JPH09103665A - 分散装置 - Google Patents
分散装置Info
- Publication number
- JPH09103665A JPH09103665A JP26108695A JP26108695A JPH09103665A JP H09103665 A JPH09103665 A JP H09103665A JP 26108695 A JP26108695 A JP 26108695A JP 26108695 A JP26108695 A JP 26108695A JP H09103665 A JPH09103665 A JP H09103665A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vessel
- dispersed
- dispersion
- stirring blade
- stirring blades
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安全性、効率性向上の見地から、ベッセル内
の粒状メディアを攪拌羽根によって分散させることによ
り、被分散材料の分散処理を充分に成し、攪拌羽根のエ
ネルギーを顔料分散に有効に利用することを可能とし、
高い粉砕効率、分散効率が得られ、経済的にも有利な分
散装置を得ること。 【解決手段】 被分散材料の給排口、２つの空間が部分
的に重なった形状のベッセル２、前記ベッセル内に配置
された垂直な２本の回転軸３と、該回転軸３にそれぞれ
結合された攪拌羽根４および／またはピン５を有し、前
記ベッセル内に充填された粒状メディア６を有する分散
装置。
の粒状メディアを攪拌羽根によって分散させることによ
り、被分散材料の分散処理を充分に成し、攪拌羽根のエ
ネルギーを顔料分散に有効に利用することを可能とし、
高い粉砕効率、分散効率が得られ、経済的にも有利な分
散装置を得ること。 【解決手段】 被分散材料の給排口、２つの空間が部分
的に重なった形状のベッセル２、前記ベッセル内に配置
された垂直な２本の回転軸３と、該回転軸３にそれぞれ
結合された攪拌羽根４および／またはピン５を有し、前
記ベッセル内に充填された粒状メディア６を有する分散
装置。
Description
【０００１】
【発明の実施の形態】本発明は、ベッセル内の粒状メデ
ィアを攪拌羽根により分散させることにより、被分散材
料を分散する分散装置に関する。
ィアを攪拌羽根により分散させることにより、被分散材
料を分散する分散装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】印刷インキ、塗料の製造では、粉体顔料
をワニス、溶剤等に高濃度に分散させたミルベースが使
用される。この分散工程では、顔料一次粒子が凝集した
二次粒子からなる粉体顔料をワニス中に粉砕、分散し
て、粗大粒子の存在しない微細な顔料粒子とすることが
印刷インキ、塗料の着色力を向上させるために好まし
い。分散装置としては、従来、サンドミル、グレインミ
ル、ボールミル、アトライター等が知られている。この
ような分散装置の内、分散処理を連続的に行う方式のも
のでは、少量の試作や多品種少量生産には品種替えの点
でバッチ式より劣っている。しかしながら、このバッチ
式も粒状メデイアの動きを観察すると、図３の回転軸１
０３に取付けられている攪拌羽根１０４と共回りしてお
り顔料分散に有効にエネルギーが使われていない。
をワニス、溶剤等に高濃度に分散させたミルベースが使
用される。この分散工程では、顔料一次粒子が凝集した
二次粒子からなる粉体顔料をワニス中に粉砕、分散し
て、粗大粒子の存在しない微細な顔料粒子とすることが
印刷インキ、塗料の着色力を向上させるために好まし
い。分散装置としては、従来、サンドミル、グレインミ
ル、ボールミル、アトライター等が知られている。この
ような分散装置の内、分散処理を連続的に行う方式のも
のでは、少量の試作や多品種少量生産には品種替えの点
でバッチ式より劣っている。しかしながら、このバッチ
式も粒状メデイアの動きを観察すると、図３の回転軸１
０３に取付けられている攪拌羽根１０４と共回りしてお
り顔料分散に有効にエネルギーが使われていない。
