JPS5852688B2 - 過炭酸ソ−ダの造粒機及び造粒方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉体を温潤状態で連続的に混練、捏和して顆
粒状に造粒する混練、捏和造粒機及び造粒方法に関し、
特に粉体状の過炭酸ソーダを顆粒状に造粒するに好適な
造粒機に係る。

過炭酸ソーダは炭酸ソーダと過酸化水素とを反応させる
ことにより容易に得られ、漂白剤等として用いられてい
る。

過炭酸ソーダの粉末は飛散すると鼻を刺激するため取扱
い上好援しくなく、また微粉末では長期間に亘って保存
した場合固結し易く、サラサラした状態を保持すること
は極めて困難である。

捷た、過炭酸ソーダは湿気に対して不安定であり、湿気
により含有している活性酸素の含有率が低下し易く、湿
気との接触面積を小さくすることが望オしいこと、など
から一般に顆粒状に造粒されている。

従来、過炭酸ソーダの造粒には、周知のニーグーにより
適当な結合剤等の添加剤及び水の存在下に混線、捏和後
、多孔板から押出す押出造粒機、あるいはヘンシェルミ
キサー型形式の造粒機などが一般に用いられている。

しかしながら、上記の多孔板から押出す押出造粒方法は
比較的形状の揃った造粒品が得られるが、得られる造粒
品は硬く、また多孔板の孔径の制約から粒子は太きぐ水
に対する溶解速度が遅い。

さらに多孔板の孔が目詰りし易く、このために多孔板の
取り換えを頻繁に行なう必要があるなど連続運転を行な
うことが困難であるなどの欠点がある。

芽た、ヘンシェルミキサー型形式の造粒機は、短時間に
造粒が行なわれ、摩擦熱も少ないなどの長所がある反面
、造粒された粒子は軟かく、脆く、輸送中に破砕され易
く、捷た嵩比重が小さいなどの欠点がある。

一方、混線、捏和する装置として、容器内に互にかみ合
って回転する二本のスクリ、１−を備え、材料を連続的
に混線、捏和する装置が種々知られている。

この公知の装置により過炭酸ソーダの造粒を行なっても
、粒子の粒度、硬さ、嵩比重、及び溶解速度等のいずれ
をも十分に満足する粒子を得ることができない。

本発明はこの様な種々の欠点に鑑みなされたものであっ
て、本発明の造粒機は、何んらの前処理を行なうことな
く一段で連続的に混練、捏和造粒を行なうことができる
と共に、得られる粒子の粒度、硬さ、嵩比重及び水に対
する溶解速度等いずれにも十分に満足できる顆粒状過炭
酸ソーダを製造する造粒機及び造粒方法を提供するもの
である。

すなわち本発明は、容器内に互にかみ合って回転する二
本のスクリューが並設されてむり、該容器の一端には上
方に開口する材料投入口が、他端には下方に開口する吐
出口がそれぞれ設けられ、容器上面には押え蓋を設けた
押え蓋形式の混線、捏和造粒機であって、該造粒機はフ
ィード域、混練捏和域及び解砕域とからなり、前記フィ
ード域は二本のスクリュー共に順送りのスクリューブレ
ードが形成され、前記混練捏和域は、一方のスクリュー
が逆送りのスクリューブレードに、対応する他方は順送
りのスクリューブレードにそれぞれ形成されており、か
つ逆送りのスクリューブレードは一１都欠損したスクリ
ューブレードとされ、これらが交互になる如く少なくと
もニイ同所設けられた前半部と、二本のスクリュー共に
逆送りのスクリューブレードとされた後半部とからなり
、前記解砕域は相方共にスクリュー軸に複数本の突起状
の解砕歯が設けられており、容器の押え蓋は前記フィー
ド域及び混練捏和域の前記の前半部に相当する部位は固
定蓋であり、混練捏和域の前記の後半部に相当する部位
は上下に可動可能な押え蓋が取付けられており、前記解
砕域は開放された構造からなる造粒機に関する。

本発明を添付した図面により具体的に説明する。

第１図は、本発明に係る造粒機の一例を示す横断平面図
を、第２図は縦断側面図を、第３図は第２図のＡ−Ａ断
面図をそれぞれ示す。

図面に釦いて、１は造粒機の容器、２はスクリュー軸、
３は順送りスクリューブレード、４は一部欠損逆送りス
クリューブレード、５は逆送りスクリューブレード、６
は解砕歯、７は材料投入口、８は吐出口、９は定固式押
え蓋、１０は可動式押え蓋、１１．１２及び１３は冷却
水の導入又は排出口、をそれぞれ示す。

