JPS5932188B2

JPS5932188B2 - サンドミルメデイア補給方法

Info

Publication number: JPS5932188B2
Application number: JP2153082A
Authority: JP
Inventors: 芳彦木村; 重徳福持; 洋之吉野; 一彦幸
Original assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1982-02-12
Filing date: 1982-02-12
Publication date: 1984-08-07
Also published as: JPS58139749A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はサンドミルのメディア補給方法に関し、特に連
続運転中の密閉型サンドミルにおいて、その運転を休止
することなく粉砕メディアを補給する方法に関する。

鉱物、顔料等の被処理物を湿式で微粒分散あるいは微粒
粉砕する方法として、平均粒子径が０．１〜１０属ｌ程
度の天然あるいは合成の鉱物微小砂、硬質ガラス微小粒
子、硬質プラスチック微小粒子、金属製微小粒子等の粉
砕メディア（以下、単にメディアと称する）を充填した
容器中で、そのメディアをディスク（板状）、バー（棒
状）、スクリュー等の攪拌羽根を介して機械的に攪拌し
ながら、被処理物分散液を還流乃至通過させることによ
つて分散・粉砕する一般にサンドミル、サンドグライン
ダー、ダイノーミル、バールミルあるいはアトリツシヨ
ンミルなどと呼ばれる装置（以下、サンドミルと総称す
る）を用いる方法がよく知られている。

かかるサンドミルは、被処理物を比較的短時間で効率よ
く微分散・微粉砕することができるため、製紙工業にお
いて使用される填料や顔料の分散・粉砕のみならず巾広
い分野で使用されている。

また、上記の如きサンドミルは、その型式から二つに大
別される。即ち、ミル上部に開口部を有する所謂開放型
サンドミルと、ミル内部が外気から遮断された所謂密閉
型サンドミルとに分けられる。密閉型サンドミルは、ミ
ル内に通常０．５〜１に９／Ｃｄ程度の内圧（以下、ミ
ル内圧と称する）がかかつた状態で運転されるが、密閉
型は開放型に比−＜（１）分散・粉砕効率が優れる、（
１１）高粘度の分散液が処理できる、（１１１揮発性の
高い有機溶媒を用いることができる、等の長所を有する
ため、次第にその使用台数が増加してきている。

しかし、かかるサンドミルには開放型、密閉型とを問わ
ず次のような問題点がある。

即ちサンドミルにおける顔料等の粉砕機構は、攪拌羽根
を比較的高速で回転させることにより顔料粒子およびメ
ディアを遠心力で容器壁に向つて飛ばし、衝突して戻る
間に、比較的粒子径の大きなメディア粒子と比較的径の
小さな顔料粒子との間に働くズリ応力を利用するもので
あるがこのような粉砕機構のためにメディア自身も摩耗
し、次第にメディアの絶対量が減少する。このようにメ
ディアが消耗した状態でサンドミル処理を行うと、粉砕
効率が著しく低下するため時々メデイアを補給する必要
がある。しかし、開放型サンドミルにおいてはたとえサ
ンドミルが運転中であつてもその開口部からメデイアを
流し込むことが可能であるが、密閉型にあつてはそのよ
うなことはできず、一旦運転を停止させてメデイア投入
口を開放し、メデイアを補給しているのが現状である。

しかも、均一な処理物を得ようとする場合には、なるべ
く少量づつのメデイアを頻繁に補給する必要があるため
、連続運転中のサンドミルを度度停止させることとなり
、結果としてサンドミル処理能率が著るしく低下し、か
つ多大の労力を必要とするものであつた。かかる現状に
鑑み本発明者らは、連続運転中の密閉型サンドミルの運
転を休止することなくメデイアを補給する方法について
種々検討した結果、本発明を完成した。本発明は、連続
運転中の密閉型サンドミルに粉砕メデイアを補給する方
法において、該粉砕メデイアとメデイア重量に対して０
．１〜５０倍の媒体とを、ミル内圧より０．１〜２．０
ｋ９／Ｃｄ高い圧力を有する圧搾空気によつて圧送する
ことを特徴とする粉砕メデイア補給方法である。

本発明者の知見によれば、ミル内圧のかかつた状態で運
転される密閉型サンドミルにメデイアを補給するために
は、ミル内圧以上の圧力を有する圧搾空気を用いて圧送
することが必要であるが、ただ単にメデイアのみを圧送
しようとしたのではうまくメデイアを補給することが極
めて困難であることがわかつた。

