(57)【要約】【課題】  セラミックスや樹脂等の粒状物質に含まれる微細粒子の除去を、複雑・高価な装置を必要とせずに安価に行うことができる分級方法および分級装置を提供する。【解決手段】  分級対象粒子をバッフルを有する筒状篩に加え、液媒体を満たした液槽中に前記筒状篩を挿入し、攪拌機で前記筒状篩内を攪拌することによって微細粒子を除去する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分級対象粒子をバッフルを有する筒状篩に加え、液媒体を満たした液槽中に前記筒状篩を挿入し、攪拌機で前記筒状篩内を攪拌することによって微細粒子を除去することを特徴とする分級方法。
【請求項２】
前記分級対象粒子がセラミックスまたは樹脂の粒状物質であることを特徴とする請求項１に記載の分級方法。
【請求項３】
前記液媒体が水であることを特徴とする請求項１または２に記載の分級方法。
【請求項４】
液槽と、該液槽中に挿入するバッフルを有する筒状篩と、該筒状篩内を攪拌する攪拌機とからなることを特徴とする分級装置。
【請求項５】
前記筒状篩は、直径が２００〜５００ｍｍであり、長さが該直径の１〜２倍であることを特徴とする請求項４に記載の分級装置。
【請求項６】
前記筒状篩を前記液槽中に挿入した際の該筒状篩と該液槽の内壁との間隔が１００〜３００ｍｍであることを特徴とする請求項４または５に記載の分級装置。
【請求項７】
前記筒状篩を前記液槽の底部まで下方に伸ばした架空円筒の側面積が、水平方向断面における前記筒状篩と前記液槽との間のリング状断面積の１．５〜３倍であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の分級装置。
【請求項８】
前記バッフルが２〜８枚であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の分級装置。
【請求項９】
前記バッフルが前記筒状篩の内側に均等に設置されていることを特徴とする請求項８に記載の分級装置。
【請求項１０】
前記攪拌機がパドル翼で攪拌を行うものであることを特徴とする請求項４〜９のいずれか一項に記載の分級装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックスや樹脂等の粒状物質を湿式で分級するための分級方法および分級装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉砕または合成により製造されたセラミックスや樹脂等の粒状物質は、広い粒子径分布を有している。微細な粒子が混在していると、セラミックスや樹脂を利用するプロセスにおいて、微細粒子によるフィルターの閉塞等の問題を生ずる。微細粒子を除去する方法としては、一般的に篩が使用されるが、乾式では、静電気等により微細な粒子が凝集して分離効率が低下する。そこで、湿式で振動篩を行う方法が知られているが、多量の水を必要とし、排出水の処理に多大な費用が掛かる。特許文献１及び２に開示されている分級方法では、特殊な湿式分級装置を必要とし、大量の処理を行えない問題があった。この問題を解決するために、特許文献３では、筒状篩に分散液を通過させる装置及び方法が開示されているが、この方法は装置が複雑かつ高価であり、ポンプにより循環させるため強度の弱いものは破壊されてしまうといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２９６１２１号公報
【特許文献２】特開２００９−２９１６６９号公報
【特許文献３】特開２００７−２４５０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、セラミックスや樹脂等の粒状物質に含まれる微細粒子の除去を、複雑・高価な装置を必要とせずに安価に行うことができる分級方法および分級装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する本発明の分級方法は、分級対象粒子をバッフルを有する筒状篩に加え、液媒体を満たした液槽中に前記筒状篩を挿入し、攪拌機で前記筒状篩内を攪拌することによって微細粒子を除去することを特徴とする。
また、本発明の分級装置は、液槽と、該液槽中に挿入するバッフルを有する筒状篩と、該筒状篩内を攪拌する攪拌機とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の分級方法および分級装置によれば、セラミックスや樹脂等の粒状物質に含まれる微細粒子の除去を、複雑・高価な装置を必要とせずに安価かつ効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の分級装置の例である。
【図２】本発明の分級装置の筒状篩と液槽底部との間隔の取り方を示す図である。
【図３】本発明の分級方法により微粒子の除去を行った例の処理時間と粒子除去率の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１（（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図）は、本発明の分級装置の例の概要を示したものである。
【０００９】
内部にバッフル４を有する筒状篩１に分級対象粒子を充填し、これを図１に示されるように液媒体を満たした液槽２の中に挿入し、攪拌機で前記筒状篩内を攪拌することによって、篩内の粒子を流動化し、微細粒子を篩の外の液槽２へと通過させるようにして分級を行う。
【００１０】
本発明の分級方法における分級の機構は、以下のようなものであると考えられる。
【００１１】
