JPS5924085B2 - 過炭酸ソ−ダ用造粒機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉体を湿潤状態で連続的に混練、捏和して顆
粒状に造粒する混練、捏和造粒機に関し、特に粉体状の
過炭酸ソーダを顆粒状に造粒するに好適な造粒機に係る
。

過炭酸ソーダは炭酸ソーダと過酸化水素とを反応させる
ことにより容易に得られ、漂白剤等として用いられてい
る。

過炭酸ソーダの粉末は飛散すると鼻を刺激するため取扱
い上好ましくなく、また微粉末では長期間に亘つて保存
した場合固結し易く、サラサラした状態を保持すること
は極めて困難である。また、過炭酸ソーダは湿気に対し
て不安定であり、湿気により含有している活性酸素の含
有率が低下し易く、湿気との接触面積を小さくすること
が望ましいこと、などから一般に顆粒状に造粒状に造粒
されている。従来、過炭酸ソーダの造粒には、周知の二
ーダーにより適当な結合剤等の添加剤及び水の存在下に
混練、捏和後、多孔板から押出す押出造粒機、あるいは
ペンシェルミキサー型形式の造粒機などが一般に用いら
れている。

しかしながら、上記の多孔板から押出す押出造粒方法は
比較的形状の揃つた造粒器が得られるが、得られる造粒
品は硬く、また多孔板の孔径の制約から粒子は大きく水
に対する溶解速度が遅い。

さらに多孔板の孔が目詰りし易く、このために多孔板の
取り換えを頻繁に行なう必要があるなど連続運転を行な
うことが困難であるなどの欠点がある。また、ヘンシエ
ルミキサー型形式の造粒機は、短時間に造粒が行なわれ
、摩擦熱も少ないなどの長所がある反面、造粒された粒
子は軟かく、脆く、輸送中に破砕され易く、また嵩比重
が小さいなどの欠点がある。一方、混練、捏和する装置
として、容器内に互いにかみ合つて回転する二本のスク
リューを備え、材料を連続的に混練、捏和する装置が種
々知られている。

この公知の装置により過炭酸ソーダの造粒を行なつても
、粒子の粒度、硬さ、嵩比重、及び溶解速度等のいずれ
をも十分に満足する粒子を得ることができない。本発明
はこの様な種々の欠点に鑑みなされたものであつて、本
発明の造粒機は、供給する過炭酸ソーダ粉を格別な前処
理を行なうことなく、一段で連続的に混練、捏和、造粒
を行なうことができると共に、得られる粒子の粒度、硬
さ、嵩比重及び水に対する溶解速度等いずれにも十分に
満足できる顆粒状過炭酸７ノーダを製造する造粒機を提
供するものである。

すなわち本発明は、容器内に互いにかみ合つて回転する
二本のスクリューが並設されており、該容器の一端には
上方に開口する材料投入口が、他端には下方に開口する
吐出口がそれぞれ設けられ、容器上面には押え蓋を設け
た押え蓋形式の混練、捏和造粒機であつて、該造粒機は
フィード域、混練捏和域及び解砕域とからなり、前記フ
ィード域は二本のスクリュー共に順送りの台形状のスク
リューブレードが形成され、前記混練捏和域は、一方の
スクリューが逆送りのスクリューブレードに、対応する
他方は順送りのスクリューブレードにそれぞれ形成され
ており、かつ逆送りのスクリューブレードは断片型のね
じれを持つたスクリューブレードであり、順送りのブレ
ードはリボン状羽根形であり、これらが交互になる如く
少なくとも二個所設けられた前半部と、二本のスクリュ
ー共に逆送りの台形状のスクリューブレードとされた後
半部とからなり、前記解砕域は相方共にスクリュー軸に
複数本の突起状の解砕歯が設けられており、容器の押え
蓋は前記フィード域及び混練捏和域の前記の前半部に相
当する部位は固定蓋が、混練捏和域の前記の後半部に相
当する部位は上下に可動可能な押え蓋が取付けられてお
り、前記解砕域は開放された構造からなる造粒機に関す
る。

該造粒機の前記材料投入口より原料過炭酸ソーダ粉、添
加剤及び水を供給し、混練、捏和、造粒させ、吐出口か
ら造粒物を排出させることにより顆粒状の過炭酸ソーダ
が製造される。本発明を添付した図面により具体的に説
明する。

第１図は、本発明に係る造粒機の一例を示す横断平面図
を、第２図は縦断側面図を、第３図は第２図のＡ−Ａ断
面図をそれぞれ示す。図面において、１は造粒機の容器
、２はスクリュー軸、３は順送り台形状のスクリューブ
レード、４は順送りのリボン状羽根形のスクリューブレ
ード、５は断片型のねじれを持つた逆送りスクリューブ
レード、６は逆送りの台形状のスクリューブレード、７
は解砕歯、８は材料投入口、９は吐出口、１０は固定式
押え蓋、１１は可動式押え蓋、１２，１３及び１４は冷
却水の導入又は排出口、をそれぞれ示す。

本発明の造粒機は添付した図面に示すようにフィード域
１、混練、捏和域■及び解砕域■とから構成されている
。

Ｉのフィード域は二本のスクリュー共に順送りの台形状
のスクリューブレード３が形成されており、材料の送り
込みが行なわれる。■の混練、捏和域は、一方のスクリ
ューブレードは順送りのリボン状の羽根形のブレードに
形成され、対応する他方のスクリューブレードは逆送り
でかつ断片型のねじれを持つたスクリューブレード５が
形成されており、これらが交互になる様に配設された前
半部■１と、二本のスクリュー共に逆送りの台形状のブ
レード６が形成された後半部■２とからなり、該帯域で
材料の混練、捏和が十分に行なわれると共に造粒される
。そして■の解砕域は双方共スクリュー軸に突起状の解
砕歯７が複数本取り付けられており、該域に送り込まれ
た造粒物が若干凝集しているのを解砕する。本発明の造
粒機は、フィード域及び混練、捏和域のスクリューブレ
ードが、順送り、断片型逆送り、リボン状羽根形の順送
り、及び逆送りのブレードに形成されており、かつこれ
らを上記の様に配設することによつてフィード域１から
送り込まれた材料は混練、捏和域Ｈにおいて順送りの台
形状のブレードによる送り及びねじれを持つたブレード
及び台形状の逆送りブレードによる戻りの作用により十
分なる混練及び捏和が行なわれて造粒される。

造粒物はフィード域からの送りの力と二本のスクリュー
共に逆送りのブレードに形成された前記の混練、捏和域
の後半部における逆送りの力とが適当にバランスされて
適宜解砕域■に送り出されて来る。解砕域に送り出され
る造粒物は、通常、若干凝集しており、また若干チキソ
トロピー性を有している。該解砕域では凝集物を解砕す
ると同時にチキソトロピー性の解放がなされるが、この
目的を十分に達成するには、該解砕域において造粒物を
一定時間滞留させ一種の撹拌が行なわれるようにするこ
とが望ましい。この作用を効果的に行なわせるには、た
とえば、解砕域における造粒物の入口側、すなわち混練
、捏和域の後半部■２側の解砕歯は、造粒物が幾分逆送
りになる様に若干角度を設けた羽根状の形状とするとか
、解砕歯の取り付け本数を解砕域における造粒物の入口
側と出口側とで異ならせ、入口側を密に出口側を粗に設
ける等が好適な一つの態様である。該解砕域の構造は上
記したものに特定される訳でなく、混練、捏和域から送
り出される材料の状態により適宜決められ、たとえば、
捏和力が比較的弱い粒子の場合には解砕機能を主体とす
る様な棒状の突起とすることができ、逆に捏和力が強い
粒子の場合は主にチキソトロピー性を解放する機能をも
たせる様に送り羽根状の突起とすることができる。また
、本発明の造粒機においては、混練、捏和域の後半部１
２に相当する部位には上下に可動可能な押え蓋を設け、
しかも該蓋は前記後半部■２の逆送りの台形状のスクリ
ューブレードの全部を蓋することなく出口側が若干解放
状態になつている。この様な構造とすることにより、捏
和力が強く嵩比重の比較的大きい造粒物を得たい場合に
は該可動可能な押え蓋を若干下げればよく、逆に捏和力
が比較的弱く、嵩比重の小さい造粒物を得たい場合には
可動可能な押え蓋を若干上げる様に調節すればよい。ま
た、逆送りの台形状のスクリューブレードの全部を蓋す
ることなく、出口側が若干解放状態となつていることに
より、押出される造粒物の団塊状のものをある程度ほぐ
すことができる。本発明の造粒機は冷却を必要とする場
合には造粒機容器の外套及びスクリュー軸内の所定の導
管に冷却水を通すことができる。

本発明の造粒機により過炭酸ソーダ粉を造粒する際の条
件は、造粒機の大きさ、能力、原料過炭酸ソーダ粉の粒
度、水分、添加剤の種類等により異なソー義的に決める
ことはできないが、たとえば、スクリュー羽根の径２７
０ｍｍ１トラフ全長２４００關、スクリュー回転数４０
〜８０ｒ．ｐ．ｍで原料の供給量は７００〜２０００ｋ
ｇ／Ｈｒ．である。また、添加剤、水の添加量は造粒物
の含水率を１０〜１６％程度にする様に原料過炭酸ソー
ダ粉の含水量、添加剤の種類などにより決められる。本
発明の造粒機により造粒された造粒物は、吐出口９より
排出され、次いで高速回転するナイフタツターを備えた
整粒機により整粒したのち、乾燥され製品とされる。

該整粒機は二枚羽根状のナイフカッターが回転軸に適当
な間隔を設けて８〜１２枚重ねて取り付けられ、長さ２
５〜１５０ｍｍの造粒物投入用ホッパーが設けられた蓋
を有するが、底のない円筒状の容器に、刃の先端と前記
円筒の内壁との間に僅かな間隙を設けて、配置された構
造からなり、該ナイフカッターは１０００〜４０００ｒ
．ｐ．ｍで高速回転される。ナイフカッター数が同じ場
合、回転数が速く前記円筒状の容器の長さが長い程平均
粒径は小さくなる。たとえば円筒状容器の長さが２５ｍ
ｍでナイフカッターの数が８枚で、回転数が４０００ｒ
．ｐ．ｍの場合には得られる粒子の平均径は６１０μで
あり、円筒状容器の長さが１５０ｍｍのときは、得られ
る平均粒径は４３０μである。また円筒状容器の長さが
同じで、回転数が同じであるとき、ナイフカッターの数
を増すと平均粒径は小さくなる傾向にある。たとえば、
回転数４０００ｒ．ｐ．ｍで、円筒状の容器の長さが１
５０ｍｍのとき、ナイフカッターの数を１２枚としたと
きは平均粒径は３４０μである。本発明の力法により得
られる造粒された製品の諸物性のうち、粒子の嵩比重、
硬さ、溶解速度などは主として造粒機において造粒され
る際の混練、捏和の状態が影響し、粒度は整粒機の条件
により決まる。実施例 図に示したと同様の構造からなる混練、捏和造粒機を用
いた。

粒度５０〜１００μ、含水量８〜１０（ｆ）の原料過炭
酸ソーダを材料投入口７より２０ｋｇ／Ｈｒ．、添加剤
としてメタケイ酸ソーダ１５％溶液（バインダー水）２
１／Ｈｒ．を供給した。スクリューの回転速度８０ｒ．
ｐ．ｍ１可動押え蓋１０の高さを６ｍｍに調節して混練
、捏和造粒を行なつた。なお、容器の外套及びスクリュ
ー軸内の導管に冷却水を通した。運転開始１時間後から
安定した造粒物が得られた。次いで得られた造粒物を４
０００ｒ．ｐ．ｍで回転するナイフカッターを備えた円
筒の長さ１５０ｍ１の整粒機により整粒したのち、乾燥
し、製品を得た。製品の諸物性は下記の通りであつた。
比較例 堅型のヘンシエルミキサー型形式の造粒機を使用した。

該造粒機に実施例と同様の原料過炭酸ソーダ粉体を２０
ｋｇ導入し、メタケイ酸ソーダ１５％溶液（バインダー
水）２２を加えて３分間捏和造粒し、得られた造粒物を
実施例と同様の整粒機により整粒し、乾燥して、製品を
得た。この製品の諸物性は下記の通りであり、溶解速度
は極めて速いが、粒子の嵩比重が小さく強度が弱いこと
が明らかである。これは製品として十分満足できない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の造粒機の横断平面図、第２図は縦断側
面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図をそれぞれ示す。 １・・・・・・容器、２・・・・・・スクリュー軸、３
・・・・・・順送り台形状のスクリューブレード、４・
・・・・・順送りリボン状羽根形スクリューブレード、
５・・・・・・断片型のねじれを持つたスクリューブレ
ード、６・・・・・・逆送り台形状のスクリューブレー
ド、７・・・・・・解砕歯、１０・・・・・・固定式押
え蓋、１１・・・・・・可動式押え蓋。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容器内に互いにかみ合つて回転する二本のスクリュ
   ーが並設されており、該容器の一端には上方に開口する
   材料投入口が、他端には下方に開口する吐出口がそれぞ
   れ設けられ、容器上面には押え蓋を設けた押え蓋形式の
   混練、捏和造粒機であつて、該造粒機はフィード域、混
   練捏和域及び解砕域とからなり、前記フィード域は二本
   のスクリュー共に順送りの台形状のスクリューブレード
   が形成され、前記混練捏和域は、一方のスクリューが逆
   送りのスクリューブレードに、対応する他方は順送りの
   スクリューブレードにそれぞれ形成されており、かつ逆
   送りのスクリューブレードは断片型のねじれを持つたス
   クリューブレードであり、順送りのブレードはリボン状
   羽根形であり、これらが交互になる如く少なくとも二個
   所設けられた前半部と、二本のスクリュー共に逆送りの
   台形状のスクリューブレードとされた後半部とからなり
   、前記解砕域は双方共にスクリュー軸に複数本の突起状
   の解砕歯が設けられており、容器の押え蓋は前記フィー
   ド域及び混練捏和域の前記の前半部に相当する部位は固
   定蓋が、混練捏和域の前記の後半部に相当する部位は可
   動可能な押え蓋が取付けられており、前記解砕域は開放
   された構造からなる過炭酸ソーダ用造粒機。