【０００３】また、従来から図４、５に示すような２軸
の混合装置もあるが、撹拌羽根の軌跡以外の部分が混合
され難く、混合状態が不均一になりやすい。そこで、ベ
ッセル自身を回転させたり、または撹拌羽根４（５）の
軸を回転させる、つまり撹拌羽根４（５）を自転と同時
に公転させる等して、均一な混合状態を得ようとしてい
るが、機構が複雑になってしまうので、生産性や整備の
面で課題を有している。
の混合装置もあるが、撹拌羽根の軌跡以外の部分が混合
され難く、混合状態が不均一になりやすい。そこで、ベ
ッセル自身を回転させたり、または撹拌羽根４（５）の
軸を回転させる、つまり撹拌羽根４（５）を自転と同時
に公転させる等して、均一な混合状態を得ようとしてい
るが、機構が複雑になってしまうので、生産性や整備の
面で課題を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みて成されたものであって、粒状メディアの共回り
を防止して攪拌羽根のエネルギーを顔料分散に有効に利
用することができ、これによって上記の分散装置の問題
点を解消し、高い粉砕効率、分散効率が得られ、経済的
にも有利な分散装置を提供することを目的とする。
に鑑みて成されたものであって、粒状メディアの共回り
を防止して攪拌羽根のエネルギーを顔料分散に有効に利
用することができ、これによって上記の分散装置の問題
点を解消し、高い粉砕効率、分散効率が得られ、経済的
にも有利な分散装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的に対応して、こ
の発明の分散装置は、被分散材料の給排口、２つの空間
が部分的に重なった形状のベッセル、前記ベッセル内に
配置された垂直な２本の回転軸と、該回転軸にそれぞれ
結合された攪拌羽根および／またはピンを有し、前記ベ
ッセル内に充填された粒状メディアを有することを特徴
としている。
の発明の分散装置は、被分散材料の給排口、２つの空間
が部分的に重なった形状のベッセル、前記ベッセル内に
配置された垂直な２本の回転軸と、該回転軸にそれぞれ
結合された攪拌羽根および／またはピンを有し、前記ベ
ッセル内に充填された粒状メディアを有することを特徴
としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】被分散材料を原料供給口からベッ
セル内に供給する。ベッセル内では、回転軸と攪拌羽根
が回転し、これによって粒状メディアが駆動され、被分
散材料は粒状メディアと混合した状態で、攪拌羽根に送
られて隣り合う室Ａ、Ｂ間を蛇行する。この状態で被分
散材料は、分散処理が成される。次いで、粒状メディア
分離機構により被分散材料は粒状メディアから分離され
て、原料排出口から排出される。
セル内に供給する。ベッセル内では、回転軸と攪拌羽根
が回転し、これによって粒状メディアが駆動され、被分
散材料は粒状メディアと混合した状態で、攪拌羽根に送
られて隣り合う室Ａ、Ｂ間を蛇行する。この状態で被分
散材料は、分散処理が成される。次いで、粒状メディア
分離機構により被分散材料は粒状メディアから分離され
て、原料排出口から排出される。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の詳細を図１、２に基づいて
説明する。
説明する。
【０００８】この発明の分散装置１は、ベッセル２とベ
ッセル２の少なくとも一端面を通って、ベッセル２内を
通過する垂直な２本の回転軸３ａ、３ｂとを有してい
る。ベッセル２の内部形状は、一例として回転軸３ａを
含む空間Ａと回転軸３ｂを含む空間Ｂがそれぞれ円筒状
であって２つの空間Ａ、Ｂが部分的に重なった繭形筒状
のものが好ましく、係る形状を図２に示したが、空間
Ａ、Ｂは４角筒状、６角筒状、８角筒状でもよく、また
軸方向に横断面形状が変化するコーン形状とすることも
できる。且つ、空間Ａ、Ｂ内に粒状メディア６が充填さ
れる。
ッセル２の少なくとも一端面を通って、ベッセル２内を
通過する垂直な２本の回転軸３ａ、３ｂとを有してい
る。ベッセル２の内部形状は、一例として回転軸３ａを
含む空間Ａと回転軸３ｂを含む空間Ｂがそれぞれ円筒状
であって２つの空間Ａ、Ｂが部分的に重なった繭形筒状
