JPH08332402A - 粒子状材料の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉粒体状材料の微粉砕、粉粒体材料と液状物
質との混合分散などを短時間で行う。 【解決手段】 容器に設けた、メインシャフトに間隔を
置いて設けた碗状の突出部を有する押え板の先端部に複
数のサブシャフトを周設し、該サブシャフトに複数のリ
ング状部材を遊嵌し、下部に攪拌羽根を設け、リング状
部材の外周面が前記容器の内周面に当接する装置に、処
理物を容器１内に投入し、メインシャフト４を回転させ
ることにより、リング状部材９の外周面を容器内周面２
に沿って回転させ、上記攪拌羽根１０とリング状部材９
の回転とにより、上記処理物を攪拌しながら容器内周面
２に押し付け、さらに該内周面２に沿って上昇させた
後、容器の中心部に戻す処理物の対流運動を形成し、処
理物をリング状部材９の外周面と容器内周面２との間に
挾み、処理物に繰り返しリング状部材９の圧縮力，剪断
力を付与する粒子状材料の処理方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粒子状部材処理装
置を用いておこなう粉粒体材料の粉砕、粉粒体材料と液
体との混合、及び顔料・塗料等、特に粘性の高いスラリ
ー状物質の均一分散に関する粒子状材料の処理方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記粉粒体材料の粉砕装置、及び
各種分散装置としては、かなりの数の装置が知られてい
る。その中で、粉粒体材料をサブミクロン程度に粉砕可
能な装置としては、特開昭５８−１７８５１号公報に記
載されている装置がある。この装置は、円筒状の内面を
有するハウジングを備え、そのハウジング内に、モータ
ーによって駆動するシャフト、そのシャフトに固定され
ている一対の駆動プレート、その両駆動プレートに固定
されて上記シャフトに平行で、ワイヤーロープのように
ある程度可撓性を有する軸、その軸に支持され、上記駆
動プレートに対して自由に回転し得る３本のローラーか
ら成る回転子アセンブリが配されている装置である。そ
してモーターによってシャフトを回転させると、主とし
てそれに伴う回転子アセンブリの回転による遠心力によ
り、可撓性を有する軸がたわむと共に、各ローラーがハ
ウジングの内面に押し付けられ、各ローラーはシャフト
の回転とは反対の方向に回転し、その各ローラーとハウ
ジングの内面との間に入った被処理物を挟み込んで、粉
砕等の処理を行う装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記装置におけるロー
ラーには、螺旋溝が形成されており、この螺旋溝は、上
側の駆動プレート上に供給された被処物を下方に搬送す
るための機構である。しかしながら、上記装置を粉砕機
として使用する場合は、図８（ａ）に示したように、ロ
ーラー１０１の外周面の一つの凸部１０２とハウジング
の内周面１０３との間に比較的大きな粒子を挟み込む
と、他の凸部１０２とハウジングの内周面１０３との間
に入った粒子には圧縮力、剪断力等を与えることができ
ず、また螺旋溝１０４に入っている粒子にも同様の力を
与えることはできない。従って、ローラー１０１の外周
面１０２を有効に使用することができない。また、当初
上記ローラー１０１の外周面１０２がハウジングの内周
面１０３に密接するように、その外径を均一に、かつそ
の外周面（凸部１０２）を平滑に仕上げておいたとして
も、長時間の使用により、あるいは摩耗性の強い被処理
物を処理する場合においては短時間の使用であっても、
上記ローラー１０１の凸部１０２は摩耗してその形状を
変え、その全面を有効に使用することができなくなる。
従って、被処理物を短時間で効率よく処理することがで
きなかった。本発明は、このような問題点を鑑み、粉粒
体材料の粉砕、粉粒体材料と液体との混合分散、及び顔
料、塗料等の均一分散を効果的に行うことのできる粒子
状材料の処理方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的に添い、本発明
は、内周面と底面とを有する容器中心に、回転するメイ
ンシャフトを立設し、該メインシャフトの長手方向に一
定の間隔を置いて固定された碗状の突出部を有する押え
板の先端部において、メインシャフトから等距離に複数
のサブシャフトを周設支持し、該サブシャフトに複数の
リング状部材をサブシャフトとの間に充分な間隙を設け
て遊嵌し、下側の押え板の下部に攪拌羽根を設け、リン
グ状部材の外周面が前記容器の内周面に当接することが
できる装置に、適当量の処理物を前記容器内に投入し、
メインシャフトを回転させることにより、リング状部材
の外周面を容器内周面に沿って回転させ、上記攪拌羽根
とリング状部材の回転とにより、上記処理物を攪拌しな
がら容器内周面に押し付け、さらに該内周面に沿って上
昇させた後、容器の中心部に戻す処理物の対流運動を形
成し、処理物をリング状部材の外周面と容器内周面との
間に挾み、処理物に繰り返しリング状部材の圧縮力，剪
断力を付与することによって上記課題を解決した。ま
た、本発明は、内周面と底面とを有する容器中心に、回
転するメインシャフトを立設し、該メインシャフトの長
手方向に一定の間隔を置いて固定された碗状の突出部を
有する押え板の先端部において、メインシャフトから等
距離に複数のサブシャフトを周設支持し、該サブシャフ
トに複数のリング状部材をサブシャフトとの間に充分な
間隙を設けて遊嵌し、下側の押え板の下部に攪拌羽根
を、上側の押え板の上方にジャマ板を各々設けると共
に、容器の底面に処理物の供給口を、容器の内周面の上
部に同排出口を各々設け、リング状部材の外周面が前記
容器の内周面に当接することができる装置に、上記供給
口から容器内に処理物を連続的に供給し、メインシャフ
トを回転させることにより、リング状部材の外周面を容
器内周面に沿って回転させ、上記攪拌羽根とリング状部
材の回転とにより、上記処理物を攪拌しながら容器内周
面に押し付け、さらに該内周面に沿って上昇させた後、
容器の中心部に戻す処理物の対流運動を形成し、処理物
をリング状部材の外周面と容器内周面との間に挾み、処
理物に繰り返しリング状部材の圧縮力，剪断力を付与す
ると共に、メインシャフトとジャマ板との間を通って排
出口から製品を連続的に排出することによって上記課題
を解消した。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１、図２に本発明の方法を実施
する装置の一例を示した。この装置は、回分式の粒子状
材料処理装置である。同図に基づいて本発明を詳細に説
明する。１は円筒状の容器で、この容器１は縦方向に中
心軸を有する内周面２を有し、この容器１内（処理室と
なる）には、図３に断面図で詳細に示した回転機構３が
収容されている。この回転機構３において、４は上記円
筒状の容器１と中心軸を同一とするメインシャフト、
５，５′はメインシャフト４の長手方向に一定の間隔を
置いて固定された一対の押え板、６はメインシャフト４
と平行かつ等距離に位置するように、両押え板５，５′
に固定されたサブシャフトである。上記押え板５，５′
は、円盤状の部材にサブシャフト６の本数と同じ数の腕
を突出して設けた形状としている。押え板５，５′の形
状を単なる円盤状ではなく、このように各腕と腕との間
に隙間を有する形状としたのは、これにより、容器１内
に投入された処理物の対流（混合）度合を向上させ、さ
らに上部の押え板５の上に乗る処理物の量を極力減らす
ことができるからである。上記サブシャフト６は比較的
長いボルト状の部材で、両押え板５，５′の腕状部の先
端部に設けられた貫通孔に通し、ナット７によって固定
されている。上記メインシャフト４の上端部には直接モ
ーター等の駆動源（以下、図示省略）を連設して、また
はプーリーを設け、Ｖベルトを介して、駆動源の回転を
メインシャフト４に伝達する構造になっている。

