JPH08243422A

JPH08243422A - 粉砕器

Info

Publication number: JPH08243422A
Application number: JP4802095A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Miyoshi; 保男三好
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1995-03-08
Filing date: 1995-03-08
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】分析のためポリマーを粉砕するのに用いら
れ、粉砕効率がよく、粒度の細かな粉砕が短時間で行え
るような粉砕器を提供する。【構成】容器底部の隅はＲ状をなしてポリマーが滞
留しないようにしてある。回転刃１４は厚みのある平板
状で剛性を有し、回転時にポリマーと当たる側のエッジ
が刃１４ａとして形成され、容器底部との間の間隙はポ
リマーのサイズより小さくしてある。回転刃１４より上
方の容器内壁には、半周にわたって螺旋状をなす邪魔板
１５と、斜め上向きに突出する邪魔板１６が設けてあ
る。蓋は下面に円柱を斜めに切断した形状の当て板を有
している。邪魔板１５、１６と当て板は遠心力によって
上昇しようとするポリマーを押し下げ、回転刃１４の刃
１４ａと接触させ易くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉砕器、ことに熱可塑
性ポリマーのような固形物を粉砕するのに適した粉砕器
に関する。ポリマーなどの固形物の試料を分析するとき
には、前処理として試料を粉砕することがしばしば行わ
れ、粉砕に際しては、試料の物性変化が生じないように
することが望まれる。物性値が変化すると、分析精度が
悪くなることがあるからである。そこで、ポリマーを分
析のため微細化するときには通常、ニッパーなどの道具
を用いて手作業により細かく刻む方法が専ら用いられて
いる。

【０００２】固形物を単に粉砕するだけでよい場合に
は、コーヒーミルを利用した方法が安価で簡便である。
このコーヒーミルは一般に図１に示すように、円形断面
の容器１と、モータ２によって回転駆動される軸３と、
軸３に固着され、両端に上向きに屈曲する刃を備えた羽
根４とからなる構造を有し、容器１に入れた固形物を羽
根の高速回転で発生した遠心力により飛ばし、羽根の両
端の刃でカットして砕く仕組みとなっている。

【０００３】上述するようなコーヒーミルを用いてポリ
マーを粉砕する場合、ポリマーは比重が軽いため、遠心
力により回り込みながら上方に飛ばされて容器の上部隅
に集まり、そのため刃への接触が少なくなって粉砕効率
が低下し、粒度も粗い。粉砕時間を長くすると、粒度は
多少細かくなるが、ポリマー同志やポリマーと容器との
摺擦による摩擦熱により、ポリマー組成に物性変動を生
じ易くなる欠点があり、とくに熱可塑性ポリマーのよう
に、加熱により軟化及び物性変化が生じ易くなるような
ものゝ粉砕には適さない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、粉砕効率が
よく、粒度の細かな粉砕が可能な粉砕器を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題の解決手段】本発明はそのため、容器と、容器内
でモータによって回転駆動される軸に固着され、刃を備
えた羽根と、容器に開閉可能に取着される蓋とよりなる
粉砕器において、容器内壁の１ないし複数カ所に容器内
方に突出する邪魔板を設けたもので、この邪魔板は、好
ましくは羽根の回転方向に沿って次第に低くなるように
形成される。

【０００６】別の発明では、上記粉砕器の蓋が傾斜した
下面、好ましくは羽根の回転方向に沿って次第に低くな
るように形成される傾斜面を有する。本発明はより好ま
しくは、容器内壁に邪魔板を設けた上記発明と組み合わ
せて用いられる。上記各発明で用いられる羽根は、好ま
しくは厚みのある平板より形成され、回転時に被粉砕物
と当たる側のエッジが刃として形成される。羽根はま
た、好ましくは容器底面との間隙が被粉砕物のサイズよ
り小さくなるようにされる。

【０００７】本発明で用いられる容器は、好ましくは底
部隅がＲ状に形成される。

【０００８】

【作用】容器内壁に邪魔板を設けることにより、ポリ
マーのような比重の軽い被粉砕物でも邪魔板に当たって
上昇が妨げられ、刃と当たる機会が多くなる。邪魔板を
回転方向に沿って次第に低くなるように形成すれば、遠
心力により回り込みながら上昇しようとする被粉砕物が
邪魔板によって次第に押え込まれ、刃に当たるようにな
る。

