JPS6343133B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は粉粒状物が混在する無機繊維や金属繊
維の短繊維やウイスカーの篩別方法ならびにこれ
に使用する装置に関する。 （従来技術） 従来より、たとえば、炭化珪素や窒化珪素など
の短繊維やウイスカーはいかなる製造方法で製造
される場合でも多少の同一組成の粉粒状物（この
粉粒状物に加え、若干の不純物も混在するが、本
明細書では粉粒状物の中に含む意味で使用する）
製造されるものであり、したがつて、製品純度を
高めるために通常、適宜処理を施すことにより短
繊維やウイスカーから前記粉粒状物を分離除去す
るのが通常である。ここで、この処理について基
本的なものについて説明すると、粉粒状物の分級
を目的とするものが主で、バツチ式あるいは連続
式で篩網を多段に積み重ねてスラリーを強制通過
させると同時に振動を与え、効率を向上させると
ともに目開きの小さい網目では目詰りの防止を目
的として超音波発振器を付設したものである。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の従来の手段によれば、特
に、短繊維やウイスカーの篩別に対して適用する
場合にスラリーを圧送するか、もしくは流下させ
て篩網を強制通過させると、短時間の間に前記短
繊維やウイスカーが網目に平行に配列して網目が
完全に閉塞されてしまつて篩別が困難となりがち
である。また、折角、篩別した短繊維やウイスカ
ーにも粉粒状物がかなり混在しており、短繊維や
ウイスカーを高品位で分級することは困難であつ
た。 （問題点を解決するための手段） 本発明は上述の問題点にかんがみ、発明された
ものであつて、篩別効率が良好で、しかも分級さ
れた短繊維やウイスカーの純度も高品位となるよ
うな篩別方法ならびにこれに使用する装置を提供
しようというものである。 以下、本発明の構成について説明する。 すなわち、本発明の構成要旨とするところは、
粉粒状物が混在する短繊維もしくはウイスカーを
溶媒中に分散させてスラリーとし、網目が粉粒状
物の直径よりも小さい篩網を用いて前記スラリー
中の短繊維もしくはウイスカーと粉粒状物を篩別
する方法において、超音波振動によつてスラリー
中の短繊維もしくはウイスカーと粉粒状物の分散
を維持するとともに篩網下面側に外部から溶媒を
導入して篩網を界面としてスラリーに濃度差を生
じせしめることにより、篩網上面側のスラリーを
篩網下面側へ移行せしめ、粉粒状物を篩網上に、
短繊維もしくはウイスカーを篩網下面側にそれぞ
れ、分離することを特徴とする短繊維もしくはウ
イスカーの篩別方法を第１の発明とし、粉粒状物
が混在する短繊維もしくはウイスカーを溶媒中に
分散させてスラリー化し、該スラリーを網目が粉
粒状物の直径よりも小さい篩網を用いて前記スラ
リーを篩別する一連の装置において、スラリー中
の短繊維もしくはウイスカーと粉粒状物を篩別す
るための篩別装置は上部に前記粉粒状物の直径よ
りも小さい網目の篩網が配設され、下部に超音波
発生装置が配設され、かつ下部一端に篩網下面側
に外部からの溶媒を流入させるための取入口を設
けるとともに他の端部に短繊維もしくはウイスカ
ーを含んだスラリーを外部に取り出すための取出
口を設けたものであることを特徴とする篩別装置
を第２の発明とする。 （実施例） つぎに、本発明方法を実施するための装置を示
す添付図面に基づいて説明する。 図面は本発明方法の実施に使用するための一連
の装置を示す説明図である。 この図面において、符号１は好ましくは、下部
に超音波発生装置３が配設された原液タンク２の
中で回転する撹拌機であつて、同原液タンクには
溶媒（たとえば、純水やアルコール等）に粉粒状
物が混在する短繊維もしくはウイスカー（たとえ
ば、炭化珪素や窒化珪素などの）が分散されたス
ラリー８が入れられている。このスラリーはポン
プ４などでもつて移水され、上部に篩網６が配設
された篩別装置５の前記篩網上に注がれる。１３
は篩別装置の下部に配設された超音波発生装置で
あつて、同装置の作動により発生する超音波振動
によつて篩網上に注がれた前記スラリー中の溶質
（すなわち、短繊維もしくはウイスカーと粉粒状
物）の分散の維持がはかられる。そして、９はポ
ンプ１２により外部から取入口１０をへて上記篩
別装置５内の篩網６下面側へ流入される溶媒（た
とえば、純水やアルコール等）であり、溶媒が篩
網下面側へ導入されると、結果的に篩別装置内の
スラリーの濃度差を生じる。つまり、篩別装置内
では篩網を界面として下面側では溶媒の流入によ
つてスラリー濃度がすみやかに低下し、上面側に
は溶媒の流入がないのでスラリー濃度の低下がな
いことから、結果的に篩網を界面としてスラリー
濃度の濃度差を来す。このスラリー濃度の濃度差
に起因して拡散現象が起こり、高濃度の方から低
濃度の方へスラリーが移動する。篩網の網目より
も直径が小さい短繊維もしくはウイスカーは篩網
を通過し、篩網の網目よりも直径の大きい粉粒状
物は篩板の上に保持されることになる。このよう
にして、篩網を通過した短繊維もしくはウイスカ
ーを伴つた溶媒（スラリー）は取出口１１より篩
別装置外へ取り出されて回収槽７の中に貯溜され
る。かくて、回収槽に貯溜された短繊維もしくは
