JPS62210062A - 固体材料の微粉砕方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、固体材料の微粉砕方法および装置に係り、特
に、湿式粉砕による固体材料の微粉砕方法および装置に
関する。

［従来の技術］ 従来、セラミックス、塗料、インク、鉱物、化学用材料
などの固体材料の微粉砕方法としては、湿式粉砕による
媒体攪拌微粉砕機などが利用されている。

媒体攪拌微粉砕機は、連続操作または回分操作のもとで
、粉砕容器内に充填されている細粒ボールなどの粉砕媒
体を攪拌部材の回動により運動させ、一方、砕料はスラ
リー状に調整して、ポンプなどをもちいて粉砕容器へ供
給され、運動している粉砕媒体群の表面の間において圧
力と摩擦力の作用を受けて微粉砕される。

こ工に、砕料とは粉砕操作のために用いる材料を意味し
ている。

媒体攪拌微粉砕機の粉砕容器の形状としては、主として
円筒状や円錐状のものなどが用いられ、かつ、垂直方向
もしくは水平方向に配置して利用されている。さらに攪
拌部材の形状としては、円板、棒、スパイラル状板、ス
クリュウなどの形状を有し、中心軸に取付けて、中心軸
の回動のもとで撹拌部材は粉砕媒体が運動せられ、粉砕
容器の円周方向、軸方向、あるいは斜方向など多方向へ
の運動が行わせられている。

媒体攪拌微粉砕機は、微粉砕の目的をはじめとして、製
品および砕料の性質に対応して、とくに、数μｍ程度ま
でに微粉砕を必要とする場合には、単数の媒体攪拌微粉
砕機をもちいて回分的に操作するか、或いは複数の媒体
攪拌微粉砕機を直列に配置して連続的の操作して、滞留
時間を増大させることにより微粉砕が行われていた。上
記の場合においては、微粉砕の進行にともない、スラリ
ー状の砕料および粉砕品は粉砕媒体から分級機などを用
いて分難されたのち、次の媒体攪拌微粉砕機に供給され
ることにより、順次、微粉砕が進行されて、最終の媒体
攪拌微粉砕機からスラリー状の製品を排出されていた。

、（例えば、８．１Ｉｅｉｎｒｉｃｋ、　Ｋｒｅｉｔｎ
ｅｒ　Ｌ。

Ａｕｆｂｅｒｅｉｔｕｎｇｓ−Ｔｅｃｈｎｉｋ　１１．
（＋９８１）、６１９、など参！１．！ｌり また、垂直方向もしくは水平方向に配置した媒体１兄拌
粉砕機において、粉砕容器を複数の粉砕室に区画して、
それぞれの粉砕室内に充填された粉砕媒体が攪拌部材に
よりそれぞれ運動せられ、粉砕容器の一端から砕料を供
給して、粉砕室内において、順次、微粉砕が進行されて
、他端からスラリー状の製品が排出せられていた。（例
えば、特開昭５９−１４７６５１号公報、特公昭５９−
４６６６５号公報など） ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の固体材料の微粉砕方法および
装置では、複数の粉砕室からなる攪拌媒体微粉砕機をも
ちいても、中心軸の回転数が一定であるために各粉砕室
にもちいられる攪拌部材の周速度が実買上同−となって
しまい、微粉砕の進行に対応して、攪拌部材の周速度を
はじめとする微粉砕条件を適切に調整することができな
いという問題があった。また、スラリー状の粉砕品を粉
砕媒体から分難するさいの分級作用については、分級面
には重力のみが作用されて、遠心力などの付加的操作力
が作用されないために充分な分級作用が行われないとい
う問題があった。

前記の問題はいずれも、固体材料の微粉砕方法および装
置における課題である数μｍまでの微粉砕の達成を阻害
するものであり、加えて、媒体攪拌微粉砕機の運転に伴
う攪拌部材や分級機の消耗による交換に対して、中心軸
から一体となって機外に引出して交換することは著しい
困難を伴うという問題があった。

本発明はこのような従来の問題を解決するものであり、
砕料が粉砕室に供給され、順次、移動が行われて各粉砕
室では微粉砕の進行に伴い、攪拌部材の周速に対応した
最適な微粉砕条件が得られるような粉砕手段をもちいて
微粉砕が行われるとともに分級作用を改善させ、かつ、
消耗部材の交換が容易となり、数μｍまでの微粉砕を達
成することができる優れた固体材料の微粉砕方法および
装置を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、同心円状に区画し
た複数の粉砕室内の粉砕媒体を中心軸により回動する複
数の攪拌部材によりそれぞれ攪拌させ、砕料を下降流お
よび上昇流のもとで外周部の粉砕室から中央部の粉砕室
へ順次、８勤させて微粉砕を行うようにしたものであり
、また、粉砕容器を回転胴および区画壁により同心円状
の複数の粉砕室に区画し、前記粉砕室には粉砕媒体を充
填し、回転胴には攪拌部材を備えて回転胴を回動自在と
なし、砕料を下降流および上昇流のもとで外周部の粉砕
室から中央部の粉砕室へ順次、移動させる微粉砕を行う
通路を設けるようにしたものである。