即ち、単に一定量のメデイアのみを投入したメデイア補
給用ホツパ一に空気圧をかけて圧送しようとした場合に
は、ホツパ一下部に取付けられたパイプやバルブ等にメ
デイアが残つたり、詰つたりしてしまうものである。こ
れらの不都合を解消し、メデイアをサンドミル内に完全
に送り込むためには、空気圧の微妙なコントロールを必
要とし、更に多量の空気が必要となる。しかしながら、
多量の空気を用いてメデイアを送り込むことは必然的に
サンドミル内にも多量の空気を混入させることになり、
処理効率の低下、不均一な処理、発泡等のトラブルを招
き、密閉型サンドミル本来の特徴を生かすことができな
い。しかして本発明にあつては、メデイアと共にかかる
メデイア重量の０．１〜５０倍の媒体を圧搾空気で圧送
することにより、上記の如きトラブルを伴うことなく、
メデイアを効率よくミル内に供給できるものである。因
に、媒体の使用量がメデイア重量の０．１倍以下である
場合には、メディアをミル内に圧送するのに使用される
媒体の絶対量が少過ぎて、メデイアのほとんどを圧搾空
気により圧送することとなり、前述の如く圧搾空気のみ
で圧送しようとした場合と同様のトラブルが発生するも
のである。また、媒体の使用量がメデイア重量の５０倍
以上になると、メデイアを圧送するのに効果的であるが
、反面多量の媒体を用いることは、一時的にしろミル内
の被処理物濃度を低下させ、却つて不均一処理の原因と
なる。メデイアと媒体との比率については、使用するメ
デイアの平均粒子径に応じて適宜選択されるものである
が、メデイアの平均粒子径が０．１ｍｍ以上の場合には
少なくとも０．１倍以上、０．２ｍ７ｎ以上の場合には
少なくとも０．３倍以上、０．３ｍｍ以上の場合には少
なくとも０．５倍以上の媒体を用いるのが好ましく、一
方、平均粒子径が１０ｍｍ以下の場合には５０倍以下、
７ｍ７７！以下の場合には３０倍以下、５ｍｍ以下の場
合には２０倍以下の媒体を使用するのがより好ましい。

また、本発明においては、用いる圧搾空気の圧力とミル
内圧との差圧が、０．１ｋｇ／Ｃｄより低い場合には、
メデイアと媒体の混合物をスムーズに圧送することがで
きず、また２ｋ９／Ｃｒｉｉを越えるとサンドミルのシ
ール部分から処理物分散液が滲出するおそれがあるため
、ミル内圧より０．１〜２ｋｇ／Ｃｄ、好ましくは０．
３〜１．５ｋ９／Ｃｄ高い圧力を有する圧搾空気を用い
るものである。

本発明の方法は、製紙工業界において用いられる填料、
顔料等の水系分散液の分散・粉砕処理に適用されるばか
りでなく、ペイント、インキ業界等における顔料／有機
溶媒系の分散液に応用することもできる。

また、必要に応じて分散系とは異なる媒体を用いてメデ
イアを補給することも可能である。本発明にあつては、
メデイアと媒体の混合物を圧入する位置は特に限定する
ものではなく、被処理物分散液の送入用パイプに圧入す
る方法、或いは別にサンドミル本体に設けた開口部に圧
入する方法であつてもよい。

また、密閉型サンドミルは、攪拌羽根の軸が垂直になる
ように設置される所謂竪型と、軸が水平になるように設
置される所謂横型とに分けられるが、本発明はそのいず
れにも適用し得るものである。

なお、本発明においては、メデイアの材質等については
特に限定するものではない。

本発明の方法を実施する際の一実施例的な手順を概念的
に説明するならば、（１）メデイア補給用ホツパ一に所
定量のメデイアを投入する。

（４）所定量の媒体を投入する。（１１ｉ）ホツパ一を
密閉し、圧搾空気によつて加圧する。（ＩＶ）ホツパ一
内が所定の圧力に達したらメデイア／媒体混合物圧入用
バルブを開く。（Ｖ）メデイア／媒体混合物の圧入が終
了した後、圧搾空気の送入を止める。といつた手順があ
げられるが、勿論これに限られるものではない。また、
本発明のメデイア補給方法を実施する際の装置・設備等
についても特に限定するものではない。本発明において
は、サンドミルのメデイア消耗量をサンドミル電動機の
積算消費電力等によつて検出し、その消費量に応じてメ
デイアを自動的に補給するように構成することも可能で
ある。

