(57)【要約】【課題】粒子径が小さくかつ比重が比較的小さい粉体が目詰まりなく篩い落下し易い篩い分け方法を提供する。【解決手段】粒子径１〜５０μｍ、比重０．８〜２．０の粉体を篩い網を通して篩い分ける篩い分け方法であって、目詰まり防止手段として篩い網７の上に弾性体６を配置した篩い網に振幅２０ｍｍ以上、振動数２００〜１０００回／分の振動を与える篩い分け方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子径１〜５０μｍ、比重０．８〜２．０の粉体を篩い網を通して篩い分ける篩い分け方法であって、目詰まり防止手段としてその上に弾性体を配置した篩い網に振幅２０ｍｍ以上、振動数２００〜１０００回／分の振動を与えることを特徴とする篩い分け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粒子径が５０μｍ以下の、比較的小さい粉体の篩い分け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、粉体を篩い分けする方法としては、所定の目開きの網や多孔板等（本明細書では便宜上、篩い網という。）を枠に固定し、枠とともに篩い網を振動させて、目開きより大きな粒子を篩い網上に分離する方法が用いられる。しかしながら、この篩い分け方法では、篩い網の網目に粒子が目詰まりしてしまい、篩い分けの効率が低下してしまうという問題があった。
【０００３】
この目詰まりを防止する方法としては、例えば、振動篩いに、２つの異なる振幅であって例えば振動数が５００〜２０００回／分の振動を与えることにより、例えば焼結鉄鉱石等の粉体を分級し、かつ目詰まりした粉、粒を除去できるようにした振動篩い方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、この他にも、各種の鉱石、土砂、硫安等の粉粒体を篩い分ける振動篩い機において、篩い網上に弛みを就けたワイヤーロープに設けた弾性体によって篩い網を打撃させて、篩い網の目詰まりを防止する方法が報告されている（例えば、特許文献２参照。）。
上記公報記載の方法によれば、焼結鉄鉱石や土砂等の粉体を目詰まりさせず篩い分け効率良く篩い分けることができるとされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−９６２３２号公報
【特許文献２】
特開平９−２３４４２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者は、上記の方法では、粒子径が５０μｍ以下の如く小さく、かつ比重が鉄鉱石や土砂等の粉体と比較して小さい粉体については、目詰まり改善は十分ではなく、篩い落下速度が低下するという問題があることを知見した。
本発明は、上記従来の粉体の篩い分けに関して、本発明者が知見した問題を解決すべくなされたもので、粒子径が小さい粉体が目詰まりなく篩い落下し易い篩い分け方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、粒子径１〜５０μｍ、比重０．８〜２．０の粉体を篩い網を通して篩い分ける篩い分け方法であって、目詰まり防止手段としてその上に弾性体を配置した篩い網に振幅２０ｍｍ以上、振動数２００〜１０００回／分の振動を与える篩い分け方法を提供する。
【０００７】
以下、本発明の詳細を説明する。
本発明の篩い分け方法は、粒子径１〜５０μｍ、比重０．８〜２．０の粉体を篩い網を通して篩い分けることを一つの特徴とする。
上記粉体の種類は特に限定されず、例えば、合成樹脂粉末、トナー、粉末コンパウンド等の合成樹脂やその配合物粉体；デンプン、木粉等の有機天然物粉体；炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ゼオライト、ハイドロキシアパタイト、フェライト、硫化亜鉛、硫化マグネシウム等の無機化合物粉体；鉄粉、銅粉、ニッケル合金粉等の金属粉；カーボンブラック、酸化チタン、ベンガラ等の無機顔料；フタロシアニンブルー、インジゴ等の有機顔料や染料等が挙げられる。
【０００８】
本発明の篩い分け方法においては、粒子径が小さくかつ比重の小さい粉体であることが、一般的な篩い分け方法と比較して、目詰まりなく篩い落下し易い効果が生かされる。
従って、上記粉体の粒子径は１〜５０μｍのものが用いられる。粒子径が１μｍ未満であると、篩い落下が著しく低下し、粒子径が５０μｍを越えると、一般的な篩い分け方法との効果の差が小さくなる。より好ましくは粒子径が１〜４０μｍであり、更に好ましくは１〜１５μｍである。
【０００９】
また、上記粉体の比重は０．８〜２．０のものが用いられる。比重が０．８未満であると、篩い落下が著しく低下し、比重が２．０を越えると、一般的な篩い分け方法との効果の差が小さくなる。より好ましくは比重が０．９〜１．８である。
【００１０】
本発明における篩い網としては特に限定されず、網の線材は単体でも金属メッキが施されたものでも構わない。また、網を作製後金属メッキが施されたものでも構わない。前記線材としては、例えば、ステンレス鋼線、黄銅線、りん青銅線等の金属線や、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維等の有機繊維等が挙げられる。
