JPS6135895B2 - - Google Patents

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JPS6135895B2
JPS6135895B2 JP53134918A JP13491878A JPS6135895B2 JP S6135895 B2 JPS6135895 B2 JP S6135895B2 JP 53134918 A JP53134918 A JP 53134918A JP 13491878 A JP13491878 A JP 13491878A JP S6135895 B2 JPS6135895 B2 JP S6135895B2
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JP
Japan
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dispersion
baffle plate
media
tank
continuous
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JP53134918A
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English (en)
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JPS5561929A (en
Inventor
Hiroshi Higuchi
Mitsuru Kojima
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Sakata Inx Corp
Original Assignee
Sakata Shokai Ltd
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Publication date
Application filed by Sakata Shokai Ltd filed Critical Sakata Shokai Ltd
Priority to JP13491878A priority Critical patent/JPS5561929A/ja
Publication of JPS5561929A publication Critical patent/JPS5561929A/ja
Publication of JPS6135895B2 publication Critical patent/JPS6135895B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/81Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F27/93Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with rotary discs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/50Mixing receptacles
    • B01F35/53Mixing receptacles characterised by the configuration of the interior, e.g. baffles for facilitating the mixing of components
    • B01F35/531Mixing receptacles characterised by the configuration of the interior, e.g. baffles for facilitating the mixing of components with baffles, plates or bars on the wall or the bottom
    • B01F35/5311Mixing receptacles characterised by the configuration of the interior, e.g. baffles for facilitating the mixing of components with baffles, plates or bars on the wall or the bottom with horizontal baffles mounted on the walls
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    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/19Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/191Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with similar elements
