JPH0871390A - 物質の分散及び乳化方法 - Google Patents
物質の分散及び乳化方法Info
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- JPH0871390A JPH0871390A JP6216097A JP21609794A JPH0871390A JP H0871390 A JPH0871390 A JP H0871390A JP 6216097 A JP6216097 A JP 6216097A JP 21609794 A JP21609794 A JP 21609794A JP H0871390 A JPH0871390 A JP H0871390A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 汚染物混入がなく、粉塵爆発の危険がなく、
かつ、莫大なエネルギの必要がなく、効率良く、短時間
で、物質の微粒化を達成できる方法を提供することを目
的としている。 【構成】 入口管及び出口管具備の密閉状の流路であ
る、管装置、ディスク型ノズル装置又は球形ノズル装置
を使用し、物質と液体との混合物を入口管に、１〜２０
ｍ／ｓの流速で流し、流路を経由し、流路内脈動流れに
基づく流体音響効果により出口管から微粒化された物質
を液体と共に取出すことを特徴とする物質の微粒化方
法。
かつ、莫大なエネルギの必要がなく、効率良く、短時間
で、物質の微粒化を達成できる方法を提供することを目
的としている。 【構成】 入口管及び出口管具備の密閉状の流路であ
る、管装置、ディスク型ノズル装置又は球形ノズル装置
を使用し、物質と液体との混合物を入口管に、１〜２０
ｍ／ｓの流速で流し、流路を経由し、流路内脈動流れに
基づく流体音響効果により出口管から微粒化された物質
を液体と共に取出すことを特徴とする物質の微粒化方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、薬品、食品、塗料、
化学などの各産業分野で扱う物質の微粒化方法のうち主
として分散及び乳化方法に関する。
化学などの各産業分野で扱う物質の微粒化方法のうち主
として分散及び乳化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】「物質の微粒化」という言葉は、物質の
「分散」、「乳化」及び「破砕」を総称する言葉であ
る。原則的には、分散とはｎ個の物質の集まりにより形
成される凝集体が他の物質（液体）中にｎ個又はこれ以
下に分れ散らばることを指し、乳化とは、ｍ種の液体が
懸濁状態の１種の液体になることを指し、破砕とは、固
体状の物質が他の物質（液体）に細かく破れ砕かれた状
態にあることを指すが、これらは、相互に境界上では重
なりあうことがある。例えば、物質が解砕（破砕）して
液体中に懸濁している場合は、これを破砕とも、乳化と
も、また分散ともみられる場合があるものである。
「分散」、「乳化」及び「破砕」を総称する言葉であ
る。原則的には、分散とはｎ個の物質の集まりにより形
成される凝集体が他の物質（液体）中にｎ個又はこれ以
下に分れ散らばることを指し、乳化とは、ｍ種の液体が
懸濁状態の１種の液体になることを指し、破砕とは、固
体状の物質が他の物質（液体）に細かく破れ砕かれた状
態にあることを指すが、これらは、相互に境界上では重
なりあうことがある。例えば、物質が解砕（破砕）して
液体中に懸濁している場合は、これを破砕とも、乳化と
も、また分散ともみられる場合があるものである。
【０００３】而して、従来の物質の分散（原則的意味）
には、湿式法として回転式撹拌機、ボールミル及びビー
ズミル等が利用され、乾式法として気流式ジェットミル
等が利用されている。回転式撹拌機は回転軸に装着した
羽根をタンク槽の中で回転させる方法であり、ボールミ
ル及びビーズミルはボールやビーズといった固体を媒体
として用い、この媒体同士の間で起こる物質の磨砕、解
砕又は破砕を利用する方法である。気流式ジェットミル
は、気体の噴射を利用し、その気体と共に物質を噴射
し、物質同士を衝突させるか、又は衝突板に向けて噴射
して衝突させるかしてその衝撃を利用する方法である。
には、湿式法として回転式撹拌機、ボールミル及びビー
ズミル等が利用され、乾式法として気流式ジェットミル
