JPS6031856B2 - 熱可塑性粒子の球型化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は樹脂粒子、着色樹脂粒子等の熱可塑性粒子を球
型化する方法の改良に関するものである。

従釆、この種の球型化方法としては、熱可塑性粒子を熱
雰囲気の流動層に一定時間懸濁浮遊せしめたり、熱筒内
に前記粒子を落下させたり、する乾式法、或いは水乃至
有機溶媒に分散または溶解させた溶質を熱雰囲気中に霧
化し、溶媒を蒸発せしめた後球型の港質粒子を得る湿式
法、などが採用されている。

しかしながら、上記前者の乾式法にあっては、粒子を個
々に分離させた状態で一定時間、定められた空間に保持
することが難しく、とりわけ粒子径が１００ム肌以下の
ものを得る場合には、球型化操作中粒子同志の融着によ
る団塊化や容器壁への付着などを起こすため、球型化度
の不均一化、収率の著しい低下を招く欠点がある。

一方、後者の湿式法、たとえばスプレードラィャ法にあ
っては、粒径が数〃の〜数百〃肌の広範囲にわたって均
質な球型化粒子が得られる利点を有する。

しかしながら、霧化した粒子を浦集するまで、粒子中に
含まれる溶媒のほとんどを蒸発させなければならないこ
とから、広大な乾燥室が必要であり装置が大型化するこ
と、蒸発溶媒が水以外の場合には、溶媒の回収などのた
めに更に付帯設備が増加するばかりか、火災、毒性など
の危険性を伴なう問題がある。本発明は従来法にみられ
る各種の問題点を一挙に解消するためになされたもので
、熱可塑性粒子を極めて簡便かつ迅速に球型化し得る方
法を提供しようとするものである。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

図中１は、底部周縁にたとえば４つの噴射口２ａ・・・
・・・２ｄ（２ｄは図示されていない）を互いに一定間
隔をあげて閉口した有底円筒状の供給管（加圧熱気流供
給部材）である。

この供給管１には熱交換器３で加熱された圧縮ガスを該
供給管１内に導入する導入管４が連結されている。この
場合、熱交換器３による圧縮ガスの加熱温度は通常、後
述する熱可塑性粒子の軟化温度より１００００以上高く
なるように設定される。また前記供給管１の外周囲に、
その噴射口２ａ……２ｄに対応する４本のノズル５ａ…
…５ｄ（分散気流供給部材）を該供給管１の薮線に対し
て同０円状に配設している。

なお、これらノズル５ａ・・・・・・５ｄの藤線の角度
は、供給管１の鞠線に対して３００乃至６００となるよ
うに設定される。さらに、上記ノズル５ａ……５ｂには
、ホッパー６から供給された通常粒径が１００山肌以下
の熱可塑性粒子７を、含有する圧縮ガスを導入する導入
管４′が夫々連結されている。この場合ホッパー６から
の熱可塑性粒子供給量及び導管４′内を流通する圧縮ガ
ス量は、ノズル５ａ・・・・・・５ｄ内に熱可塑性粒子
濃度２０００タノ〆以下、好ましくは１００〜１０００
夕／あの圧縮ガスが導入されるように調整する。このよ
うな構成によれば、今、供給管１内に導管４を介して熱
交換器３で加熱された熱可塑性粒子の軟化点より１００
００以上高い、たとえば温度４２０００の圧縮空気を導
入すると、供給管１の噴射口２ａ・・・・・・２ｄから
速度成分（しｘ）の加圧熱気流８ａ，．．，．．８ｄが
放射状に噴出される。