【０００６】８は上記サブシャフト６にわずかの間隙を
置いて嵌合されたカラー、９はカラー８に回転自在に備
えられた複数個のリング状部材である。図３に示したよ
うに、上記リング状部材９の内径はカラー８の外径より
も充分大きく、リング状部材９は、その外周面が容器１
の内周面２に接したとき、リング状部材９の内周面とカ
ラー８の外周面との間に、充分な間隙ａを有する構造で
あることが必要である。また、リング状部材９を、両押
え板５，５′の間に隙間なくギッシリ積めるのではな
く、リング状部材９の層の上面と上側の押え板５の下面
との間に、ある程度の余裕（リング状部材９の厚さによ
っても異なるが、２〜３枚程度の距離）を持たせておく
ことにより、各リング状部材９は各々、カラー８の周り
を自由に動くことができる。上記リング状部材９の形状
は、図４及び図５に示したように、平行な上下面をもつ
円筒状のもので、上下面と外周面が平滑な、いわゆるワ
ッシャーのような形状でもよく、また、必要に応じて粉
体材料の食い込み現象を促進させるために、外周面に各
種形状の曲面９ａを有する形状でもよい。下側の押え板
５′の下部に位置するメインシャフト４には、また必要
に応じて上側の押え板５の上部、及び／または両押え板
５，５′の中間に位置する（図示省略）メインシャフト
４には、容器１内に投入された処理物を攪拌するための
攪拌羽根１０，１０′が連設してある。