［作用］ 本発明は上記のような構成により次のような作用を有す
る。すなわち、砕料は外周部の粉砕室に供給されて、攪
拌部材の回動に伴う粉砕媒体の激しい攪拌のもとで、ス
ラリー状の砕料の下降流において、局部的凝集状態を呈
している砕料を液体中に分散させるとともに粉砕媒体の
運動にともなう砕料の加圧ならびに摩擦によって微粉砕
が進行する。引続ぎ、前記粉砕室に隣接した粉砕室に移
動して上昇流となり、粉砕媒体は回動する粉砕室壁面と
同心円状の非回動区画壁壁面との間隙内に充せんされて
いる粉砕媒体の激しい運動のもとで粉砕品の急速な微粉
砕が進行され、粉砕室上端に備えた分級手段により、ス
ラリー状の＠粉砕品のみが前記非回動区画を内通路を下
降流となって移動される。さらに引続き区画壁下端に備
えた分級手段からなる通路を通過して、前記非回動区画
壁に隣接した同心円状の粉砕室に移動して上昇流のもと
で攪拌部材の回肪に伴う粉砕媒体の激しい攪拌にもとづ
く微粉砕品の加圧ならびに摩擦によって微粉砕をざらに
進行され、仕上微粉砕が行われる。かくして、仕上微粉
砕品は上端に分級手段を備えた中央部の排出管の通路か
ら、仕上微粉砕品のみが数μｍ程度の製品となって排出
される。このように、砕料は同心円状に区画された粉砕
室に供給され、順次通路を介してｆ３　！Ｊ、ＩＩが行
われて微粉砕が進行し、各粉砕室では微粉砕の進行に伴
い、攪拌部材の周速に対応した微粉砕条件が得られるよ
うな粉砕手段をもちいて微粉砕が行われるとともに分級
作用が改善されるため、固体材料の数μｍ程度までの微
粉砕を達成することができる。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面について詳細にのべる。

第１図は本発明の一実施例の構成をしめすものである。

第１図において、１０は中心軸をしめし、垂直方向Ｖ−
Ｖ線上に配置されており、中心軸１０には回転胴１４を
設けて、図示を省略した駆動装置をもちいてＶ−ｖ線の
周りに回動される。１２は粉砕容器をしめし、円筒状を
形成しており、側板１２ａ、カバー１２ｃ５底板１２ｂ
よりなっている。回転胴１４は釣鐘状を形成しており、
胴板１４ａ、カバー１４ｂからなり、カバー１４ｂには
中心軸１０が取付けられ、また、調板１４ａの外表面に
は垂直方向に所定の間隔のもとで、第２図または第３図
にしめず攪拌部材１６．１６ａが取付けられている。

第１図において、胴板１４ａの外表面と粉砕容器１２と
の間には所定の間隙を有し粉砕媒体１８を充填させてお
り、同心円状の第一粉砕室２０を形成している。

２８は二ｍ壁からなる区画壁であって、粉砕容器！２の
底板１２ｂに回動することなく固定している。調板１４
ａの内表面と区画壁２８との間には所定の間隙を有し、
粉砕媒体３０を充填させており、第一粉砕室２０に隣接
した同心円状の第二粉砕室３２を形成している。区画壁
２８には、上端部に分級手段３４を、下端部に分級手段
３６をそれぞれ備えており、二重壁内は通路３５を形成
している。回転胴１４のカバー１４ｂには垂直方向に第
４図にしめず攪拌部材３８を取付けており、３８ａは取
付棒、３８ｂは円板からなっている。Ｖ−Ｖ線上の中央
部には中空の排出管４０を設け、中空部を通路５０とす
るとともに、上端部には分級手段４２を取付けている。

また、排出管４０は鎖線４０ａのごとく上下方向を１多
動しつるため、分級手段４２の位置を可変とすることが
できる。

区画壁２８の内壁面と排出管４０の表面との間の空間に
は、攪拌部材３８が位置するとともに、粉砕媒体４６を
充填させており、第二粉砕室３２に隣接した同心円状の
第三粉砕室４８を形成している。

人口２２は粉砕容器１２の外周部の位置にてカバー１２
ｃに取付けられ、スラリー状の砕料の供給を行うととも
に、第一粉砕室２０および第二粉砕室３２に用いる粉砕
媒体１８および粉砕媒体３０が充填されるためのもので
ある。