しかるにホッパ一６から熱可塑性粒子、たとえば平均粒
径１０＃の、軟化点１３０℃のェポキジ樹脂粒子７を供
給し、導管４′を流通する圧縮空気によりェポキシ樹脂
粒子の濃度が５００夕／あの圧縮空気をノズル５ａ・・
・…５ｄに導入すると、これらノズル５ａ・・・・・・
５ｄ先端から速度成分（ひｘ′）のェポキシ樹脂粒子分
散気流９ａ・・・・・・９ｄが噴射され、この分散気流
９ａ・・・・・・９ｄが前記放射状に噴出された加圧熱
気流８ａ．・．・・・８ｄに吹き込まれる。しかして、
分散気流の吹き込みの過程において、放射状に噴出され
た加圧熱気流の高温領域に分散気流が衝突して混合され
るため、ヱポキシ樹脂粒子は迅速かつ均一に軟化、溶融
されその粒子表面の軟化層が表面張力作用を受けて均一
に粒型化された粒子を容易に得ることができる。放射状
の加圧熱気流中で球型化された粒子は次いで該加圧熱気
流の速度成分（ひｙ）と分散気流の速度成分（ひｙ′）
とによって冷却部へ強制的に移行せしめられる。したが
って、本発明装置によれば次に挙げるような種々の効果
を発揮できるものである。｛１１ 球型化度が著しく高
い均質な球型化粒子を大量かつ短時間に得ることとがで
きる。■ 球型化操作時において、粒子同志の融着によ
る団塊化、装置の部材壁面への付着などを防止できるた
め、製造能率の向上化、作業の簡便化を図ることができ
る。

‘３’球型化操作時の空間が従釆の湿式法、乾式法に比
して著しく小さく、局部的な加熱を行なうことができる
ため、熱効率の著しい向上化を図ることができる。

‘４１ 装置自体が従来の湿式法、乾式法に用いるもの
に比して著しく小型、軽量にでき、かつ操作も簡単とな
り作業性を向上できる。

なお、本発明に用いる圧縮ガスは圧縮空気に限定されず
、たとえば熱可塑性粒子が酸化され易いなど不安定な場
合には、窒素ガスなどの不活性ガスが使用される。本発
明に使用する熱可塑性粒子は、ェポキシ樹脂に限らず、
たとえばロジン、コパール、シヱラックなどの天然樹脂
、或いは固型パラフィン、ポリスチレン樹脂、ポリエチ
レン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、アルキド
樹脂、フェノール樹脂、ポリガーボネート樹脂、酢酸ビ
ニル樹脂などの合成樹脂、またはこれら樹脂の混合物あ
るし、は共重合体の粒子、比較的低融点のセラミックス
粒子、砂糖、ピッチ、熱溶融性の染料などの有機物粒子
、または場合によっては前記の各種樹脂と顔料、その他
のフィラーとを熱混練し、粉砕、分級した粒子も使用で
きる。

本発明の加圧熱気流供給部材から噴出される加圧熱気流
の流速及び分散気流供給部村から吹き込む熱可塑性粒子
分散気流の吹き込み速度は加圧熱気流の温度、つまり使
用する熱可塑性粒子の軟化速度、及び熱可塑性粒子の大
きさ（比表面積）等により適宜選定すればよい。

また、本発明における加圧熱気流供給部村及び分散気流
供給部材の構造並びに配置状態は上記実施例に限定され
ず、たとえば第２図、第３図乃至第４図の如き構成して
もよい。

すなわち、第２図中の１′は台錐形の底面に複数の噴射
口２′・・・・・・２′を閉口し、かつ側壁に加熱圧縮
ガスを導入する導入筒１０が連結された分配環（加圧熱
気流供給部材）である。

そして、この分配環１′の空洞部１１の中心に、円錐状
の先端部１２に複数のノズル口１３・・・・・・１３を
開口したノズル５′（分散気流供給部材）を置き、該分
配環１′の噴射口２′・・・・・・２′から噴射される
放射状の加圧熱気流８′・・・・・・８′に該ノズル５
′のノズルロー３・・・・・・１３からの熱可塑性粒子
分散気流９′・・・・・・９′が一定の角度で吹込まれ
るように挿層せしめて、球型装置を構成している。また
、第３図中の１″は下端側面に複数の噴射口２″・・・
・・・２″を互いに一定間隔あげて関口した有底円筒状
の供給管（加圧熱気流供給部村）を置き、この供給管ｒ
の外周図に、下端周縁にスリット１４を開口し、かつ側
壁に熱可塑性粒子を含有する圧縮ガスを導入する導入筒
１０′が連結された中空逆合錐形状の環体５＾（分散気
流供給部材）を該供給管１″に対して同心円状に配設せ
しめて球型化装置を構成している。

