JPH08983Y2 - 粉体の表面改質装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、粉体の表面改質装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

電子トナー、医薬品、化粧品、バイオケミカル、電子
材料等の機能性粒子の製造を目的とし、あるいは、多種
粉体の流動性、分散性、ぬれ性、色調、粒度分布、電磁
気特性、味覚等の各種物性の向上を図る目的から、核と
なる母粒子の表面に微粒の子粒子をコーティングして複
合体を形成し、これを固定化処理又は成膜処理すること
は従来から普通に行なわれている。

上記処理装置の従来技術とした第５図に示したものが
ある。この装置は、塔20の外周上部に熱風供給筒21を設
け、その供給筒21から塔20の内部に熱風を吹き込んで旋
回させ、塔20上部に形成した原料供給口22から塔20の内
部に複合体Ａを供給して熱風と接続させるようにしてい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上記装置においては、供給筒21から吹き込
まれた熱風を塔20の内部で旋回させるため、塔20の温度
が高くなり、その高温になった内径面に沿って複合体Ａ
が移動するため、上記複合体Ａが溶融して塔20の内径面
に付着し、あるいは複合体同士が固着することが多い。
このため、複合体の流動性が悪く、しかも熱風の温度を
上げることができないため、処理に時間がかかるという
不都合がある。

また、温度を高くすることができないため、複合体を
球状化することができず、母粒子に子粒子を確実に付着
させることができないという不都合もある。

そこで、この考案は上記の不都合を解消し、母粒子の
表面に子粒子をコーティングした複合体をきわめて能率
よく、かつ確実に固定処理又は成膜処理することができ
るようにした粉体の表面改質装置を提供することを技術
的課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するため、この考案においては、熱
風噴射ノズルの周囲に、そのノズルから噴射される熱風
中に向けて、核となる母粒子の表面に微粒の子粒子をコ
ーティグした複合体を噴射する複数の複合体噴射ノズル
を等間隔に設け、上記熱風噴射ノズルの先端の噴射口に
対向配置した複合体収集用フードと上記複合体の捕集器
とを冷却用の吸引パイプで接続した構成を採用したので
ある。

〔作用〕

上記の構成から成る表面改質装置は、熱風噴射ノズル
から噴射される熱風中に複合体噴射ノズルのそれぞれよ
り複合体を噴射して熱風との接触により複合体を加熱
し、その複合体を形成する母粒子と子粒子の少なくとも
一方を溶融させて母粒子に子粒子を固着させる。そし
て、その複合体をフードで収集し、そのフードから吸引
パイプ中を流動するとき冷却し、これを捕集器で捕集す
る。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を第１図乃至第４図に基づい
て説明する。

第１図に示すように、熱風噴射ノズル１の外側には環
状のノズルヘッダ２が同芯に設けられている。

ノズルヘッダ２は環状通路３を有し、上面の内径部はテ
ーパ面４とされ、そのテーパ面４上に複数の複合体噴射
ノズル５が等間隔に設けられる。

上記ノズルヘッダ２の環状通路３には複合体Ａが供給
される。その複合体供給装置として、ここでは、ノズル
ヘッダ２にエア供給管６を接続し、そのエア供給管６に
ホッパ７の出口を接続し、上記エア供給管６に供給する
圧縮空気のエジェクタ作用によってホッパ７に充填され
た複合体Ａをノズルヘッダ２の環状通路３に送り込むよ
うにしている。

ここで、複合体Ａは、第４図（イ）で示すように、核
となる母粒子ａと、その表面にコーティングされた微粒
の子粒子ｂから成り、上記子粒子ｂは摩擦帯電によって
母粒子ａに付着されている。母粒子ａと子粒子ｂは同質
のものであってもよく、高分子材料と無機質のように異
質のものであってもよい。

ノズルヘッダ２に供給された複合体Ａは、環状通路３
を旋回し、各複合体噴射ノズル５から熱風噴射ノズル１
の熱風気流中に噴射される。

この場合、複合体噴射ノズル５の噴出流が熱風気流中
を横切ることのないように、複合体噴射ノズル５に所要
の傾斜角αを設けておくようにし、その傾斜角αは30°
〜40°程度とするのが好ましい。

また、複合体噴射ノズル５は、温度上昇を避けるた
め、先端の噴射口と熱風との間に間隔を設けて熱風気流
に直接当らないようにしておくのが好ましいが、上記間
隔が大き過ぎると、熱風気流中に複合体Ａを効果的に供
給することができないため、複合体噴射ノズル５の噴射
口は熱風気流との間に所要の間隔をあけて設ける必要が
ある。

しかし、上記噴射口は熱風気流の周囲の温度上昇によ
っていく分昇温するため、その昇温によって噴射口の周
囲に付着する複合体Ａが溶融し、これに複合体Ａが付着
して複合体Ａの流動性が悪くなり、また、溶融物が噴射
口からたれ落ちるおそれがある。