【０００７】１１はメインシャフト４の貫通孔を有する
上蓋で、この上蓋１１は、パッキン１２を挟んで容器１
のフランジ部１３に、ボルト、ナット等の緊結部材によ
って固定されている。１４はオイルシール、１５はオイ
ルシール１４を内設するための切欠き部を設けたオイル
シールホルダーである。この装置は、容器１の内周面２
に沿って回転するリング状部材９の圧縮力、剪断力等に
よって各種材料を処理する装置であるため、処理物がス
ラリー状物質であっても処理時間と共にその温度が上昇
する。ある種の樹脂には、スラリーの温度が４０℃を越
えると互いに融着するものもある。そこで、容器１の少
なくともその側面をジャケット構造１６とし、このジャ
ケット１６に冷媒の供給口１７、及び排出口１８を設
け、このジャケット１６内に各種冷媒を連続的に供給し
て、容器１の内部に投入された処理物を冷却するように
してある。上記装置は、通常上蓋１１を緊結部材（以
下、図示省略）によって架台等に取り付けておき、容器
１の下部に連接したジャッキ、またはエアシリンダー等
を作動させて、この容器１を上下させる構造になってい
る。

【０００８】図６、図７に本発明を実施する装置の他の
例を示す。この装置は、材料を連続的に処理することも
できる装置であり、前記実施例と同一部材については同
一符号を用いる。同図において、容器１の内周面２と底
面１９とのコーナー部２０は、この容器１に投入された
処理物がこのコーナー部２０に停滞しないように、曲面
にすることもできる。２１は容器１の内周面２に嵌設さ
れた円筒状部材である。本装置においてリング状部材９
は、メインシャフト４の回転に伴って回転する回転機構
３の遠心力を受けて、容器１の内周面２に強力に押し付
けられた状態で、この内周面２上をわずかな摺動を伴い
つつ、メインシャフト４の回転とは反対の方向に回転す
るので、すなわちリング状部材９と内周面２とが擦り合
って、この間に入った処理物を挟み込んで、粉砕等の処
理を行う装置であるため、上記容器１の内周面２及び、
リング状部材９が摩耗する場合がある。そこで、上記内
周面２に円筒状部材２１を嵌設することによって、円筒
状部材２１が摩耗してもこの部分だけの交換で済み、ま
た円筒状部材２１をセラミックス、超硬材料等の耐摩耗
性のある材質にすることによって摩耗を防止することが
できるので、摩耗粉が処理物に混入するのを防止するこ
とができる。

【０００９】図９にサブシャフト６とリング状部材９の
動きを示した。図９（ａ）に示すように、押え板５，
５′（図示省略）に固定されているサブシャフト６にリ
ング状部材９を備えただけの構造であると、このリング
状部材９の回転運動により、リング状部材９の内周面が
接する（摺動する）サブシャフト６の外周面が局部的に
摩耗する。そこで、図９（ｂ）に示すように、サブシャ
フト６にその外径よりわずかに大きい内径を有するカラ
ー８を嵌合し、このカラー８にリング状部材９を回転自
在に備えた構造にすることにより、サブシャフト６の摩
耗を防止することができる。一方、リング状部材９の回
転と共にカラー８もわずかではあるが回転するので、リ
ング状部材９とカラー８との接点は移動し、カラー８は
摩耗するとしても局部的摩耗ではなく、全外周面が均一
に摩耗するので、カラー８の交換頻度は少なくなり、ま
た、この部分だけの交換で済む。円筒状部材２１の場合
と同様に、カラー８をセラミックス、超硬材料等の耐摩
耗性のある材質にすることによって、摩耗を防止するこ
とができるので、摩耗粉が処理物に混入するのを防止す
ることができる。この場合、リング状部材９にも同一、
または類似する材質を用いることが好ましい。

