JPH11207261A

JPH11207261A - 粉体の篩い分け方法

Info

Publication number: JPH11207261A
Application number: JP1414498A
Authority: JP
Inventors: Eitaro Nakamura; 栄太郎中村; Tadashi Takizawa; 忠滝澤
Original assignee: SHIN DAIICHI ENBI KK
Current assignee: SHIN DAIICHI ENBI KK
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 1999-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】２５０μｍより小さい目開きの篩を用いて、微
細な粉体中の粗大粒子を効率よく取り除くことができる
粉体の篩い分け方法を提供する。【解決手段】目開き２５０μｍ以下の篩面を有する超音
波振動篩を用いて粉体を篩い分け、粗粒子を除去する粉
体の篩い分け方法において、複数台の超音波振動篩を直
列に接続し、前段の超音波振動篩に供給された粉体のう
ち網上から溢流する粉体を後段の超音波振動篩に供給し
て篩い分けることを特徴とする粉体の篩い分け方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体の篩い分け方
法に関する。さらに詳しくは、本発明は、２５０μｍよ
り小さい目開きの篩を用いて、微細な粉体中の粗大粒子
を効率よく取り除くことができる粉体の篩い分け方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】所定の目開きの網や多孔板を枠に固定
し、枠とともに網や多孔板を振動させて、目開きより大
きな粒子を網上に分離する篩い分け操作は、古くから行
われてきている。このような篩い分け方法では、粉体の
大きさが小さくなるにつれて、比表面積が大きくなり、
表面エネルギーが相対的に大きくなる結果、粉体同志の
凝集や網面への付着が激しくなって、篩い分け能率が大
巾に低下してしまう。粉体の自重で篩目を通過させる篩
では、粒径２００μｍ以下の粉体については連続的な篩
い分けが困難であった。このように比較的小さな目開き
の篩を用いて、安定した篩い分けを実現する方法として
は、粉体を高速度で網面に衝突させ、粉体の運動エネル
ギーで網目を通過させるブロアシフター法があるが、網
線材への衝突による粉体の崩壊や、低融点の粉体の軟化
付着など多くの問題点がある上に、大量の空気流を要す
るため、通過粉体の気流からの分離装置に費用が嵩むと
いう難点があった。このようなブロアシフター法の難点
のない微細な粉体の篩い分け方法として、超音波振動篩
が開発された。超音波振動篩は、超音波振動する網を、
より低い周波数で振動する篩枠に取付けたものでり、粒
径１０〜１００μｍ程度の微細な粉体を３０〜２００μ
ｍ程度の目開きの網で篩い分けることができる画期的な
篩として注目されている。しかし、超音波振動は、発振
子から直接あるいは共鳴板を介して網に伝えられるため
に、１つの発振子当たりの網の面積には自ずと限度があ
る。網面の超音波振動分布を均一化するために、網面が
円形で篩枠も円形である円型振動篩が超音波振動篩とし
て用いられるが、発振子１つ当たりの網径は２,０００m
mφ程度が限度であり、網面積当たりの処理能率を考え
ると、網径が１,０００mmφ程度までの超音波振動篩の
能率が高い。従って、多量の粉体の篩い分けを行うため
には、多数の超音波振動篩を必要とすることになる。複
数の篩に処理すべき粉体を分配して篩い分ける場合、篩
い分け速度が粉体の供給速度よりも小さい場合には、本
来篩を通過すべき粉体が網上分として流れ出てしまうた
めに、各篩ごとに定量供給装置を備える必要がある上
に、篩い分け速度の変動を考慮して、粉体の供給量は、
最大篩い分け速度よりも小さく制限する必要がある。そ
の結果、超音波振動篩の必要数が多くなり、装置費が高
いものになってしまうという欠点がある。また、粉体の
篩い分けを継続して行っていると、篩い分けられる粉体
中の微細な粒子が網線材に付着して生長し、篩い分け速
度が経時的に低下して、連続的な篩い分けが困難になる
という問題がある。一般に、粒径１０μｍ以下の微細な
粒子は付着力が強く、特に微細な粉体の篩い分けを特長
とする超音波振動篩にあっては、微細な粒子の付着によ
る目詰りの発生は宿命的な課題であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、２５０μｍ
より小さい目開きの篩を用いて、微細な粉体中の粗大粒
子を効率よく取り除くことができる粉体の篩い分け方法
を提供することを目的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、複数の超音波振
動篩を直列に接続して粉体を篩い分けることにより、粉
体供給装置の必要数が１台となるのみならず、超音波振
動篩１台当たりの篩い分け能力が大きくなって、超音波
振動篩の必要数をも減少することが可能となることを見
いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明は、（１）目開き２５０μｍ以下
の篩面を有する超音波振動篩を用いて粉体を篩い分け、
粗粒子を除去する粉体の篩い分け方法において、複数台
の超音波振動篩を直列に接続し、前段の超音波振動篩に
供給された粉体のうち網上から溢流する粉体を後段の超
音波振動篩に供給して篩い分けることを特徴とする粉体
の篩い分け方法、を提供するものである。さらに、本発
明の好ましい態様として、（２）超音波振動篩の網の線
材が金属めっきされたものである第(１)項記載の粉体の
篩い分け方法、を挙げることができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の篩い分け方法を適用する
粉体には特に制限はなく、例えば、合成樹脂粉末、トナ
ー、粉末コンパウンドなどの合成樹脂やその配合物粉
体、デンプン、木粉などの有機天然物粉体、炭酸カルシ
ウム、ケイ酸カルシウム、ゼオライト、ハイドロキシア
パタイト、フェライト、硫化亜鉛、硫化マグネシウムな
どの無機化合物粉体、鉄粉、銅粉、ニッケル合金粉など
の金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、ベンガラな
どの無機顔料、フタロシアニンブルー、インジゴなどの
有機顔料、染料などを挙げることができる。本発明方法
は、微細な粉体の連続篩い分けに好適に適用することが
でき、目開き２００μｍ以下の篩で篩う必要のある微細
な粉体に特に好適に使用することができる。本発明方法
に用いる超音波振動篩は、網が超音波振動素子に直接又
は伝導体を介して接続された構造を有するものであり、
網自体が超音波振動するものである。超音波振動する網
は、篩枠に１個以上固定されており、篩枠が振動モータ
ーや、偏心重錘の回転などにより振動して、粉体の移動
を促すものである。網面の超音波振動は１０〜５０kHz
であることが好ましく、３０〜４０kHzであることがよ
り好ましい。消費電力は、２００Ｗ未満であることが好
ましい。また、篩枠の振動は２０〜２,０００Hzであっ
て、網自体の振動数に比し十分に小さいことが好まし
い。このような超音波振動篩としては、例えば、(株)徳
寿工作所製「レゾナシーブ」、晃栄産業(株)製「ウルト
ラソニック」、ラサ工業(株)製「ソノスクリーン」、
(株)ダルトン製「超音波振動ふるい」、ラッセル社製
「コンパクトシーブ」などを挙げることができる。本発
明方法に用いる超音波振動篩の網の目開きは２５０μｍ
以下であり、より好ましくは２００μｍ以下である。２
５０μｍを超える目開きの網を有する篩は、超音波振動
しない網でも篩い分け操作を効率的に行うことができる
ので、超音波の与える効果が相対的に小さくなる。

