JPH03202137A

JPH03202137A - 粉体の表面被覆方法とその装置

Info

Publication number: JPH03202137A
Application number: JP1342347A
Authority: JP
Inventors: Kiyoyuki Horii; 清之堀井; Hiroaki Sawazaki; 沢崎　弘明
Original assignee: Fukuvi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Fukuvi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1991-09-03
Anticipated expiration: 2014-08-16
Also published as: EP0435426A3; DE69002098T2; EP0435426A2; DE69002098D1; JP2934268B2; US5188868A; EP0435426B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、粉体の表面被覆方法とその装置に関するも
のである。さらに詳しくは、この発明は、微細な粉体の
凝集を抑え、かつその表面を均一に高効率で被覆するこ
とのできる粉体の被覆方法とそのための装置に関するも
のである。

（従来の技術とその課題）従来より、様々な分野において粉体の表面被覆が行われ
てきており、粉状物、ペレット、あるいは微細繊維の表
面に機能性被覆層や保護層等を形成することが種々の方
法によって行われてきている。

たとえば、撹拌羽根を有する撹拌混合装置において粉体
表面を被覆することや、あるいは、粉体と被覆材とをジ
ェット流によって噴出させて粉体表面を被覆する方法な
どが知られている。

しかしながら、これらの従来の方法においては、ミクロ
ンあるいはサブミクロンオーダーの粉体の表面に所定の
被覆を行うことは極めて難しく、微細粉体の凝集を抑え
、しかもこれら粉体の形状、大きさを損うことなく、個
々の粒子表面に所定の被覆を行うことは困難であった。

このような問題は、ｍ細粉体はその２次凝集によって凝
集塊を生威しやすく、また、機械的強制御混合によって粉体が破壊されやすいことに帰因している
。

また一方、これまでのいずれの方法においても、粉体の
表面被覆においては、粉体と被覆材とが装置の壁面に付
着しやすく、このことが原因となって被覆粉体の生産性
の向上にはおのずと限度があった。

このため、ミクロンあるいはサブミクロンオーダーの微
細粉体であっても、その凝集、あるいは破壊を抑え、均
一に高効率で粉体表面を被覆することのできる方法とそ
のための装置の実現が強く望まれていた。

この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもので
あり、従来法の限界を克服し、ミクロンオーダーの微細
粉体であっても、粒子の凝集、破壊を抑え、かつ装置壁
面への付着もなく、均一に高効率で表面被覆することの
できる新しい粉体被覆方法とそのための装置を提供する
ことを目的としている。

（課題を解決するための手段〉この発明は、上記の課題を解決するものとして、コアン
ダフローによる粉体流路に、コアンダフロー部のコアン
ダスリットを通して拡散気体によって霧状とした液体被
覆材を吹込むことを特徴とする粉体の表面被覆方法とそ
のための装置を提供する。

また、この発明は、その装置として、コアンダフローに
よる粉体導入部と、その後部の拡散気体によって霧状と
した液体被覆材吹込み用コアンダフロー部とを連絡して
なることを特徴とする粉体の表面被覆装置を提供する。

この発明の方法が対象とする粉体は、その種類、形状に
特段の限定はなく、金属、無機物、高分子等の適宜な種
類の粒状、ペレット状、短繊維状、あるいは不定形状等
の任意のものとすることができ、その大きさはミクロン
またはサブミクロンオーダーの微細粉体までも対象とし
て扱うことができる。特にこの発明は、微細な短繊維状
粉体の表面被覆法として有用なものでもある。

被覆材についても特段の限定はない。液体被覆材として
使用できるものであれば、粉体表面の改質、保護、新機
能の付与などを目的とし、物理的被覆、あるいは反応性
被覆のいずれの手段によるものでもよい。

これらの粉体および被覆材を用いてのこの発明は、コア
ンダフローによる流体現象を利用し、このコアンダフロ
ーの特長を高度にプロセス化して完成されたものである
。

このコアンダフローは、液体の流れる軸方向流とその周
囲との速度差、密度差が大きく、流路壁面近傍に動的境
界域が形成されるという特徴を有し、しかも軸方向ベク
トルと半径方向ベクトルとの合成によって特有のスパイ
ラル流が形成されるという特徴がある。このような特徴
を利用して、すでにこの発明の発明者らによってコアン
ダフローの生成とその応用に関する技術的提案が数多く
なされている。