【００１０】メインシャフト４への押え板５，５′の取
付け方法としては、メインシャフト４に嵌合するメイン
シャフトカラー２２，２２′によって、メインシャフト
４の長手方向に一定の間隔を置いて押え板５，５′を配
置し、メインシャフト４の先端部分に設けられた螺条に
ナット２３を螺合して固定することもできる。なおこの
場合は、メインシャフト４と両押え板５，５′にキー溝
（以下、図示省略）を設け、各キー溝にキーを挿入して
固定し、メインシャフト４の回転を押え板５，５′に伝
達する。また、両メインシャフトカラー２２，２２′の
内側の両端部に切欠き部を設け、Ｏリング２４，２
４′、及び２５，２５′を各々内設させることにより、
メインシャフト４と両メインシャフトカラー２２，２
２′との間に処理物が侵入して固まり、メインシャフト
４と両メインシャフトカラー２２，２２′とが固着する
のを防止することができる。リング状部材９にセラミッ
クス等の耐摩耗性材質を用い、下側の押え板５′に耐摩
耗性材質を用いない場合は、リング状部材９の摺動によ
りこの下側の押え板５′が摩耗してしまうので、上記リ
ング状部材９と同一又は類似する材質からなる鍔を有す
るブッシュ２６を、下側の押え板５′の孔に嵌合するこ
とが好ましい。また、下側の押え板５′の下面と上側の
押え板５の上面に各々攪拌羽根１０′，１０を一体に形
成してもよく、またメインシャフトカラー２２に攪拌羽
根（図示省略）を設けてもよい。２７は、上記容器１に
投入された処理物が上蓋１１の軸封部２８から系外に噴
出するのを防止するための機構であり、この機構２７
は、上蓋１１に連設された円筒状部材２９、両側面に一
定の間隔を置いて放射状に配置された羽根３０を有する
円盤３１とから構成されており、この円盤３１は、上記
メインシャフト４及びこの円盤３１にキー溝（以下、図
示省略）を設け、このキー溝にキーを挿入して固定する
ことによって、メインシャフト４の回転に伴って回転す
ることができる。

【００１１】３２は処理物の飛散を防止し、また本装置
が連続型処理装置として使用される場合に、容器１内で
処理物が充分処理されずにイージーパスして排出される
のを防止するためのジャマ板で、上蓋１１から連結部材
３３によって固定されている。このジャマ板３２の形状
は、図示したようにその内周部に、下方に突出した円筒
状の部分を有するリング状であり、このジャマ板３２の
外周は、容器１の内周面２にできるだけ密接されること
が好ましい。また、このジャマ板３２の形状は、場合に
よっては単なるリング状でもよい。本装置を連続型処理
装置、例えば連続型の湿式粉砕機として使用する場合
は、容器１の底面１９に処理物の供給口３４を設け、ま
た容器１の内周面２の上部に同排出口３５を各々設け、
ポンプ等で処理物を連続的に上記装置に供給して、粉砕
処理することができる。この装置においても、容器１の
側面及び底面１９をジャケット構造１６とすることがで
きる。また、補助的手段ではあるが、必要に応じて、図
１０に示すようにメインシャフト４を中空にし、その内
部に、先端部の周囲に中心合わせとフレ止め用の複数の
突起部３６を設けた円筒３７を挿入すると共に、メイン
シャフト４の上端部に冷媒の供給口３８及び排出口３９
を有するロータリージョイント４０を連設する。そし
て、供給口３８からロータリージョイント４０の内部を
介して円筒３７とメインシャフト４との間に各種冷媒を
連続的に供給し、円筒３７の内部からロータリージョイ
ント４０の内部を介して、排出口３９から冷媒を排出す
る冷媒供給回路を形成し、メインシャフト４及びこれに
連設された押え板５，５′を冷却することにより、容器
１内に供給された処理物を冷却することもできる。

