JP2010227751A - 分級方法及び分級装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】粒子分散液Aは、粒子の比重が分散媒の比重よりも大きい。粒子分散液Aは、粒子分散液導入口141から第1の分級路101に送液される。粒子分散液Aが分級路を送液される間に、粒子分散液A中の粒径の大きい粒子(粗大粒子ともいう)は沈降速度が速いため、第1の分級路101の底面(鉛直方向の下方面)151に到達する。一方、粒径が小さい粒子(微小粒子ともいう)は底面151に到達することもなく、そのまま分級路101の下流に設置された微小粒子分散液排出口121より放出される。
【選択図】図1
Description
また、特許文献5には、重量による沈降を利用した湿式の分級装置であって、直立する筒状部の下端側開口縁から連続して逆円錐形状の鏡板部が形成されるとともに、この鏡板部の底部に処理液の流入口が設けられ、前記筒状部の上端側に流出口が設けられたことを特徴とする湿式分級装置が記載されている。
<1> 2以上の分級路を有し、粒子分散液を送液する第1の分級路が複数の排出口を有し、第1の分級路に設けられた排出口は、粗大粒子分散液の排出口、及び、微小粒子分散液の排出口を含み、該粗大粒子分散液が含有する粒子の平均粒径は、第1の分級路に送液した粒子分散液が含有する粒子の平均粒径よりも大きく、該微小粒子分散液が含有する粒子の平均粒径は、第1の分級路に送液した粒子分散液が含有する粒子の平均粒径よりも小さく、該粗大粒子分散液の排出口は、該微小粒子分散液の排出口よりも分級路の上流に設けられており、該粗大粒子分散液の排出口から第2の分級路に送液する接続路を有することを特徴とする分級装置、
<2> 前記分級路の少なくとも1つが、鉛直方向に対して傾斜を有して設けられている、<1>に記載の分級装置、
<3> 前記第1の分級路が、前記粗大粒子分散液の排出口、前記微小粒子分散液の排出口、及び、稀薄液の排出口を有し、該稀薄液が含有する粒子濃度(wt%)が、微小粒子分散液の粒子濃度(wt%)より低い、<1>又は<2>に記載の分級装置、
<4> 前記分級路の少なくとも1つが、稀薄液を該分級路及び/又はその他の分級路に送液して還流させる還流路を有する、<3>に記載の分級装置、
<5> 前記分級路の少なくとも1つの流路下流の流路の断面積が、該分級路の流路上流の流路の断面積より大きい、<1>〜<4>いずれか1つに記載の分級装置、
<6> 輸送液の導入口を有しない、<1>〜<5>いずれか1つに記載の分級装置、
<7> 複数の分級路を有する分級装置の第1の分級路に粒子分散液を送液する工程と、粒子分散液中の粒子を、該第1の分級路を送液しながら分級する工程と、第1の分級路に設けられた複数の排出口から排出された排出液の少なくとも1つを、第2の分級路に送液する工程とを有し、第2の流路に送液される排出液が含有する粒子の平均粒径が、第1の分級路に送液された粒子分散液の含有する粒子の平均粒径よりも大きいことを特徴とする分級方法、
<8> 前記第1の分級路から排出され、かつ、第1の分級路に送液した粒子分散液よりも粒子濃度の低い排出液を、少なくとも1つの分級路に送液して還流させる還流工程を有する、<7>に記載の分級方法、
<9> 粒子分散液を送液する工程が、粒子分散液を鉛直方向に対して傾斜を有する分級路に送液する工程である、<7>又は<8>に記載の分級方法。
<2>に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、より分級効率が向上する。
<3>に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、より分級効率が向上する。
<4>に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、より分級能力が向上する。
<5>に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、より分級能力が向上する。
<6>に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、より分級能力が向上する。
<7>に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、優れた分級効率を有する分級方法が提供される。
<8>に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、より分級能力が向上する。
<9>に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、より分級能力が向上する。
