説明

圧縮造粒法による造粒品のバリ取り装置及びバリの無い造粒品の製造方法

【課題】 除去しようとするブリケット造粒品の硬さが、転動方式では変形しない程度に硬い場合に有効な、バリ取り装置と、そのバリ取り装置を使用したバリの無い造粒品の製造方法を提供する。
【解決手段】
一端を造粒品を投入する投入口とし、他端を端面で絞った排出口とする円筒ケースと、該円筒ケースの内部に該円筒ケースと同軸となるように設けたスクリューと、からなるバリ取り装置であって、該スクリューの外周と前記円筒ケースの内壁の間に空洞を設けたことを特徴とする。円筒ケースの排出口を絞りスクリュー外周部と円筒ケース内壁との間に空洞を設けることにより、スクリュー外周部付近の造粒品の移動速度より円筒ケース内壁付近の造粒品の移動速度が遅くなり、スクリュー軸方向のせん断力及びスクリュー回転方向のせん断力が働き、造粒品同士が擦れ合う作用が発生する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧縮造粒法による造粒品のバリ取り装置及びバリの無い造粒品の製造方法に関する。より詳しくは、ロールプレス法による造粒品のバリを取るバリ取り装置と、このバリ取り装置を用いたバリの無い造粒品の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、バリの無い造粒品を製造するため、洗浄剤組成物を転動させて転動攪拌機によってバリ取りをするブリケット型洗浄剤組成物の製造方法は公知である(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
しかしながら、従来の方法では洗浄剤組成物を転動させて転動攪拌機で成形する前提としては、洗浄剤組成物の硬度が低いものであった。このため、硬度が高い造粒品のバリ取りはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平10−88198号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、除去しようとする造粒品の硬さが、転動方式では変形しない程度に硬い場合に有効な、バリ取り装置と、そのバリ取り装置を使用したバリの無い造粒品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するため、本発明のバリ取り装置は、一端を造粒品を投入する投入口とし、他端を端面で絞った排出口とする円筒ケースと、該円筒ケースの内部に該円筒ケースと同軸となるように設けたスクリューと、からなるバリ取り装置であって、該スクリューの外周と前記円筒ケースの内壁の間に空洞を設けたことを特徴とする。
【0007】
また、上記の目的を達成するため、本発明のバリ取り装置は、前記円筒ケースの内壁に凹部または凸部を周方向または前記スクリューの軸方向に設けて、前記円筒ケース内壁付近の前記造粒品の移動速度を積極的に遅くすることができる。
【0008】
また、本発明のバリ取り装置は、前記円筒ケース内壁に凹部または凸部を前記スクリューの羽根のリード方向とは逆方向に設けて、円筒ケース内壁付近の前記造粒品の移動速度を積極的に遅くしてもよい。
また、本発明のバリ取り装置は、前記排出口が前記円筒ケースの端面の中心部または端面付近の内壁部周囲にあることを特徴とする。
また、本発明のバリ取り装置は、前記造粒品の圧壊強度が0.5kg〜50kgであることを特徴とする。
また、本発明のバリ取り装置は、前記円筒ケース同士を結合し、円筒ケースがひょうたん状に連結し、ケース個数に合せてスクリューを並列させてもよい。
また、本発明のバリ取り装置は、前記バリ取り装置において前記スクリューの羽根外径がφ30mm〜φ300mmで、長さが250mm〜5500mmであり、前記羽根外周部の回転周速が0.01m/s〜1m/sであって、前記円筒ケースの内径がφ35mm〜φ305mmで、長さが200mm〜5000mmあり、排出口径がφ30mm〜φ305mmであることを特徴とする。
【0009】
そして、本発明のバリの無い造粒品の製造方法は、1対の食い込み勝手に回転する、ロール表面にポケットを加工したブリケットロールで粉粒体を圧縮成形するロールプレス法にて造粒された造粒品を、前記バリ取り装置にてバリ取りを行い、篩により微粉抜きを行うことを特徴とする。
また、本発明のバリの無い造粒品の製造方法は、ロールプレス法にて造粒された造粒品を、解砕機にて個別の造粒品に分離した後、前記バリ取り装置へ投入してもよい。
【発明の効果】
【0010】
本発明のバリ取り装置によれば、特許文献1に記載した転動方式では得られない高いせん断力が造粒品のバリに働くので、強度の高い造粒品のバリも除去することができる。
【0011】
即ち、本発明は、円筒ケースの排出口を絞りスクリュー外周部と円筒ケース内壁との間に空洞を設けることにより、スクリュー外周部付近の造粒品の移動速度より円筒ケース内壁付近の造粒品の移動速度が遅くなり、スクリュー軸方向のせん断力及びスクリュー回転方向のせん断力が働き、造粒品同士が擦れ合う作用が発生する。この作用により、造粒表面のバリを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の一実施形態を示すバリ取り装置の概略図である。
【図2】本発明の一実施形態を示すスクリュー及び円筒ケースの拡大図である。
【図3】本発明の一実施形態を示す円筒ケース内壁の周方向に凹凸を設けた円筒ケースとスクリューの拡大図である。