【００１２】次に、図１、図２の装置を用いて、固体物
質を湿式で回分粉砕する本発明の方法について説明す
る。まず、被粉砕物を水等の分散媒に分散させたスラリ
ー状の原料を調整する。ここでスラリー状の原料中の固
体物質の割合は、この固体物質の粒径、真密度、形状等
の物性によっても異なるが、約５〜５０重量％の範囲に
あることが好ましい。上記調整されたスラリー状の原料
の適当量を容器１内に投入し、この容器１を上蓋１１に
固定する。ここでスラリー状原料の適当量とは、メイン
シャフト４の回転数等の運転条件によっても異なるが、
容器１の実容積の約３５〜８０体積％である。なお運転
開始前に、冷媒の供給口１７からジャケット１６に、冷
却水を連続的に供給しておく。次に、リング状部材９の
最外周軌道面の速度として、例えば１０ｍ／ｓｅｃでメ
インシャフト４を回転させると、上記リング状部材９は
遠心力を受けて外周方向に移動し、すなわちリング状部
材９の外周面は容器１の内周面２に押し付けられ、わず
かではあるが摺動（スリップ）しながら該内周面２に沿
ってメインシャフト４の回転とは反対方向の回転運動を
行う。このとき上記容器１に投入されたスラリー状の原
料は、主としてメインシャフト４に設けられた下側の攪
拌羽根１０、及びリング状部材９の回転によって攪拌さ
れながら遠心力を受けて容器１の内周面２に押し付けら
れ、この内周面２に沿って上昇してから容器１の中心部
に戻る。このように、スラリー状の原料は容器１内に対
流（いわゆる縄ない運動）し、図９（ｂ）に示したよう
に被粉砕物（固体物質）がリング状部材９と内周面２と
の間に挟まれると、この間に固体物質の大きさの間隙が
でき、すなわち同図において、リング状部材９は点線の
位置から実線の位置に移動して、この固体物質はリング
状部材９の圧縮力、剪断力を受けて粉砕される。これら
の作用を繰り返し受けることにより、固体物質は短時間
で微粉砕される。

【００１３】なお、各リング状部材９は、各々独立して
動くことができるので、図８（ｂ）に示すように、各リ
ング状部材９は各々、内周面２との間に固体物質を挟ん
で、この固体物質に圧縮力、剪断力を与えることができ
る。また、リング状部材９の層と上側の押え板５との間
に充分な余裕を持たせてあるので、各リング状部材９の
間にスラリー状原料入り込むことができ、このスラリー
状原料の潤滑効果により、リング状部材９はさらに滑ら
かに動くことができると共に、わずかではあるが、リン
グ状部材９同士の摺動により、この間に入り込んだ固体
物質を粉砕することもできる。ここで、上記リング状部
材の最外周軌道面の速度としては、約５〜２０ｍ／ｓｅ
ｃの範囲であることが好ましい。これ以下の速度では粉
砕に要する時間が長くなり、またリング状部材９の圧縮
力、剪断力が弱くなるので、効果的な粉砕が行われな
い。一方、これ以上の速度では、リング状部材９の圧縮
力、剪断力は強くなるものの、必要以上に攪拌されスラ
リー状の原料が上蓋１１等に付着して、この場合も効率
よい粉砕を行うことができない。一定時間経過後、モー
ターの回転を停止させて運転を終了し、容器１のフラン
ジ部１３と上蓋１１とを緊結している緊結部材を外した
上で、ジャッキ、又はエアーシリンダーを作動させて、
容器１を下方に移動させれば、容器１内には粉砕された
スラリーのみが残り、従って粉砕物質が容易に得られ
る。

【００１４】次に、図６、図７の装置を用いて、固体物
質を湿式で連続的に粉砕する本発明の方法について説明
する。あらかじめ回転機構３を組み立てた状態で、容器
１を上蓋１１に固定しておく。また冷媒の供給口１７か
らジャケット１６に冷却水を連続的に供給しておく。次
に、容器１の底面１９に設けられた処理物の供給口３４
から被粉砕物を水等の分散媒に分散させたスラリー状の
原料を連続的に容器１内に供給すると、容器１内のスラ
リー状原料の液面は次第に上昇していく。回転機構３の
回転数によっても異なるが、スラリー状原料の量が容器
１の有効容積の約２〜３割程度に達したところで、メイ
ンシャフト４を回転させると、上記リング状部材９は遠
心力を受けて外周方向に移動し、すなわちリング状部材
９の外周面は容器１の内周面２に押し付けられ、わずか
ではあるが摺動（スリップ）しながら該内周面２に沿っ
てメインシャフト４の回転とは反対方向の回転運動を行
うのは、回分粉砕する場合と同じである。このとき上記
容器１に投入されたスラリー状の原料は、主として下側
の押え板５′の下部に設けられた攪拌羽根１０、及びリ
ング状部材９の回転によって攪拌されながら遠心力を受
けて容器１の内周面２（２１）に押し付けられ、この内
周面２（２１）に沿って上昇してから容器１の中心部に
戻る。そして、回分処理の場合と同様に、スラリー原料
中の固体物質はこのリング状部材９の圧縮力、剪断力を
受けて粉砕され、これらの作用を繰り返し受けることに
より、固体物質は短時間で粉砕される。