等が利用されている。回転式撹拌機は回転軸に装着した
羽根をタンク槽の中で回転させる方法であり、ボールミ
ル及びビーズミルはボールやビーズといった固体を媒体
として用い、この媒体同士の間で起こる物質の磨砕、解
砕又は破砕を利用する方法である。気流式ジェットミル
は、気体の噴射を利用し、その気体と共に物質を噴射
し、物質同士を衝突させるか、又は衝突板に向けて噴射
して衝突させるかしてその衝撃を利用する方法である。
【０００４】又、従来の物質の乳化には、回転式撹拌
機、高圧ホモジナイザ等が利用されている。この回転式
撹拌機は前述した。高圧ホモジナイザは均質バルブ（プ
レート）に高圧で物質を圧送しバルブからの高速噴射を
利用する方法である。
機、高圧ホモジナイザ等が利用されている。この回転式
撹拌機は前述した。高圧ホモジナイザは均質バルブ（プ
レート）に高圧で物質を圧送しバルブからの高速噴射を
利用する方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の方法はいずれも問題を有するものであった。即
ち、回転式撹拌機はその回転羽根の構造上、効率良く分
散又は乳化を行なうことが困難であり、長時間の処理を
必要とするという問題点があった。ボールミル及びビー
ズミルはボール、ビーズ自体が摩耗して汚染物として大
量に混入してしまうという問題点のほか、凝集体が磨砕
（解砕又は破砕）される確率が低いため、まんべんなく
分散させるのに長時間を必要とするという問題点があっ
た。気流式ジェットミルは、噴射のために莫大なエネル
ギを必要とするほか、気相中の微粉化が粉塵爆発を引き
起こす危険性を伴なうという問題点があった。高圧ホモ
ジナイザは流体を高圧から高速へと状態変換し、高速状
態下での乱流、せん断及びキャビテーションを利用して
おり、莫大なエネルギを必要とするという問題点があっ
た。
従来の方法はいずれも問題を有するものであった。即
ち、回転式撹拌機はその回転羽根の構造上、効率良く分
散又は乳化を行なうことが困難であり、長時間の処理を
必要とするという問題点があった。ボールミル及びビー
ズミルはボール、ビーズ自体が摩耗して汚染物として大
量に混入してしまうという問題点のほか、凝集体が磨砕
（解砕又は破砕）される確率が低いため、まんべんなく
分散させるのに長時間を必要とするという問題点があっ
た。気流式ジェットミルは、噴射のために莫大なエネル
ギを必要とするほか、気相中の微粉化が粉塵爆発を引き
起こす危険性を伴なうという問題点があった。高圧ホモ
ジナイザは流体を高圧から高速へと状態変換し、高速状
態下での乱流、せん断及びキャビテーションを利用して
おり、莫大なエネルギを必要とするという問題点があっ
た。
【０００６】そこで、この発明は、汚染物混入がなく、
又粉塵爆発の危険がなく、更に、莫大なエネルギを必要
とせず、効率良く、短時間で物質を微粒化する方法を提
供することを目的とする。
又粉塵爆発の危険がなく、更に、莫大なエネルギを必要
とせず、効率良く、短時間で物質を微粒化する方法を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、請求項１が
物質が液体に懸濁し凝集体として存在する原料を、密閉
した流路の入口に流し込み、前記流路内の脈動流れに基
づく流体音響効果により前記凝集体を解砕し液体中に分
散した状態として出口から取出す事を特徴とするもので
ある。
物質が液体に懸濁し凝集体として存在する原料を、密閉
した流路の入口に流し込み、前記流路内の脈動流れに基
づく流体音響効果により前記凝集体を解砕し液体中に分
散した状態として出口から取出す事を特徴とするもので
ある。
【０００８】
【作用】請求項１の発明によれば、流路内での脈動流れ
に基づく流体音響効果により凝集体を液体中で解砕して
分散状態とし物質を微粒化するので、汚染物混入、粉塵
爆発の危険及び莫大なエネルギの必要がなく、効率良く
短時間で微粒化処理ができる。
に基づく流体音響効果により凝集体を液体中で解砕して
分散状態とし物質を微粒化するので、汚染物混入、粉塵
爆発の危険及び莫大なエネルギの必要がなく、効率良く
短時間で微粒化処理ができる。
【０００９】
【実施例】図１は、この発明の実施に用いる装置を示す
概念図である。図１において、１は分散原料又は乳化原
料を供給するタンク、２は容積機械式のポンプ、３は入