そこで、噴射口における複合体Ａの付着防止と溶融物
がたれ落ちる場合の切れをよくするため、複合体噴射ノ
ズル５の噴射口に第３図に示すようにテーパ面８を形成
して先端を薄肉厚としてある。

熱風噴射ノズル１から噴射される熱風の温度は、複合
体Ａを形成する母粒子ａおよび子粒子ｂの材質に応じて
適宜に決定し、母粒子ａの表層部と子粒子ｂの少なくと
も一方が瞬時に溶融する程度の温度とする。その温度を
調整し得るよう、熱風噴射ノズル１の熱風吐出口径を調
整可能にしておくのが好ましい。

上記のように、熱風気流中に複合体Ａを噴射すること
により、その複合体Ａに熱風気流が衝突するため、複合
体Ａは効果的に分散する。また、複合体Ａを噴射する複
合体噴射ノズル５は熱風噴射ノズル１の周囲に等間隔に
設けられているため、複合体噴射ノズル５から噴射され
る複合体Ａの噴流によって熱風気流が乱されず、複合体
Ａを熱風に対して均一に効果的に接触させることができ
る。

上記接触によって、複合体Ａは加熱され、母粒子ａと
子粒子ｂが一体化する。この場合、母粒子ａの軟化温度
が子粒子ｂの軟化温度より低い場合、第４図（ロ）で示
すように、母粒子ａの表層部が溶融して球形化し、その
表面に子粒子ｂが付着し、逆の場合は、子粒子ｂが溶融
して母粒子ａの表面に膜を形成する。

加熱処理された複合体Ａ′は、熱風噴射ノズル１に対
向したフード９に集められる。このフード９とサイクロ
ン等の捕集器10は吸引パイプ11で接続され、その吸引パ
イプの端部に外気取入用のダンパ12が接続されている。

また、前記捕集器10の排気口には吸引ブロワーを備え
る集塵機13が接続され、上記吸引ブロワーの作動による
吸引パイプ11に吸引力が付与される。

このため、フード９に集められた複合対Ａ′は、吸引
パイプ11内を流動して捕集器10に捕集される。この場
合、吸引パイプ11の内部には、ダンパ12から外気が取り
入れるため、複合体Ａ′は冷却され、吸引パイプ11の内
面に接着、固着することなくスムーズに捕集器10に流れ
る。

なお、吸引パイプ11の外側に冷却ジャケット14を設
け、その冷却ジャケット14に冷水を供給して吸引パイプ
11を冷却させることにより、複合体Ａ′をより効果的に
冷却することができる。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案においては、熱風噴射ノズル
の周囲に複数の複合体噴射ノズルを等間隔に設け、各複
合体噴射ノズルから熱風中に複合体を噴射するようにし
たので、複合体の噴流によって熱風が乱されるのを防止
することができる。このため、熱風中に噴射された複合
体を、熱風との衝突により、その熱風中において効果的
に分散させることができ、複合体をきわめて効果的に、
しかも外周の全体を均一に加熱処理することができる。

また、複合体の外周全体を均一に加熱処理することが
できるため、母粒子と子粒子を確実に固着させることが
できると共に、加熱による溶融部は角がとれて球形化す
るため、凹凸の少ない丸みのある均一な製品を得ること
ができる。

さらに、加熱によりカプセル化し、あるいは球状化した
複合体をフードで集めて外気を吸引する吸引パイプ内に
導くようにしたので、複合体を輸送中に冷却することが
できる。このため、吸引パイプの内面や捕集器の内面に
複合体が付着せず、その結果、連続運転が可能であり、
100％近く製品として回収することができると共に、加
熱処理部や捕集器が大気開放形であるため、粉塵爆発の
おそれがなく、きわめて安全である。

その他、回転体等の可動部が無く、装置の構成も簡単
であるため、メンテナンスが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案に係る表面改質装置の一実施例を示
す概略図、第２図は同上のノズルヘッド部の平面図、第
３図は同上のノズルの断面図、第４図（イ）は複合体の
断面図、第４図（ロ）は複合体の加熱処理後の状態を示
す断面図、第５図は従来の表面改質装置の概略図であ
る。 １……熱風噴射ノズル、５……複合体噴射ノズル、９…
…フード、10……捕集器、11……吸引パイプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】熱風噴射ノズルの周囲に、そのノズルから
   噴射される熱風中に向けて核となる母粒子の表面に微粒
   の子粒子をコーティングした複合体を噴射する複数の複
   合体噴射ノズルを等間隔に設け、上記熱風噴射ノズルの
   先端の噴射口に対向配置した複合体収集用フードと上記
   複合体の捕集器とを冷却用の吸引パイプで接続した粉体
   の表面改質装置。