また、本実施形態の分級方法は、複数の分級路を有する分級装置の第1の分級路に粒子分散液を送液する工程と、粒子分散液中の粒子を、該第1の分級路を送液しながら分級する工程と、第1の分級路に設けられた複数の排出口から排出された排出液の少なくとも1つを、第2の分級路に送液する工程とを有し、第2の流路に送液される排出液が含有する粒子の平均粒径が、第1の分級路に送液された粒子分散液の含有する粒子の平均粒径よりも大きいことを特徴とする。
本実施形態によれば、高濃度分散液を分級した場合であっても、分級効率に優れる。従って、分散液を希釈溶液とする必要がなく、さらに、後述するように輸送液を使用せずに分級を行うこともできる。
以下、本実施形態において、粒子を含有する分散液の分散媒を、単に分散媒ともいうこととする。
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の分級装置の一例を示す断面模式図である。
図1において、分級装置100は、4つの分級路101、102、103、104を有する。該分級路には、それぞれ、4つの粗大粒子分散液排出口111a〜d、112a〜d、113a〜d、114a〜dと、1つの微小粒子分散液排出口121、122、123、124が設けられている。
また、本実施形態の分級装置100は、第1の分級路101の粗大粒子分散液排出口111a〜dから第2の分級路102に送液する接続路131a〜dを有する。図1において、第2の分級路102の粗大粒子分散液排出口112a〜dから第3の分流路103に送液する接続路132a〜d、及び、第3の分級路103の粗大粒子分散液排出口113a〜dから第4の分級路104に送液する接続路133a〜dも設けられている。
また、第1の分級路101には、粒子分散液を導入する粒子分散液導入口141が設けられている。
複数の分級路を有することにより、多段で分級され、一段での分級に比して高い分級効率が得られる。一段では、十分に分級を行うことができない。すなわち、微小粒子分散液の排出口から排出される微小粒子分散液への粗大粒子の混入と、微小粒子の回収率の向上との両立を図ることができない。また、分級路の個数が7以下であると、粒子分散液の分散装置内の滞留時間が短く、処理能力が高いので好ましい。
なお、本実施形態において、「分級効率」とは、単位時間あたりの処理能力(分級能率)及び/又は所謂分級精度を意味する。ここで、分級精度とは、例えば不要な粗粉を除去する際には、回収した画分に、除去したい粗粉がどれだけ含まれているかを表すものであり、分級精度が高いほど、目的とする粒径以外の粒子の混入が少ない。
なお、図1において、分級路の傾斜角をθで表している。また、図1では、4つの分級路の全てが、傾斜角θを有している。
一般に粒子分散液の分散媒に対して、粒子の比重が大きい場合、粒子は粒径の2乗に比例した速度で沈降する。同種の粒子である場合、粒径の大きい粒子は速く沈降し、一方、粒径の小さな粒子は沈降しにくい。
本実施形態において、粒子分散液は、粒子の比重が分散媒の比重よりも大きい。
図1において、粒子分散液Aは、粒子分散液導入口141から第1の分級路101に送液される。本実施形態において、粒子分散液Aが分級路を送液される間に、粒子分散液A中の粒径の大きい粒子(粗大粒子ともいう)は沈降速度が速いため、第1の分級路101の底面(鉛直方向の下方面)151に到達する。一方、粒径が小さい粒子(微小粒子ともいう)は底面151に到達することもなく、そのまま分級路101の下流に設置された微小粒子分散液排出口121より放出される。
第1の分級路101の底面151に到達した粗大粒子は、重力に従って第1の分級路の底面151に沿って沈降し、いずれかの粗大粒子分散液排出口111a〜dから接続路131a〜dを介して第2の分級路102へ送液される。
ここで、分級路の流路長は、目的とする粒子の粒径、分散装置に導入する粒子分散液の分散媒の比重と粒子の比重との差、分級路の流路断面積など、各種のパラメータに応じて選択すればよく、特に限定されない。例えば、特定の粒径以上の粗大粒子除去を目的とする場合、粗大粒子分散液排出口と、微小粒子分散液排出口との距離を十分に設け、排出される微小粒子分散液に、粗大粒子の混入が生じないように設計される。第1の分級路に設けられた粗大粒子分散液排出口111a〜dから排出される粗大粒子分散液に微小粒子が混入していても、分級装置100は複数の分級路(101〜104)を有するため、混入した微小粒子は、第2の分級路102以降(102〜104)で微小粒子分散液として回収される。これにより、回収率に優れるとともに、粗大粒子の混入の少ない微小粒子分散液が回収される。
また、第2の分級路102を送液される間に、第1の分級路101における送液と同様に、粗大粒子は、第2の分級路を重力方向に沈降し、粗大粒子分散液排出口112a〜dに送液され、一方、微小粒子は微小粒子分散液排出口122に送液される。