【０００６】本発明方法においては、複数台の超音波振
動篩を直列に接続し、前段の超音波振動篩に供給された
粉体のうち網上から溢流する粉体を後段の超音波振動篩
に供給して篩い分ける。図１は、本発明の粉体の篩い分
け方法の一態様の工程系統図である。本態様において
は、３台の超音波振動篩が直列に接続されている。１台
目の超音波振動篩１の粉体入口に供給された原料粉体
は、網上及び網下のそれぞれの排出口から連続的に排出
される。１台目の超音波振動篩の網上からの排出口は、
２台目の超音波振動篩２の粉体入口にキャンバスなどに
より接続され、２台目の超音波振動篩でふたたびび網上
と網下に篩い分けられる。２台目の超音波振動篩の網上
排出口は、同様にして３台目の超音波振動篩３の粉体供
給口に接続され、３台目の超音波振動篩でさらに網上と
網下に篩い分けられる。本発明方法において、直列に接
続する超音波振動篩の台数は、粉体の移動が円滑に行わ
れる限り特に制限はないが、通常は２台又は３台の超音
波振動篩により十分効果的に篩い分けることができる。
直列に接続された超音波振動篩の網上には、最終台の超
音波振動篩を除いて全面が粉体で覆れているために、網
面全体を篩面として利用できる上に、粉体層の重量が粉
体の網目の通過を促進して、大巾な篩い分け能力の向上
がもたらされるものと考えられる。図２は、従来の超音
波振動篩を並列に用いて篩い分ける方法の工程系統図で
ある。この方法では、３台の超音波振動篩４が並列に用
いられている。本発明方法によれば、従来の方法に比べ
て、同じ台数の超音波振動篩を用いた場合、１.５〜２
倍の篩い分け能力を達成することができる。本発明方法
においては、網の線材が金属めっきが施されたものであ
る超音波振動篩を用いることができる。金属めっきを施
す線材としては、例えば、ステンレス鋼線、黄銅線、り
ん青銅線などの金属線や、ポリエステル繊維、ポリアミ
ド繊維などの有機繊維などを挙げることができる。めっ
き用の金属としては、例えば、ニッケル、クロム、銅、
金などを挙げることができる。金属めっきを施して線材
の表面を平滑にすることにより、微細な粒子の網の線材
への付着を防止して効率的に篩い分けすることができ
る。微細な粒子の網線材への付着を防止するには、超音
波振動する篩の網面に浮動ブラシを置く方法を採ること
もできる。浮動ブラシとは、ブラシが網面にも篩枠にも
固定されず、また、何らの駆動装置にも接続されておら
ず、篩枠の振動によって網面に接しながら網面上を動く
ブラシをいう。浮動ブラシは、単一のブラシとすること
ができ、あるいは、複数のブラシが連結された１つの集
合体よりなるものとすることもできる。ブラシ又はブラ
シの集合体の最大長さは、篩枠の径の２分の１より大き
く、篩枠の径より小さいことが好ましい。ブラシ又はブ
ラシの集合体の最大長さを、篩枠の径の２分の１より大
きく、篩枠の径より小さくすることにより、網面での浮
動によって、網全面をブラシングすることができる。本
発明方法によれば、２５０μｍより小さい目開きの篩を
用いて、篩の目詰まりを生ずることなく、速い篩い分け
速度で微細な粉体を篩い分け、粗大粒子を効率よく取り
除くことができる。