以下に、本発明の好ましい実施態様の一例を第１図に示
した装置配置図に基いて実施例的に説明する。メデイア
を充填した密閉型サンドミル１には、顔料分散液を送入
する送入用パイプ３および粉砕処理後の分散液を取出す
取出し用パイプ４とが設けられ、更に送入用パイプ３に
はメデイア補給用ホツバ一５からメデイア／水混合物を
圧入できるようにパイプが配管されている。

なお、補給用ホツパ一５と送入用パイプ３とを接続する
パイプには、電気信号によつて開閉可能な電動バルブ８
が取付けられている。補給用ホツパ一５には、メディア
貯蔵用ホツパ一６からメデイアフイーダー７を介してメ
デイアを投入できるように配管されており、その途中に
は電動バルブ９が取付けられている。更に、補給用ホツ
パ一５には、電動バルブ１０を介して水が供給できるよ
うに、また、減圧弁１１、電磁弁１２を介して圧搾空気
が送入できるように配管されている。一方、メデイア補
給用ホツパ一５内には、水位検出用の検出端１３、必要
に応じて水位上限検出用の検出端１４、およびメデイア
投入完了検出用の検出端１５が取付けられている。また
、フイーダー７と補給用ホツパ一５とを接続するパイプ
には、電動バルブ９の上部にメデイア詰り検出用の検出
端１６が取付けられている。以上が装置全体の概略であ
るが、更にフイーダ一及び各バルブにはタイマ土類が取
付けられており、フイーダー７のスイツチを０Ｎにする
と、それ以降は自動的に作動し、メデイア／水混合物が
圧送されるように構成されている。

フイーダー７のスイツチを０Ｎにするとフイーダー７が
作動すると同時に電動バルブ９が開き、所定時間経過後
にフイーダー７が停止し、更にフイーダー７の停止後一
定時間後に電動バルブ９が閉じ、補給用ホツパ一５内に
所望量のメデイアが投入される。

次いで電動バルブ１０が開き、水位が検出端１３の位置
まで来ると電動バルブ１０が閉じ、所望量の水が補給用
フイーダ一５に供給される。水の供給完了後、電磁弁１
２が開き補給用フイーダ一５内がミル内圧より０．１〜
２ｋｇ／Ｃｄ高い圧力に加圧される。続いて電動バルブ
８が開き、所定時間後に電動バルブ８、及び電磁弁１２
が閉じてメデイア／水混合物のサンドミル内への圧送が
完了する。なお、検出端１４は水の供給が検出端１３で
止らなかつた時に警報を発するためのものであり、又、
検出端１５はメデイア／水混合物の圧送完了を確認する
ため、検出端１６は電動バルブ９にメデイアの詰りがな
いことを確認するために設けるものである。

しかし、これらは必須ではない。ここではフイーダー７
のスイツチング以降は自動で作動する例を示したが、全
ての操作を手動で行うことも勿論可能である。又、前述
の如く、サンドミル電動機２の積算消費電力等からメデ
イア消耗量を検出し、その消耗量に応じてフイーダー７
を自動的に作動させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の好ましい実施態様の一例を示す
装置配置図である。１：密閉型サンドミル、２：サンドミル電動機、３：分
散液送入用パイプ、４：分散液取出し用パイプ、５：メ
デイア補給用ホツバ一、６：メデイア貯蔵用ホツパ一、
７リメデイアフイーダ一８ラ９，１ロー電動バルブ、
１１：減圧弁、１２：電磁弁、１３：水位検出用検出端
、１４：水位上限検出用検出端、１５：メデイア投入完
了検出用検出端、１６：゛メデイア詰り検出用検出端、
ＩＴ：圧力計。

Claims

【特許請求の範囲】

１連続運転中の密閉型サンドミルに粉砕メディアを補
給する方法において、該粉砕メディアとメディア重量に
対して０．１〜５０倍の媒体とを、ミル内圧より０．１
〜２．０ｋｇ／ｃｍ＾２高い圧力を有する圧搾空気によ
つて圧送することを特徴とする粉砕メディア補給方法。