとセンサー１３が働いてエアーポンプ１８が駆動し、
常にクリーンな溶剤が集合槽４より抽出槽１に供給され
るようになっている。なお、流量は流量計１７によって
調整されている。蒸気抽出を時間で検出し、その終了
後、エアーポンプ１８が自動的に働いて所定の送り速度
で溶剤が集合槽４から抽出槽１にグリーンボディーが溶
剤中に完全に浸漬するように供給される。溶剤の供給量
が一定となるよう、溶剤の量が一定量より少なくなると
センサー１４が働いてエアーポンプ１８が駆動し、常に
クリーンな溶剤が集合槽４より抽出槽１に供給されるよ
うになっている。抽出槽１の内部では、該溶剤と油脂類
が接触することにより浸漬抽出が進行している。温湯の
温度は、加熱恒温水槽と電気的に連結された温度計１５
によって逐次測定され、所定の温度に保たれる。

【００２２】抽出の結果得られた抽出液は抽出槽１の上
部にあるオーバーフローまで達すると溢れた分は回収槽
２に導かれる。回収槽２は予め温浴により該溶剤の蒸発
温度以上に加熱されている。そのため、回収槽２に流入
した抽出液のうち溶剤分は気化される。温湯の温度は、
加熱恒温水槽と電気的に連結された温度計１６によって
逐次測定され、所定の温度に保たれる。気化した溶剤
は、導管７を通って冷却器３に導かれ、その中で冷却さ
れて凝縮・液化される。液化された溶剤は、導管８を通
して集合槽４に導かれる。処理終了後に回収槽２の底部
が外されて、回収槽２の底に溜まった抽出物（主として
ワックス類）は取り除かれる。なお、抽出終了後、抽出
槽１の下部にある汚液弁２０が手動で開かれ、Ｎ₂ガス
が抽出槽１に導入される。抽出槽１に溜まっていた抽出
物はＮ₂ガスの圧力で押し出され、導管１１を通して汚
液槽５に導かれる。なお、Ｎ₂ガスの圧力は約０．３ｋ
ｇ／ｃｍ²が好ましい。抽出槽１の内部が完全にパージ
され更に完全に乾燥されるまで、Ｎ₂ガスは送り続けら
れる。乾燥したか否かは目視で判断される。その後、上
蓋が開けられて、脱脂後の処理物が取り出される。その
後、汚液槽５に溜まっている抽出液は手動ハンドルで回
収槽２に導かれて蒸留されて、分離された溶剤は再び再
利用される。集合槽４及び汚液槽５はそれぞれ冷却器１
２と連結されており、内部にある溶剤と汚液から発生す
る蒸気は冷却されて集合槽４に戻る。溶剤等が外部へ揮
散するのを防ぐためである。

【００２３】

【発明の効果】本発明の装置によれば、焼結体を亀裂や
膨れの発生を極力押さえ得た状態で製造することを可能
とする。また、溶剤の再利用を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の溶剤抽出及び溶剤回収装置
を示す。

【図２】本実施例の抽出槽への液体量制御ブロック図で
ある。

【符号の説明】

１抽出槽２回収槽３冷却器４集合槽５汚液槽６、７、８、９、１０、１１導管１２冷却器１３、１４センサー１５、１６温度計１７流量計１８エアーポンプ１９圧力調整弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油脂類含有物及び揮発性溶剤を収容し、
その油脂類の一部を前記溶剤の蒸気によって蒸気抽出し
且つその油脂類の残りを前記溶剤によって浸漬抽出する
ことのできる加熱設備を備えた抽出槽１と；抽出槽１と
連結され、抽出槽１から溢れた抽出液を収容し、且つ、
前記抽出液のうち溶剤分を気化させることのできる加熱
設備を備えた回収槽２と；回収槽２と連結され、回収槽
２から流入する気化溶剤を収容し、それを凝縮・液化す
ることのできる冷却器３と；冷却器３及び抽出層１と連
結され、冷却器３から流入した溶剤を収容し、且つ、抽
出槽に溶剤を供給することのできる集合槽４と；回収槽
２及び抽出槽１とそれぞれ連結され、前記抽出槽１に溜
まった抽出物を収容することのできる汚液槽５；とを含
む溶剤抽出・溶剤回収装置。
【請求項２】油脂類含有物は金属粉末、セラミック粉
末若しくはサーメット粉末と油脂類との混合物を含むも
のである請求項１に記載の装置。
【請求項３】油脂類含有物は動植物類を含むものであ
る、請求項１に記載の装置。
【請求項４】油脂類含有物及び溶剤を収容できる前記
抽出槽１と抽出液を収容できる前記回収槽２は二重構造
になっており、温湯又は加熱湯を収容することができる
ものである、請求項１に記載の装置。