粒子分散液に含まれる粒子を沈降させる観点から、粒子分散液は、下方から上方へと送液することが好ましい。なお、粒子分散液を下方から上方へと送液するとは、粒子分散液が鉛直方向に送液される場合のみを意味するものではない。水平に送流される場合を送流ベクトルが0°、鉛直方向下方から上方に送流される場合を送流ベクトルが90°、鉛直方向の上方から下方に送流される場合を送流ベクトルが−90°とすると、送流ベクトルが、少なくとも0°より大きく、90°以下であることを意味する。前記送流ベクトルは、分級路底面の傾斜角と好ましい範囲が同じである。
なお、全ての分級路において、粗大粒子分散液排出口は、微小粒子分散液排出口よりも上流に設けられていることが好ましい。具体的には、図1において、第1の分級路〜第4の分級路のいずれにおいても、粗大粒子分散液排出口(111a〜d、112a〜d、113a〜d、114a〜d)は、それぞれ、微小粒子分散液排出口(121、122、123、124)の上流に設けられている。
RC<RA<RB
ここで、1つの分級路に複数の粗大粒子分散液排出口が設けられている場合、全ての粗大粒子分散液排出口から排出される粗大粒子分散液の全体として、上記関係を満たしている。また、1つの分級路に複数の微小粒子分散液排出口が設けられている場合も同様であり、全ての微小粒子分散液排出口から排出される微小粒子分散液の全体として、上記関係を満たしている。
分級路断面の円相当径が上記範囲内であると、粒子分散液中の粒子の沈降距離が短く、流路壁まで沈降する時間が劇的に減少し効率が増大するので好ましい。また、流速が速い場合においても層流を維持でき、乱流による分級能力の低下を防ぐことが可能となる。さらに、層流下では分級路の壁面において、粒子の流速がほぼゼロとなり、分級効率が向上するので好ましい。
ここで、分級路の断面積をAとしたとき、円相当径aは以下の式で与えられる。
時間t(sec)で粒子を処理する場合、処理対象粒子の沈降速度をv(m/s)とすると、流路高さh(m)は、式(1)で表される。なお、円管を使用する場合には、この流路高さhが円の直径に対応する。
このグラフより、例えばアクリル樹脂粒子で粒径が10μm程度のものを処理する場合には、沈降距離は0.1mm程度であるので(図8の点線矢印)、数十から数百μmの高さが必要となる。またアルミナのような重い粒子の場合は粒径が同じ10μmでも沈降距離は2mm程度となり(図8の一点鎖線矢印)、このオーダーの高さが必要となる。さらに、アクリル樹脂粒子で粒径が100μmと大きくなると、沈降距離は10mmとなり(図8の実線矢印)、mmからcmオーダーの高さが必要となる。
ここでは、10秒で処理すると仮定したが、100秒(分オーダー)で処理する場合には、沈降距離は一桁オーダーが上がり、円管の径も一桁大きくなる。通常の処理速度を考えた場合、この100秒というオーダーはほぼ限界であり、これ以上処理時間が掛かると現実的ではない。以上より、流路サイズは粒子の比重やサイズによって、数十μm〜数cmオーダーまで最適なサイズが存在する。また、流路サイズは、上記のパラメータに従って、好適な流路サイズを選択することが好ましい。
図1及び後述する図2において、第1の分級路〜第4の分級路及び接続路は、断面が円形(管状)である。
層流下では壁面付近の速度はほぼゼロであるので、底面に衝突した粒子は斜面に沿って重力により落下し、分級路に設置された排出口より排出される。
該分級路は、上述の通り、鉛直方向に対して傾斜を有して設けられていることが好ましい。換言すれば、本実施形態の分級装置は、分散液を鉛直方向に対して傾斜を有する分級路を通過させて分級する分級工程を有することが好ましい。
特に、レイノルズ数が2,300以下の場合、流路を送液される流体は、乱流支配ではなく、層流支配となる。
マイクロ流路は、マイクロスケールであるので、寸法(代表長さ)が小さく、流速が速くてもレイノルズ数は2,300以下である。従って、マイクロスケールの流路を有する分級装置は、通常の反応装置のような乱流支配ではなく層流支配の装置である。
ここで、レイノルズ数(Re)は、以下のようにして求められ、2,300以下のとき層流支配となる。
レイノルズ数(Re)は流速(u(m/s))と代表長さ(L(m))に比例する。
代表長さ(L(m))は、流路が矩形断面の場合は以下の式で規定される。
矩形流路断面の幅をx(m)、高さをh(m)とすると、以下の式(3)が成立する。
流路高さhを一定とし、流路幅xを変数としたとき、レイノルズ数は、流路幅に対して反比例する。
このようにして、レイノルズ数が2,300以下となる流路を設計することができ、高さhが十分小さければ流路幅xが大きくなっても層流を維持できる。