のものが好ましく、係る形状を図２に示したが、空間
Ａ、Ｂは４角筒状、６角筒状、８角筒状でもよく、また
軸方向に横断面形状が変化するコーン形状とすることも
できる。且つ、空間Ａ、Ｂ内に粒状メディア６が充填さ
れる。
【０００９】ベッセル２の容量は、粒状メディア６の大
きさによって異なるが、０．５リットルより大きなもの
であれば実用上使用できる。回転軸３ａ、３ｂには同一
円周上に取り付けられた複数のピン５から構成される攪
拌羽根４が取り付けられている。ピン５の断面形状は円
形でよいが、４角形状、６角形状、８角形状の断面であ
ってもよい。
きさによって異なるが、０．５リットルより大きなもの
であれば実用上使用できる。回転軸３ａ、３ｂには同一
円周上に取り付けられた複数のピン５から構成される攪
拌羽根４が取り付けられている。ピン５の断面形状は円
形でよいが、４角形状、６角形状、８角形状の断面であ
ってもよい。
【００１０】攪拌羽根４は２本のピンを１対として対称
に取り付ければよいが、４本あるいは８本のピンを同一
円周上に対称に取り付けてもよい。また、攪拌羽根４は
粒状メディア６が、貫通できる穴を形成した盤状ディス
クあるいは朝顔型のディスクであってもよく、さらに従
来一般に使用されている一軸のサンドミル等に使われる
各種攪拌羽根や攪拌ディスクはそのまま利用することが
できる。攪拌羽根４の回転半径は攪拌羽根４の先端とベ
ッセル２の内面とが成す間隔Δｒが、粒状メディア６の
径の少なくとも３倍にすることが好ましい。
に取り付ければよいが、４本あるいは８本のピンを同一
円周上に対称に取り付けてもよい。また、攪拌羽根４は
粒状メディア６が、貫通できる穴を形成した盤状ディス
クあるいは朝顔型のディスクであってもよく、さらに従
来一般に使用されている一軸のサンドミル等に使われる
各種攪拌羽根や攪拌ディスクはそのまま利用することが
できる。攪拌羽根４の回転半径は攪拌羽根４の先端とベ
ッセル２の内面とが成す間隔Δｒが、粒状メディア６の
径の少なくとも３倍にすることが好ましい。
【００１１】回転軸３ａ、３ｂの内部には冷却水用の通
路７が設けられており、内部には冷却水が循環できるよ
うになっている。但し、この冷却水用通路は必ずしも必
要であるものではない。回転羽根は動力（図示せず）に
より駆動され、攪拌羽根４が周速６ｍ／秒〜１７ｍ／秒
で回転するようになっている。また、ベッセル２の外側
には冷却用の流路８が設けられている。ベッセル２の入
口側の端部には、例えば、粉体顔料とワニス若しくは溶
剤等から成る被分散材料の原料供給口１１が設けられ、
この原料供給口１１から被分散材料が供給される。また
ベッセル２の出口側の端部には原料排出バルブ１３、粒
状メディア分離機構１４が設けられ、最端部の粒状メデ
ィア分離機構１４には原料排出口１２が設けられてい
る。粒状メディア分離機構１４は本図に拘らず公知の粒
状メディア分離機構を採用することは可能である。
路７が設けられており、内部には冷却水が循環できるよ
うになっている。但し、この冷却水用通路は必ずしも必
要であるものではない。回転羽根は動力（図示せず）に
より駆動され、攪拌羽根４が周速６ｍ／秒〜１７ｍ／秒
で回転するようになっている。また、ベッセル２の外側
には冷却用の流路８が設けられている。ベッセル２の入
口側の端部には、例えば、粉体顔料とワニス若しくは溶
剤等から成る被分散材料の原料供給口１１が設けられ、
この原料供給口１１から被分散材料が供給される。また
ベッセル２の出口側の端部には原料排出バルブ１３、粒
状メディア分離機構１４が設けられ、最端部の粒状メデ
ィア分離機構１４には原料排出口１２が設けられてい
る。粒状メディア分離機構１４は本図に拘らず公知の粒
状メディア分離機構を採用することは可能である。
【００１２】粒状メディア６は、形状が球状、偏平状又
は無定形の鋼、セラミックス、石等であり、球状のメデ
ィアを採用した場合、平均粒径が０．２〜１５ｍｍのも
のが使用できる。ベッセル２内における粒状メディア６
の充填率は７０〜９５％である。
は無定形の鋼、セラミックス、石等であり、球状のメデ
ィアを採用した場合、平均粒径が０．２〜１５ｍｍのも
のが使用できる。ベッセル２内における粒状メディア６
の充填率は７０〜９５％である。