本発明の造粒機は添付した図面に示すようにフィード域
■、混練、捏和域■及び解砕域■とから構成されている
。

■のフィード域は二本のスクリュー共に順送りのスクリ
ューブレード３が形成されており、材料の送り込みが行
なわれる。

■の混練、捏和域は、一方のスクリューブレードは順送
りのブレードに形成され、対応する他方のスクリューブ
レードは逆送りでかつ一部欠損したスクリューブレード
４が形成されており、これらが交互になる様に配設され
た前半部■１ と、二本のベクリュー共に逆送りのブ
レード５が形成された後半部■２ とからなり、該帯
域で材料の混線、捏和か十分に行なわれると共に造粒さ
れる。

そして■の解砕域は相方共スクリュー軸に突起状の解砕
歯６が複数本取り付けられており、核酸に送り込すれた
造粒物が若干凝集しているのを解砕する。

本発明の造粒機は、フィード域及び混線、捏和域のスク
リューブレードが、順送り、−ＶｉＢ欠損逆送り及び逆
送りのブレードに形成されており、かつこれらを上記の
様に配設することによってフィード域■から送り込オれ
た材料は混練、捏和域■において順送りブレードによる
送り及び逆送りブレードによる戻りの作用により十分な
る混練及び捏和か行なわれて造粒される。

造粒物はフィード域からの送りの力と二本のスクリュー
共に逆送りのブレードに形成された前記の混線、捏和域
の後半部における逆送りの力とが適当にバランスされて
適宜解砕域■に送り出されて来る。

解砕域に送り出される造粒物は、通常、若干凝集しても
・す、會た若干チキソトロピー性を有している。

該解砕域では凝集物を解砕すると同時にチキソトロピー
性の解放がなされるが、この目的を十分に達成するには
、該解砕域において造粒物を一定時間滞留させ一種の攪
拌が行なわれるようにすることが望ましい。

この作用を効果的に行なわせるには、たとえば、解砕域
における造粒物の入口側、すなわち混線、捏和域の後半
部■２側、の解砕歯ば、造粒物が幾分逆送りになる様に
若干角度を設けた羽根状の形状とするとか、解砕歯の取
り付は本数を解砕域に釦ける造粒物の入口側と出口側と
で異ならせ、入口側を密に出口側を粗に設ける等が好適
な一つの態様である。

該解砕域の構造は上記したものに特定される訳でなく、
混練、捏和域から送り出される材料の状態により適宜決
められ、たとえば、捏和力が比較的弱い粒子の場合には
解砕機能を主体とする様な棒状の突起とすることができ
、逆に捏和力が強い粒子の場合は主にチキソトロピー性
を解放する機能をもたせる様に送り羽根状の突起とする
ことができる。

寸た、本発明の造粒機にふ・いては、混線、捏和域の後
半部■２ に相当する部位には上下に可動可能な押え蓋
を設け、しかも該蓋は前記後半部■■２の逆送りのスク
リューブレードの全部を蓋することなく出口側が若干解
放状態になっている。

この様な構造とすることにより、捏和力が強く嵩比重の
比較的大きい造粒物を得たい場合には該可動可能な押え
蓋を若干ドげればよく、逆に捏和力が比較的弱ぐ、嵩比
重の小さい造粒物を得たい場合には可動可能な押え蓋を
若干上げる様に調節すればよい５、また、逆送りのスク
リューブレードの全部を蓋することなく、出口側が若干
解放状態となっていることにより、押出される造粒物の
団塊状のものをある程度はぐすことができる。

本発明の造粒機は冷却を必要とする場合には造粒機容器
の外套及びスクリュー軸内の所定の導管に帝却水を通す
ことができる。

本発明の造粒機により過炭酸ソーダ粉を造粒する際の条
件は、造粒機の大きさ、能力、原料過炭酸ソーダ粉の粒
度、水分、添加剤の種類等により異なり１的に決めるこ
とはできないが、たとえば、スクリュー羽根の径２７０
間、トラフ全長２４００ｍｍ、スクリュー回転数４０〜
８０ｒ、ｐｏｍで原料の供給量は７００〜２０００ｋｇ
／ｈｒ：である。

芽た、添加剤、水の添加量は造粒物の含水率を１０〜１
６％程度にする様に原料過炭酸ソーダ粉の含水量、添加
剤の種類などにより決められる。

本発明の造粒機により造粒された造粒物は、吐出口８よ
り排出され、次いで高速回転するナイフカッターを備え
た整粒機により整粒したのち、乾燥され製品とされる。

該整粒機は二枚羽根状のナイフカッターが回転軸に適当
な間隔を設けて８〜１２枚重ねて取り付けられ、長さ２
５〜１５０ｍｍ０造粒物投入用ホッパーが設けられた蓋
を有するが、底のない円筒状の容器に、刃の先端と前記
円筒の内壁との間に僅かな間隙を設けて、配置された構
造からなり、該ナイフカッターは１０００〜４０００ｒ
、ｐｍで高速回転される。