分散液から、所望の粒子径以下の粒子を回収する際、分散液が下部から上部へと、重力方向の逆向きに分級路を送流(以下「上昇流」と表現する場合がある。)される場合、上昇流の速度より終末速度が小さい粒子は上昇流に乗り、分級路上部へと送液される。一方、上昇流の速度より終末速度が大きい粒子は重力方向に沈降する。分級路の上部に放出路を設けることによって、所定の粒径以下の粒子を回収することができる。また、分級路の下部に放出路を設けることにより、所定の粒径以下の粒子を回収することができる。また、分級路に重力方向に対して傾斜を設けることで上昇流の速度を低下させることが可能となり、効率よく分級することが可能となる。
なお、本実施形態において、沈降速度差以外にも、粒子の粒径に比例する外力を与えることで、この分級方法を適用できる粒子の幅が広がる。このような外力としては、電界や磁界が挙げられる。
粒子が沈降する際、それまで粒子が存在した位置に流体が流れ込むため微視的な上昇流が発生する。この現象をボイコット効果と呼び、層流下でも粒子は撹拌され分級効率が低下する原因となる。このため、特に高濃度(5wt%以上)になると著しく分級効率は低下する。
これに対し、本実施形態の分級装置では、上昇流下で粒子を分離するためボイコット効果の影響を抑制し、分離を極めて効率的に行うことができる。
本実施形態において、分級する粒子の大きさは特に限定されないが、粒子の粒子径(直径又は最大粒径)は、0.1μm以上1,000μm以下であることが好ましい。本実施形態の分級装置及び分級方法は、粒子径が1μm以上100μm以下の粒子の分級により好適であり、粒子径が5μm以上20μm以下の粒子の分級にさらに好適である。
粒子の粒子径が1,000μm以下であると、流路の詰まりの発生を抑制することができるので好ましい。一方、粒子の粒子径が0.1μm以上であると、壁面への付着を生じにくいので好ましい。
さらに、高分子微粒子、顔料のごとき有機物の結晶又は凝集体、無機物の結晶又は凝集体、金属酸化物、金属窒化物、金属窒化物等の金属化合物の微粒子及びトナー粒子等を分級することもできる。
粒子を含有する粒子分散液の分散媒としては、いずれの溶媒を使用することができ、特に限定されないが、分散液中の少なくとも1種の粒子よりも、比重の小さな溶媒を使用する。分散液中の全ての粒子よりも比重の小さな溶媒を使用することも好ましい。
粒子の比重から前記分散媒又は輸送液の比重を引いた差が、それぞれ0.01以上であることが好ましい。比重差は大きい方が、粒子の沈降速度が速いため好ましいが、20以下であることが好ましい。比重差は、0.05〜11であることがより好ましく、0.05〜4であることがさらに好ましい。粒子の比重から前記分散媒又は輸送液の比重を引いた差が0.01以上であると、粒子が沈降するので好ましい。一方、20以下であると、沈降速度が適切であり、詰まりを生じにくいので好ましい。
また、金属あるいは金属化合物の粒子(一般的に比重が2〜10程度である。)と組み合わされる分散媒としては、金属などを酸化、還元などで侵さない水、アルコール類、キシレンなどの有機溶媒、あるいは油類が好ましく挙げられる。
輸送液を使用することによって、分級路を送液される流体の量が増加する。これにより、単位時間あたりの処理量が低下するため、本実施形態において、輸送液を送液しないことが好ましい。
図2は、本実施形態の他の好ましい一例を示す断面模式図である。
図1に示す第1の実施形態とは、以下の3点で異なっている。
(1)分級路の下流において、流路の断面積が大きくなっている。
(2)分級路の下流に、微小粒子分散液排出口の他に、稀薄液の排出口を有する。
(3)前記稀薄液の排出口から、他の分級路に送液される還流路が設けられている。
分級路が分散液の進行方向に対して、その断面が大きくなると、以下のような利点を有する。すなわち、分散液の送液速度が遅いと、分散液導入路及び/又は分級路に詰まりを生じる場合があるので、分散液の送液速度は詰まりを生じない速度とすることが求められる。一方、送液速度を速くしすぎると、粒子の終末速度を超えてしまい、粒子の十分な分級を行うことができない。
分散液の進行方向に対して、その断面積が大きくなると、下流に送液されるにつれて流速が遅くなる。従って、分散液の上流での送液速度を速くしても、十分な分級を行うことができ、詰まりを抑制しつつ、分級効率を向上させることが可能となる。
該稀薄液排出口161から排出される稀薄液が含有する粒子濃度(wt%)が、微小粒子分散液排出口121から排出される微小粒子分散液の粒子濃度(wt%)より低いことが好ましい。稀薄液の含有する粒子濃度は、低い程好ましいが、還流路を送液して、第2の分級路に稀薄液を送液する観点から、稀薄液排出口の口径、設ける位置等は適宜選択すればよい。
本実施形態において、第1の分級路101から排出された稀薄液を第2の分級路102に送液する態様に限定されるものではなく、第1の分級路101から排出された稀薄液を第1の分級路101に送液してもよく、また、第3の分級路103又は第4の分級路104に送液してもよい。これらの中でも、分級路を送液する粒子分散液の粒子濃度を適正に保つ観点から、第1の分級路から排出された稀薄液は、第2の分級路に送液することが好ましい。同様に、第2の分級路102から排出された稀薄液は、還流路172を介して第3の分級路103に送液することが好ましく、第3の分級路103から排出された稀薄液は、還流路173を介して第4の分級路104に送液することが好ましい。