以下、添付した図面に沿ってこの発明の方法および装置
についてさらに詳しく説明する。

添付図面の第１図および第２図は、この発明の装置の一
例を示したものである。

たとえば第１図に示したように、この発明の粉体の被覆
装置は、ユニット（Ａ）とユニット（Ｂ）との連結複合
構造を有している。もちろん、このユニット（Ａ）（Ｂ
）は、＃Ｉ造的に一体であってもよく、その機能として
は連結されていると考えることができる。

ユニット（Ａ）はコアンダフローによる粉体導入部であ
って、供給口（１）および吐出口（２）とともに、横方
向からの気体導入のための環状スリット（３）およびこ
の環状スリット（３）近傍の湾曲傾斜面（４）、さらに
気体供給管（５）と分配部（６）を有している。

処理対象の粉体は供給口（１）より導入し、環状スリッ
ト（３）から導入した加圧気体によって次のユニット（
Ｂ）へと粉体を搬送する。加圧気体は湾曲傾斜面（４）
に沿ってコアンダ流を形成し、かつ、粉体の流れにスパ
イラルモーションを生成させる。

また、ユニッ１−（Ｂ）においては、拡散気体によって
霧状した液体被覆材を吹込むための環状スリット（７）
、湾曲傾斜面（８）および分配部（９）を有し、霧状液
体被覆材を生成、ｔ３（給するための加圧気体供給管（
１０）と液体供給管（１１）とを備えている。

このユニット（Ｂ）では、加圧気体と液体被覆材との混
合による霧状被覆材を環状スリット（７）より粉体の流
路に対して吹込み、粉体の表面をこの被覆材によって被
覆し、吐出口（１２）より吐出させる。

ユニット（Ａ＞の環状スリット（３）から吹込む加圧気
体、およびユニット（Ｂ）の環状スリット（７）から吹
込む加圧気体としては、空気、不活性ガス、反応性ガス
の適宜なものとすることができ、被覆材および粉体の種
類や物性、さらには目的とする被覆の特徴、たとえば物
理的あるいは反応性被覆の区別等に応じて選択すること
ができる。

気体は、１〜１０ｋｇ／ａＩＩ、さらにはそれ以上の加
圧度とすることができ、導入する粉体の量、流速、ある
いは霧状被覆材の吹込み量、その速度に対応して設定す
る。固気比についても広い範囲で選択することができる
。

また、湾曲傾斜面＜４）＜８）の傾斜角も広く可変とす
ることができ、コアンダフロー、特にこの例においては
コアンダスパイラルフローが生成し、これが破壊されな
い状態として、たとえば２０〜７０°程度の傾斜角とす
ることができる。

これらの具体的要件を有するこの発明の装置とこれを用
いた粉体の被覆方法においては、ユニット（Ａ）および
ユニット（Ｂ）との機能構成が必須である。粉体の２次
凝集を抑えて、その分散を促進し、さらに短繊維にとっ
て特に重要な配向を生成させるためにユニット（Ａ）は
欠かせない。

また、このように分散を良好とした粉体に被覆材を高度
分散・接触させて、均一および高効率での被覆を可能と
するためにはユニット（Ｂ）が欠かせない。ユニット（
Ｂ）では、乾燥作用も重要である。

なお、被覆の効率向上、所定の物性付与のために、さら
には被覆した粉体の搬送のために、ユニット（Ｂ）の吐
出口（１２）までの湾曲傾斜面（８）からの距離を適宜
に延長することができ、吐出口（１２）に管路を接続す
るようにしてもよい。

また、霧状の液体被覆材は、上記のように、分配部（９
）において混合生成させてもよいし、あらかじめ混合し
た気液混合体を環状スリット（７）から吹出すようにし
てもよい。

第２図は、別の例を示したものであり、ユニット（Ａ）
（Ｂ）は第１図とは異なる連結構造を示している。ユニ
ット（Ａ）の湾曲傾斜面（４）が、ユニット（’Ｂ　）
と連結した傾斜面を形成している。

