(57)【要約】【課題】溶剤除去効率を向上させる。【解決手段】溶剤除去装置１００の散布治具は、散布する溶剤を含有する液体を保持する液体保持部材１０と、液体保持部材１０からの液体を散布する液体散布手段である送液体１４とを有し、送液体１４には、液体散布用の複数の滴下孔１６が形成されている。送液体１４は、液体保持部材１０の中心から放射状に延設され、液体保持部材１０には、撹拌槽の上部に取り付け可能であって撹拌槽の撹拌軸に設置するための貫通孔１８が形成されている。また、液体保持部材１０には、撹拌槽から一部抜き出された液体が送液される液体供給部材１２が設けられている。【選択図】図１
2009125634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撹拌槽の上部に設けられ撹拌軸に設置される散布治具と、
前記散布治具に溶剤を含有する液体を供給する液体供給手段と、を有し、
前記散布治具にて前記液体を前記撹拌槽の壁面および液面に散布することにより前記撹拌槽内の溶剤の除去を行うことを特徴とする溶剤除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の溶剤除去装置において、
遠心力を用いて前記散布治具から前記液体を散布する液体散布手段を有することを特徴とする溶剤除去装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の溶剤除去装置において、
前記散布治具は、前記撹拌軸から放射状に延設させ多孔を有する少なくとも１本以上の管状体からなることを特徴とする溶剤除去装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の溶剤除去装置において、
前記散布治具は、前記撹拌軸から放射状に延設させ多孔を有する少なくとも１本以上の桶状体からなることを特徴とする溶剤除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶剤除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶剤除去を効率良く行うための方法として、槽内の液体をポンプで汲み上げ、壁面設置の液保持部材を介して槽壁面に濡れ壁を形成させ、さらに槽内の液面上の空間に液体を散布して槽内の蒸気圧を制御して溶剤の蒸発を促進させ、溶剤除去を行うという方法が知られている。しかし、上記方法では、槽内における液面の泡の発生を抑制することは困難であり、液面の泡により溶剤蒸発が阻害されたり、また液面の泡により槽壁面への液体供給が不均一になったりするため、溶剤除去効率が低下したり、また発泡により濡れ壁が形成しにくくなったりする。例えば、濡れ壁の形成が阻害されると、トナー製造時に粗粉が発生するおそれがある。そこで、溶剤除去効率を上げ、また濡れ壁の形成を改善するために、槽壁面に大流量の送液を行うことも考えられるが、一方、大流量でポンプ部等による送液することによって、却って液破壊が生じ、槽内の撹拌物が非均一になり、例えばトナー製造時には粗粉発生等の不具合が生じる可能性がある。
【０００３】
また、特許文献１には、撹拌軸に装着された送液体により撹拌槽上部へ液体を汲み上げ、壁面に散布し、濡れ壁を形成する装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０８８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した装置を含め従来の液体噴霧装置では、液面の泡の発生を効率良く抑制することは容易ではなく、したがって、発泡により溶剤除去効率は低下し、濡れ壁の均一形成が阻害されるおそれがある。このため、例えば、トナー製造の撹拌槽に上記装置を適用した場合には、発泡を抑制できず、トナーの粗粉が発生するおそれがあり、さらに、例えば特許文献１に記載の装置の送液体を用いてトナーの製造用槽内の液体を汲み上げた場合には、送液体が槽内の液体に浸漬しているため、加温により送液体の液流入開口端から液噴出開口部までに、液固着による粗粉の発生のおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、主に壁面散布による伝熱面積拡大と同時に滴下による破泡を行うことによって、溶剤除去の促進を図るとともに、壁面への付着及び翼付着による粗粉発生を抑制する溶剤除去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】
【０００７】
本発明は以下の通りである。
【０００８】
（１）撹拌槽の上部に設けられ撹拌軸に設置される散布治具と、前記散布治具に溶剤を含有する液体を供給する液体供給手段と、を有し、前記散布治具にて前記液体を前記撹拌槽の壁面および液面に散布することにより前記撹拌槽内の溶剤の除去を行う溶剤除去装置である。
【０００９】
（２）上記（１）に記載の溶剤除去装置において、遠心力を用いて前記散布治具から前記液体を散布する液体散布手段を有する溶剤除去装置である。
【００１０】
（３）上記（１）または（２）に記載の溶剤除去装置において、前記散布治具は、前記撹拌軸から放射状に延設させ多孔を有する少なくとも１本以上の管状体からなる溶剤除去装置である。
【００１１】
（４）上記（１）または（２）に記載の溶剤除去装置において、前記散布治具は、前記撹拌軸から放射状に延設させ多孔を有する少なくとも１本以上の桶状体からなる溶剤除去装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本願請求項１に係る発明によれば、散布治具にて液体を撹拌槽の壁面および液面に散布することにより、小流量の液体にて液面および壁面に生成する泡を破泡するとともに、撹拌槽内の液面上の空間に液体が散布されるため、槽内の蒸気圧が制御され溶剤の蒸発も促進される。
【００１３】
本願請求項２に係る発明によれば、遠心力を用いて液体散布を行うことにより、少流量の液体散布でも槽壁面に均一な濡れ壁を形成することができ、従来のポンプ等のストレスによる液破壊が抑制される。
【００１４】
本願請求項３に係る発明によれば、放射状に延設された多孔を有する管状体より槽内の液面および壁面に液体が効率よく散布される。
【００１５】
本願請求項４に係る発明によれば、放射状に延設された多孔を有する樋状体より槽内の液面および壁面に液体が効率よく散布され、さらに樋状体であることから、樋状体に存在する液体も蒸発し、槽内の蒸気圧を維持することができるため、従来に比べさらに溶剤蒸発が促進される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を、図面で示された実施の形態によって、さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。これらの図面は本発明の原理をしめすための模式図であって、寸法、相対的な大きさなどは正確に表されていない。また、図面において、肉厚等に関する詳細事項は省略されている。
【００１７】
本実施の形態の溶剤除去装置は、撹拌槽の上部に設けられ撹拌軸に設置される散布治具と、前記散布治具に溶剤を含有する液体を供給する液体供給手段と、を有し、前記散布治具にて前記液体を前記撹拌槽の壁面および液面に散布することにより前記撹拌槽内の溶剤の除去を行うものである。
【００１８】
さらに、図１から図３を用いて、さらに本実施の形態における溶剤除去装置の一例について説明する。
【００１９】
図１から図３に示すように、本実施の形態における溶剤除去装置１００の散布治具は、散布する溶剤を含有する液体を保持する液体保持部材１０と、液体保持部材１０からの液体を散布する液体散布手段である送液体１４とを有し、送液体１４には、液体散布用の複数の滴下孔１６が形成されている。さらに、送液体１４は、液体保持部材１０の中心から放射状に延設されている。一方、液体保持部材１０には、撹拌槽の上部に取り付け可能であって撹拌槽の撹拌軸に設置するための貫通孔１８が形成されている。
【００２０】
また、本実施の形態における溶剤除去装置１００の液体供給手段は、図１から図３に示すように、液体保持部材１０に連設され後述する撹拌槽に設けられ送液管に接続される液体供給部材１２である。
【００２１】
上記溶剤除去装置１００の動作について、図６を用いて説明する。なお、図６は、撹拌槽の上部に溶剤除去装置１００を設置した状態を示し、撹拌槽内の溶剤除去動作についても併せて説明する。
【００２２】
撹拌槽３０には、電動機などの駆動源３２によって回転可能に取り付けられた撹拌軸２０が設けられ、撹拌軸２０には少なくとも１翼以上の撹拌翼２２が取り付けられている。また、撹拌槽３０の底部には、撹拌槽３０内の液体を一部抜き取り可能な配管４１が設けられ、配管４１から一部抜き取られた液体は、送液ポンプ４０を介して送液管４２を経由し液体供給部材１２に送液される。液体供給部材１２に溶液された溶剤を含む液体は、溶剤除去装置１００の液体保持部材１０（図１）に貯留される。なお、ここで一部抜き取られる液体は、連続的でも間欠的であってもよいが、液体散布の安定的な散布を考慮すると連続的であることが好ましい。また、送液ポンプ４０によって、液体保持部材１０における液供給量と液散布量とのバランスを制御し、液体保持部材１０の液面が一定に保持されていることが好ましい。
【００２３】
散布治具の液体保持部材１０に貯留された液体は、放射状に延設された１つ以上の送液体１４にそれぞれ送られ、撹拌槽３０の撹拌軸２０の回転に応じて散布治具が回転することによって、遠心力により送液体１４の先端部及び滴下孔１６より撹拌槽３０の槽壁面に散布される。これにより、撹拌槽３０の壁面に濡れ壁が形成され、撹拌槽３０壁面の熱効率が維持され、槽内の均一撹拌がより可能となる。さらに、上述したように、送液ポンプ４０によって、液体保持部材１０における液供給量と液散布量とのバランスを制御して、液体保持部材１０の液面を一定に保持することにより、送液体１４からの液体散布量を一定量に維持し、従来に比べ比較的少量の液体散布によって撹拌槽３０の壁面に均一の濡れ壁を形成することが好ましい。
【００２４】
また、撹拌槽３０の撹拌軸２０の回転に応じて散布治具が回転することによって、遠心力により、送液体１４の滴下孔１６より撹拌槽３０の液面に液滴を散布するため、撹拌槽３０内の液面に生成した泡を破壊し、発泡が抑制される。これにより、従来に比べ小流量の液体にて液面および壁面に生成する泡を破壊するとともに、撹拌槽３０内の液面上の空間に液体が散布されるため、撹拌槽３０内の蒸気圧が制御され溶剤の蒸発も促進される。
【００２５】
また、図４には、本実施の形態における他の例の溶剤除去装置１０２が示されている。上述した図３の溶剤除去装置１００では放射状に延設された４本の送液体１４からなるのに対し、図４に示す溶剤除去装置１０２では、延設された送液体１４が６本からなる。これにより、図３に示す溶剤除去装置１００に比べ、より均一に液体が散布される。なお、図４に示す送液体１４は６本からなるが、本実施の形態の溶剤除去装置は、これらに限るものではなく、さらに多数本の送液体１４を設けてもよい。
【００２６】
また、図５には、本実施の形態における他の例の溶剤除去装置１０４が示されている。上述した図３の溶剤除去装置１００では放射状に延設された送液体１４の滴下孔１６は送液体１４の長軸に沿って並設されているのに対し、図５に示す溶剤除去装置１０４では、延設された送液体１４の滴下孔１６は、一部長軸に沿って並設され、一方送液体１４の先端付近では滴下孔１６の密度が高くなっている。これにより、図３に示す溶剤除去装置１００に比べ、撹拌槽３０の壁面に向かってより連続的に液体が散布される。なお、図５に示す送液体１４の滴下孔１６はその先端部分に先端面に平行に２個滴下孔１６が形成されているが、これに限るものではなく、送液体１４の先端に滴下孔１６が密集している構成であれば、滴下孔１６の孔径を小さくして密集させても、如何なる構成でもよい。
【００２７】
さらに、上述した溶剤除去装置１００，１０２，１０４の送液体１４の滴下孔１６は、図３から図５では、溶剤除去装置１００，１０２，１０４の取り付け時に液面方向（すなわち下面）に位置する箇所に設けたが、これに限るものではなく、さらに送液体１４の側面および上面にも滴下孔１６を設けてもよい。これにより、撹拌槽３０内の液面上の空間に液体が散布されるため、上述した溶剤除去装置１００等より撹拌槽３０内の蒸気圧が制御され溶剤の蒸発も促進される。また、１本の送液体１４における滴下孔１６の数および孔径は、図示のものに限らず、撹拌槽３０内の被撹拌物の発泡度合い、また壁面の熱交換を考慮して、適宜に選定される。また、滴下孔１６の孔の形状も円形状に限らず、他の形状であってもよいが、散布効率を考慮すると円形状が好ましい。また、滴下孔１６は、図３，図４のように、滴下孔１６は、送液体１４に等間隔で設けてもよいが、これに限るものではなく、濡れ壁と破泡との兼ね合いで、送液体１４の根本部分、中間部分、または先端部分のいずれかの部分に密度高く設けてもよい。
【００２８】
また、撹拌槽３０内の被撹拌物に応じて、溶剤除去装置１００，１０２，１０４の底部から撹拌槽３０の液面までの高さ、および撹拌軸２０による回転速度を制御することにより、濡れ壁と破泡が調整される。また、上述した送液体１４の本数、送液体１４の滴下孔１６の形成位置と孔径と孔の数を調整することによって、さらに濡れ壁と破泡が調整される。
【００２９】
また、上述した送液体１４の形状は、管状体であっても、樋状体であってもよく、樋状体の場合には、樋状体内に存在する液体も蒸発し、槽内の蒸気圧を維持することができるため、従来に比べさらに溶剤蒸発が促進される。
【００３０】
本実施の形態の溶剤除去装置は、例えば、乳化重合における未反応モノマーの除去にも用いることができ、また、ポリエチレン樹脂の製造の際に、反応系内に生成する水やアルコールを除去したり、重縮合反応においてモノマーが反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として添加した場合には、この溶解補助溶剤を留去したりするのに用いてもよい。また、上記調製過程を有するトナーの製造工程に、本実施の形態の溶剤除去装置を用いてもよい。但し、本実施の形態の溶剤除去装置は、これらに限られるものではなく、撹拌時、反応時の少なくともいずれかにおいて、撹拌槽内の被撹拌物から揮発性物質である溶剤や未反応モノマー等を除去するのに用いられる。
【実施例１】
【００３１】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、これらにより本発明は限定されるものではない。
【００３２】
＜実施例１＞
図１から図３に示す溶剤除去装置１００を図６に示すような撹拌槽３０内の上部に設置して、酢酸エチルに溶解した樹脂エマルション液の溶剤除去を実施した。このとき、撹拌槽３０の容量は、５０リットルである。溶剤除去中に発泡による溶剤除去効率の低下を生ずることなく、わずか1時間で溶剤除去を完了することができた。また、撹拌槽３０内の被撹拌物が加温されていても、溶剤除去装置の液体保持部材１０が撹拌槽３０の上部に設けられているため、液体保持部材１０にて、撹拌槽内の液体が送液貯留されていても粗粉の発生は抑制され、さらに濡れ壁が適当に形成されたため壁面において発生し易い粗粉も溶剤除去完了後のスラリーには見られなかった。なお、溶剤除去開始から完了までの液体の送液量は、１００ｋｇ／時間であった。
【００３３】
＜比較例１＞
図７に示す装置を用いて溶液除去を行った。なお、図７に示す装置は、上述した図６に示す溶剤除去装置１００が取り付けられていない以外は、図６に示す構成と同様であり、同一構成要素には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３４】
比較例１の溶剤除去装置は、特に本実施の形態の散布治具を用いず、送液ポンプ４０と配管４１および送液管４２を用いたポンプ循環型の濡れ壁装置に変えたこと以外は、実施例１と同様の条件で実施例１と同様の酢酸エチルに溶解した樹脂エマルション液の溶剤除去を実施した結果、溶剤除去中に発泡による溶剤除去効率の低下を生じ、溶剤除去を完了するまでに２時間を要した。また、溶剤除去完了後のスラリーには大量の粗粉の含有が認められた。なお、溶剤除去開始から完了までの液体の送液量は、実施例１と同様に１００ｋｇ／時間であった。
【００３５】
上記の結果より、実施例１では、液体散布による濡れ面形成、液面の破泡が促進された結果、溶剤除去効率が高く、また図６に示される送液ポンプ４０や送液管４２内での液破壊を抑制することができ、比較例１に比べ粗粉の発生が軽減されたことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の溶剤除去装置は、特に撹拌槽内における溶剤や未反応モノマー等の揮発性物質の除去用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施の形態における溶剤除去装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す溶剤除去装置の側面図である。
【図３】図１に示す溶剤除去装置の底面図である。
【図４】本実施の形態における溶剤除去装置の他の例の底面図である。
【図５】本実施の形態における溶剤除去装置の他の例の底面図である。
【図６】本実施の形態の溶剤除去装置が装着された撹拌槽の構成の一例を示す模式図である。
【図７】比較例１に供したポンプ循環型の溶剤除去機能を有する撹拌槽の構成の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  液体保持部材、１２  液体供給部材、１４  送液体、１６  滴下孔、１８  貫通孔、２０  撹拌軸、２２  撹拌翼、３０  撹拌槽、３２  駆動源、４０  送液ポンプ、４１  配管、４２  送液管、１００，１０２，１０４  溶剤除去装置。
【図１】
2009125634.tif 000003
【図２】
2009125634.tif 000004
【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】
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