(57)【要約】【課題】簡単な操作により短時間で優れた洗浄効果を得ることができ、更にコスト削減及び環境保護を図ることができる粒子洗浄装置を提供する。【解決手段】粒子表面の付着物を溶剤により除去する粒子洗浄装置であって、少なくとも、前記粒子を溶剤により洗浄する洗浄手段と、前記洗浄に用いた後の廃溶剤中から前記粒子を除去する分離手段と、前記粒子を除去した廃溶剤を精製する再生手段とを有し、前記洗浄手段から連続的に排出した前記廃溶剤を、前記分離手段により前記粒子を除去し、更に前記再生手段により精製した後、再び前記洗浄手段に連続的に注入する粒子洗浄装置。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子表面の付着物を溶剤により除去する粒子洗浄装置であって、少なくとも、前記粒子を溶剤により洗浄する洗浄手段と、前記洗浄に用いた後の廃溶剤中から前記粒子を除去する分離手段と、前記粒子を除去した廃溶剤を精製する再生手段とを有し、
前記洗浄手段から連続的に排出した前記廃溶剤を、前記分離手段により前記粒子を除去し、更に前記再生手段により精製した後、再び前記洗浄手段に連続的に注入する
ことを特徴とする粒子洗浄装置。
【請求項２】
分離手段は、耐溶剤性のフィルターからなることを特徴とする請求項１記載の粒子洗浄装置。
【請求項３】
分離手段は、静置槽からなることを特徴とする請求項１記載の粒子洗浄装置。
【請求項４】
再生手段は、蒸留器からなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の粒子洗浄装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４記載の粒子洗浄装置を用いて粒子を洗浄することを特徴とする粒子洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡単な操作により短時間で優れた洗浄効果を得ることができ、更にコスト削減及び環境保護を図ることができる粒子洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば、液晶ディスプレイのスペーサーとして用いられる粒子には、固着性や光ぬけ防止機能等を高めるために表面に重合等により表面処理層を形成することが行われている。表面処理後の粒子の表面には、ポリマーやモノマー等の重合残存物が付着しており、これらを洗浄して除去しなければ充分な性能を発揮できないことがある。
【０００３】
従来、粒子の洗浄方法としては、まず粒子を洗浄液と混合して攪拌等により洗浄した後、遠心分離機等で粒子と洗浄液とを固液分離し、分離した洗浄液を廃棄するという一連の工程を複数回繰り返し行う方法が用いられていた。しかし、この方法では、粒子の洗浄液への分散工程と固液分離工程を繰り返し行う必要があることから、工数及び時間がかかり、１度洗浄に使用した洗浄液を廃棄していたため、コストが高く、多量の廃液が生じて環境保護の面からも好ましいものではなかった。
【０００４】
これに対して、特許文献１には、微粒子のスラリーを固液分離した後に残存するケーキに対して洗浄液を連続的に注水しつつ濾過する工程を１サイクルとして複数サイクル繰り返して行う微粒子の洗浄方法が開示されている。しかし、この方法でも、粒子を洗浄液に再分散して混合する洗浄方法と同等の洗浄効果を得るには工数及び時間がかかり、洗浄液の使用量は少ないものの１度洗浄に使用した洗浄液は廃棄するので、環境保護の面から好ましくなかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３４３０５１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記現状に鑑み、簡単な操作により短時間で優れた洗浄効果を得ることができ、更にコスト削減及び環境保護を図ることができる粒子洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、粒子表面の付着物を溶剤により除去する粒子洗浄装置であって、少なくとも、前記粒子を溶剤により洗浄する洗浄手段と、前記洗浄に用いた後の廃溶剤中から前記粒子を除去する分離手段と、前記粒子を除去した廃溶剤を精製する再生手段とを有し、前記洗浄手段から連続的に排出した前記廃溶剤を、前記分離手段により前記粒子を除去し、更に前記再生手段により精製した後、再び前記洗浄手段に連続的に注入する粒子洗浄装置である。
以下に本発明を図面を参照しながら詳述する。
【０００８】
図１には分離手段として耐溶剤性のフィルターが設置された本発明の粒子洗浄装置の概略図を、図２には分離手段として静置槽が設置された本発明の粒子洗浄装置の概略図を示した。
【０００９】
本発明の粒子洗浄装置は、粒子を溶剤により洗浄する洗浄手段を有する。上記洗浄手段において粒子表面に付着したポリマーやモノマー等の付着物を溶剤に溶解又は分散させて除去することにより粒子を洗浄することができる。
上記洗浄手段としては付着物を溶剤に溶解又は分散させる機能を有するものであれば特に限定されない。
上記付着物を溶剤に溶解又は分散させる機能としては特に限定されず、例えば、攪拌機能、超音波洗浄機能、加熱機能等が挙げられる。上記加熱機能は、溶剤を加熱して付着物の溶剤への溶解度を高めるために用いられる。これらの機能は、単独で有していてもよく、２種以上を併有していてもよい。
上記攪拌機能を有する洗浄手段としては特に限定されないが、例えば、粒子と溶剤とが投入される洗浄槽１と、モーター２と、洗浄槽１内の溶剤及び粒子を攪拌できるようにモーター２に接続された攪拌棒３との組み合わせからなるもの等が挙げられる。
上記洗浄槽１及び攪拌棒３の材質としては特に限定されず、例えば、ガラス、合成樹脂、金属等が挙げられる。
【００１０】
上記洗浄手段では、後述する廃溶剤を精製して得られた溶剤が連続的に注入されつつ洗浄を行い、一方で廃溶剤を連続的に排出する。これにより、常に高純度の溶剤により洗浄を行うことができ、簡単な操作により短時間で優れた洗浄効果を得ることができる。
上記洗浄手段に廃溶剤を精製して得られた溶剤を連続的に注入しつつ、上記洗浄手段から廃溶剤を連続的に排出する方法としては特に限定されず、例えば、上記洗浄槽１に溶剤の注入口４と廃溶剤の排出口５とを設け、真空ポンプ６等により廃溶剤を吸引する方法等が挙げられる。上記真空ポンプ６により廃溶剤を吸引する方法では、排出された溶剤は蒸気になるので、ドライアイス等を用いてデュワー槽７等で液化させる。
【００１１】
本発明の粒子洗浄装置は、上記洗浄に用いた後の廃溶剤中から粒子を除去する分離手段を有する。上記洗浄手段から連続的に排出される廃溶剤の排出条件は、できるだけ廃溶剤に粒子が含まれないように調整されることが好ましいが少量の粒子の混入は避けがたい。廃溶剤に含まれた粒子を分離手段により廃溶剤中から除去することにより、廃溶剤の再利用が可能となる。
上記分離手段としては特に限定されないが、例えば、耐溶剤性のフィルター８、静置槽１４等からなることが好ましい。
上記耐溶剤性のフィルター８により、廃溶剤中の粒子が濾取され、粒子を除去した廃溶剤のみが通過することにより廃溶剤中から粒子が除去される。
上記耐溶剤性のフィルター８の材質としては耐溶剤性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、フッ素樹脂等が好適に用いられる。また、上記耐溶剤性のフィルター８の孔径は、粒子の粒子径よりも小さい必要がある。例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等の溶剤を用いて粒子径５μｍの粒子を洗浄する場合には、孔径３μｍのフッ素樹脂フィルター等が好適に用いられる。
上記静置槽１４において、洗浄手段から連続的に排出される廃溶剤を一旦滞留させ、廃溶剤中の粒子を沈降させた後に、その上澄み液を抽出することにより廃溶剤中から粒子が除去される。
上記静置槽１４の材質としては特に限定されず、例えば、ガラス、合成樹脂、金属等が挙げられる。上記静置槽１４の直径は、洗浄槽１内から排出される溶剤の流量に応じて、粒子を沈降させることができる直径をストークスの沈降式により求めて決める。
【００１２】
本発明の粒子洗浄装置は、粒子を除去した廃溶剤を精製する再生手段を有する。上記再生手段により粒子を除去した廃溶剤を精製し、得られた溶剤を洗浄手段に連続的に注入することにより、溶剤の使用量及び使用後の廃棄量を減らすことができ、コスト削減及び環境保護を図ることができる。
上記再生手段としては特に限定されないが、例えば、蒸留器１０等からなることが好ましい。上記蒸留器１０を用いた粒子を除去した廃溶剤の精製方法としては、例えば、蒸留器１０にヒーター９を取り付け、粒子を除去した廃溶剤を蒸留器１０に注入してヒーター９により加熱し、粒子を除去した廃溶剤中に溶解している付着物を除いて溶剤のみを気化させる方法が挙げられる。なお、このとき溶剤には付着物よりも低い沸点を有するものを用いる必要がある。
【００１３】
上記粒子を除去した廃溶剤を精製して得られた溶剤を洗浄手段に連続的に注入する方法としては特に限定されず、例えば、蒸留器１０上部に冷却器１１を、上記冷却器１１に還流器１２を、上記還流器１２に受器１３を、上記受器１３に洗浄槽１をそれぞれ接続したサイクルを形成することにより、蒸留器１０で気化させた溶剤を冷却器１１にて冷却し、還流器１２により常に一定量液化して受器１３に注入し、受器１３からそのまま洗浄槽１に粒子を除去した廃溶剤を精製して得られた溶剤を連続的に注入する方法が挙げられる。なお、上記サイクルにより過剰に溶剤が生成した場合には受器１３より、オーバーフロー分を蒸留器１０に戻し洗浄手段への溶剤の注入量を調整することができる。
【００１４】
本発明の粒子洗浄装置を用いて洗浄する粒子としては特に限定されず、例えば、シリカ、ガラス、合成樹脂、金属等からなるもの等が挙げられる。
本発明の粒子洗浄装置を用いて除去される付着物としては特に限定されず、例えば、表面処理後の粒子の表面に付着したポリマーやモノマー等の重合残存物等が挙げられる。
本発明の粒子洗浄装置において用いられる溶剤としては上記粒子を溶解したり上記粒子と反応したりしないものであれば特に限定されないが、上記付着物を溶解し、かつ、上記付着物よりも低い沸点を有するものであることが好ましい。例えば、水；メタノール、エタノール等のアルコール；アセトン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００１５】
本発明の粒子洗浄装置を用いることにより、簡単な操作により短時間で粒子を充分に洗浄することができ、更にコスト削減及び環境保護を図ることができる。このような本発明の粒子洗浄装置を用いて粒子を洗浄する粒子洗浄方法もまた本発明の１つである。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な操作により短時間で優れた洗浄効果を得ることができ、更にコスト削減及び環境保護を図ることができる粒子洗浄装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】分離手段として耐溶剤性のフィルターが設置された本発明の粒子洗浄装置の概略図。
【図２】分離手段として静置槽が設置された本発明の粒子洗浄装置の概略図。
【符号の説明】
１　洗浄槽
２　モーター
３　攪拌棒
４　注入口
５　排出口
６　真空ポンプ
７　デュワー槽
８　耐溶剤性のフィルター
９　ヒーター
１０　蒸留器
１１　冷却器
１２　還流器
１３　受器
１４　静置槽
【図１】
2004121938.tif 000002
【図２】
2004121938.tif 000003