このような構成によれば、供給管ｒの噴射口２″……２
″から噴出された放射状の加圧熱気流８″……８ｒに環
体５″のスリット１４より膜状の熱可塑性粒子分散気流
９″を吹込むことができるため極めて大量の球型化粒子
を短時間で得ることができる。さらに、第４図中の１…
は先端関口部に所望間隙をあげて板１５を配置した供孫
舎管（加圧熱気流供給部材）である。

そして、この供給管１…の外周函に下端周縁にスリット
１４′を開□しかつ側壁に熱可塑性粒子を含有する圧縮
ガスを導入する導入筒１０″が連結された環体５…（分
散気流供給部材）を該供給管１′′′に対して同Ｄ円状
に配設せしめて球型化装置を構成している。こような構
成によれば、供給管１…に導入された加熱圧縮ガスは板
１５に衝突し、供鎌倉管１…先端関口部と板１５との間
の間隙から放射膜状の加圧熱気流８肌を噴出でき、しか
も環体５川のスリット１４′より膜状の熱可塑性粒子分
散気流９…を前記放射膜状の加圧熱気流８…に吹込むこ
とができるため、前述した第３図の装置よりさらに大量
の球型化粒子を著しく短時間で得ることができる。以上
詳述した如く、本発明によれば粒子同志の融着による団
塊化、装置の各部材壁への付着などのトラブルを招くこ
となく、球型化度が著しく高い均質な球型化粒子を大量
かつ短時間に得ることができ、ししも従来の湿式法、乾
式法に比して熱効率の向上化、及び装置自体の４・型、
軽量化、操業の簡素化を図ることができる等顕著な効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に用いられる球型化装置の概
略図、第２図は本発明の他の実施例に用いられる球型化
装置の断面図、第３図は本発明のさらに他の実施例に用
いられる球型化装置の斜視図、第４図は本発明のさらに
また他の実施例に用いられる球型化装置の断面図である
。 １，１′，ｌｒ，１…・・・・・・加圧熱気流供給部材
、５，５′，５〆，５′′′・・…・分散気流供Ｖ給部
材、８ａ・・・８ｄ，８′・・・８′，８へ・・８ｒ，
８川・・・・・・加圧熱気流、９ａ・・・９ｄ，９′・
・・９′，９″，９′′′・・・・・・熱可塑性粒子分
散気流。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱気流を噴出させるための噴出口を有する加熱気
   流供給管と、この供給管の噴出口に交叉するように噴出
   ノズルを形成した分散気流供給管とを具備し、上記加熱
   気流供給管から噴出された加熱気流供給管から噴出され
   た熱可塑性粒子を衝突混合せしめて球型化するにあたり
   、加熱空気を噴出するノズルの軸線と供給管の軸線の交
   叉する角度を３０°乃至６０°となるように配設し、し
   かも上記加熱気流の温度を上記熱可塑性粒子の軟化点よ
   り１００℃以上高い温度に設定すると共に、分散気流中
   の熱可塑性粒子濃度を１００〜１０００ｇ／ｍ＾３の範
   囲にすることを特徴とする熱可塑性粒子の球型化方法。 ２ 加圧熱気流供給管として加圧熱気流を放射状に噴出
   させるものを用い、かつ分散気流供給管として前記放射
   状に噴出された加圧熱気流に熱可塑性粒子の分散気流を
   噴出させるものを用いることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の熱可塑性粒子の球型化方法。