人口２４は粉砕容器１２のほぼ中央部の位置にてカバー
１２ｃに取付Ｃすられ、第三粉砕室４８に用いる粉砕媒
体４６が充填されるためのものである。同様にカバー＋
４ｂには開口！５、話導板１４ｃが取付けられ、粉砕媒
体４６の充填が容易となるようにされている。また底板
１２ｂには開口４１および４３をそれぞれ取付けられ、
粉砕媒体１８．３０および４６が粉砕容器１２から排出
させるために用いられる。回転胴１４の底部において底
板１２ｂとの間隙には通路２６が設けられ、第一粉砕室
２０と第二粉砕室３２とが連接されている。また第二粉
砕室３２と第三粉砕室４８とは区画壁２８の通路３５を
介して連接されており、さらに第三粉砕室４８は通路５
０に接続されている。

第一粉砕室２０、第二わ３砕室３２および第三粉砕室４
８には所定寸法の粉砕媒体１８．３０および４６が所要
の充ｉＡ率をもって充填されている。

粉砕媒体１８．３０および４６の平均寸法は各粉砕室２
０．３２および４Ｂにおいて順次縮小するようにされて
いる。

中心軸１０の回動にともない、攪拌部材１６、胴板１４
ａの内表面および攪拌部材３８が回動して、それぞれに
対応している粉砕媒体１８．３０および４６を激しく攪
拌される。このさい、前記の要素の周速度は、それぞれ
同一とならないため、攪拌部材の形状、数量、間隙など
を選定し、最適な微粉砕条件が得られるような粉砕手段
がもちいられている。

次に上記実施例の動作を説明すると、砕料は入口２２か
ら第一粉砕室２０に入り、粉砕媒体１８の激しい攪拌の
もとで、スラリー状の砕料の下降流において、砕料の加
圧ならびに摩擦によって、液体中への分散が促進される
とともに微粉砕が順次進行される。引続き通路２６から
第二粉砕室３２に移動して上昇流となり、粉砕媒体３０
の激しい運動のもとで、スラリー状の微粉砕品の急速な
微粉砕が進行され、分級手段３４を通過して、通路３５
を下降流にて移動したのち、分級手段３６を通過して、
第三粉砕室４８に９勤して上昇流のもとで粉砕媒体４６
の激しい攪拌のもとで、微粉砕品の加圧ならびに摩擦に
よって、微粉砕がさらに進行され、仕上微粉砕が行われ
る。かくして、仕上微粉砕品は分級手段４２を通過して
中央部の排出管４０の通路５０から粉砕容器！２外に排
出される。また、分級手段３４．３６および４２におい
ては、粉砕媒体３０および４６の運動にともなって、そ
の表面が常に更新されるために、スラリー状の微粉砕品
の停滞が発生されることがなく、分級作用が改善される
ものである。

さらに、上記の攪拌部材１６．３８などが損耗し、交換
を必要とする場合には、カバー１２ｃを間放し、回転胴
１４全体を粉砕容器１２外に取出されることができるた
め、交換作業が容易となり、交換時間が短縮されること
ができる。

第２図は攪拌部材１６をしめし、複数の短小棒をなし、
胴板１４ａの外表面に放射状に均等に取付けられており
、かかる配置のもとで、胴板１４ａの垂直方向にわたっ
て取付けられている。

第３図は攪拌部材１６ａをしめし、円環状をなし、胴板
１４ａの外表面に取付けられている。

第４図は攪拌部材３８がしめされている。なお、本発明
の実施態様は上記実施例に限るものでないことは勿論で
あり、粉砕容器、攪拌部材および分級手段などについて
種々の態様が採用可能である。

［発明の効果コ 本発明は上記実施例より明らかなように、砕料が粉砕室
を順次移動するとともに微粉砕が進行され、各粉砕室で
は微粉砕の進行に伴い、攪拌部材の周速の差異に対応し
た最適な微粉砕条件が得られるような粉砕手段をもちい
て微粉砕が行われるため、分級作用の改善とともに微粉
砕性能を著しく向上させることができ、かつ、消耗部材
の交換が容易となり、固体材料の数μｍまでの微粉砕が
達成されつるなどその効果は多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における固体材料の微粉砕方
法および装苦の説明図、第２図、第３図および第４図は
それぞれ同方法および公認の攪拌部材の説明図である。 １０・・・中心軸 ２０．３２．４８・・・粉砕室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）同心円状に区画した複数の粉砕室内の粉砕媒体を
   中心軸により回動する複数の攪拌部材によりそれぞれ攪
   拌させ、砕料を下降流および上昇流のもとで外周部の粉
   砕室から中央部の粉砕室へ順次、移動させて微粉砕を行
   うことを特徴とする固体材料の微粉砕方法。
2. （２）粉砕容器を回転胴および区画壁により同心円状の
   複数の粉砕室に区画し、前記粉砕室には粉砕媒体を充填
   し、回転胴には攪拌部材を備えて回転胴を回動自在とな
   し、砕料を下降流および上昇流のもとで外周部の粉砕室
   から中央部の粉砕室へ順次、移動させて微粉砕を行う通
   路を設けたことを特徴とする固体材料の微粉砕装置。