バッフル４が設置された筒状篩１の内部で攪拌機の攪拌翼３が回転すると、筒状篩１の中に軸流及びバッフル４により形成された上下循環流が発生する。また、液槽２には、筒状篩１の側面から下部への穏やかな流れが形成される。分級対象粒子は、筒状篩１の中の流れに乗り、篩壁面に到達し、篩の目開き以下の粒子は通過して液槽側に出て行く。そして、通過した小さな粒子は液槽２に形成された穏やかな流れに乗って、液槽下部に移動する。液槽下部では液流れが遅いため、粒子は沈降分離される。粒子が分離した液は、筒状篩１の下部から再び筒状篩１の中に戻る。一方、大きな粒子は慣性力が大きいため篩外側への流れに乗らず、バッフル４に衝突して筒状篩１の内部を循環する。また、篩に到達しても液流速が遅いため、篩の目に強く固定されることが無く、簡単なブラッシングあるいは穏やかな振動によって除去することができる。このように、本発明の分級方法によれば、篩の目詰まりが起き難く、効率的な分離を行うことができる。
【００１２】
上述のような本発明の分級方法を実施するにあたっては、筒状篩１の径が大きすぎると篩単位表面積あたりの処理スラリー量が多くなり、分離の効率が低下する。また、筒状篩１の長さを大きくするとスラリーの均一分散が難しくなる。筒状篩１の直径は２００〜５００ｍｍが好適であり、また長さは直径に対して１〜２倍程度が好適である。
【００１３】
筒状篩１と液槽２の内壁との間隔は、筒状篩外部に形成される穏やかな下降流が液槽内壁で乱されないように１００ｍｍ以上とするのが好ましい。しかし、間隔を不必要に大きくすると液槽２を大きくしなければならず、間隔は１００〜３００ｍｍが好適である。また、筒状篩１と液槽２の底部との間隔は、筒状篩外部に形成された穏やかな下降流を乱さず、かつ、筒状篩下部に形成される上昇流により沈降した粒子が巻き上げられないようにするために、図２に示すように、筒状篩１を液槽２の底部まで下方に伸ばした架空円筒の側面積Ａが、水平方向断面における筒状篩１と液槽２との間のリング状断面積Ｂの１．５倍以上となるようにするのが好ましい。しかし、間隔を不必要に大きくすると液槽２を大きくしなければならず、上記面積比は１．５〜３倍が好適である。
【００１４】
筒状篩１に設置するバッフル４の形状は、平板、円柱、三角柱の何れでもよいが、平板が好適に用いられる。枚数は２〜８枚で筒状篩１の内側に均等に設置するのが効果的である。バッフル４の幅は、筒状篩１の直径の１／２０以上、好ましくは１／１０である。バッフルの長さは筒状篩１の全長と同じにすることができるが、液面より下側にバッフルが設けられていればよい。
【００１５】
液槽２は、円筒型、角型等の何れでもよいが、筒状篩１の外部に形成される液流れを乱さない形状であることがあることが好ましく、バッフル等の突起物のない円筒状のものが好適に用いられる。
【００１６】
攪拌翼３は、プロペラ翼、タービン翼、パドル翼等のいずれでもよいが、特に低攪拌速度で大きな上下循環流が得られ、均一な分散が行えることから、パドル翼が好ましく、さらに図１に示すようなボトムパドル翼とサイドパドル翼とを組み合わせたものが円周方向への液流れを増加させることができ、より好ましい。攪拌速度は、分級対象粒子のスラリーが均一になる速度以上とする必要がある。攪拌速度が小さく、スラリーが不均一であると、分級に長時間を要する。また、攪拌速度を必要以上に大きくすると、気泡を巻き込み篩での分級効率を低下させる。
【００１７】
なお、本発明の分級方法の分級対象粒子は、セラミックスや樹脂等の粒状物質が挙げられるが、これらに限られずあらゆる粒状物質を対象とすることができる。本発明の分級方法によって分級可能な分級対象粒子の粒径は、攪拌により筒状篩中で均一化が可能であり、且つ液槽に形成される液流速で分離できる粒径であり、粒子密度、液密度等により異なるが、およそ１０μｍ〜１０００μｍの範囲である。
【００１８】
本発明の分級方法に用いる液媒体は、水が一般的であるが、必要に応じて水以外の液媒体を用いることもできる。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の分級方法及び分級装置を、実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
実施例
４−ビニルピリジンとジビニルベンゼンとのコポリマーを懸濁重合により合成した。得られた樹脂ビーズの粒径をレーザ回折／散乱式粒子径分布測定装置で測定した結果、粒径２００μｍ未満の粒子が約３ｖｏｌ％含まれていた（平均粒径４００μｍ）。この樹脂ビーズの分級処理を図１に示す装置を用いて以下のようにおこなった。
【００２１】
樹脂ビーズ１０Ｌを、幅３０ｍｍ、長さ５００ｍｍの平板状バッフル４枚を均等に配置した３００ｍｍΦ×５００ｍｍＨの円筒状篩（目開き：３５８μｍ）に入れ、これを水１００Ｌを入れた液槽（５００ｍｍΦ×７００Ｈ）に浸漬し、図１に示すような翼径１１５ｍｍ、ボトムパドル高さ５０ｍｍ、サイドパドル幅１５ｍｍ、全長２３５ｍｍの攪拌翼を用いて１２０ｒｐｍで篩内部を攪拌して分級処理を行った。なお、円筒状篩は、液槽の側壁から１００ｍｍ、底部から２００ｍｍの間隔をあけた位置に設置した。
【００２２】
処理時間と粒径２００μｍ未満の粒子の除去率の関係を図３に示した。処理時間４０分で粒径２００μｍ未満の粒子をほぼ１００％除去することができた。
【００２３】
比較例１
実施例において、円筒状篩にバッフルを設けない以外は同様にして分級処理を行い、処理時間と粒径２００μｍ未満の粒子の除去率の関係を図３に示した。
【００２４】
比較例２
実施例の樹脂１０Ｌを１５００ｍｍΦの振動篩上に載せ、水をスプレーしながら分級を行った。これを２回繰返した結果、粒径２００μｍ未満の粒子の除去率は８７．５％であった。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の分級方法および分級装置によれば、セラミックスや樹脂等の粒状物質に含まれる微細粒子の除去を、複雑・高価な装置を必要とせずに安価かつ効率的に行うことができ、セラミックスや樹脂等の粒子を利用するプロセスにおいて、微細粒子によるフィルターの閉塞等の問題を防止することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  筒状篩
２  液槽
３  攪拌翼
４  バッフル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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