【００１１】
前記金属メッキ用の金属としては、例えば、ニッケル、クロム、銅、金等が挙げられる。また、メッキの種類としては、特に限定されるものではない。金属メッキが施された線材により作製された網は、線材の表面が平滑であり微細な粒子の線材への付着を防止するので好適に用いられる。また、網を作製後金属メッキが施された網は、網目の移動による目開きがなく所定の開孔径を保持できるのでさらに好適に用いられる。なお、本明細書において開孔径とは、篩い網の開孔において、円形の場合は直径を、多角形の場合は内接円の直径をいう。
【００１２】
本発明の篩い分け方法において用いられる篩い網は、粒子径の１．７〜６．５倍の開孔径を有するものであることが好ましい。篩い網の開孔径が、粒子径の１．７倍未満であると、目詰まりを生じやすく、篩い網の開孔径が、粒子径の６．５倍を越えると、大粒子を分別しにくい。
【００１３】
本発明の篩い分け方法は、粉体を目詰まりなく篩い落下させるために、篩い網に与える振動の振幅は２０ｍｍ以上が必要であり、２５ｍｍ以上がより好ましい。また、その振動数は２００〜１０００回／分が必要である。振動数が２００回／分未満であると、篩い落下性が悪く、１０００回／分を超えると、篩い網が弾性体の衝撃で破損し寿命が短くなることがある。より好ましい振動数は２００〜９００回／分である。
【００１４】
本発明の篩い分け方法は、篩い網上に目詰まり防止手段として弾性体を配置し、その篩い網に上記振動を与える。
上記弾性体の材質としては特に限定されず、例えば、スチレンブタジエンゴム、ハイスチレンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、多硫化ゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、ＣＳＭ、エチレンアクリルゴム、熱可塑性エラストマー等の合成ゴム；（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、オレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、キシレン系樹脂、ＰＥＴ、メラミン樹脂、ユリア樹脂、マレイン酸樹脂等の合成樹脂；シリコン系樹脂等の有機ケイ素化合物等が挙げられ、なかでも、耐摩耗性の良好なシリコンゴム、フッ素系樹脂等が好ましい。なお、ガラスやセラミック等の比重が大きくて硬いものは、早期に篩い網を破損することがあるため好ましくない。
また、これらの弾性体は単独で用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよい。
【００１５】
上記弾性体の形状としては特に限定されず、篩い網上で弾ませることができる範囲で自由に設定できる。また、市販のタッピングゴム、タッピングボール、スライドディスク等を使用しても構わない。
【００１６】
本発明の篩い分け方法においては、篩い後の粒子に溜まった静電気を除去するため、篩い受け器を導電性の材料とし、篩い受け器をアースすることが好ましい。篩い後の静電気が溜まった粒子はその後の工程での取扱い作業性等が低下してしまう。前記導電性の材料としては、例えば、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、マグネシウム、リチウム、ニッケル、クロム、チタン、亜鉛、鉛、錫、金、白金、銀等の金属類及びその合金が挙げられ、なかでも、ステンレスが好ましい。また、前記アースの方法としては、例えば、篩い受け器にリード線を直接接続したり、篩い受け器と接する台の下地を導電性の材料とし下地とリード線を接続したりして、リード線をアース端子等につなぐことにより除電させる。
【００１７】
（作用）
粒子径が小さい粉体は比表面積が増大するため、表面エネルギーが相対的に大きくなる結果、粉体同士の凝集や網面への付着が激しくなり、粉体は目詰まりし易く、篩い落下し難くなると考えられ、さらに、粉体の比重が小さいと篩い落下し難くなると考えられる。
【００１８】
本発明の篩い分け方法では、上述のような公報に記載された粉体よりも、粒子径が小さくかつ比重が小さい粉体でも、篩い網上に弾性体を配置しているので振動により弾性体が弾んで篩い網を打撃することにより、目詰まりなく篩い落下し易くなり、かつ一般的な篩い装置では用いない程の大きな振幅で、さらに特定の振動数とした振動を与えることにより、目詰まりなく篩い落下することが容易になったと考えられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳しく説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２０】
（実施例１）
先ず平均粒子径５．０μｍ、ＣＶ値（標準偏差の平均に対する百分率）４．８％、比重１．２の合成樹脂粉体６０ｇを用意した。次に、図１及び２に示す如く、篩い１に備えた直径２００ｍｍで開孔径３２μｍの標準篩いの篩い網７の上に板状（４０ｍｍ×４０ｍｍ×５ｍｍ）のシリコンゴム弾性体６を置き、上部に蓋２、下部に受け器３をセットした。
【００２１】
