(57)【要約】【課題】目詰まりを防止することができる撥水篩体、振とう機及び造粒装置を提供する。【解決手段】本発明に係る撥水篩体１０は、所定間隙（例えばＸ＝５ｍｍ）の目開きを形成する第１線状体（鋼材）１１と第２線状体（鋼材）１２とから形成されるスクリーン網目構造を形成してなる篩であって、前記第１線状体（太さ例えば１ｍｍ）１１の軸方向と直交方向又は斜め方向に、微小の凹凸撥水構造２０が（複数一様に）線状体の上面に少なくとも形成されてなり、微小の凹凸撥水構造２０の凸部の幅は、第１線状体１１の直径（Ｄ）の１／１０以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隙の目開きを形成する第１線状体と第２線状体とから形成されるスクリーン網目構造を形成してなる篩であって、
前記第１線状体の軸方向と直交方向又は斜め方向に、凹凸撥水構造が線状体の上面に少なくとも形成されてなり、
前記凹凸撥水構造の凸部の幅は、前記第１線状体の直径の１／１０以下であることを特徴とする撥水篩体。
【請求項２】
請求項１において、
製品が落下する所定間隙の撥水篩体が上下２層構造であり、
上部側の撥水篩体の網目構造の目開きが製品の最大径と同一であり、
下部側の撥水篩体の網目構造の目開きが製品の最小径以下であることを特徴とする撥水篩体。
【請求項３】
請求項１又は２の撥水篩体を用い、所定間隔を有した第１撥水篩体と、第２撥水篩体とを備えることを特徴とする振とう機。
【請求項４】
原料から造粒体を造粒する造粒部と、
前記造粒部で造粒された粒径の異なる前記造粒体を投入する投入部と、
前記投入部から投入された前記造粒体を第１の目開きで篩う第１撥水篩体を底に有する上部篩部と、
前記第１撥水篩体で篩われ、落下した前記造粒体のうち、第２の目開きで篩う第２撥水篩体を底に有する下部篩部と、
前記上部篩部と前記下部篩部とを斜めに配置しつつ振とうする振とう手段と、
前記上部篩部と前記下部篩部との間で篩い分けされた中径の造粒体を、一定粒径を備えた製品として回収する回収部と、
前記上部篩部で篩い分けされた大径の造粒体を粉砕する粉砕部と、
前記粉砕部で粉砕された粉砕物を前記造粒部に返送する第１返送ラインと、
前記下部篩部で篩い分けされた小径の前記造粒体を前記造粒部に返送する第２返送ラインと、を具備することを特徴とする造粒装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撥水篩体、振とう機及び造粒装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
尿素製品は、例えば流動床方式等の流動装置を用いて、尿素原料を造粒して、製品尿素とし、この製品尿素をスクリーン等の分級手段で篩い分けしている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、尿素は吸湿しやすく、スクリーンで篩分けする際に、当該スクリーンに付着し、目詰まりする、という問題がある。
そこで、製品尿素がすぐに溶けださないよう例えば被覆剤である尿素樹脂（例えば、アライド ケミカル社（米国）の「ＵＦ−８５」（登録商標））でコーティングしている。
【０００５】
しかしながら、該被覆剤を用いての被覆でも完全にコーティングすることができず、空気中の水分を吸って尿素が溶解する。この溶解して尿素水溶液がスクリーンに付着し、スクリーンの網目に対して目詰まりを起こす、という問題がある。
この結果、製品尿素の付着により装置を定期的に停止し清掃する必要があり、分級手段のメンテナンス負荷が高い、という問題がある。
【０００６】
ところで、撥水性を良好とする技術として、例えばフッ素樹脂被覆する技術があるが、フッ素樹脂による撥水性の接触角は１１０°程度であり、また長期間の振とう作用でフッ素樹脂が剥離するおそれがある。
【０００７】
そこで、フッ素樹脂の被覆によらずに撥水構造を形成し、分級手段の目詰まりを防止する技術の出現が切望されている。
【０００８】