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    • B01F35/531Mixing receptacles characterised by the configuration of the interior, e.g. baffles for facilitating the mixing of components with baffles, plates or bars on the wall or the bottom

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、比較的低粘度の固体および液体媒体
からなる懸濁液を徴粉砕し、分散させる工程で使
用される連続式媒体分散装置の改良に係り、特に
いわゆるシヨートパスによる未粉砕粗大粒子の発
生を防止したことを特徴とする連続式媒体分散装
置に関する。 従来、塗料、印刷インキ等の製造工程において
顔料等の粉砕操作は、ロールミル、ボールミルあ
るいはサンドミル等のバツチ式分散装置が広く使
用されていたが、製品品質のロツドぶれの防止、
あるいは作業能率の向上等の目的で連続式の分散
装置が使用されてきている。 そして、特に該懸濁液の粘度が比較的低いもの
については、分散槽中にメデイアを充填し、メデ
イアを強制撹拌して徴粉砕する連続式媒体分散装
置(以下連続式サンドミルという)が広く使用さ
れている。 この連続式サンドミルとは、第1図又は第2図
に例示する構造よりなるもので第1図は縦型、第
2図は横型のものを示す。 図において1は分散槽内壁、2は冷却用ジヤケ
ツト、3はメデイア10を撹拌するための撹拌用
機素4(図では円板の場合を示している)を回転
させる回転軸を示す。 固体および液体媒体からなる懸濁液は、材料挿
入口5より必要に応じてポンプ等により圧力供給
等の手段によつて連続的に挿入され、撹拌用機素
4の回転によるメデイア10同志の衝突あるいは
ずり等のせん断力により固体粒子が微粉砕されな
がら分散槽8中をメデイア同志の間隙を一種のふ
るいとして通過し、分散物はスクリーン7でもつ
てメデイアと分離された分散物通路9をへて吐出
口6より連続的に放出されるものである。メデイ
ア10としては、直径0.1〜10mmの砂、セラミツ
ク、アルミボール、スチールボール等が使用さ
れ、目的に応じてその粒径充填量が選ばれるもの
である。 この連続式サンドミルによる粉砕、分散は、メ
デイア同志がいかに有効に衝突するか、あるいは
ずりを生じるかによつてその処理能力が左右され
るものであつて、メデイアの撹拌効率を上げるた
め種々の研究、改良が行われている。 例えば、撹拌用機素の形状をアーム状のものか
ら円板状にし、撹拌効率を上げること、更には円
板に孔を形成したりリング状あるいはカム状にし
てメデイアの流れを制御したり、更に分散槽内壁
にピンを設け、メデイアの衝突性、ずり性を向上
せしめる事、また回転軸を太くすることによつて
撹拌用機素の中心部の周速を大きくし、撹拌性を
向上せしめる事、更にはメデイアの粒径を小さく
しメデイアとの接触面積を大きくする事等の改良
がなされていた。 しかしながら従来のこれら改良手段は、これら
連続式サンドミルの処理能力を向上せしめる事す
なわちメデイアの撹拌効率を向上せしめる事に注
力されていたものであつて、いわゆる未粉砕粗大
粒子のシヨートパスという問題の解決について
は、全く改良研究が行われていなかつたものであ
つた。それゆえ、これら連続式サンドミルは、単
位時間当りの処理能力については、従来のバツチ
式分散装置にすぐれるものの、塗料、印刷インキ
等のように粗大粒子の存在がすぐ製品の品質に影
響を及ぼす分散操作においては、むしろバツチ式
分散装置の方が粗大粒子の含有量が少なく、品質
に優れる分散物が得られるものであつた。 本発明者らは、連続式媒体分散機である連続式
サンドミルの上記問題点を解決すべく、シヨート
パスの原因について鋭意研究を重ね、例えば撹拌
用機素としてアームを用いたもの、円板を用いた
もの、更に分散槽内壁にピンを設けた連続式サン
ドミルを用いて他の条件を同じにして同一懸濁液
の分散を行つたところ、すべての場合において10
μ以上の粗大粒子を含有しており該懸濁液の分散
槽内の直進性が少ないものほど、すなわち、撹拌
用機素の形状が該懸濁液が直進するのをじやます
る形状のものほど粗大粒子の含有量が少ないこと
を見い出した。 しかし、最も直進性が少ない円板状の撹拌用機
素を有し、分散槽内壁とわずかな間隙すなわちメ
デイア粒子の3〜5個分の問隙を有するもので
も、なお10%程度の上記粗大粒子が含まれている
ものであつた。 そこで更に研究を重ねたところ本発明で問題と
しているシヨートパスは、分散槽内壁と該内壁に
接しているメデイアとの問隙にあることを見い出
したものである。 すなわち、分散槽内壁に接して存在するメデイ
アは、いかに撹拌効率を上げたとしても、内壁に
接して自転するだけで、懸濁液の粉砕、分散には
ほとんど寄与せずポンプ等により圧送された懸濁
液は内壁とメデイアとの問隙を未粉砕のまま通り
抜けることによつていわゆるシヨートパスが生じ
ているものと考えられる。 本発明は、連続式媒体分散装置において、メデ
イア撹拌用の撹拌用機素の間に、分散槽内壁から
撹拌用機素の最外回転部よりも回転軸側に達する
外周部分の分散槽内全域に懸濁液の直進性を阻止
するための邪魔板を1個もしくは複数個設けたこ
とを特徴とする連続式媒体分散装置であり、分散
槽内壁に沿つた全周部分のシヨートパスを防止
し、懸濁液を撹拌用機素の近傍に導くようにした
ものである。 本発明に係る邪魔板は、前記した分散槽の外周
部分全域を覆う形のものであれば良く、最も簡単
な形状のものとしては、撹拌用機素の最大回転半
径よりも小さい半径の中空部を有する円板であ
る。中空状円板であれば、回転軸に対して直角と
なるように分散槽内壁に取り付けられ、当該外周
部全域の懸濁液の直進性を阻止することが出来
る。 また、前述した中空状円板を数片の扇状物に分
割し、組み合せる形で形成されていても良い。 更には懸濁液の流れを考慮して、ラセン状の邪
魔板であつてもよいし、あるいは、分散槽内壁に
接する部分が厚く、中心部ほど薄くした断面が台
形状を示す邪魔板であつても良い。 ただ、本発明の目的からして、分割された各片
の取り付け方法あるいは、ラセンの形状によつ
て、前述した外周部全域の一部に懸濁液が直進出
来るような大きな空隙が生じるものは好ましくな
い。 例えば数片の扇状の板でもつて組み合せる場合
には、同一位置に取りつけても良いが小さな間隙
をおいてずらして取りつけそれぞれの板が一部重
なるようにして直進性を防止しても良い。 以下、本発明を図面でもつてより詳しく説明す
る。第3図及び第4図は、第1図及び第2図にそ
れぞれ対応する連続式サンドミルに本発明に係る
邪魔板のうち、中空状円板を取りつけた一具体例
を示す図面である。(第3図及び第4図ではメデ
イアの記載は省略する。) 当該邪魔板は、図中11で示すごとく、回転軸
を中心として撹拌用機素の最外回転部よりも内部
に達する、換言すれば撹拌用機素の回転半径より
も小さい半径の中空12を有する円板状の邪魔板
であつて、その取り付け位置は、分散槽の挿入口
側から分散槽全長の1/4〜1/2の位置に1個取り付
けたものである。図示する如く、5個の撹拌用機
素を有する分散機の場合は、挿入口側からみて、
2個目と3個目の間に本発明に係る邪魔板を取に
つければ良い。 この位置に取り付ける理由は、ポンプ等により
圧送された懸濁液は、メデイアをある程度押し上
げるため、上記1/4〜1/2の位置で実質的な粉砕が
行なわれ、この位置で分散槽内壁部にある懸濁物
を撹拌用機素の近傍に導くように流れを制御する
ことが重要であるためで、ここで粉砕部に懸濁液
を導びけば、目的とする粗大粒子の含有量を大巾
に減少することが出来るためである。 また、必要に応じ、更に邪魔板を設ける場合
は、分散物の流れ等を考慮して1/2〜3/4の位置に
設けることが望ましい。 メデイアの充填量によつて邪魔板の取りつけ個
数が異なるが、分散槽体積に対して50〜85%の充
填量である場合は分散槽の1/4〜1/2に1個の邪魔
板を取りつければ目的とするシヨートパスの防止
効果が充分でバツチ式分散機による場合と同様な
粒度分布の分散物が得られる。更に粒子径が小さ
くしかも粒子分布のシヤープな分散物を得ようと
する場合は、1/2〜3/4の位置に更に1固取りつけ
ると効果的である。1個又は2個の邪魔板の場合
は電力消費量、メデイア及び撹拌用機素等の摩耗
等に対しても良好な結果を示すものであるが、そ
れ以上の邪魔板の取りつけは、電力消費量、発
熱、メデイアの摩耗が激しくなるので、十分考慮
する必要がある。 本発明に係る邪魔板を分散槽内壁に取り付ける
場合撹拌用機素の最外回転部より内部に達するこ
とを必須条件としているため、例えば分散槽の洗
浄時あるいは長期使用により摩耗した撹拌用機素
等の取り換え修理時に邪魔板の存在によつて、撹
拌用機素が取り出せないという問題が生じてく
る。第5図及び第6図は上記問題点を改良した円
筒形邪魔板ユニツトの一具体的を示す図面であ
る。 第5図は、円筒形邪魔板ユニツトの正面図を示
し第6図は第5図のA−A′断面図を示すもので
ある。この円筒形邪魔板ユニツトは、分散槽内壁
と同一半径を有し、分散槽内壁に合うものであ
り、その一端方向には中空円板状の邪魔板が形成
されている。12は邪魔板の中空部を示す。13
は、該ユニツトの円筒部に設けられた空隙を示す
もので、該ユニツトが分散槽内壁に接し冷却効率
を低下させるのを防止するため設けられたもので
ある。14は、該ユニツトの円筒部の残部を示す
ものである。13及び14は、該ユニツトの強度
を低下させない範囲で調整することが必要であ
る。この円筒形邪魔板ユニツトは、分散槽の目的
とする位置に便宜取りつけることが来るが2個以
上のユニツトを使用する場合は該ユニツトの一部
にボルト等で接続して延長し、取りつけることが
出来るものである。この場合、分散槽との固定を
円筒部の一部でもつて行うことにより、撹拌用機
素の取に換え等が極めて容易に出来るものであ
る。 本発明に係る邪魔板を取りつけた連続式媒体分
散装置は、従来の連続式分散機に比べ、ほとんど
処理能力を低下させることなくいわゆるシヨート
パスによる未粉砕粗大粒子の発生を著しく減少せ
しめることが出来るものであつて、バツチ式分散