【０００７】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。なお、実施例及び比較例におい
ては下記の２種の樹脂凝集体について篩い分けを行っ
た。（１）樹脂凝集体Ａ微細懸濁重合で得られた最大出現頻度（重量基準）粒径
が１.８μｍであって０.２〜６μｍの広い粒径分布を有
するポリ塩化ビニルの水性分散液（固形分濃度４８重量
％）を、ディスク型アトマイザーを１９,２００rpmで回
転させて噴霧し、１７０℃熱風と水性分散液を塔頂から
塔底に併行して流し、塔底排気温度５５℃でスプレー乾
燥した。得られた樹脂凝集体Ａのゆるめかさ密度は０.
５１ｇ／cm³、かためかさ密度は０.７１ｇ／cm³、安息
角は４０±１度、粒径１０９μｍ以上の粒子含有量は
０.５重量％、粒径５３μｍ未満の粒子含有量は２９.９
重量％である。（２）樹脂凝集体Ｂディスク型アトマイザーの回転数を１２,８００rpmとし
た以外は、樹脂凝集体Ａと同様にして樹脂凝集体Ｂを得
た。樹脂凝集体Ｂのゆるめかさ密度は０.５２ｇ／cm³、
かためかさ密度は０.７３ｇ／cm³、安息角は４３±１
度、粒径１０９μｍ以上の粒子含有量は１３.４重量
％、粒径５３μｍ未満の粒子含有量は１７.３重量％で
ある。樹脂凝集体Ａ及び樹脂凝集体Ｂの特性を、第１表
に示す。

【０００８】

【表１】

【０００９】実施例１超音波振動篩［(株)徳寿工作所、レゾナシーブＴＭＲ−
７０型、網目１５０Ｍｅｓｈ、目開き１０９μｍ、網の
直径６２２mm、有効網面積０.３０４ｍ²、線材質ＳＵＳ
３０４］２台を、図１に示す状態に直列に接続した。超
音波振動篩は、篩枠振動の位相角７０度、超音波出力７
０％（最大２００Ｗ）、高速パルス加振の条件で運転し
た。前段の超音波振動篩に、樹脂凝集体Ａを１６.２３k
g／分の速度で供給した。樹脂は、１２.８５kg／分が篩
の目を通過して網下に落下し、３.３８kg／分が網上か
ら溢流して後段の超音波振動篩に供給された。後段の超
音波振動篩においては、３.３２kg／分が篩の目を通過
して網下に落下し、０.０６kg／分が粗大粒子として網
上より排出された。すなわち、超音波振動篩２台を直列
に接続して篩い分ける本発明方法により、樹脂凝集体Ａ
を、篩い分け速度１６.２３kg／分、網下回収率、即
ち、回収粉体量１２.８５kg＋３.３２kg＝１６.１７kg
の供給粉体量１６.２３kg／分に対する比率９９.６％で
篩い分けることができ、ほぼ完全な篩い分けができた。比較例１実施例１に用いた超音波振動篩１台を、実施例１と同じ
条件で運転して、樹脂凝集体Ａの篩い分けを行った。篩
い分けが可能な樹脂凝集体Ａの供給速度は、最大３.７
１kg／分であった。樹脂は、３.６９kg／分が篩の目を
通過して網下に落下し、０.０２kg／分が粗大粒子とし
て網上より排出された。この結果から、超音波振動篩２
台を並列に用いて樹脂凝集体Ａの篩い分けを行う場合、
篩い分け速度は７.４２kg／分となり、網下回収率は９
９.５％であることから、ほぼ完全な篩い分けができ
た。実施例２実施例１と同じ超音波振動篩２台を直列に接続した装置
を用い、実施例１と同じ条件で運転して、樹脂凝集体Ｂ
の篩い分けを行った。前段の超音波振動篩に、樹脂凝集
体Ｂを１.６８kg／分の速度で供給した。樹脂は、１.１
９kg／分が篩の目を通過して網下に落下し、０.４９kg
／分が網上から溢流して後段の超音波振動篩に供給され
た。後段の超音波振動篩においては、０.２４kg／分が
篩の目を通過して網下に落下し、０.２５kg／分が粗大
粒子として網上より排出された。すなわち、超音波振動
篩２台を直列に接続して篩い分ける本発明方法により、
樹脂凝集体Ｂを、篩い分け速度１.６８kg／分、網下回
収率８５.１％で篩い分けることができたことから、ほ
ぼ完全な篩い分けができた。比較例２実施例１に用いた超音波振動篩１台を、実施例１と同じ
条件で運転して、樹脂凝集体Ｂの篩い分けを行った。篩
い分けが可能な樹脂凝集体Ｂの供給速度は、最大０.５
６kg／分であった。樹脂は、０.４５kg／分が篩の目を
通過して網下に落下し、０.１１kg／分が粗大粒子とし
て網上より排出された。従って、網下回収率は８０.４
％であった。この結果から、超音波振動篩２台を並列に
用いて樹脂凝集体Ｂの篩い分けを行う場合、篩い分け速
度は１.１２kg／分となり、網下回収率は８０.４％であ
ることが分かる。網下回収率８０.４％の値は、２台直
列に配置した実施例２での網下回収率８５.１％に対し
て低すぎ、網上から溢流した粉体がかなりあったことが
分かる。実施例３超音波振動篩の線材が、ニッケルめっきされたポリエス
テル繊維であること以外は、実施例１と同じ超音波振動
篩２台を直列に接続した装置を用いて、樹脂凝集体Ｂの
篩い分けを行った。前段の超音波振動篩に、樹脂凝集体
Ｂを３.８３kg／分の速度で供給した。樹脂は、２.９４
kg／分が篩の目を通過して網下に落下し、０.８９kg／
分が網上から溢流して後段の超音波振動篩に供給され
た。後段の超音波振動篩においては、０.４２kg／分が
篩の目を通過して網下に落下し、０.４７kg／分が粗大
粒子として網上より排出された。すなわち、超音波振動
篩２台を直列に接続して篩い分ける本発明方法により、
樹脂凝集体Ｂを、篩い分け速度３.８３kg／分、網下回
収率８７.７％で篩い分けることができたことから、ほ
ぼ完全な篩い分けができた。実施例１〜３及び比較例１
〜２の結果を、第２表に示す。ただし、比較例の結果
は、超音波振動篩２台を用いた場合に相当する計算値と
して示す。

【００１０】

【表２】

【００１１】実施例１と比較例１、実施例２と比較例２
の結果を対比すると、同じ樹脂凝集体を用いた場合、超
音波振動篩２台を直列に接続する本発明方法は、超音波
振動篩２台を並列に用いる従来法よりも、篩い分け速度
が１.５〜２.２倍に向上し、しかも、樹脂の網下回収率
が高く、篩目を通過すべき微細な粒子が粗大粒子に混入
して篩い分けが不完全になることもないことが分かる。
また、実施例２と実施例３の結果を比較すると、同一の
樹脂凝集体を篩い分けた場合に、網線材がステンレス鋼
である実施例２より、網線材が金属めっきされたもので
ある実施例３の方が篩い分け速度が大きく、より効率的
な篩い分けが可能であることが分かる。

【００１２】

【発明の効果】本発明方法によれば、２５０μｍより小
さい目開きの篩を用いて、篩の目詰まりを生ずることな
く、速い篩い分け速度で微細な粉体を篩い分け、粗大粒
子を効率よく取り除くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の粉体の篩い分け方法の一態様
の工程系統図である。

【図２】図２は、従来の超音波振動篩を並列に用いて篩
い分ける方法の工程系統図である。

【符号の説明】

１１台目の超音波振動篩２２台目の超音波振動篩３３台目の超音波振動篩４超音波振動篩

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】目開き２５０μｍ以下の篩面を有する超音
波振動篩を用いて粉体を篩い分け、粗粒子を除去する粉
体の篩い分け方法において、複数台の超音波振動篩を直
列に接続し、前段の超音波振動篩に供給された粉体のう
ち網上から溢流する粉体を後段の超音波振動篩に供給し
て篩い分けることを特徴とする粉体の篩い分け方法。