本発明は、前記問題に鑑み、目詰まりを防止することができる撥水篩体、振とう機及び造粒装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、所定間隙の目開きを形成する第１線状体と第２線状体とから形成されるスクリーン網目構造を形成してなる篩であって、前記第１線状体の軸方向と直交方向又は斜め方向に、凹凸撥水構造が線状体の上面に少なくとも形成されてなり、前記凹凸撥水構造の凸部の幅は、前記第１線状体の直径の１／１０以下であることを特徴とする撥水篩体にある。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、製品が落下する所定間隙の撥水篩体が上下２層構造であり、上部側の撥水篩体の網目構造の目開きが製品の最大径と同一であり、下部側の撥水篩体の網目構造の目開きが製品の最小径以下であることを特徴とする撥水篩体にある。
【００１１】
第３の発明は、第１又は２の撥水篩体を用い、所定間隔を有した第１撥水篩体と、第２撥水篩体とを備えることを特徴とする振とう機にある。
【００１２】
第４の発明は、原料から造粒体を造粒する造粒部と、前記造粒部で造粒された粒径の異なる前記造粒体を投入する投入部と、前記投入部から投入された前記造粒体を第１の目開きで篩う第１撥水篩体を底に有する上部篩部と、前記第１撥水篩体で篩われ、落下した前記造粒体のうち、第２の目開きで篩う第２撥水篩体を底に有する下部篩部と、前記上部篩部と前記下部篩部とを斜めに配置しつつ振とうする振とう手段と、前記上部篩部と前記下部篩部との間で篩い分けされた中径の造粒体を、一定粒径を備えた製品として回収する回収部と、前記上部篩部で篩い分けされた大径の造粒体を粉砕する粉砕部と、前記粉砕部で粉砕された粉砕物を前記造粒部に返送する第１返送ラインと、前記下部篩部で篩い分けされた小径の前記造粒体を前記造粒部に返送する第２返送ラインと、を具備することを特徴とする造粒装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、製品の篩分けの際に、空気中の水分を吸湿し、表面が溶解した場合でも、スクリーンを構成する線状体が撥水構造となっているので、造粒体から溶解した溶解物や水分が付着せず、開口の目詰まりを起こすことがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施例１に係る撥水篩体の概略図である。
【図２】図２は、線状体に凹凸撥水構造を形成した図である。
【図３】図３は、線状体に凹凸撥水構造を形成した図である。
【図４】図４は、第１線状体に凹凸撥水構造を形成した斜視図である。
【図５】図５は、実施例１に係る他の撥水篩体の概略図である。
【図６】図６は、実施例１に係る他の撥水篩体の概略図である。
【図７】図７は、実施例１に係る他の撥水篩体の概略図である。
【図８】図８は、実施例２に係る造粒装置の概略図である。
【図９】図９は、第１撥水篩体の概略図である。
【図１０】図１０は、第２撥水篩体の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例１】
【００１６】
図１は、実施例１に係る撥水篩体の概略図である。図２は、線状体に凹凸撥水構造を形成した図である。
図１及び図２に示すように、本実施例に係る撥水篩体１０は、所定間隙（例えばＸ＝５ｍｍ）の目開きを形成する第１線状体（鋼材）１１と第２線状体（鋼材）１２とから形成されるスクリーン網目構造を形成してなる篩であって、前記第１線状体（太さ例えば１ｍｍ）１１の軸方向と直交方向又は斜め方向に、微小の凹凸撥水構造２０が（複数一様に）線状体の上面に少なくとも形成されてなり、微小の凹凸撥水構造２０の凸部２１の幅（ｄ1）は、第１線状体１１の直径（Ｄ）の１／１０以下である。
【００１７】
この形成された凹凸撥水構造２０により、第１線状体１１に付着した水滴が振動等により転がり、スクリーン網目構造の開口１３が詰まることがなくなる。
ここで、微細加工は、レーザ加工、エッチング加工等により行う。
【００１８】
表面に２種の物質がある微細複合構造の場合、接触角は次のＣａｓｓｉｅ（カシー）式（式（１）で表される。式（１）中、θ１とθ２・とは物質１と物質２との真の接触角、Ａ１とＡ２とは物質１と物質２との表面を占める割合である。
Ｃｏｓθｆ＝Ａ１Ｃｏｓθ１＋Ａ２Ｃｏｓθ２・・・（１）
【００１９】
ここで、物質２を空気とすると、空気の接触角を１８０°、物質１の鋼材の接触角を０°と仮定する。
撥水性が求められる好適な接触角度範囲としては、１１０°〜１５０°であるが、フッ素樹脂では、撥水角度（θ）が１１０°しかならないので、接触角（θ）は、少なくとも１１５°以上が好ましい。
【００２０】
前記Ｃａｓｓｉｅ式から、Ｃｏｓ(１１５°)≒０．１×Ｃｏｓ0°＋０．９×Ｃｏｓ１８０°となり、鋼材が１、空気が９の割合で凹凸構造を形成すると、接触角（θｆ）が１１５°以上の撥水構造が形成される。