口管及び出口管以外は密閉状の流路、４は入口管、５は
出口管、６は吐出部である。タンク１に分散用又は乳化
用の原料を入れ、低圧のポンプ２で、原料を低圧即ち低
速の、１〜２ｍ／ｓの流速となるように入口管４に流
し、流路３で処理し、出口管５から原料を微粒化した物
質と液体として取出し、吐出部６から吐出するものであ
る。
概念図である。図１において、１は分散原料又は乳化原
料を供給するタンク、２は容積機械式のポンプ、３は入
口管及び出口管以外は密閉状の流路、４は入口管、５は
出口管、６は吐出部である。タンク１に分散用又は乳化
用の原料を入れ、低圧のポンプ２で、原料を低圧即ち低
速の、１〜２ｍ／ｓの流速となるように入口管４に流
し、流路３で処理し、出口管５から原料を微粒化した物
質と液体として取出し、吐出部６から吐出するものであ
る。
【００１０】以下に、流路３を直管７（図２）、ディス
ク型ノズル内蔵カセット（装置）（図３）及び球形ノズ
ル内蔵カセット（装置）（図４）として、分散及び乳化
を行なった実施例について述べる。
ク型ノズル内蔵カセット（装置）（図３）及び球形ノズ
ル内蔵カセット（装置）（図４）として、分散及び乳化
を行なった実施例について述べる。
【００１１】実施例 直管（図２）流路使用 分散原料および乳化原料を図１に示すようにポンプ２で
直線的な直管（内径４mm、長さ３００mm）７内に流しポ
ンプ２にて発生する脈動的流れに基づく液体音響効果に
より微粒化させ回収したものと処理前の原料との粒径比
較をした（予備乳化：ホモミキサ５０００rpm ０．５
ｈ）。
直線的な直管（内径４mm、長さ３００mm）７内に流しポ
ンプ２にて発生する脈動的流れに基づく液体音響効果に
より微粒化させ回収したものと処理前の原料との粒径比
較をした（予備乳化：ホモミキサ５０００rpm ０．５
ｈ）。
【００１２】
【表１】 ＜分散＞ ＜乳化＞ 物 質：カーボンブラック（２０％wt） 液体１：流動パラフィン（２０％wt） 流 体：水（８０％wt） 液体２：水（７５％wt） 流 速：５ｍ／sec 液体３：TWEEN ８０（５％wt） 粒 径：処理前：平均７０μm 流 速：５ｍ／sec 粒 径：処理後：平均５０μm 粒 径：予備乳化：平均４．６μm 粒 径：処理後 ：平均３．０μm
【００１３】ディスク型ノズル（図３）使用 分散原料および乳化原料を図１のようにポンプ２で流し
ディスク型のノズルの中で２流路に分岐して互いに中心
へ向かって流し衝突した後、再度２流路に分岐しその
後、配管内で合流し衝撃波及び流体音響の両効果により
微粒化してから吐出させ回収したものと処理前の原料と
の粒径比較をした（予備乳化：ホモミキサ５０００rpm
０．５ｈ）。
ディスク型のノズルの中で２流路に分岐して互いに中心
へ向かって流し衝突した後、再度２流路に分岐しその
後、配管内で合流し衝撃波及び流体音響の両効果により
微粒化してから吐出させ回収したものと処理前の原料と
の粒径比較をした（予備乳化：ホモミキサ５０００rpm
０．５ｈ）。
【００１４】
【表２】 ＜分散＞ ＜乳化＞ 物 質：カーボンブラック（２０％wt） 液体１：流動パラフィン（２０％wt） 流 体：水（８０％wt） 液体２：水（７５％wt） 流 速：１５ｍ／sec 液体３：TWEEN ８０（５％wt） 粒 径：処理前：平均７０μm 流 速：１５ｍ／sec 粒 径：処理後：平均２５μm 粒 径：予備乳化：平均４．６μm 粒 径：処理後 ：平均０．５μm
【００１５】球型ノズル（図４）使用 分散原料および乳化原料を図１のようにポンプ２で流し
球型のノズルで８流路に分岐しそれぞれ中心へ向かって
衝突した後、衝撃波及び流体音響効果により微粒化して
配管から吐出させて回収したものと処理前の原料との粒
径比較をした（予備乳化：ホモミキサ５０００rpm ０．
５ｈ）。
球型のノズルで８流路に分岐しそれぞれ中心へ向かって
衝突した後、衝撃波及び流体音響効果により微粒化して
配管から吐出させて回収したものと処理前の原料との粒
径比較をした（予備乳化：ホモミキサ５０００rpm ０．
５ｈ）。
【００１６】
【表３】 ＜分散＞ ＜乳化＞ 物 質：カーボンブラック（２０％wt） 液体１：流動パラフィン（２０％wt） 流 体：水（８０％wt） 液体２：水（７５％wt） 流 速：２０ｍ／sec 液体３：TWEEN ８０（５％wt） 粒 径：処理前：平均７０μm 流 速：２０ｍ／sec 粒 径：処理後：平均１５μm 粒 径：予備乳化：平均４．６μm 粒 径：処理後 ：平均０．２５μm