機に劣ることのない粒度分布を有する優れた分散
物を効率よく得ることが出来るものである。 以下、実施例について説明する。 実施例 1 顔料懸濁物として水性ワニス及びシアニンブル
−顔料のプレミキシング物(粘度45ポイズ)を用
い下記4種の分散機を用いて印刷インキ製造のた
めの分散操作を行う。 分散機1……バツチ式分散機としてアトライター
(三井三池製作所社製)を用いる。 分散機2……連続式分散機としてスーパーミル
(井上製作所社製)を用いる。 分散機3……分散機2の中空円板状邪魔板1個を
分散槽の1/2〜1/4の位置に取りつけた
もので、邪魔板が撹拌用機素の最外回
転部と同じ半径を有する中空状円板で
ある改良型分散機を用いる。 分散機4……本発明に係る分散機であつて分散機
3と同じ位置に1個の邪魔板を取りつ
けたもので、その邪魔板が撹拌用機素
の最外回転部よりも小さな半径を有す
る中空状円板である改良型分散機を用
いる。 連続式媒体分散機については邪魔板以外はすべ
て同じ条件で行う。 分散物は、粒度分布測定機(クールターカウン
ター、米国クールターエレクトロニクス社製)を
用い30μアパチヤーの場合の粒度分布を測定し、
結果は下表に示す。またそれぞれの粒度分布グラ
フは図7,8,9,10として添付する。
【表】 以上の結果からも明らかなように、本発明に係
る連続式媒体分散装置は粗大粒子の含有量が極め
て少なく、バツチ式に相当する優れた分散物が得
られるものであり、本発明に係る邪魔板がシヨー
トパス防止にすぐれた効果があることが明らかで
ある。 また平均粒径について見た場合、バツチ式より
も優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、連続式媒体分散機である
連続式サンドミルの構造を示す一例で第1図は縦
型を第2図は横型を示す。第3図及び第4図は、
第1図及び第2図に対応する図面で、それぞれ本
発明に係る邪魔板のうち中空状円板を1個取りつ
けた一具体例を示す図面である。第5図及び第6
図は、円筒状邪魔板ユニツトを示す図面であり、
第5図は正面図、第6図は第5図のA−A′断面
図を示す。第7〜10図は実施例1で得た分散物
の粒度分布を示すグラフであり第7−10図はそ
れぞれ分散機1〜4を使用した場合のグラフであ
る。図中の符号は下記のものを示す。 1……分散槽内壁、2……冷却用ジヤケツト、
3……回転軸、4……撹拌用機素、5……材料挿
入口、6……吐出口、7……スクリーン、8……
分散槽、9……通路、10……メデイア、11…
…邪魔板、12……中空、13……円筒部空隙、
14……円筒部の残部 第7〜10図のグラフにおいて、横軸は粒子経
(μ)を、縦軸は区分された粒子経範囲に含まれ
る粒子の重量%を示す。下部実線では、それぞれ
の粒子経範囲の粒子の重量分布を、上部実線は、
それらの累積重量分布を示す。なお、問題とする
粗大粒子の存在部分は矢印で示す部分である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 連続式媒体分散装置において、メデイア撹拌
    用の撹拌用機素の間に、分散槽内壁から撹拌用機
    素の最外回転部よりも回転軸側に達する外周部分
    の分散槽内全域に懸濁液の直進性を阻止するため
    の邪魔板を1個もしくは、複数個設けたことを特
    徴とする連続式媒体分散装置。 2 邪魔板が中空円板状の邪魔板である特許請求
    の範囲第1項記載の連続式媒体分散装置。 3 邪魔板が分散槽の懸濁液挿入口側から分散槽
    全長の1/4〜1/2の位置に1個設けた特許請求の範
    囲第1項もしくは第2項記載の連続式媒体分散装
    置。 4 邪魔板が分散槽の懸濁液挿入口側から分散槽
    全長の1/4〜1/2の位置に1個及び1/2〜3/4の位置
    に1個設けた特許請求の範囲第1項もしくは第2
    項記載の連続式媒体分散装置。 5 邪魔板が第5図及び第6図で示す如く、分散
    槽内壁と同じ直径の円筒の一端部に形成され、該
    円筒の胴部は冷却効率を高めるための空洞を機械
    的強度を損なわない範囲で設けられ、それぞれの
    円筒が必要に応じ接続延長出来るようになした特
    許請求の範囲第1項ないし第4項いずれか記載の
    連続式媒体分散装置。
JP13491878A 1978-10-31 1978-10-31 Continuous type medium dispersion apparatus Granted JPS5561929A (en)

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CN104148145A (zh) * 2014-08-27 2014-11-19 梧州市旺捷机械制造有限公司 砂磨机分散盘
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JP7307981B2 (ja) * 2020-10-15 2023-07-13 株式会社広島メタル&マシナリー ビーズミル

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