【００２１】
よって、第１線状体１１の直径（Ｄ）の１／１０以下に凸部２１を形成すると、撥水作用により水滴がコロコロと転がることとなる。
【００２２】
図２及び図３は、線状体に凹凸撥水構造２０を形成した図であり、図２中上段は第１線状体の断面図、下段はその対応する平面図である。
図２に示すように、第１線状体１１の直径（Ｄ）が１ｍｍの場合、凸部２１の幅（ｄ1）は０．１ｍｍであり、凹部２２の幅（ｄ2）は０．９ｍｍとなる。
スクリーン網目構造を形成するには第１線状体１１の直径（Ｄ）は、少なくとも０．０５ｍｍは必要となるので、通常の線状体の直径（Ｄ）は０．５〜３．０ｍｍ、より好適には１．０〜２．０ｍｍとなる。
【００２３】
なお、ここで線状体の材料である鋼材の接触角を０°としているのは、撥水性が全くない場合を想定している。
よって、鋼材に撥水性が多少ある場合には、凹凸撥水構造２０の撥水性はさらに良好なものとなる。
【００２４】
そして、図３に示すように、例えば第１線状体１１の直径Ｄを１ｍｍとする場合、鋼材に対して表面張力で球体を形成する水滴２３は１ｍｍとなるが、その水滴２３は凹凸撥水構造２０の撥水作用により溝（凹部２２）を埋めることがない。
【００２５】
このように、第１線状体１１の直径が１ｍｍとする場合、１ｍｍの水滴２３が鋼材の上に表面張力により形成されるが、凹凸撥水構造２０となっているので、水滴２３が弾かれることとなり、液膜を形成することがない。
【００２６】
図４は、第１線状体１１に凹凸撥水構造２０を形成した斜視図である。図４に示すように、凸部２１と凹部２２とが、軸と直交する方向に所定間隔で形成されている。
このような凹凸撥水構造２０とする微細加工は、レーザ加工、エッチング加工等により行うことができる。
【００２７】
図５は、実施例１に係る他の撥水篩体の概略図である。
また、凹凸撥水構造２０は、図４に示すような凸部２１と凹部２２とが、軸と直交する方向に所定間隔で形成されている以外に、図５に示すように、凸部と凹部とからなる凹凸撥水構造２０が、軸に対して斜め方向に所定間隔で形成されるようにしてもよい。
【００２８】
図６は、実施例１に係る他の撥水篩体の概略図である。図６に示すように、第１線状体１１の表面にそって、幅（ｄ1）が０．１ｍｍの細い線状体１５を用いて、所定間隔（凸部２１の幅（ｄ1）が０．１ｍｍであり、凹部２２の幅（ｄ2）が０．９ｍｍ）となるように、巻きつけるようにしてもよい。
【００２９】
図７は、実施例１に係る他の撥水篩体の概略図である。
図７に示すように、第１線状体１１のみならず、第２線状体１２に対しても同様に所定間隔（凸部２１の幅（ｄ1）が０．１ｍｍであり、凹部２２の幅（ｄ2）が０．９ｍｍ）の凹凸撥水構造２０を形成するようにしてもよい。
【００３０】
以上より、第１線状体１１の直径を１ｍｍとし、撥水篩体１０の開口（目開き）１３の長さ（Ｘ）が例えば４ｍｍ×４ｍｍとして、４ｍｍ以下の造粒体を落下させる場合に、１ｍｍの水滴２３は弾かれて落下することとなるので、水滴２３が集合して４ｍｍの大径の水滴となって、スクリーン網目構造の開口（目開き）１３を水膜により封止することがなくなる。
【００３１】
よって、原料を造粒した造粒体が篩分けの際に、空気中の水分を吸湿し、表面が溶解した場合でも、スクリーンを構成する線状体が撥水構造となっているので、造粒体から溶解した溶解物や水分が付着せず、開口１３の目詰まりを起こすことがなくなる。
【００３２】
この結果、目詰まりが防止又は目詰まりの頻度が低下するので、分級手段のメンテナンスによる負荷が抑えられる。
また、線状体に例えばフッ素樹脂等の撥水剤を被覆した場合でも、表面微細構造によるため、撥水剤の剥離による撥水性の喪失を防止することができる。
【００３３】
このような撥水篩体１０を振とう機の篩に用いて、例えば水分吸湿性で溶解作用がある粉体や造粒体等に対して、分級することができる。
この分級する振とう機としては、機械的に振動を加える方式に用いて好適なものとなる。例えば縦横の振動や回転などの揺動により試料や造粒体をスクリーンに当てることで所定目開きの開口とすることで、所定粒径の篩い分けが可能となる。
【実施例２】
【００３４】
図８は、実施例２に係る造粒装置の概略図である。図９は、第１撥水篩体の概略図、図１０は、第２撥水篩体の概略図である。なお、実施例１の構成と同一の構成には同一符号を付して、重複した説明は省略する。
【００３５】
図８に示すように、実施例２に係る造粒装置４０は、原料４１から造粒体４２を造粒する造粒部４３と、造粒部４３で造粒された粒径の異なる造粒体４２を投入する投入部４４と、投入部４４から投入された造粒体４２を第１の開口（目開きＸ）１３Ａで篩う第１撥水篩体１０Ａを底に有する上部篩部４５と、第１撥水篩体１０Ａで篩われ、落下した造粒体４２のうち、第２の開口（目開きＹ）１３Ｂで篩う第２撥水篩体１０Ｂを底に有する下部篩部４６と、上部篩部４５と下部篩部４６とを斜めに配置しつつ振とうする振とう手段（図示せず）と、上部篩部４５と前記下部篩部４６との間で篩い分けされた中径（５〜１０ｍｍ）の造粒体４２Ｍを、一定粒径を備えた製品４７として回収する回収部４８と、上部篩部４５で篩い分けされた大径（１０ｍｍ以上）の造粒体４２Ｌを粉砕する粉砕部４９と、前記粉砕部４９で粉砕された粉砕物４２ａを造粒部４３に返送する第１返送ライン５０と、前記下部篩部４６で篩い分けされた小径（４．９ｍｍ以下）の造粒体４２Ｓを造粒部４３に返送する第２返送ライン５１と、を具備する。ここで、図８中、符号５２は、下部篩部４６で篩い分けされた小径（４．９ｍｍ以下）の造粒体４２Ｓを回収する回収部である。
【００３６】
本実施例の振とう機５３は、投入部４４と、上部篩部４５と、下部篩部４６と、振とう手段から構成され、粒径が異なる造粒体４２を所定粒径毎に分級している。
【００３７】
本実施例では、上部篩部４５に設置される第１撥水篩体１０Ａを図９に示し、下部篩部４６に設置される第２撥水篩体１０Ｂを図１０に示す。
また、本実施例では、一例として、５〜１０ｍｍの製品４７を求める場合を想定しており、第１撥水篩体１０Ａの第１の開口１３Ａの目開き（Ｘ）を１０ｍｍ×１０ｍｍ、第２撥水篩体１０Ｂの第２の開口１３Ｂの目開き（Ｙ）を４．９ｍｍ×４．９ｍｍとしている。なお、この目開きは一例であり、限定されるものではない。
【００３８】
本実施例での造粒操作で製品を回収する工程について、図８を参照して説明する。
図８に示すように、造粒部４３では、投入された原料４１を例えば流動床造粒手段により造粒し、造粒体４２を形成する。
【００３９】
この造粒体４２は、振とう機５３の投入部４４から上部篩体４５に導入され、ここで大径の造粒体４２Ｌとそれ以下の造粒体（４２Ｍ、４２Ｓ）とに分級される。
大径の造粒体４２Ｌは、回収され、粉砕部４９で粉砕されて、粉砕物４２ａとして造粒部４３に第１返送ライン５０を介して返送される。
【００４０】
上部篩体４５から落下した落下造粒体（４２Ｍ、４２Ｓ）は、下部篩体４６で再度篩われ、ここで中径の造粒体４２Ｍとそれ以下の小径の造粒体４２Ｓとに分級される。
上部篩部４５と下部篩部４６との間で篩い分けされた中径（５〜１０ｍｍ）の造粒体４２Ｍを、一定粒径を備えた製品４７として回収する。下部篩部４６で篩い分けされた小径の造粒体４２Ｓは、造粒部４３に第２返送ライン５１を介して返送される。
【００４１】
本実施例では、上部篩部４５と下部篩部４６とに用いる篩体として、撥水性が良好な第１撥水篩体１０Ａと第２撥水篩体１０Ｂとを用いているので、原料４１として例えば尿素原料を用いて造粒体４２を製造する場合、凹凸撥水構造２０により第１線状体１１に付着した水滴が転がり、スクリーン網目構造の開口１３Ａ、１３Ｂに水膜の形成がなくなる。この結果、篩体の開口１３Ａ、１３Ｂの目詰まりが無くなるので、従来のように撥水構造としてない場合に較べ、製品尿素の溶解物の付着により、装置を定期的に停止し清掃する頻度が低下し、篩分け装置のメンテナンス負荷が低いものとなる。
なお、上部篩部４５の目開きが特に大きい場合には、上部篩部の篩体は撥水性を備えないようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０  撥水篩体
１０Ａ  第１撥水篩体
１０Ｂ  第２撥水篩体
１１  第１線状体（鋼材）
１２  第２線状体（鋼材）
１３  開口
１３Ａ  第１の開口
１３Ｂ  第２の開口
２０  凹凸撥水構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015047542.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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