【００１７】上記実施例によれば、低速度即ち低圧で良
好な分散及び乳化の処理が短時間で得られるものであ
る。
好な分散及び乳化の処理が短時間で得られるものであ
る。
【００１８】なお、以上の実施例において、ＴＷＥＥＮ
は界面活性剤の商品名を示す。
は界面活性剤の商品名を示す。
【００１９】又、直管は内径４mmが最適であるが、長さ
は３００mm以上、相当に長いものでも良く、又、曲管、
又は直管と曲管の組合せでも良いものである。更に、図
２、図３及び図４の各装置のうち、いずれか２つ又は全
部を１工程中に直列に接続、配置した構成としても良い
ものである。
は３００mm以上、相当に長いものでも良く、又、曲管、
又は直管と曲管の組合せでも良いものである。更に、図
２、図３及び図４の各装置のうち、いずれか２つ又は全
部を１工程中に直列に接続、配置した構成としても良い
ものである。
【００２０】この発明は次の態様で実施することができ
る。
る。
【００２１】(1) 入口管及び出口管具備の管装置、ディ
スク型ノズル装置又は球形ノズル装置を使用し、物質と
液体との混合物からなる原料を入口管に、１〜２０ｍ／
ｓの流速で流し、前記装置を経由して出口管より原料
を、微粒化された物質と液体として取出すことを特徴と
する物質の微粒化方法。
スク型ノズル装置又は球形ノズル装置を使用し、物質と
液体との混合物からなる原料を入口管に、１〜２０ｍ／
ｓの流速で流し、前記装置を経由して出口管より原料
を、微粒化された物質と液体として取出すことを特徴と
する物質の微粒化方法。
【００２２】(2) 入口管にｎ個の物質の集まりにより形
成される凝集体と液体との混合物を１〜２０ｍ／ｓで流
し、前記装置を経由して出口管より、物質が液体中にｎ
個（又は未満）に分散された状態で取出されることを特
徴とする実施態様項１記載の物質の微粒化方法。
成される凝集体と液体との混合物を１〜２０ｍ／ｓで流
し、前記装置を経由して出口管より、物質が液体中にｎ
個（又は未満）に分散された状態で取出されることを特
徴とする実施態様項１記載の物質の微粒化方法。
【００２３】(3) 入口管にｍ種の液体の混合物を１〜２
０ｍ／ｓの流速で流し、前記装置を経由して出口管よ
り、ｍ種の液体が１種の液体に乳化された状態で取出さ
れることを特徴とする実施態様項１記載の物質の微粒化
方法。
０ｍ／ｓの流速で流し、前記装置を経由して出口管よ
り、ｍ種の液体が１種の液体に乳化された状態で取出さ
れることを特徴とする実施態様項１記載の物質の微粒化
方法。
【００２４】
【発明の効果】この発明によれば、物質の微粒化のうち
特に分散及び乳化を、汚染物混入がなく、粉塵爆発の危
険がなく、かつ、莫大なエネルギを必要とせず、効率良
く、短時間で達成することができる、という効果があ
る。
特に分散及び乳化を、汚染物混入がなく、粉塵爆発の危
険がなく、かつ、莫大なエネルギを必要とせず、効率良
く、短時間で達成することができる、という効果があ
る。
【図１】この発明の実施に使用する装置の概念図であ
る。
る。
【図２】図１の要部である直管の縦断面図である。
【図３】図１の要部であるディスク型ノズル装置の斜視
分解図である。
分解図である。
【図４】図１の要部である球形ノズル装置の断面図であ
る。
る。
Claims (10)
- 【請求項１】 物質が液体に懸濁し凝集体として存在す
る原料を、密閉した流路の入口に流し込み、前記流路内
の脈動流れに基づく流体音響効果により前記凝集体を解
砕し液体中に分散した状態として出口から取出す分散方
法。 - 【請求項２】 入口への流し込み速度を秒速１ｍ〜２０
ｍとした請求項１記載の分散方法。 - 【請求項３】 物質が液体に懸濁し凝集体として存在す
る原料を、密閉した流路の入口に流し込み、前記流路内
の２方向からの流れの衝突に基づく衝撃波効果及び流路
内の脈動流れに基づく流体音響効果により、前記凝集体
を解砕し液体中に分散した状態として出口から取出す分
散方法。 - 【請求項４】 衝突方向の数を３以上とした請求項３記
載の分散方法。 - 【請求項５】 請求項１，２，３及び４のいずれか２つ
又は３つ及び全部を１工程として直列に接続した分散方
法。 - 【請求項６】 ２種類以上の液体を混合してなる原料