また、図2では、第4の分級路104には、稀薄液排出口及び稀薄液還流路を設けていないが、第4の分級路104から第1の分級路101に稀薄液を送液する還流路を設けることもできる。この場合には、分級装置全体としての単位時間あたりの処理量が低下するので、第1の分級路に送液する粒子分散液濃度を高くする等、単位時間あたりの処理能力を低下させないことが好ましい。
本実施形態において、微小粒子分散液排出口121から排出される微小粒子分散液は、目的とする粒径以上の粒子(粗大粒子)の混入を防ぐために、十分下流に設けられていることが好ましく、この場合、微小粒子分散液排出口121からの排出量を考慮すると、第1の分級路101に送液された粒子分散液Aに比べて、第2の分級路102に送液される粗大粒子分散液の粒子濃度が高くなることがある。
分級路、接続路等を送液される粒子分散液の粒子濃度が高くなると、粒子間の相互作用が生じ、分級効率が低下する場合がある。また、分級路、接続路等の詰まりを生じる場合がある。従って、粒子分散液の粒子濃度が過度に高くならないようにすることが好ましく、本実施形態においては、稀薄液を還流路を介して第2の分級路に送液することにより、第2の分級路を送液される粒子分散液の粒子濃度が低くなり、結果として分級効率が向上するので好ましい。
図3は、本実施形態の好ましい分級装置の他の一例を示す模式図である。なお、図3(A)は、斜視図であり、図3(B)は、図3(A)のX−X’断面図を表す。
図3において、第1の分級路101の粗大粒子分散液排出口111は、断面円形の分級路101の鉛直方向底面側に、スリット状に設けられている。また、接続路131は、排出口111から第2の分級路102へ粗大粒子分散液を送液する。
図3のように、スリット状に粗大粒子分散液排出口を設けることにより、粗大粒子分散液の排出効率が向上し、第1の分級路101から第4の分級路104までの圧力差が小さくできるので好ましい。
図4は、本実施形態の好ましい分級装置の他の一例を示す模式図である。なお、図4(A)は、斜視図であり、図4(B)は、図4(A)のX−X’断面図を表す。
図4に示す分級装置100では、図3に示す分級装置100と、分級路101、102、103、104の断面形状が異なる以外、同様である。
図4において、分級路の断面形状は矩形、より詳細には正方形であり、角が下方を向くように配置されている。
図4のように、断面矩形とすることにより、より粗大粒子分散液排出口への粗大粒子の送液が容易となり、分級効率に優れるので好ましい。
次に、本実施形態の分級装置の製造方法について述べる。
本実施形態の分級装置は、固体基板上に微細加工技術により作製することもできる。
固体基板として使用される材料の例としては、金属、シリコン、テフロン(登録商標)、ガラス、セラミックス及びプラスチックなどが挙げられる。中でも、金属、シリコン、テフロン(登録商標)、ガラス及びセラミックスが、耐熱、耐圧、耐溶剤性及び光透過性の観点から好ましく、特に好ましくはガラスである。
本実施形態の分級装置は、所定の二次元パターンが形成されたパターン部材が積層されて形成された分級装置であることが好ましく、パターン部材の面同士が直接接触して接合された状態で積層されていることがより好ましい。
分級装置の水平方向の各断面形状に対応した複数のパターン部材を積層して分級装置を形成することにより、簡便に分級装置を形成することができるので好ましい。
〔ドナー基板作製工程〕
本実施形態において、ドナー基板は電鋳法を用いて作製することが好ましい。ここで、ドナー基板とは、第1の基板上に目的とする分級装置の各断面形状に対応した複数のパターン部材が形成された基板である。第1の基板は、金属、セラミックス又はシリコンから形成されていることが好ましく、ステンレス等の金属が好適に使用できる。
まず、第1の基板を準備し、第1の基板上に厚膜フォトレジストを塗布し、作製する分級装置の各断面形状に対応したフォトマスクにより露光し、フォトレジストを現像して各断面形状のポジネガ反転したレジストパターンを形成する。次に、このレジストパターンを有する基板をめっき浴に浸漬し、フォトレジストに覆われていない金属基板の表面に例えばニッケルめっきを成長させる。パターン部材は電鋳法を用いて、銅又はニッケルにより形成されていることが好ましい。
次に、レジストパターンを除去することにより、第1の基板上に分級装置の各断面形状に対応したパターン部材を形成する。