【０００９】蓋の下面を傾斜させることにより、上昇し
た被粉砕物が蓋の下面で押し下げられ、刃と接触し易く
なる。蓋の下面を回転方向に沿って次第に低くなるよう
に形成すれば、被粉砕物の遠心力の作用によって回り込
むのに伴い、次第に押し下げられ、刃とより接触し易く
なる。羽根と容器底部との間隙を被粉砕物のサイズより
小さくすれば、羽根と容器底部との間への被粉砕物の噛
み込みを防止することができる。

【００１０】容器底部の隅をＲ状に形成すれば、被粉砕
物や粉砕物の滞留を防ぐことができる。本発明の粉砕器
は、固形物一般の粉砕に使用することができるが、被粉
砕物が刃と接触し易くなって粉砕効率がよく、粒度の細
かな粉砕が短時間で行えるため、発熱が少なく、したが
って加熱により軟化及び物性変化が生じるような、例え
ば熱可塑性ポリマーの粉砕に適する。粉砕時には、冷却
のため粉砕器を冷却手段、例えば冷却水や液体窒素に浸
たしたり、ドライアイスで冷却するのが望ましい。

【００１１】図２及び図３に示す粉砕器は、円形断面の
容器１１と、容器内においてモータ１２により回転駆動
される軸１３に固着される回転刃１４と、回転刃１４よ
り上方の容器内壁に２ヶ所、内方に突出して設けられる
邪魔板１５、１６と、容器１１に被せられ、面板１７を
備えた蓋１８とよりなる構造を有し、容器底部は隅がＲ
状に形成され、回転刃１４は図３に示すように、厚みの
ある平板状で、両端が先細り状に形成され、回転時に被
粉砕物と当たる側のエッジが刃１４ａとして形成されて
いる。

【００１２】邪魔板１５は、容器内壁に一定巾で、半周
にわたって回転方向に沿って次第に下がるように螺旋状
に形成され、また邪魔板１６は巾が狭く、邪魔板１５の
高部側寄りに斜め上向きに突出して設けられている。な
お、蓋１８の面板１７は遠心力による被粉砕物の上昇を
押さえるためのものである。図４は、蓋の別の例を示す
もので、下面に円柱を軸心に対し、斜めに切断した形状
の当て板１９を固着したものである。

【００１３】実験例１図２及び図３に示すサイズ（単位はmmであり、Ｒは容器
１１の円周長さを示す）の粉砕器を冷却のため、冷却水
（水温１〜５℃）を入れたタンクに蓋１８が露出し、容
器１１が漬かった状態で浸し、蓋１８を開けた容器内に
ポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂の原料であるポ
リマーを２．００ｇ採取して入れたのち、モータ１２の
回転数を２４０００ｒｐｍ（線速２４ｍ／ｓｅｃ）に上
げて、５、１０、３０或いは６０秒間粉砕した。そして
各粉砕時間ごとに粉砕して得られたポリマーを４００μ
m メッシュの篩に掛け、篩を通ったポリマーの割合を調
べた。その結果を図５に示す。

【００１４】比較例１図２及び図３に示す粉砕器において、邪魔板１５、１６
を外し、回転刃１４を図１に示すような羽根３に代える
と共に、蓋１８より面板１７を外した図１に示す従来タ
イプの粉砕器を用い、実験例１で用いたと同じポリマー
を２．００ｇ採取して容器に入れ、実験例１と同じ条件
で１０、２０或いは６０秒間粉砕した。粉砕後、実験例
１と同様にして４００μm 以下のポリマーの割合を調べ
た。その結果を図５に示す。

【００１５】図５に見られるように、比較例１では、２
ｇのポリマーを粉砕するのに６０秒間粉砕しても４００
μm 以下の割合が５．５％にしか過ぎなかったのに対
し、実験例１による場合、１０秒間粉砕しただけで４０
０μm 以下の割合が８５％に達し、粉砕時間をそれ以上
多くしても、４００μm 以下の割合にほとんど変わりが
なかった。この結果、２ｇの上記ポリマーを粉砕するの
には、１０秒間で十分であることが分かった。

