[发明专利]高粘性流体的处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及高粘性流体的处理装置，在化学、医药、电子、陶瓷、食品、饲料及其他的各种领域，能够不使用分散介质(球珠)地利用通液处理而对固体/液体类处理材料进行微粒子化。

背景技术

在将固体/液体类的不限定于油性、水溶性的低粘度至高粘度(10~2500dPa·s)的高粘性流体混捏、捏和、分散处理的情况下，尤其在混入纳米粉末的类中，可发现粉体部分地凝集的所谓结块或麻点的产生。因此，这样的处理大多利用使用分散介质(球珠)的例如日本特开平3-178326号公报所记载的球珠研磨机的分散工序来进行处理。球珠研磨机的构造为在器皿内将处理材料与分散介质(球珠)混合，利用在器皿内旋转的旋转体来搅拌该混合物，利用来自分散介质的剪切、冲击作用来分散该混合物，因而分散介质有时候因伴随着搅拌运动的冲击和摩擦而产生磨耗、破损。因此，这样的杂质混入处理材料，有可能产生品质特性不佳的结果。而且，为了使分散介质运动，需要大的动力，并且必须在处理后使分散介质通过将分散介质从处理材料分离的介质分离装置(分离器)，因而内部阻力变大。结果，为了驱动球珠研磨机，要求高能量。此外，在日本特开2007-125518号公报中，提议了不使用球珠的处理装置。在该公报所记载的处理装置中，旋转体的表面形成为平滑面，因而在处理材料为高粘性流体的情况下，有时候处理材料打滑，不能将高的剪切应力施加至材料，不能充分地进行分散处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种高粘性流体的处理装置，该高粘性流体的处理装置能够不使用分散介质(球珠)地以低的能量将高粘性流体混捏、捏和、分散处理，并且能够不产生打滑地可靠地处理，能够进行无麻点或结块的均一分散。

本发明鉴于如上所述的实际情况，着眼于如同上述日本特开平3-178326号公报所记载的所谓的环形的湿式介质分散机(球珠研磨机)，想出即使不使用分散介质(球珠)也能够进行无结块、麻点的产生的粒子微粒子化的构成，达到下述的处理装置。

即，本发明的处理装置是当制造固体/液体类处理材料时，不使用分散介质地将预先混捏的粘度范围为10~2500dPa·s的高粘性流体的处理材料混捏、捏和、分散的处理装置。该处理装置的特征在于，具有器皿、旋转体以及环状微小间隙，该器皿具有处理材料的供给口和排出口，该旋转体以能够在该器皿内旋转的方式设置，该环状微小间隙以成为该处理材料受到旋转体的处理并同时流动的通路的方式设于器皿的内表面和旋转体的外周面之间，在该旋转体的表面，设有刻纹。

优选通过实施滚花加工而将上述刻纹形成于旋转体的表面。在将旋转体形成为剖面圆形的筒状体的情况下，刻纹形成于外周面的整面。当将旋转体构成为变形剖面的筒状体，该该筒状体在外周面沿圆周方向隔开间隔而设置槽部且形成沿长度方向延伸的带状突起时，刻纹形成于带状突起的外周面。

上述刻纹使得旋转体的实际表面积比平滑面的情况下的表面积更大。此时的粗化率，即实际表面积相对于投向水平面的投影表面积的比优选为约1.05~2.35左右。上述环状微小间隙优选为约1.0~10mm左右。

本发明如上所述地构成，以处理材料受到旋转体的处理并同时通过器皿的内表面和旋转体的外周面之间的方式形成环状微小间隙，将刻纹设于面对该微小间隙的该旋转体的表面，因而能够使旋转体的实质的表面积增大并提高摩擦系数。由此，对于通过上述环状微小间隙的处理材料，能够使高的剪切应力作用并能够降低剪切速度而旋转体不打滑。另外，由于未使用分散介质(球珠)，因而器皿内压也能够降低，没有分散介质的磨耗等引起的杂质的影响。由于不必使用介质分离装置(分离器)，因而能够以低的能量来效率良好地进行分散处理。

如果在旋转体的外周面沿圆周方向隔开间隔而设置槽部并形成沿长度方向延伸的带状突起，则处理材料在该带状突起的刻纹部分受到压缩、剪切作用，并在突起之间的无刻纹的槽部受到敞开、膨胀作用。而且，处理材料在从供给口流动至排出口侧期间反复受到这样的压缩、剪切作用和敞开、膨胀作用。所以，能够进行犹如在辊磨机进行分散处理那样的压缩、剪切、膨胀引起的分散处理，能够更可靠地均一地进行微粒子化。