【００１３】このように構成された分散装置において、
被分散材料の分散処理を行う場合は次のようにする。
被分散材料の分散処理を行う場合は次のようにする。
【００１４】まず、被分散材料を原料供給口１１からベ
ッセル２内に供給する。ベッセル２内では、回転軸３
ａ，３ｂと攪拌羽根４が回転し、これによって粒状メデ
ィア６が駆動され、被分散材料は粒状メディア６と混合
した状態で、攪拌羽根４に送られて隣り合う室Ａ、Ｂ間
を蛇行する。この状態で被分散材料は、分散処理が成さ
れる。次いで、原料排出バルブ１３、粒状メディア分離
機構１４が処理剤の被分散材料は粒状メディア６から分
離されて、原料排出口１２から排出される。
ッセル２内に供給する。ベッセル２内では、回転軸３
ａ，３ｂと攪拌羽根４が回転し、これによって粒状メデ
ィア６が駆動され、被分散材料は粒状メディア６と混合
した状態で、攪拌羽根４に送られて隣り合う室Ａ、Ｂ間
を蛇行する。この状態で被分散材料は、分散処理が成さ
れる。次いで、原料排出バルブ１３、粒状メディア分離
機構１４が処理剤の被分散材料は粒状メディア６から分
離されて、原料排出口１２から排出される。
【００１５】
実験例１〜７、比較例１〜７ 顔料（１２部）、アルキッド樹脂（３８部）、キシレン
（４０部）の配合で混合し、本発明の分散機にて分散
し、顔料分散ベースを調整した。この顔料分散ベース
（８８部）にメラニン樹脂（１２部）を混合し、アルキ
ッド／メラニン塗料を調整した。比較対象としては、従
来の１軸型アトライターで実験例と同組成、同時間分散
して得た塗料を用いた。上記塗料の粒度分布を測定した
結果、表１に示したように本発明の分散機を使用した方
が比較例の分散機を使用したものより顔料の粒径は小さ
く、優れた分散性を示した。
（４０部）の配合で混合し、本発明の分散機にて分散
し、顔料分散ベースを調整した。この顔料分散ベース
（８８部）にメラニン樹脂（１２部）を混合し、アルキ
ッド／メラニン塗料を調整した。比較対象としては、従
来の１軸型アトライターで実験例と同組成、同時間分散
して得た塗料を用いた。上記塗料の粒度分布を測定した
結果、表１に示したように本発明の分散機を使用した方
が比較例の分散機を使用したものより顔料の粒径は小さ
く、優れた分散性を示した。
【００１６】
【表１】
【００１７】また、上記塗料を酸化チタンのベース塗料
（酸化チタンの分散ペースト、酸化チタンをアルキッド
／メラニン樹脂系で５０ＰＨＲとなるように分散したも
の）で顔料と酸化チタンの比率が１／１０となるように
希釈し、淡色塗料を調整した。この淡色塗料をアート紙
に６ミルアプリケーターで塗布し１０分間静置した後、
１４０℃で３０分間焼き付けた塗膜の着色力を測定し
た。着色力は比較例を基準とした実施例の色差ΔＬ値か
ら求め、比較例を１００として、着色力＝（１００−Δ
Ｌ×１０）で示した。表１に示したように本発明の分散
機を使用した方が比較例の分散機を使用したものよりも
着色力は高かった。
（酸化チタンの分散ペースト、酸化チタンをアルキッド
／メラニン樹脂系で５０ＰＨＲとなるように分散したも
の）で顔料と酸化チタンの比率が１／１０となるように
希釈し、淡色塗料を調整した。この淡色塗料をアート紙
に６ミルアプリケーターで塗布し１０分間静置した後、
１４０℃で３０分間焼き付けた塗膜の着色力を測定し
た。着色力は比較例を基準とした実施例の色差ΔＬ値か
ら求め、比較例を１００として、着色力＝（１００−Δ
Ｌ×１０）で示した。表１に示したように本発明の分散
機を使用した方が比較例の分散機を使用したものよりも
着色力は高かった。
【００１８】
【発明の効果】従来の分散装置は、ベッセルが一室で構
成されているため、粒状メディアは攪拌羽根の回転する
遠心力でベッセル内で密度分布が生じ、粒状メディアの
密度の小さいところの被分散材料は分散不十分のまま排
出口から排出されてしまう。しかしながら、本発明の分
散装置ではベッセルが二室以上に分離しているため、左
右に隣り合う二室間を蛇行することになるので、被分散
材料のベッセル内の実質的な移動距離が長くなり、十分
な粉砕、分散ができる。
成されているため、粒状メディアは攪拌羽根の回転する
遠心力でベッセル内で密度分布が生じ、粒状メディアの