を、密閉した流路の入口に流し込み、前記流路内の脈動
流れに基づく流体音響効果により乳化した状態にて出口
から取出す乳化方法。 - 【請求項７】 入口への流し込み速度を秒速１ｍ〜２０
ｍとした請求項６記載の乳化方法。 - 【請求項８】 ２種類以上の液体を混合してなる原料
を、密閉した流路の入口に流し込み、前記流路内の２方
向からの流れの衝突に基づく衝撃波効果及び流路内の脈
動流れに基づく流体音響効果により乳化した状態にて出
口から取出す乳化方法。 - 【請求項９】 衝突方向の数を３以上とした請求項８記
載の乳化方法。 - 【請求項１０】 請求項６，７，８及び９のいずれか２
つ又は３つ及び全部を１工程として直列に接続した乳化
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6216097A JPH0871390A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 物質の分散及び乳化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6216097A JPH0871390A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 物質の分散及び乳化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0871390A true JPH0871390A (ja) | 1996-03-19 |
Family
ID=16683204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6216097A Pending JPH0871390A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 物質の分散及び乳化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0871390A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004524131A (ja) * | 2000-01-31 | 2004-08-12 | テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム | 混合方法と装置 |
| CN107107000A (zh) * | 2014-12-29 | 2017-08-29 | 贝塚若菜 | 混合分散方法以及装置 |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP6216097A patent/JPH0871390A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004524131A (ja) * | 2000-01-31 | 2004-08-12 | テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム | 混合方法と装置 |
| JP4975929B2 (ja) * | 2000-01-31 | 2012-07-11 | テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム | 混合装置 |
| CN107107000A (zh) * | 2014-12-29 | 2017-08-29 | 贝塚若菜 | 混合分散方法以及装置 |
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|---|---|---|---|
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050517 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
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Effective date: 20051004 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |