JPH1024244A

JPH1024244A - 湿式粉砕装置

Info

Publication number: JPH1024244A
Application number: JP18028296A
Authority: JP
Inventors: Tadao Sanpei; 忠夫三瓶
Original assignee: AIMETSUKUSU KK
Current assignee: AIMETSUKUSU KK
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】【課題】原液の潤滑な供給を継続して行うことのできる
入路を備えた湿式粉砕装置を提供する。【解決手段】湿式粉砕装置１０は基台に固定された粉砕
容器１１と不図示の分離機構とで構成される。分離機構
は粉砕容器１１の出口（図(a) の図外上方）端部に連設
されて、粉砕容器１１で生成される懸濁液を抽出し機外
に排出する。粉砕容器１１は内部に駆動軸１３に取り付
けられた複数の攪拌ディスク１４を備え、ビーズ（分散
媒体）を予め収容している。攪拌ディスク１４は図の矢
印Ａ方向に高速に回転する。粉砕前の顔料（被分散剤）
と処理液とからなる原液は入路１６の送入口１５から供
給される。入路１６はその流路軸方向（図の矢印Ｂ）を
攪拌ディスク１４の回転方向（図の矢印Ａ）に一致させ
て粉砕容器１１内に開口する。原液は粉砕容器１１内の
攪拌流の最大流速路に沿って流入し、停滞することなく
攪拌流に吸い込まれて容易に攪拌される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被分散剤と処理液と
の混合液を分散媒体の助成のもとに攪拌機により粉砕し
混合し分散して懸濁液として連続して抽出する湿式粉砕
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、原料を微細に粉砕する乾式の
粉砕装置がある。例えば、ペイント（ペンキ）等の塗料
を生産するためには、その前段の処理作業として、塗料
の原料である顔料を、例えばローラーミル、ハンマーミ
ル、ボールミル、振動ミル、ジェットミル等の粉砕装置
を用いて粉砕する。これを他の工程で、例えば合成樹脂
液等の溶剤と均一に混合してコロイド状にするとペイン
トが出来上がる。このような粉砕装置の用途としては、
上記のペイントの生産財としての他に、接着剤等の増量
剤、用紙表面の塗工（コーティング）剤等の生産財とし
て使用されていた。更に近年では、抗菌性剤や難燃性剤
等の生産財として注目されている。

【０００３】このような粉砕装置で粉砕加工される素材
の粉砕後の大きさは、例えば用紙表面の塗工液を作る場
合の前段処理では、天然カオリン（カオリナイトを主と
する柔軟な弾性を有する岩石）やチャイナクレー（高品
質の白色のカオリン）を３μｍφの大きさにまで粉砕す
る。これを後処理で溶剤と混合して塗工液として製品化
する。これで塗工処理した用紙は白度が高く艶があり且
つインクの乗りが良いことで知られている。

【０００４】ところで、カオリンは、珪素・酸素、アル
ムニューム・ヒドロキシルの交互層からなる鱗形状の結
晶構造を有している。このような結晶構造の特異性によ
り、カオリンを溶剤と混合した場合、濃度を重量比で５
０％以上に上げることができないという問題を有してい
た。しかし、一方では、用紙等の被塗工材に塗工する作
業の能率を向上させるべく、塗工後の塗工液の速乾性が
要望されるようになった。

【０００５】そして、この要望に対処すべく、カオリン
（の粉砕した微細粒子）に、これも粉砕した重質の（天
然の）炭酸カルシュームを添加して、全体の濃度を重量
比で６５％〜７５％程度にまで向上させる技術が開発さ
れた。この技術は、重質の炭酸カルシュームの結晶がサ
イコロ状の形状であり、鱗形のカリオン結晶と良く馴染
み、溶剤内で濃密に混合されることに着目したものであ
った。そして、この技術が近年まで実用に供されてい
た。

【０００６】ところで、近年、技術の進歩に対応して、
印刷のカラー化と高速化が進められている。このために
インクの吸着性向上の要望が増大している。印刷のカラ
ー化では、少なくとも減法混色の三原色となる３種類の
色インク又はこれら３色に黒印字部分専用の黒インクを
加えた４種類の色インクを塗り重ねるために、紙面への
インクの吸着性が良くなければならない。また、印刷の
高速化では、紙面へ転写されたインクが剥離して、高速
に移動又は回転するインク担持体側へ再移転することの
ないように、紙面へのインクの吸着性が良くなければな
らない。

【０００７】このためには、一方では、インク材を更に
微細に粉砕することが要求され、他方では、上記カオリ
ンや、これに添加するための重質の炭酸カルシュームの
更なる微細化が要求される。例えば、重質の炭酸カルシ
ュームに対しては、２μｍφ以下の微細化が要求されて
いる。

【０００８】しかしながら、乾式の粉砕装置では、３μ
ｍφまでが粉砕能力の限界であり、それ以上に微細化し
ようとしても、多くは粉砕装置の機能的な限界、多少は
可能性のある例えばジェットミル等でも処理中における
静電気の発生等による障害、これらに対処するための採
算性の極端な低下、等により実現が困難であった。そし
て、これら乾式の粉砕装置に代るものとして、湿式の粉
砕装置が注目されるようになった。

【０００９】湿式粉砕装置は、攪拌機を備えた固定容器
内に、ガラスやセラミックス等の極めて硬い素材によっ
て形成されたビーズと称される粒状物（分散媒体、この
場合はコロイドを形成する一方の液相の意ではなく、コ
ロイドを形成する固体相の粉砕及び固体相の液相への分
散を助成する媒体の意）を予め収容して構成される。湿
式粉砕装置は、この固定容器内に、溶剤または溶剤に合
成樹脂液等を加えたものからなる処理液と、化学合成顔
料、金属磁性剤、又は有機物等からなる粉砕原料（被分
散剤）との混合液（原液）を連続的に供給される。湿式
粉砕装置は、この原液を攪拌機で攪拌し、分散媒体（ビ
ーズ）の助けを借りながら、被分散剤を粉砕し攪拌し混
合して被分散剤を処理液内に均一に分散させて懸濁液
（コロイド液）を生成する。懸濁液は固定容器の出口で
ビーズと分離されながら連続的に外部に抽出される。抽
出された懸濁液はそのまま、或は再度の湿式粉砕装置に
よる処理の後、塗工剤または添加剤として製品化され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、湿式粉砕装
置は、原液を連続的に供給されるための原液の入路を、
固定容器の出口と反対側の端部に備えている。

【００１１】図３は、そのような湿式粉砕装置の原液の
入路の構成を示す図であり、同図(a) はその平断面図、
同図(b) はその側断面図である。同図(a),(b) に示す入
路１は、装置本体（湿式粉砕装置）の固定容器２の底部
に連結して開口している。開口部には弁座３に圧接して
チャッキ弁４が配設されている。入路１には、給送パイ
プ５、ボール弁６及び輸送パイプ７を介して輸送ポンプ
８から原液が供給される。原液は、チャッキ弁４を押し
上げて入路１から固定容器２内に流入する。

【００１２】固定容器２内には攪拌機９が配設されてお
り、特には図示しないがビーズが収容されている。上記
のチャッキ弁４は、内部のビーズが入路１に逆流するの
を防止するために設けられている。この湿式粉砕装置
は、上記入路１を介して供給される原液を、攪拌機９で
高速に攪拌し、ビーズの助成のもとに原液内の被分散剤
を粉砕して微細粒子化し、処理液と混合し分散して懸濁
させる。懸濁液は固定容器２の上端に形成されている出
口でビーズと分離されながら連続的に外部に抽出され
る。

【００１３】上述した湿式の粉砕装置は、確かに、製品
となって出口から抽出される懸濁液の被分散剤を、ビー
ズという分散媒体による助成によって２μｍφ以下に微
細化することができる。また、処理液との混合により静
電気等の発生による不具合を解消することができる。

【００１４】しかしながら、上記入路１から供給される
原液中の被分散剤の粉砕前の粒子径は３μｍφ〜１００
μｍφと極めて大きい。一般に懸濁液中の被分散相のブ
ラウン運動は、被分散相を形成する粒子の大きさが２μ
ｍφ以下で行われることが知られており、これより大粒
の粉砕前の被分散剤は容易に沈降し易い。入路１から供
給された原液が攪拌機９で攪拌されて攪拌流に巻き込ま
れる前に、被分散剤が沈降すると、固定容器２の底部内
面２−１に堆積する。この被分散剤の堆積が進行して原
液の流入が停滞し、流路１の原液の流れが悪くなり、入
路１内にも被分散剤が堆積する。これによって、原液の
流れが一層阻害されるという問題が発生した。

【００１５】本発明の課題は、原液の潤滑な供給を継続
して行うことのできる入路を備えた湿式粉砕装置を提供
することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】以下に、本発明に係わる
湿式粉砕装置の構成を述べる。本発明は、回転攪拌機を
有する固定容器内に分散媒体を収容し、該固定容器内に
送り込まれてくる処理液と被分散剤とを粉砕し混合し分
散して生成した懸濁液を連続して抽出する湿式粉砕装置
であって、上記処理液と上記粉砕前の被分散剤との混合
液を外部から供給すべく上記固定容器の上記懸濁液を抽
出する抽出口とは反対側の端部胴側面に設けられ、流路
軸方向を上記回転攪拌機の回転方向に一致させて上記固
定容器内に開口するよう配置された入路を有して構成さ
れる。

【００１７】上記固定容器は、例えば請求項２記載のよ
うに、縦型に設置して使用すべく形成されてなる。ま
た、例えば請求項３記載のように、横型に設置して使用
すべく形成されてなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、一実施の形態におけ
る縦型の湿式粉砕装置の構成を、入路を中心として模式
的に示す図であり、同図(a) は側面一部断面図、同図
(b) は平面一部断面図である。同図(a),(b) に示す縦型
の湿式粉砕装置１０は、不図示の基台に固定された粉砕
容器１１（固定容器）と、分離機構とで構成される。

【００１９】分離機構は、特には図示しないが、粉砕容
器１１の抽出口側（図(a) では上方、図(b) では図面垂
直に手前）の端部開口部に連設されている。分離機構
は、分離筒、軸受保持筒、保護筒、駆動用モータ等で構
成されている。この分離機構の分離筒は、粉砕容器１１
側に一部が開口する隔壁を形成し、この隔壁開口部と適
宜の間隙を有して比較的ゆるやかに回転する円板部材を
備えている。円板部材は、軸受保持筒及び保護筒を貫通
して分離筒まで挿通されている駆動軸端部に固着され、
この駆動軸を介して駆動モータにより回転駆動される。
上記の分離筒は、軸受保持筒との隔壁と上記円板部材と
の間に適宜な腔室を形成しており、その腔室の胴壁に排
出口を備えている。分離筒は、上記の隔壁開口部と円板
部材との間隙を介して腔室内に抽出されてくる後述する
懸濁液を排出口から外部装置に排出する。

【００２０】粉砕容器１１は、内部に、駆動軸１３に取
り付けられた複数の攪拌ディスク１４（回転攪拌機）を
備え、特には図示しないが、ガラスやセラミックス等か
らなる適宜量のビーズ（分散媒体）を予め収容してい
る。上記の駆動軸１３は不図示の駆動用モータに連結し
ている。駆動用モータは、駆動軸１３を介して上記複数
の攪拌ディスク１４を所定の回転方向（図１(b) では矢
印Ａで示す時計回り方向）に高速に回転させる。

【００２１】粉砕容器１１の底部近傍の胴壁の一側（図
では右方）に、被分散剤と処理液とが混合されてなる原
液が送り込まれ流入口１５が形成されている。本実施の
形態において、この流入口１５に開口する入路１６は、
図の矢印Ｂで示すように、その流路軸方向を攪拌ディス
ク１４の回転方向（図の矢印Ａ参照）に一致させて粉砕
容器１１内に開口するように配置されて形成される。

【００２２】この入路１６に順次連結されて、チャッキ
弁１７、中継パイプ１８、ボール弁１９、輸送管２１及
びポンプ２２が配設される。ポンプ２２の送出口は上記
輸送管２１に連結され、ポンプ２２の吸入口は原液供給
パイプ２３を介して不図示の粉砕原料タンクに連結され
ている。粉砕原料タンク内には粉砕用の原液が収容され
ている。

【００２３】原液を構成する一方の被分散剤は例えば重
質の炭酸カルシュームであり、他方の処理液は適宜の溶
剤で構成されている。勿論、被分散剤は適宜の他の顔料
であってもよく、また、処理液は適宜の溶剤と適宜の合
成樹脂液等との混合液であってもよい。

【００２４】この粉砕装置１０は、粉砕原料タンクから
原液供給パイプ２３を介して供給される原液を、ポンプ
２２によって、搬送パイプ２１、ボール弁１９、中継パ
イプ１８、チャッキ弁１７及び入路１６を介して粉砕容
器１１内に逐次継続して供給される。

【００２５】入路１６は、流路軸が水平に配置され、そ
の入路開口部１５が粉砕容器１１の胴側に形成されてい
る。これにより、入路１６内で沈降しようとする被分散
剤の沈降方向は、流路軸に直角であり、したがって、被
分散剤は、たとえ沈降しながらも原液の流動方向（供給
方向）に従って開口部１５に向かって容易に移動する。

【００２６】そして、入路１６は、前述したように、そ
の流路軸が攪拌ディスク１４の回転方向に一致させて粉
砕容器１１内に開口している。これにより、入路１６か
ら粉砕容器１１内に送出される原液は、粉砕容器１１内
で攪拌される処理材（原液と分散媒体）の攪拌流の流速
の最大なところで、その流路に沿って送出される。した
がって、原液は、入路１６の開口部１５近傍に停滞する
ことなく、攪拌流に吸い出されるように容易に攪拌流に
合流して攪拌される。

