JPS5830599Y2 - 湿式造粒用二流体ノズル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は湿式造粒用二流体ノズルに関する。

さらに詳しくは各々のノズル径を調節することが出来、
流体の処理量とは関係なく粒子の形状や粒子径を調整す
ることが出来る構造の二流体ノズルに関する。

各種の湿式造粒法が既に知られている。

また、特公昭４４−６３９９号に記載されている静電写
真用トーナーの製造法や、特開昭４８−５２８５１号に
記載されている粉末塗料の製造方法等に使用されている
。

例えば造粒しようとする固体を溶剤■に溶解した溶液を
、該固体は溶解しないが該溶剤Ｉを溶解する多量の溶剤
ＩＩと乳化状態で接触させ、乳化液滴中の溶剤Ｉを溶剤
Ｈ中へ抽出移行させて固体粉末を形成する方法が提示さ
れている。

しかして上記溶液を溶剤Ｈと乳化状態で接触させる方法
としては、両者を二流体ノズルで噴霧することにより、
微細で比較的粒径のそろった粉末を迅速に連続的に製造
することが出来る。

上記二流体ノズルは、例えばインスタントコーヒー等の
食品や石ケン及び薬品などの造粒に使用されるもの及び
、塗料のエアースプレー塗装に使用されるものなどがあ
る。

更に、上記造粒に使用される二流体ノズルは、第１図に
示すようなａ内部混合型、ｂ傾斜型、Ｃ並行型及びｄ直
角型などがある。

しかしてこれ等はいずれも、ノズル「１径が固定されて
いるため、流体の圧送圧を増加させると流速が増し噴霧
粒子の径が小さくなる。

従って所定の粒子径の粉末を得るためには圧送圧を−・
定にして、一定の処理量で造粒することが必要である。

さらに造粒を停止する時に溶液及び溶剤Ｈを完全に同時
に止めることは難しく、−万が他方のノズ゛ル「１内に
引き込まれ内部で゛固化してノス゛ル詰りを起こし易い
。

また塗料の塗装に使用するエアースプレーガンは、塗料
を吐出するノズルの開きを調整する尖端状の弁を有する
が、空気の噴射ノズル径は固定していて口径を調整する
ことが出来ない。

該スプレーカ゛゛ンで塗料を噴霧する際には、別に配置
されたバルブで空気の流量を調整し、塗料の吐出量に合
せて空気の噴射速度を定め、塗料の微粒化を適正な範囲
に調整する。

この構造の二流体ノズルを湿式造粒に使用すると、溶液
の吐出量を変更する時に微粒化を−・定に保一つために
溶剤ＩＩの噴出速度を調整すれば溶液ど溶剤ＩＩの量比
が変化し、粉末の形状が変化する。

該粉末の形状は前記乳化液滴よりグ）液剤Ｉの抽出速度
によって変化するが、該抽出速度は相対向な溶剤ＩＩの
量によって決まる。

−ｈ’粒粉末形状を一定に保とうとして溶液と溶剤Ｈの
量比を一定にすれば微粒化を 一定に保つことが出来な
くなる。

本考案は上記の欠点を解決し、ノズ゛ル先端部で芥ノス
゛ル０開閉及び］］径の調整を個別に行うことが出来る
二流１体７ｇルに関する。

即ち、本考案は、同軸二重筒状のノズ゛ル朴筒及びノズ
゛ル内筒よりなる−１−流体ノズ゛ルにおいて、ノス゛
ル朴筒の開口内面及びノズ゛ル内筒の先端性向か゛嵌合
する円錐側面を有し、７ノズ゛ル内筒が［゛、記同軸方
向に可動な状態で゛支持体（、二支持され、ノズ゛ル内
節の先端開［１を閉塞し、かつ移動によりｌｌＪ″変間
隙全間隙する弁体を、該弁体と−・体構造の軸をｆｉ
１．、て軸ＪＪ下１」に可動な状態で別の支持体に支持
してなる湿式造粒用二流体ノズ゛ルに関する。

本考案０湿式造粒用二粒体ノス゛ルを使用することによ
１）、前記溶液の吐出量を圧送圧又は噴出速度に関係な
く変更することが出来、該吐出量の変化に比例して溶剤
Ｈの吐出量を変更するど共に溶剤Ｈの噴出速度を調整し
て所定の形状及び粒子径の粉末を製造することが出来る
。