ナイフカッター数が同じ場合、回転数が速く前記円筒状
の容器の長さが長い程平均粒径は小さくなる。

たとえば円筒状容器の長さが２５關でナイフカッターの
数が８枚で、回転数が４０００ｒ、１ａｍの場合には得
られる粒子の平均径は６１０μであり、円筒状容器の長
さが１５０ｍｍのときは、得られる平均粒径ば４３０μ
である。

斗た円筒状容器の長さが同じで、回転数が同じであると
き、ナイフカッターの数を増すと平均粒径は小さぐなる
傾向にある。

たとえば、回転数４００Ｏｒ、ｐ、ｍで、円筒状の容器
の長さが１５０ｍｍのとき、ナイフカッターの数を１２
枚としたときは平均粒径ば３４０μである。

本発明の方法により得られる造粒された製品の諸物性の
うち、粒子の嵩比重、硬さ、溶解速度などは主として造
粒機において造粒される際の混練、捏和の状態が影響し
、粒度は整粒機の条件により決丑る。

実施例 図に示したと同様の構造からなる混練、捏和造粒機を用
いた。

粒度５０〜１００μ、含水量８〜１０％の原料過炭酸ソ
ーダを材料投入ロアより２０ ｋｇ／ ｈｒｏ、添加剤
としてメタケイ酸ソーダ１５％溶液（バインダー水）
２１／ ｈｒ、を供給した。

スクリューの回転速度８０ｒ、ｐｍ、町動押え蓋１０の
高さを６１ｎｒＩＬに調節して混線、捏和造粒を行なっ
た。

なお、容器の外套及びスクリュー軸内の導管に冷却水を
通した。

運転開始１時間後から安定した造粒物が得られた。

次いで得られた造粒物を４００Ｏｒ、ｐｍで回転するナ
イフカッターを備えた円筒の長さ１５０ｍｍの整粒機に
より整粒したのち、乾燥し、製品を得た。

製品の諸物性ば□Ｆ言己の通りであった。

比較例 竪型のヘンシェルミキサー型形式の造粒機を使用した。

該造粒機に実施例と同様の原料過炭酸ソーダ粉体を２０
に！９を導入し、メタケイ酸ソーダ１５嶺溶液（バイン
ダー水） ２Ａ？を加えて３分間捏和造粒し、得られ
た造粒物を実施例と同様の＊＊整粒機により整粒し、乾
燥して、製品を得た。

この製品の諸物性は下記の通りであり、溶解速度は極め
て速いが、粒子の嵩比重が小さく強度が弱いことが明ら
かである。

これは製品として十分満足できない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の造粒機の横断平面図、第２図は縦断側
面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図をそれぞれ示す。 １・・・・・・容器、２・・・・・・スクリュー軸、３
・・・・・・順送りスクリューブレード、４・・−・・
・一部欠損逆送りスクリューブレード、５・・・・・・
逆送りスクリューブレード、６・・・・−解砕歯、９・
・・・・・固定式押え蓋、１０・・・・・・可動式押え
蓋。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容器内に互かみ合って回転する二本のスクリューが
   並設されており、該容器の一端には上方に開口する材料
   投入口が、他端には下方に開口する吐出口がそれぞれ設
   けられ、容器１面には押蓋を設けた押え蓋形式の混練、
   捏和造粒機であって、該造粒機はフィード域、混練捏和
   域及び解砕域とからなり、前記フィード域は二本のスク
   リュー共に順送りのスクリューブレードが形成され、前
   記混練捏和域は、一方のスクリューが逆送りのスクリュ
   ーブレードに、対応する他方は順送りのスクリューブレ
   ードにそれぞれ形成されてｋす、かつ逆送りのスクリュ
   ーブレードは一部欠損したスクリューブレードとされ、
   これらが交互になる如く少なくとも二個新設けられた前
   半部と、二本のスクリュー共に逆送りのスクリューブレ
   ードとされた後半部とからなり、前記解砕域は双方共に
   スクリュー軸に複数本の突起状の解砕歯が設けられて釦
   り、容器の押え蓋は前記フィード域及び混線捏°牙＾域
   の前記の前半部に相当する部位は固定蓋であり、混練捏
   和域の前記の後半部に相当する部位は可動可能な押え蓋
   が取付けられて触り、前記解砕域は開放された構造から
   なる過炭酸ソーダ用造粒機。