【００１５】この間においても、スラリー状原料は供給
口３４より容器１内に連続的に供給されているので、液
面は連続的に上昇し、やがてメインシャフト４（メイン
シャフトカラー２２）とジャマ板３２との間を通って、
排出口３５から連続的に排出される。ここで、スラリー
中の個々の固体物質には慣性力が作用しているので、ス
ラリーの粘性が比較的低ければ（濃度が薄ければ）、ス
ラリー中の固体物質（粒子）は分離され、大きな粒子は
容器１内に滞留して繰り返し上記作用を受け、細かくな
った粒子のみが分散媒と共に排出されるので、粉砕物質
が連続的に容易に得られる。このような連続的に粉砕処
理する場合の粉砕品の粒径は、主としてスラリー状原料
の供給速度（容器１内での滞留時間）によって制御す
る。なお、分散媒に有機溶剤を使用する場合は、発火や
爆発を防止する目的で、容器１内を窒素等の各種不活性
ガスで置換することが好ましい。そこで、回分処理の場
合においては、スラリー状原料を容器１に投入し、この
容器１を上蓋１１に固定した後、上蓋１１に設けられた
不活性ガスの供給口（以下、図示省略）及び排出口を開
口して不活性ガスを供給すれば 短時間で容器１内の空
気と置換することができる。その後、供給口及び排出口
を開口してメインシャフト４を回転させて、上記と同様
の処理をすればよい。一方、連続的に処理する場合にお
いては、上蓋１１に設けた不活性ガスの供給口（図示省
略）から連続的に不活性ガスを供給し、処理物の排出口
３５から連続的に排出する不活性ガスの供給回路を形成
してから、スラリー状の原料を供給口３４から連続的に
供給し、上記と同様の処理をすればよい。処理中におい
て上記不活性ガスは、上記処理物の排出口３５からスラ
リーと共に連続的に排出される。

【００１６】具体例 前記の装置を用いて、原料の平均粒子径約１０μｍの重
質炭酸カルシウムを湿式回分粉砕した例について説明す
る。使用した処理装置は、容器の内径が１４５ｍｍで内
容積が２．４リットル、サブシャフトが８本、各サブシ
ャフトに外径４０ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ３ｍｍのリ
ング状部材を３５枚（合計２８０枚）備えた装置であ
る。重質炭酸カルシウムを水に分散させたスラリー状原
料（重質炭酸カルシウムの割合は２０重量％）の投入量
は０．９リットル（内容積に対する充満度は３８体積
％）である。また、冷媒として１５℃の冷却水を５リッ
トル／ｍｉｎで連続的にジャケットに供給することによ
り、処理中のスラリー状原料の温度を約３５℃に保つこ
とができた。他の条件及び結果は表１及び図１１に示し
た。粉砕処理前後の固体物質の粒度分布の測定には、Ｓ
Ｋレーザーマイクロンサイザー（ＰＲＯ−７０００Ｓ、
株式会社セイシン企業製）を用いた。表１及び図１１に
示したように、極めて短時間で固体物質をサブミクロン
域まで粉砕することができた。

【００１７】

【表１】

【００１８】次に図１２〜図１５に、リング状部材の他
の例を示した。前述したように、図４に示す上下面が平
行なリング状部材を利用すると、各リング状部材の間に
粉体状原料またはスラリー状原料が入り込み、これらの
原料の潤滑効果によってリング状部材は滑らかに動くこ
とができるが、原料の種類や状態によっては、特にスラ
リー状原料で、固形分の粒径が小さく、スラリーの濃度
が高い場合等は、スラリーが接着剤の働きをして、上下
のリング状部材が互いに接着され、個々で自由に動くこ
とができなくなり、あたかも前述の特開昭５８−１７８
５１号公報記載の装置のローラーのように、一体化して
しまうことがある。このようになるとリング状部材はス
ムーズに回転しなくなり、粉砕性が極端に悪くなった
り、リング状部材の材質がセラミックスの場合は破壊す
ることもあった。このような場合は、リング状部材の上
下面を平行ではなく、上面または下面の少なくとも一方
の面に角度を持たせ、上下に位置するリング状部材の接
触面積をできるだけ小さくすることが望ましい。例え
ば、図１２及び図１３に示すようにリング状部材の厚み
を外周部ほど薄くしたり、逆に図１４及び図１５に示す
ように中心部ほど薄くすればよい。これによって、どの
ような原料であってもリング状部材はスムーズに回転す
る。

【００１９】次に図１６〜図１８に、サブシャフトの他
の例と、押え板への固定方法を示した。処理物が比較的
粒子径の大きい粉粒体で、乾式処理するような場合（粉
体状原料の場合）に、サブシャフト６とカラー８との間
に処理物が浸入してサブシャフト６に固着し、動きが悪
くなったカラー８がリング状部材９の摺動によって局部
的に摩耗して短時間で破断してしまったり、リング状部
材９の動きも悪くなって粉砕性が極端に悪くなることが
ある。図１６に示したサブシャフト６０はこのような場
合に使用するもので、このサブシャフト６０は比較的細
長い円柱状部４１の上下面に中心軸が同じで直径の小さ
い円柱状の突起部４２を連設した形状からなる。またリ
ング状部材９にセラミックスを使用する場合はこのサブ
シャフト６０もセラミックス製にすることが好ましい
が、円柱状部と突起部との連設部に応力が集中するの
で、このような場合は図１７に示すように、芯部４３を
例えばステンレス材で製作し、これにセラミックス製の
カラー４４を接着すればよい。図１８にこれらのサブシ
ャフトを押え板に固定する方法を示した。同図におい
て、５，５′は各々上側及び下側の押え板４７，４７′
は各々上側及び下側のブッシュである。上側のブッシュ
４７の下部にはサブシャフト６０の突起部４２を回転自
在に支持する凹部４５を設け、下側のブッシュ４７′に
は同様に貫通孔４６を設けてある。ここで下側のブッシ
ュ４７′に凹部を設けなかったのは、処理物がそこに滞
積するのを防止するためである。これらのブッシュは例
えばその一部に螺条を設け、押え板の先端部に螺合して
固定する。図１９及び図２０は、各々上記構造のサブシ
ャフトに図４及び図１２に示すリング状部材を取り付け
た回転機構の要部詳細図である。

【００２０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の方
法、即ち前記請求項１及び請求項２に記載の方法によっ
て、粉粒体材料の微粉砕、また粉粒体材料と液体との混
合分散、顔料・塗料等の均一分散を短時間で効率よく行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる装置の縦断面図である。

【図２】図１の装置のＸ−Ｘ線断面図である。

【図３】図１の装置の攪拌機構の詳細な断面図である。

【図４】本発明の方法に用いるリング状部材の一例を示
した図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。

【図５】同リング状部材の他の一例を示した図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。

【図６】本発明の方法に用いる他の装置の縦断面図であ
る。

【図７】図６の装置のＹ−Ｙ断面図である。

【図８】装置の処理機構、特に固体物質の粉砕機構を示
す概念図で、（ａ）は従来の装置の処理機構、（ｂ）は
本発明の方法に用いる装置の処理機構を説明する図であ
る。

【図９】本発明に用いる装置の回転機構の動きの説明図
で（ａ）はサブシャフトのリング状部材を備えただけの
構造の回転機構の動きの説明図、（ｂ）はサブシャフト
にカラーに嵌合し、このカラーにリング状部材を備えた
構造の回転機構の動きの説明図である。

【図１０】本発明に用いる装置の他の冷却機構の詳細図
である。

【図１１】本発明の方法によって固体物質を粉砕した場
合の粉砕時間と粉砕品の平均粒子径の関係を示した図で
ある。

【図１２】本発明に用いる装置のリング状部材の一例を
示した図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。

【図１３】同リング状部材の他の一例を示した図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。

【図１４】同リング状部材の他の一例を示した図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。

【図１５】同リング状部材の他の一例を示した図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。

【図１６】本発明に用いる装置のサブシャフトの一例を
示した図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は斜視図であ
る。

【図１７】同サブシャフトの他の一例を示した縦断面図
である。

【図１８】本発明に用いる装置のサブシャフトを押え板
に固定する要領を説明する図である。

【図１９】本発明に用いる装置の回転機構の一例を示し
た要部詳細図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図であ
る。