接合工程とは、複数のパターン部材が形成された前記第1の基板(ドナー基板)と第2の基板(ターゲット基板)との接合及び離間を繰り返すことにより前記ドナー基板上の前記複数のパターン部材を前記ターゲット基板上に転写する工程である。接合は、常温接合又は表面活性化接合により行われることが好ましい。
図5(a)から(f)は、第3の実施形態に好適に使用できる分級装置の製造方法の一実施態様を示す製造工程図である。
図5(a)に示すように、ドナー基板405には、第1の基板上である金属基板400に、目的とする分級装置の各断面形状に対応した複数のパターン部材(401)が形成されている。上記ドナー基板405を真空槽内の図示しない下部ステージ上に配置し、ターゲット基板410を真空層内の図示しない上部ステージ上に配置する。続いて、真空槽内を排気して高真空状態あるいは超高真空状態にする。次に、下部ステージを上部ステージに対して相対的に移動させてターゲット基板410の直下にドナー基板405の1層目のパターン部材401Aを位置させる。次に、ターゲット基板410の表面、及び1層目のパターン部材401Aの表面にアルゴン原子ビームを照射して清浄化する。
本実施例では、図1及び図2に示す分級装置を用いて、分級を行った。図1及び図2に示す分級装置において、分級路の全長は、それぞれ150mmとした。また、分級路は、直径5mmの断面円形の管状とした。粗大粒子分散液排出口は、直径1mmの円形とし、該粗大粒子分散液排出口からの接続路も、直径1mmの断面円形の管状とした。
図6及び図7について説明する。
図1及び図2に示す分級装置において、微小粒子分散液排出口及び粗大粒子分散液排出口から排出される粒子分散液を、以下のようにして回収した。
・分散液(1):第1の分級路の微小粒子分散液排出口から排出される微小粒子分散液
・分散液(2):第2の分級路の微小粒子分散液排出口から排出される微小粒子分散液
・分散液(3):第3の分級路の微小粒子分散液排出口から排出される微小粒子分散液
・分散液(4):第4の分級路の微小粒子分散液排出口から排出される微小粒子分散液
・分散液(5):第4の分級路の粗大粒子分散液排出口から排出される粗大粒子分散液(全量)
図6及び図7に示す画分(1)(図中、◆で表示)は、第1段目における粒子の回収率を示している。すなわち、1段目の回収率は、それぞれの粒径において、以下の式で表される。
回収率(1段目)(%)=分散液(1)/(分散液(1)+分散液(2)+分散液(3)+分散液(4)+分散液(5))
また、画分(2)(図中■で表示)は、第2段目における粒子の回収率を示している。2段目の回収率は、それぞれの粒径において、以下の式で表される。
回収率(2段目)(%)=(分散液(1)+分散液(2))/(分散液(1)+分散液(2)+分散液(3)+分散液(4)+分散液(5))
同様にして、画分(3)(図中▼で表示)及び画分(4)(図中×で表示)は、それぞれ、第3段目及び第4段目における粒子の回収率を示している。3段目及び4段目の回収率は、それぞれの粒径において、以下の式で表される。
回収率(3段目)=(分散液(1)+分散液(2)+分散液(3))/(分散液(1)+分散液(2)+分散液(3)+分散液(4)+分散液(5))
回収率(4段目)=(分散液(1)+分散液(2)+分散液(3)+分散液(4))/(分散液(1)+分散液(2)+分散液(3)+分散液(4)+分散液(5))
また、回収された微小粒子分散液には、粗大粒子(例えば、粒子15μm以上の粒子)の混入は認められず、良好な分級効率が得られることが示された。
一方、還流路を有する図2に示す実施例2では、分散液(1)の粒子濃度は21.1wt%であり、分散液(2)の粒子濃度は13wt%であり、分散液(3)の粒子濃度は8.5wt%であり、分散液(4)の粒子濃度は5.9wt%、分散液(5)の粒子濃度は26.5wt%であった。
結果を以下の表に示す。
平均粒径は、分散液(1)は9.8μm、分散液(2)は9.7μm、分散液(3)は9.9μm、分散液(4)は10.1μm、分散液(5)は10.5μmであり、粗粉の排出が低下することで、実施例1に比べて分級効率が悪化した。
101 第1の分級路
102 第2の分級路
103 第3の分級路
104 第4の分級路
111a〜d 粗大粒子分散液排出口
112a〜d 粗大粒子分散液排出口
113a〜d 粗大粒子分散液排出口
114a〜d 粗大粒子分散液排出口
121、122、123、124 微小粒子分散液排出口
131a〜d 接続路
132a〜d 接続路
133a〜d 接続路
141 粒子分散液導入口
151、152、153、154 分級路の底面
161、162、163 稀薄液排出口
171、172、173 還流路
400 金属基板
401A 1層目のパターン部材
401B 2層目のパターン部材
405 ドナー基板
410 ターゲット基板
A 粒子分散液
B 粗大粒子分散液
C 微小粒子分散液
Claims (9)
- 2以上の分級路を有し、
粒子分散液を送液する第1の分級路が複数の排出口を有し、
第1の分級路に設けられた排出口は、粗大粒子分散液の排出口、及び、微小粒子分散液の排出口を含み、
該粗大粒子分散液が含有する粒子の平均粒径は、第1の分級路に送液した粒子分散液が含有する粒子の平均粒径よりも大きく、
該微小粒子分散液が含有する粒子の平均粒径は、第1の分級路に送液した粒子分散液が含有する粒子の平均粒径よりも小さく、
該粗大粒子分散液の排出口は、該微小粒子分散液の排出口よりも分級路の上流に設けられており、
該粗大粒子分散液の排出口から第2の分級路に送液する接続路を有することを特徴とする
分級装置。 - 前記分級路の少なくとも1つが、鉛直方向に対して傾斜を有して設けられている、
請求項1に記載の分級装置。 - 前記第1の分級路が、前記粗大粒子分散液の排出口、前記微小粒子分散液の排出口、及び、稀薄液の排出口を有し、
該稀薄液が含有する粒子濃度(wt%)が、微小粒子分散液の粒子濃度(wt%)より低い、
請求項1又は2に記載の分級装置。 - 前記分級路の少なくとも1つが、稀薄液を該分級路及び/又はその他の分級路に送液して還流させる還流路を有する、請求項3に記載の分級装置。
- 前記分級路の少なくとも1つの流路下流の流路の断面積が、該分級路の流路上流の流路の断面積より大きい、請求項1〜4いずれか1つに記載の分級装置。
- 輸送液の導入口を有しない、請求項1〜5いずれか1つに記載の分級装置。
- 複数の分級路を有する分級装置の第1の分級路に粒子分散液を送液する工程と、
粒子分散液中の粒子を、該第1の分級路を送液しながら分級する工程と、
第1の分級路に設けられた複数の排出口から排出された排出液の少なくとも1つを、第2の分級路に送液する工程とを有し、
第2の流路に送液される排出液が含有する粒子の平均粒径が、第1の分級路に送液された粒子分散液の含有する粒子の平均粒径よりも大きいことを特徴とする
分級方法。 - 前記第1の分級路から排出され、かつ、第1の分級路に送液した粒子分散液よりも粒子濃度の低い排出液を、少なくとも1つの分級路に送液して還流させる還流工程を有する、請求項7に記載の分級方法。
- 粒子分散液を送液する工程が、粒子分散液を鉛直方向に対して傾斜を有する分級路に送液する工程である、請求項7又は8に記載の分級方法。
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---|---|---|---|---|
JP2018130770A (ja) * | 2017-02-13 | 2018-08-23 | 株式会社古賀 | 分級・回収装置及び加工液浄化システム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8631945B1 (en) * | 2009-10-09 | 2014-01-21 | James N. Cato | Method for screening fine industrial minerals using a vibrating high speed screening unit |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4925557A (ja) * | 1972-06-16 | 1974-03-07 | ||
JPS5462568A (en) * | 1977-10-27 | 1979-05-19 | Nippon Petrochemicals Co Ltd | Classification method and apparatus for same |
JPS551890A (en) * | 1979-05-01 | 1980-01-09 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | Precise classification |
JPH01107439A (ja) * | 1987-08-03 | 1989-04-25 | Metallwerk Plansee Gmbh | X線管用回転陽極及びその製造方法 |
JPH11156229A (ja) * | 1997-11-20 | 1999-06-15 | Nippon Micro Coating Kk | 湿式粉体分級装置 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT303071B (de) * | 1970-12-15 | 1972-11-10 | Aspanger Kaolin Stein | Verfahren und Vorrichtung zum wenigstens teilweisen Abscheiden in einer Flüssigkeit verteilter Feststoffkörner, Flüssigkeitströpfchen oder Gasbläschen von dieser Flüssigkeit mit Hilfe der Schwerkraft |
JPS5929302B2 (ja) * | 1976-07-05 | 1984-07-19 | メタルゲゼルシヤフト・アクチエンゲゼルシヤフト | 高抵抗ダスト集塵方法 |
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JPH08208B2 (ja) | 1993-12-24 | 1996-01-10 | 日本たばこ産業株式会社 | 湿式分級装置 |
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DE69628016T2 (de) | 1995-06-16 | 2004-04-01 | University Of Washington, Seattle | Miniaturisierte differentielle extraktionsvorrichtung und verfahren |
DE19815882A1 (de) * | 1998-04-08 | 1999-10-14 | Fuhr Guenther | Verfahren und Vorrichtung zur Manipulierung von Mikropartikeln in Fluidströmungen |
US7118676B2 (en) * | 2003-09-04 | 2006-10-10 | Arryx, Inc. | Multiple laminar flow-based particle and cellular separation with laser steering |
JP4462058B2 (ja) * | 2004-09-22 | 2010-05-12 | 富士ゼロックス株式会社 | 微粒子の分級方法、及び微粒子の分級装置 |
JP2006187684A (ja) | 2004-12-28 | 2006-07-20 | Fuji Xerox Co Ltd | マイクロ流体素子 |
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US7963398B2 (en) * | 2006-06-13 | 2011-06-21 | University Of Kentucky Research Foundation | Method for hydraulically separating carbon and classifying coal combustion ash |
US7807454B2 (en) * | 2006-10-18 | 2010-10-05 | The Regents Of The University Of California | Microfluidic magnetophoretic device and methods for using the same |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4925557A (ja) * | 1972-06-16 | 1974-03-07 | ||
JPS5462568A (en) * | 1977-10-27 | 1979-05-19 | Nippon Petrochemicals Co Ltd | Classification method and apparatus for same |
JPS551890A (en) * | 1979-05-01 | 1980-01-09 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | Precise classification |
JPH01107439A (ja) * | 1987-08-03 | 1989-04-25 | Metallwerk Plansee Gmbh | X線管用回転陽極及びその製造方法 |
JPH11156229A (ja) * | 1997-11-20 | 1999-06-15 | Nippon Micro Coating Kk | 湿式粉体分級装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018130770A (ja) * | 2017-02-13 | 2018-08-23 | 株式会社古賀 | 分級・回収装置及び加工液浄化システム |
CN113275120A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-20 | 西安正唐矿业科技有限公司 | 一种矿物临界流速分选方法及其装置 |
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