更に造粒を停止する際には両方のノズルを閉じることが
出来るのでツズル詰りを防止することが出来るという特
徴を有する。

以下図面により本考案を説明する。

第２図のａ及び１）は各々本考案のｍ＝流体ノズルの具
体例を示す断面図である。

図中１はノス゛ル朴筒、２はノてル内筒で、各々の開口
内面１′及び先端性向２′は相互に嵌合する円錐側面を
有している。

該ノズル内筒２は上記円錐側面１′及び２′が円錐の軸
に関して同軸になる位置に軸ブｊ向に可動な状態でノズ
ル外筒と一体構造の支持体３に支持されている。

該支持方法は図に示すようにノス゛ル内筒２の外面、及
び支持体３の該内筒２を通す透孔内面に相互に噛合うネ
ジ溝を設け、ノズ゛ル内筒２を該透孔にネジ込み支持す
る方法が利用出来る。

該ノズル内筒２の先端開「１部には弁体４が有り、弁体
４と 一体に連結固定された軸５を介して、該軸の方向
に可動な状態で゛ノズ゛ル内筒２ど一体構造の別の支＋
、１体６に支持されている。

該支持方法は前記同様にネジ込、７ス支持する方法が利
用出来る。

また該弁体４及びノてル内筒２の先端開１−１部は軸５
を移動させ両８′を桜触させた時にノズル内筒２の先端
開口が完全に密閉されるような相互に合致する面を有す
ることか必要で゛ある。

該合致する面は第２図ａのようにノズル内筒の先端開［
−１内面２ａと弁体の側面４ａが嵌合する円錐側面と＋
るか、又は第２図すのように、ノズル内筒の開Ｌ」先端
面２１〕と弁体の底面４１）がビッツｊ合わさる平面で
あるようなＩｆユニ状考えられる。

−［記ａの場合軸５は該円錐の軸と一致する５二どが必
要てパある。

又すの場合、軸５は談平面に垂直でパあることが必要て
゛ある。

上記の構造の二、流体ノズ゛ルはノズ゛ル汁筒の開１１
内面１′とｙフル内筒の先端性向２Ｃによって形成され
る間隙７を有し、間隙７はノス゛ル内筒を前記同軸方向
に移動させることによってｒｌを調整し、また完全に密
閉することによりなくすことか出来る。

またノス゛ル内筒の先端開口内面２ａと弁体の側ｉ４ａ
ないしは、ノズ゛ル内筒の開１」先端面２１〕と弁体の
底面４ｂとによって形成さＩ’Ｌる間隙８は、弁体４を
軸５の方向に移動させることによって、巾を調整し、ま
た完全に密閉することによりなくすことが出来る。

本考案の二流体ノズルは上記間隙７及び８より各々の流
体を噴出させるもので、間隙の巾と流体の圧送圧を調整
することによって、吐出量と噴出速度を夫々独立して調
整することが出来る。

このようにすることによって粉末の粒子径及び形状を一
定に保ちながら処理量を変更したり、また粒子の形状を
変えずに粒子径を変化させることなどが可能となる。

また間隙７及び８を密閉することにより流体の逆流を防
ぎ、ノズル詰りを防止することが出来る。

特に第３図に示すように二流体ノズルをタンクの底近く
に固定し、湿式造粒法により形成された粉末を含む懸濁
液を一時タンク内に滞溜させた後、タンク上部より取り
出す連続製造方法に適用する場合は、造粒を停止した際
に懸濁液がノズル内に逆流するのを防止することが出来
るという特徴を有する。

本考案において、二流体ノズルは必要により適宜の大き
さに形成することが出来る。

例えば前記間隙７及び８の巾を各々約０．１〜２ｍｍ及
び約０゜０５〜１ｍｍに調整した時に間隙の外部端面の
面積が各々０．０５〜２．５ ｃｒｎ”及び０．０１〜
０．５０ｍ２程度になり、好適であった。

以下実施例により本考案を説明する。

先ず、着色樹脂溶液を調整した。

着色樹脂溶液の調整 メチルエチルチトンに固体アクリル樹脂を溶解して固型
分３０重量％の樹脂溶液を作った。

この溶液１７００重量部に弁柄９５７重量部、セバシン
酸１５０重量部、ノニオン系界面活性剤３０重量部を加
え、小型アトライターで回転数１５Ｏｒ、ｐ、ｍ で
６０分間練合し顔料分散度（グラインドゲージによる）
が５μ以下のミルベースを得た。

このミルベース２０００部に上記３０％樹脂溶液２８０
０部を加えて粘度を調整し着色樹脂溶液を得た。

実施例 １ 第２図のａに示すような構造であって間隙７及び８の巾
を各々１ｍｍ及び０．５ｍｍにしたときの各間隙の外部
端面の面積が０．１６ｃｒｎ２及び０．０２ｃｒｎ２で
ある、二流体ノズルを第３図に示す如く内容積２００
ｌの造粒タンクに設置した。

二流体ノズルには間隙７及び８より各々水及び前記着色
樹脂溶液を噴射出来るように、パイプ及びポンプを介し
て各々水及び着色樹脂溶液のタンクを接続した。

間隙７及び８を閉塞した状態で上記造粒タンクに１００
１の水を充填し、次に水を供給するポンプを稼動させ、
水圧を３０ｋｇ／ｃｍ２に設定した後に間隙７を巾１ｍ
ｍに開き流量４０ ｋｇ／分で水を噴射した。

次いで樹脂溶液を供給するポンプを稼動させ圧力を５
ｋｇ／ｃｍ２に設定し、間隙８を巾０．４ｍｍに開き流
量−３ｋｇ／ｃｒｎ ２で着色樹脂溶液を噴射した。

この状態で造粒タンク内に生成する樹脂粒子の平均粒子
径は３２μであった。

（米国コールターエレクＩ・ロニク社製コールターカウ
ンター、モチ゛ルＴＡ使用。

以下同じ）次に水圧を２５ｋｇ／ｃｍ２及び間隙７の巾
を０．５ｍｍにし流量１３．３ｋｇ／分で水を噴射する
と共に、樹脂溶液を圧力４ｋｇ／ｃｒｎ２及び間隙８の
巾を０．３ｍｍにして流量１ ｋｇ／分で噴射した。

この状態で生成した樹脂粒子は上記と同しく平均粒子径
が３２μであった。

造粒を停止する時は先ず間隙８を閉じ、次いで間隙７を
閉塞した。

次いで再び造粒及び停止の操作を２０回繰り返したかノ
ズル詰りは全く起らず、また形成される樹脂粒子の形状
及び粒度分布の再現性も極めて良好であった。

実施例 ２ 第２図のｂに示すような構造であって間隙７及び８の巾
を各々１ｍｍ及びＱ、５ｍｍにしたときの各間隙の外部
端面の面積が０．１６ｃｍ２及び０．０３ｃｍ２である
二流体ノズルを用いた外は実施例■と同じ装置を使用し
た。

間隙７及び８を閉塞した状態で上記造粒タンクに１００
ｌの水を充填し、実施例１と同じ順序で水圧４０ ｋ
ｇ／ｃｔｎ ”及び間隙７の巾を０．４ｍｍにし、流量
２０ ｋｇ／分で水を噴射した後、樹脂溶液を圧力４ｋ
ｇ／ｃｍ２及び゛間隙８の巾をＱ、４ｍｍにして流量２
ｋｇ／分で噴射した。

この状態で生成した樹脂粒子の平均粒子径は２５μであ
った。

次に水圧５０ ｋｇ／ｃｍ２及び間隙７の巾を０．６ｍ
ｍにして水を流量４０ ｋｇ／分で噴射すると共に、樹
脂溶液を圧力８ ｋｇ／ｃｍ２及び間隙８の巾をＱ、５
ｍｍにして流量４ ｋｇ／分で噴射した。

この状態で生成した樹脂粒子の平均粒子径は上記と同じ
＜２５μで゛あった。

また実施例１と同様にして造粒及び停止を繰返したかノ
ズル詰りは全くなく、造粒の再現性も極めて良好で゛あ
った。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ−ｄは公知の二流体ノズルの断面図を示す。 第２図ａ及びｂは本考案の二流体ノズルの断面図を示す
ものである。 第３図は本考案の二流体ノズルを造粒タンクに設置した
断面図を示すものである。 本考案を示す図中 １はノズル外筒、２はノズル内筒、
３は支持体Ｉ、４は弁体、６は支持体ＩＩである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １．同軸二重筒状のノズル外筒及びノズル内筒よりなる
   二流体ノズルにおいて、ノズル外筒の開口内面及びノズ
   ル内筒の先端外面が嵌合する円錐側面を有し、ノズル内
   筒が上記同軸方向に移動可能な状態で支持体に支持され
   ており、かつノズル内筒の先端開口を閉塞しまたは移動
   により可変間隙を形成する弁体を該弁体と一体構造の軸
   を介して軸方向に可動な状態で別の支持体に支持してな
   る、湿式造粒用二流体ノズル。 ２、上記弁体の側面とノズル内筒の開口先端内面が相互
   に同軸の嵌合する円錐側面を有し、弁体と一体構造の軸
   及びこれを支持する別の支持体が相互に噛合うネジ溝を
   有し、該軸を同軸の位置に配設し、かつ回転移動出来る
   状態で別の支持体にネジ込み支持してなる実用新案登録
   請求の範囲第１項に記載の湿式造粒用二流体ノズル。 ３、弁体の底面とノズル内筒の開口先端面が相互に合致
   する平面を有し、弁体と一体構造の軸が該平面に対して
   垂直に配設され、該軸とこれを支持する支持体が相互に
   噛合うネジ溝を有し、該軸を回転移動出来る状態で別の
   支持体にネジ込み支持してなる実用新案登録請求の範囲
   第１項に記載の湿式造粒用二流体ノズル。