【００２７】このようにして、入路及び入路開口近傍に
停滞し堆積することなく原液が継続して円滑に供給され
る。尚、上記実施の形態では、縦型の湿式粉砕装置につ
いて説明したが、湿式粉砕装置は縦型に限ることなく、
横型であってもよい。

【００２８】図２は、他の実施の形態としての横型の湿
式粉砕装置の構成を、入路を中心として模式的に示す図
であり、同図(a) は側面一部断面図、同図(b) は平面一
部断面図である。尚、同図(a),(b) には、図１と同一の
構成部分には、図１と同一の番号を付して示してある。

【００２９】図２(a),(b) に示す横型の湿式粉砕装置３
０は、攪拌ディスク１４を駆動する駆動軸１３の被駆動
端（同図(a) の左方）の配置が、先の実施の形態と異な
り、粉砕容器１１の入路側端部に配置される。駆動軸１
３は、被駆動端に固着するプーリ２５、及びこのプーリ
２５に掛け渡される不図示のＶベルトを介して、これも
不図示の駆動モータによって、同図(a),(b) の矢印Ｄで
示す方向（同図(b) の反時計回り方向）に回転駆動され
る。

【００３０】この場合も、ポンプ２２によって送出され
る原液は、輸送管２１、ボール弁１９、中継パイプ１
８、及びチャッキ弁１７を介して入路１６から粉砕容器
１１に流入する。入路１６は、流路軸が鉛直に配置され
ており、被分散剤の沈降方向はそのまま原液の輸送方向
である。そして入路１６の送入口（流入口）１５は、こ
の場合も、その流路軸（図の矢印Ｂで示す方向）が攪拌
ディスク１４の回転方向（図の矢印Ｄで示す方向）に一
致して粉砕容器１１内に開口するように形成される。こ
れによって、この場合も、入路１６から粉砕容器１１内
に流入する原液は、攪拌ディスク１４によって攪拌され
る分散材の最大流速路に沿って供給される。そして、こ
のように分散材の最大流速路に沿って供給されることに
より、原液は停滞することなく攪拌流に吸い出されるよ
うに容易に攪拌流に合流して攪拌される。したがって、
被分散剤が入路及び入路開口近傍に堆積して原液の流れ
を阻害することなく、原液は継続して円滑に供給され
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原液の入路を、その流路軸が攪拌ディスクの回転方向に
一致して粉砕容器内に開口するように形成するので、入
路から粉砕容器内に流入する原液を攪拌流の最大流速路
に沿って供給することができ、これにより、原液は停滞
することなく攪拌流に吸い出されるように容易に攪拌流
に合流して攪拌され、したがって、被分散剤が入路及び
入路開口近傍に堆積して原液の流れを阻害することがな
くなり、原液を継続して円滑に供給することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態における縦型湿式粉砕装置の構成
を入路を中心として模式的に示す図であり、(a) はその
側面一部断面図、(b) はその平面一部断面図である。

【図２】他の実施の形態の横型湿式粉砕装置の構成を入
路を中心として模式的に示す図であり、(a) はその側面
一部断面図、(b) はその平面一部断面図である。

【図３】従来の縦型湿式粉砕装置の原液の入路の構成を
示す図であり、(a) はその平断面図、(b) はその側断面
図である。

【符号の説明】

１入路２固定容器２−１底部内面３弁座４チャッキ弁５給送パイプ６ボール弁７輸送パイプ８輸送ポンプ９攪拌機１０縦型の湿式粉砕装置１１粉砕容器（固定容器）１３駆動軸１４攪拌ディスク（回転攪拌機）１５流入口（入路の開口部）１６入路１７チャッキ弁１８中継パイプ１９ボール弁２１輸送管２２ポンプ２３原液供給パイプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転攪拌機を有する固定容器内に分散媒
体を収容し、該固定容器内に送り込まれてくる処理液と
被分散剤とを粉砕し混合し分散して生成した懸濁液を連
続して抽出する湿式粉砕装置であって、前記処理液と前記粉砕前の被分散剤との混合液を外部か
ら供給すべく前記固定容器の前記懸濁液を抽出する抽出
口とは反対側の端部胴側面に設けられ、流路軸方向を前
記回転攪拌機の回転方向に一致させて前記固定容器内に
開口するよう配置された入路を有することを特徴とする
湿式粉砕装置。
【請求項２】前記固定容器は縦型に設置して使用すべ
く形成されてなることを特徴とする請求項１記載の湿式
粉砕装置。
【請求項３】前記固定容器は横型に設置して使用すべ
く形成されてなることを特徴とする請求項１記載の湿式
粉砕装置。