密度の小さいところの被分散材料は分散不十分のまま排
出口から排出されてしまう。しかしながら、本発明の分
散装置ではベッセルが二室以上に分離しているため、左
右に隣り合う二室間を蛇行することになるので、被分散
材料のベッセル内の実質的な移動距離が長くなり、十分
な粉砕、分散ができる。
【００１９】また回転軸３ａ、３ｂを同方向に回転させ
ることにより、攪拌羽根４が重なっている空間Ａ、Ｂの
重なり部分、即ち繭形中央部のくびれ部分で粒状メディ
ア６の共回りが制限され、衝突も起こり、顔料分散に対
し非常に有効にエネルギーが使われる。更に、処理中の
被分散材料に混入する粒状メディアを２室Ａ、Ｂの間
で、合流、分流させることで、粒状メディアの共回りを
防止する。
ることにより、攪拌羽根４が重なっている空間Ａ、Ｂの
重なり部分、即ち繭形中央部のくびれ部分で粒状メディ
ア６の共回りが制限され、衝突も起こり、顔料分散に対
し非常に有効にエネルギーが使われる。更に、処理中の
被分散材料に混入する粒状メディアを２室Ａ、Ｂの間
で、合流、分流させることで、粒状メディアの共回りを
防止する。
【００２０】本発明は以上のような利点を備えているた
め、同容量の分散装置で比較した場合、印刷インキミル
ベースの生産能力は約５０％向上した。
め、同容量の分散装置で比較した場合、印刷インキミル
ベースの生産能力は約５０％向上した。
【図１】本発明の装置の縦断面図
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ部断面図
【図３】従来の分散装置を示す縦断面図
【図４】従来の２軸混合機を示す縦断面図
【図５】図４におけるＩＩＩ−ＩＩＩ部断面図
１ 分散装置 ２ ベッセル ３ａ、３ｂ回転軸 ４ 攪拌羽根 ５ ピン ６ 粒状メディア ７ 通路 ８ 流路 １１ 原料供給口 １２ 原料排出口 １３ 原料排出バルブ １４ 粒状メディア分離機構
Claims (1)
- 【請求項１】 被分散材料の給排口、２つの空間が部分
的に重なった形状のベッセル、前記ベッセル内に配置さ
れた垂直な２本の回転軸と、該回転軸にそれぞれ結合さ
れた攪拌羽根および／またはピンを有し、前記ベッセル
内に充填された粒状メディアを有することを特徴とする
分散装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26108695A JPH09103665A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 分散装置 |
| IL11820696A IL118206A0 (en) | 1995-05-23 | 1996-05-09 | Dispersion mill |
| CN 96105492 CN1136472A (zh) | 1995-05-23 | 1996-05-22 | 分散研磨机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26108695A JPH09103665A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 分散装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09103665A true JPH09103665A (ja) | 1997-04-22 |
Family
ID=17356895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26108695A Pending JPH09103665A (ja) | 1995-05-23 | 1995-10-09 | 分散装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09103665A (ja) |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP26108695A patent/JPH09103665A/ja active Pending
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