ウイスカーを伴つた溶媒（スラリー）は常法によ
り真空ろ過し、ケーキ状として乾燥する。なお、
図示した一連の装置を複数、直列に連結して回収
槽に回収された短繊維もしくはウイスカーを伴つ
た溶媒（スラリー）は複数回、同様の処理を繰り
返すことにより、分級処理を行うことも可能とな
る。 なお、上記の本発明の実施条件における溶媒の
流速はあまり大きすぎると短繊維・ウイスカーの
篩網の網目通過に支障をきたすので100mm／sec以
下が望ましい。超音波の周波数は10〜100KHZと
し、超音波発生装置と篩網との距離は50mm以下で
あれば超音波の効果が顕著にあらわれる。また、
篩網の網目開きは篩別（分級）しようとする粉粒
状物の形状にあわせて選択できるが、20μｍ以下
とすることにより特に、顕著な効果がある。 （作用） 以上のように、構成される本発明によれば、篩
別装置内のスラリーが外部から篩網下面側に溶媒
を流入させたことにより篩網の上下面でスラリー
濃度差を生じる結果となり、この濃度差によつて
篩網上面側の高濃度スラリーが篩網を通過して下
面側の低濃度のスラリーの方へ移動していく。結
局、このスラリーの移動に際して篩網を通過する
スラリー中のほとんどのウイスカーが漉され、逆
にほとんどの粉粒状物が篩網を網目を通過するこ
となく、篩網上に保持されることになる。 （発明の効果） 本発明によれば、篩網を界面として生じたスラ
リー濃度の濃度差に起因して起こる拡散現象を利
用して短繊維・ウイスカーと粉粒状物を篩別する
ものであつて従来のように、スラリーを篩網に対
して強制通過させるものではないので篩網の網目
が短繊維・ウイスカーによつて閉塞されることな
く、目詰りの生じることもない。したがつて、篩
別をきわめてすみやかにおこなうことができ、し
かも短繊維・ウイスカーを高純度で篩別できる。
さらに、前述のように本発明装置を複数、直列に
連結することにより、多段階の篩別（分級）を行
うことが可能となる。 （実験例） 10μｍ以上の粉粒状物10重量％が混在する炭化
珪素ウイスカー（直径0.1〜1.0μｍ、長さ50〜
200μｍ）100ｇを水10中に入れ、15分間、あら
かじめ、超音波分散にかけたものを実験に供し
た。 前述の図面に基づいて説明すれば、超音波発生
装置３で28KHZの振動を与えつつ、撹拌機１を
1800rpmの回転をさせながら、篩別装置５の篩網
６上に移送した。なお、篩網は標準ふるいサイズ
200mmφで材質はナイロンメツシユ目開き10μｍ
であり、篩網と超音波発生装置の間隔は10mmに調
整した。 ついで、ポンプ１２により溶媒である水を流量
６/min（網下流速34mm/sec）で網下に通過さ
せながら超音波発生装置１３により28KHZの振
動を与えながら網目上と網目下とのスラリー濃度
差によりウイスカーのみを篩別し、回収槽７に回
収した。その後、真空吸引によりウイスカーを水
と分離した。本実験例の結果は下表に示すとおり
である。 同表から明らかなように、本発明により網目上
に篩別したものはほとんど粉粒状物のみ（98％）
であり、従来法により篩別したものはウイスカー
と粉粒状物の混在したものであることからも明白
なように、本発明によれば、ほとんどの粉粒状物
を分離除去できてほとんどのウイスカーを篩網を
通過せしめることが可能であり、高純度のウイス
カーを得ることができ、本発明の効果がきわめて
大きいことがわかる。なお、篩別処理に要した時
間は10分間であつた。 【表】

【図面の簡単な説明】

図面は本発明製造装置を説明するための図であ
る。 １…撹拌機、２…原液タンク、３，１３…超音
波発生装置、４，１２…ポンプ、５…篩別装置、
６…篩網、７…回収槽、８…スラリー、９…溶
媒、１０…取入口、１１…取出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粉粒状物が混在する短繊維もしくはウイスカ
   ーを溶媒中に分散させてスラリーとし、網目が粉
   粒状物の直径よりも小さい篩網を用いて前記スラ
   リー中の短繊維もしくはウイスカーと粉粒状物を
   篩別する方法において、超音波振動によつてスラ
   リー中の短繊維もしくはウイスカーと粉粒状物の
   分散を維持するとともに篩網下面側に外部から溶
   媒を流入させて篩網を界面としてスラリーに濃度
   差を生じせしめることにより、篩網上面側のスラ
   リーを篩網下面側へ移行せしめ、粉粒状物を篩網
   上に、短繊維もしくはウイスカーを篩網下面側に
   それぞれ、分離することを特徴とする短繊維もし
   くはウイスカーの篩別方法。 ２ 粉粒状物が混在する短繊維もしくはウイスカ
   ーを溶媒中に分散させてスラリー化し、該スラリ
   ーを網目が粉粒状物の直径よりも小さい篩網を用
   いて前記スラリーを篩別する一連の装置におい
   て、スラリー中の短繊維もしくはウイスカーと粉
   粒状物を篩別するための篩別装置は上部に前記粉
   粒状物の直径よりも小さい網目の篩網が配設さ
   れ、下部に超音波発生装置が配設され、かつ下部
   一端に篩網下面側に外部からの溶媒を流入させる
   ための取入口を設けるとともに他の端部に短繊維
   もしくはウイスカーを含んだスラリーを外部に取
   り出すための取出口を設けたものであることを特
   徴とする篩別装置。