また、ユニット（Ｂ）の吐出口（１２）には、搬送管路
（１３〉を接続している。

第３図は、さらに別の例を示したものである。

この例においては、ユニット（Ａ＞として、第１図およ
び第２図の例における湾曲傾斜面（４〉を持たない、湾
曲面（４′）を備えたコアンダフロー装置を備えている
。このユニット（Ａ）では、コアンダフローは生成する
が、スパイラルモーションは生成しない。しかし、ユニ
ット（Ｂ）によってスパイラルモーションが生成する。

たとえばこの第３図に示したように、コアンダフローユ
ニットとしては、通常のコアンダユニット、およびコア
ンダスパイラルユニットを適宜にユニット（Ａ）（Ｂ）
として組合わせてもよい。

次にこの発明の詳細な説明する。

実施例１第１図に示した装置を用いて被覆を行った。装置ユニッ
ト（Ａ）（Ｂ）の各々の長さは約１０ａｍで、ユニット
（Ｂ）の吐出口（１２）の内径を１６＋＋ｍ、湾曲傾斜
面（４）（８＞の傾斜角を４５６とした。

ユニット（Ａ）の供給口（１）からは、チタン酸カリウ
ム（Ｋ２Ｏ・６ＴｉＯ２）繊維を粉体として導入した。

このチタン酸カリウム繊維は、平均繊維長１０〜２０μ
ｍで、繊維径は０．２〜０．５μ−ｍであった。

０ユニット（Ａ）の気体供給管（５ンより５ｙｚ／−の加
圧空気を導入した。

また、ユニット（Ｂ）の液体供給管（１１）よりマイク
ロポンプにより５％シラン剤含有エチルアルコールを、
また気体供給管（１０）より上記同様の空気を供給し、
環状スリット（８）がら霧状とした液体シラン被覆材を
吹込んだ。

なお、マイクロポンプによる液体供給は、１０〜１００
ｃｃ　／分の範囲で行った。

固気比は約１となるようにした。

コアンダユニット（Ｂ）を通過する過程においてアルコ
ールは乾燥除去され、シラン剤で表面被覆されたチタン
酸カリウム繊維を得た。

チタン酸カリウムは親水性で、通常はメタクリル酸メチ
ル（溶剤）等には分散しないが、上記のシラン処理した
ものは、きれいに分散した。

チタン酸カリウム繊維の凝集、破損はなく、またユニッ
ト（Ａ）（Ｂ）内壁面へのこの繊維やシラン被覆材の付
着は認められなかった。

１実施例２第２図に示した装置を用いて実施例１と同様の被覆を行
った。均一がっ高効率でのシラン剤の被覆が可能であっ
た。

実施例３シリカ粒子（径１〜１００μｍ）を用い、実施例１と同
様にして被覆を行った。均一で良好な被覆が実現された
。

比較例実施例１において、ユニット（Ｂ）のみで被覆を行おう
としたが、短＃維の凝集が生起し、良好な被覆は得られ
ながった。また、ユニット（Ａ）（Ｂ）の構成において
、ユニット（Ｂ）の環状スリット（８）からは液体被覆
材だけを供給しようとしたが、空気のバックフローが生
起し、被覆は困難となった。

（発明の効果）この発明により、以上詳しく説明した通り、粉体の２次
凝集を抑え、粉体の破損をともなうことなく、均一、か
つ高効率での表面被覆が可能とな　２る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明の装置の実施例を示し
た断面図である。また、第３図は、さらにまた別の例を
示した断面図である２１・・・供　給　口２・・・吐　出　口３・・・環状スリット４・・・湾曲傾斜面５・・・気＃供給管６・・・分　配　部７・・・環状スリット８・・・湾曲傾斜面９・・・分　配　部１０・・・気体供給管１１・・・液体供給管１２・・・吐　出　口１３・・・搬送管路４′・・・湾　曲　面

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コアンダフローによる粉体流路に、コアンダフロ
ー部のコアンダスリットを通して拡散気体によって霧状
とした液体被覆材を吹込むことを特徴とする粉体の表面
被覆方法。（２）粉体が粒状物、ペレットまたは短繊維
である請求項（１）記載の粉体の被覆方法。（３）コア
ンダフローによる粉体導入部と、その後部の拡散気体に
よって霧状とした液体被覆材吹込み用のコアンダフロー
部とを連結してなることを特徴とする粉体の表面被覆装
置。