次いで、篩い１を含む一セットを振とう機４（タイテック（株）社製、レシプロシェーカーＳＲ−２Ｓ）の振とう箱１０に挿入し、床面９の上に設置して固定具８で固定するように取り付けた。振とう機４は内部にある回転駆動機（図示せず）による回転運動を上下運動に変換して、振とう箱１０に図１の矢印に示す如き上下方向の振動を与えた。前記振動は振幅４０ｍｍ、振動数２５０回／分で１分間行った。なお、図２において矢印は篩い網７の振幅の範囲５を表す。
振動後、受け器内の粉体の重量を測定し、篩い落下率を下記計算式（１）により算出した。
篩い落下率（％）＝１００×Ｂ／Ａ                式（１）
式中、Ａは初期投入した粉体の重量（ｇ）であり、Ｂは篩い落下した受け器内の粉体の重量（ｇ）である。
また、振とう後の篩い網の目詰まりの割合を目視で観察し、目詰まり率を下記計算式（２）により算出した。
目詰まり率（％）＝１００×Ｄ／Ｃ                式（２）
式中、Ｃは篩い網全体の面積（ｍｍ２）であり、Ｄは粉、粒が目詰まりしている面積（ｍｍ２）である。
その結果は表１に示すとおりであった。
【００２２】
（実施例２）
弾性体を球形（直径１５ｍｍ）のテフロン（登録商標）ボール４個としたこと以外は実施例１と同じ条件で行った。
その結果は表１に示すとおりであった。
【００２３】
（実施例３）
篩い網の開孔径を２５μｍとし、振動数を３００回／分としたこと以外は実施例１と同じ条件で行った。
その結果は表１に示すとおりであった。
【００２４】
（実施例４）
粉体の平均粒子径を１０μｍ、比重を０．９とし、篩い網の開孔径を４５μｍ、振動数を３００回／分としたこと以外は実施例１と同じ条件で行った。
その結果は表１に示すとおりであった。
【００２５】
（実施例５）
粉体の比重を１．８としたこと以外は実施例１と同じ条件で行った。
その結果は表１に示すとおりであった。
【００２６】
（実施例６）
振幅を８０ｍｍとしたこと以外は実施例１と同じ条件で行った。
その結果は表１に示すとおりであった。
【００２７】
（実施例７）
粉体の平均粒子径を４０μｍとし、篩い網の開孔径を１０５μｍとしたこと以外は実施例１と同じ条件で行った。
その結果は表１に示すとおりであった。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
以上のように、実施例では全て篩い落下率９０％以上、目詰まり率５％以下と良好であった。
【００３０】
（比較例１）
粉体の平均粒子径を０．５μｍとしたこと以外は実施例１と同じ条件で行った。
その結果は表２に示すとおりであった。粉体粒子径が小さすぎるため、篩い落下率、目詰まり率が著しく低下した。
【００３１】
（比較例２）
粉体の比重を０．７としたこと以外は実施例１と同じ条件で行った。
その結果は表２に示すとおりであった。粉体比重が小さいため、篩い落下率、目詰まり率が著しく低下した。
【００３２】
（比較例３）
振動数を１８０回／分としたこと以外は実施例１と同じ条件で行った。
その結果は表２に示すとおりであった。振動数が不十分であったため、篩い落下率が著しく低下した。
【００３３】
（比較例４）
弾性体を用いないこと以外は実施例１と同じ条件で行った。
その結果は表２に示すとおりであった。弾性体がないため振動により弾性体が弾んで篩い網を打撃することがなく、篩い落下率、目詰まり率が著しく低下した。
【００３４】
（比較例５）
市販の電磁篩い器で振幅３ｍｍ、振動数３６００回／分で弾性体を用いずに実施例１と同じ条件で行った。
その結果は表２に示すとおりであった。振幅が小さく、振動数が多いため、篩い落下率が低下し、目詰まり率も低下した。
【００３５】
（比較例６）
粉体の平均粒子径を６０μｍとし、篩い網の開孔径を１０５μｍとしたこと以外は比較例５と同じ条件で行った。
その結果は表２に示すとおりであった。粒子径が大きいため、篩い落下率、目詰まり率は実施例と同じく良好であった。
【００３６】
（比較例７）
粉体の比重を３．０としたこと以外は比較例５と同じ条件で行った。
その結果は表２に示すとおりであった。比重が大きいため、篩い落下率、目詰まり率は比較的良好であった。
【００３７】
【表２】
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【００３８】
【発明の効果】
本発明は、上述の構成からなるので、粒子径１〜５０μｍ、比重０．８〜２．０の粉体が目詰まりなく篩い落下し易い篩い分け方法を得ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の篩い分け方法を実施するために用いられる篩い分け装置の一例において篩いを外部に搬出した状態を示す模式的斜視図である。
【図２】図１における装置の篩いの模式的断面図である。
【符号の説明】
１    篩い
２    蓋
３    受け器
４    振とう機
５    振幅の範囲
６    弾性体
７    篩い網
８    固定具
９    床面
１０  振とう箱
【図１】
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【図２】
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