【図２０】同回転機構の他の一例を示した要部詳細図
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。

【符号の説明】

１ 容器 ２ 内周面 ３ 回転機構 ４ メインシャフト ５，５′ 押え板 ６ サブシャフト ７ ナット ８ カラー ９ リング状部材 １０，１０′ 攪拌羽根 １１ 上蓋 １２ パッキン １３ フランジ部 １４ オイルシール １５ オイルシールホルダー １６ ジャケット １７ 冷媒の供給口 １８ 冷媒の排出口 １９ 底面 ２０ コーナー部 ２１ 円筒状部材 ２２，２２′ メインシャフトカラー ２３ ナット ２４，２４′ Ｏリング ２５，２５′ Ｏリング ２６，２６′ ブッシュ ２７ 粉体噴出防止機構 ２８ 軸封部 ２９ 円筒状部材 ３０ 羽根 ３１ 円盤 ３２ ジャマ板 ３３ 連結部材 ３４ 処理物の供給口 ３５ 処理物の排出口 ３６ 突起部 ３７ 円筒 ３８ 冷媒の供給口 ３９ 冷媒の排出口 ４０ ロータリージョイント ４１ 円柱状部 ４２ 突起部 ４３ 芯部 ４４ カラー ４５ 凹部 ４６ 貫通孔 ４７，４７′ ブッシュ １０１ ローラー １０２ 凸部 １０３ 内周面 １０４ 螺旋溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面と底面とを有する容器中心に、回
   転するメインシャフトを立設し、該メインシャフトの長
   手方向に一定の間隔を置いて固定された碗状の突出部を
   有する押え板の先端部において、メインシャフトから等
   距離に複数のサブシャフトを周設支持し、該サブシャフ
   トに複数のリング状部材をサブシャフトとの間に充分な
   間隙を設けて遊嵌し、下側の押え板の下部に攪拌羽根を
   設け、リング状部材の外周面が前記容器の内周面に当接
   することができる装置に、適当量の処理物を前記容器内
   に投入し、メインシャフトを回転させることにより、リ
   ング状部材の外周面を容器内周面に沿って回転させ、上
   記攪拌羽根とリング状部材の回転とにより、上記処理物
   を攪拌しながら容器内周面に押し付け、さらに該内周面
   に沿って上昇させた後、容器の中心部に戻す処理物の対
   流運動を形成し、処理物をリング状部材の外周面と容器
   内周面との間に挾み、処理物に繰り返しリング状部材の
   圧縮力，剪断力を付与することを特徴とする粒子状材料
   の処理方法。
2. 【請求項２】 内周面と底面とを有する容器中心に、回
   転するメインシャフトを立設し、該メインシャフトの長
   手方向に一定の間隔を置いて固定された碗状の突出部を
   有する押え板の先端部において、メインシャフトから等
   距離に複数のサブシャフトを周設支持し、該サブシャフ
   トに複数のリング状部材をサブシャフトとの間に充分な
   間隙を設けて遊嵌し、下側の押え板の下部に攪拌羽根
   を、上側の押え板の上方にジャマ板を各々設けると共
   に、容器の底面に処理物の供給口を、容器の内周面の上
   部に同排出口を各々設け、リング状部材の外周面が前記
   容器の内周面に当接することができる装置に、上記供給
   口から容器内に処理物を連続的に供給し、メインシャフ
   トを回転させることにより、リング状部材の外周面を容
   器内周面に沿って回転させ、上記攪拌羽根とリング状部
   材の回転とにより、上記処理物を攪拌しながら容器内周
   面に押し付け、さらに該内周面に沿って上昇させた後、
   容器の中心部に戻す処理物の対流運動を形成し、処理物
   をリング状部材の外周面と容器内周面との間に挾み、処
   理物に繰り返しリング状部材の圧縮力，剪断力を付与す
   ると共に、メインシャフトとジャマ板との間を通って排
   出口から製品を連続的に排出することを特徴とする粒子
   状材料の処理方法。
3. 【請求項３】 粉粒体材料の微粉砕、粉粒体材料と液体
   との混合分散、スラリー状の顔料・塗料等の均一分散を
   おこなうことを特徴とする請求項１または２に記載の粒
   子状材料の処理方法。
4. 【請求項４】 液体中に分散させた固体物質を微粉砕す
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の粒子状材
   料の処理方法。