【００１６】実験例２粉砕時間を３０秒或いは６０秒とし、各時間ごとに容器
内へのポリマーの投入量を２．５、３或いは４ｇと変え
て実験例１と同じ条件で粉砕を行った。そして粉砕後、
実験例１と同様にして４００μm 以下の割合を調べた。
その結果を図６に示す。

【００１７】図６に見られるように、３０秒間粉砕する
と、２．５ｇまでポリマーの投入量を増やしても４００
μm 以下の割合を８０％程度に維持することができた。実験例３容器内へのポリマーの投入量を４ｇとし、１０秒間粉砕
しては６０秒間休止する操作を繰返して粉砕後の４００
μm 以下のポリマーの割合を調べた。その結果を図７に
示す。

【００１８】図７に見られるように、上記粉砕を８回繰
り返したところで、４００μm 以下の割合を８０％以上
とすることができ、４ｇのポリマーでも粉砕─休止を繰
返して行うことで粉砕が十分に行えることが分かった。

【００１９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され、次のよ
うな効果を奏する。容器内壁に邪魔板を設けたり、蓋下
面を傾斜させることにより、遠心力によって回転しなが
ら上昇しようとする被粉砕物の上昇が妨げられ、刃と接
触し易くなって粉砕効率が上昇するため、短時間で粒度
の細かな粉砕が行われるようになり、発熱による温度上
昇も少なくなる。

【００２０】また邪魔板又は蓋下面を羽根の回転方向に
沿って次第に低くなるように形成することにより、被粉
砕物が遠心力によって回り込む際、次第に下がって刃と
接触するようになり、粉砕効率がより向上する。また羽
根を厚みのある平板として形成することにより、羽根の
剛性が増し、被粉砕物の粉砕が円滑に行われるようにな
る。

【００２１】また羽根と容器底面との間隙を被粉砕物の
サイズより小さくすることにより、羽根と容器底面との
間への被粉砕物の噛み込みが防止され、噛み込みによる
発熱を防止することができると共に、粉砕を安定して確
実に行うことができる。また更に容器の底隅をＲ状にす
ることにより、隅への被粉砕物や粉砕物の滞留を防止す
ることができる。

【００２２】また、本発明の粉砕器によれば、発熱が少
ないため、熱可塑性ポリマーの粉砕に使用しても軟化や
物性変化が生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の粉砕器の概略的な縦断面図。

【図２】本発明に係る粉砕器の概略的な縦断面図。

【図３】図２に示す粉砕器の蓋を外した容器の横断面
図。

【図４】蓋の別の態様を示す斜視図。

【図５】粉砕時間と４００μm 以下の粒度割合の関係
を示すグラフ。

【図６】粉砕量と４００μm 以下の粒度割合の関係を
示すグラフ。

【図７】粉砕回数と４００μm 以下の粒度割合の関係
を示すグラフ。

【符号の説明】

１１・・容器１２・・モータ１３・・軸１４・・回転刃１５、１６・・邪魔板１７・・面板１８・・蓋

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器と、容器内でモータによって回転駆
動される軸に固着され、刃を備えた羽根と、容器に開閉
可能に取着される蓋とよりなる粉砕器において、容器内
壁の１ないし複数カ所に容器内方に突出する邪魔板を設
けたことを特徴とする粉砕器。
【請求項２】容器と、容器内でモータによって回転駆
動される軸に固着され、刃を備えた羽根と、容器に開閉
可能に取着される蓋とよりなる粉砕器において、上記蓋
が傾斜した下面を有することを特徴とする粉砕器。
【請求項３】蓋が傾斜した下面を有する請求項１記載
の粉砕器。
【請求項４】邪魔板又は蓋下面は、羽根の回転方向に
沿って次第に低くなるように形成される請求項１ないし
３のいずれかの請求項に記載の粉砕器。
【請求項５】羽根は、厚みのある平板として形成さ
れ、回転時に被破砕物と当たる側のエッジが刃として形
成される請求項１ないし４のいづれかの請求項に記載の
粉砕器。
【請求項６】羽根は、容器底面との間隙が被破砕物の
サイズより小さくされる請求項１ないし５のいづれかの
請求項に記載の粉砕器。
【請求項７】容器は、底部隅がＲ状に形成される請求
項１ないし６のいづれかの請求項に記載の粉砕器。
【請求項８】熱可塑性ポリマーの粉砕に用いられる請
求項１ないし７のいづれかの請求項に記載の粉砕器。