【図4】本発明の造粒品を造粒するブリケッティングマシンの概略図である。
【図5】本発明の造粒品を造粒するブリケッティングマシンのブリケットロール表面形状と成形部の拡大図である。
【図6】本発明のバリ取り装置投入前の造粒品のイメージ図である。
【図7】本発明のバリ取り装置通過後の造粒品のイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示すバリ取り装置の概略図である。
図1において、円筒ケース1の内部中心軸にスクリュー2が設けられており、スクリュー2のフランジ8には撹拌用のパドル4が設けられ、スクリューの上蓋9に設けられた軸受部5の中心軸周りにスクリュー2とパドル4が一体となって回転する。投入口6より投入された造粒品は重力により円筒ケース1内壁の空洞に充填され、ホッパー3内でパドル4により撹拌されながら、スクリュー2により搬送され、排出口7より排出される構成となっている。
【0014】
スクリュー2の羽根外径より円筒ケース1の内径を大きくすることで、ドーナツ状の空洞を設けており、また、スクリュー2の先端部位置で円筒ケース1の端面が絞られている。
【0015】
スクリュー2により造粒品Wが搬送される過程において、図2に示すスクリュー2の羽根上端と下端との間の円筒状の領域内Fを造粒品Wが移動する速度より、円筒ケース1の内壁付近Sの造粒品Wの移動する速度は遅くなり、造粒品Wにスクリュー軸方向のせん断力及びスクリュー回転方向のせん断力が働き、造粒品同士が擦れあいながらスクリュー2下端の排出口7より排出される構成となっている。
本発明のバリ取り装置の特徴は、スクリュー2の外周部と円筒ケース1の内壁との間に空洞を設け、円筒ケース1の排出口側端面で底壁を形成し、投入された造粒品Wの搬送を阻害させる構造にある。
一方、排出口7は、搬送される造粒品Wを円筒ケース1の外に排出することができればよいので、排出口側端面には搬送された造粒品Wが通過できる開口があればよい。好ましくは端面の中心にスクリュー2外径と同程度の開口を設けるのがよい。
【0016】
造粒品Wのバリ部分の硬さによって造粒品同士が擦れ合う時間を延ばす必要があるが、この場合は、スクリュー2及び円筒ケース1を長くする、若しくはスクリュー羽根ピッチを小さくすることで、スクリュー2の搬送時間を変えることができる。
【0017】
本実施形態の形状に限らず、円筒ケース1内壁に図3のような周方向またはスクリュー2の軸方向の凹部または凸部を設けて、円筒ケース1内壁付近の造粒品Wの移動速度を積極的に遅くする構成や、円筒ケース1内壁にスクリュー2の羽根のリード方向とは逆方向の凹部または凸部を設けて、円筒ケース1内壁付近の造粒品Wの移動速度を積極的に遅くする構成でもよい。
【0018】
上記の説明から明らかなように、本発明は、簡単な構成で、硬いブリケットに最適なせん断力で、造粒品を過剰に破損させることなく、造粒品のバリ部分を除去することができる連続式バリ取り装置を提供するとともに、造粒品の搬送時における粉化の少ない造粒品の製造方法を提供することができる。
【0019】
次にこれらの構成を用いた動きについて説明をする。
まず、ブリケッティングマシン30に原料Aを投入し、造粒品Wを造粒する。原料Aの粉粒体は、5mm以下が好ましい。5mmを超える粒が含まれた造粒品は、造粒品の割れの割れや破損の原因となる。
ブリケッティングマシン30は、図4に示すように1対のブリケットロール31が設置されており、そのブリケットロール31が互いに食い込み勝手に回転する。前記ブリケットロール31の表面には図5に示すような造粒品の型となるポケット41が掘り込まれている。投入された原料Aは食い込み勝手に回転しているブリケットロール31の間に取り込まれ、ブリケットロール31のポケット41に充填され、造粒品Wが圧縮成形される。
造粒された造粒品Wには、ブリケットロール31の未加工部で圧縮された部分が図6のようなバリとして残る。
【0020】
ブリケッティングマシンで成形した後の造粒品Wは、造粒品同士が連なったシート状となることが多い。その場合は、解砕機(図示せず)等を使用して粒状に分離する。
バリ取り装置に投入する造粒品Wの体積は、0.001ccから10ccが好ましい。
続いて、図1に示すように造粒品Wをバリ取り装置の投入口6より投入する。
投入された造粒品Wは、円筒ケース1の空洞に充填される。続いてスクリュー2を作動させる。円筒ケース1に充填された造粒品Wは、スクリュー2の回転により全体的に排出口側へ移動するが、円筒ケース1の排出口側端面は絞られているためスクリュー2の外周部と円筒ケース1の内壁との間のドーナツ状の空洞に充填された造粒品Wは進行方向を遮られ移動速度が低下する。一方、スクリュー2付近の造粒品Wは、スクリュー羽根の回転によって排出口7に搬送され、円筒ケース1の外に排出される。このように円筒ケース1の内壁付近とスクリュー2付近では造粒品Wの移動速度が異なり、造粒品にスクリュー軸方向のせん断力及びスクリュー回転方向のせん断力が働き、造粒品W同士が擦れ合う。この擦れ合いによって造粒品周囲にできたバリが図7のように除去される。
除去されたバリは造粒品Wとともに排出口7より排出される。
このようにすることで圧壊強度が0.5kgから50kgと硬い造粒品のバリも除去できる。
【0021】
上記の説明にあるようにスクリュー2外周部と円筒ケース1内壁との間に空洞を設けるためスクリュー2の外径はφ30mmからφ300mmで、長さを250mmから5500mmとし、円筒ケース1の内径はφ35mmからφ305mmで、長さを200mmから5000mmとするのが好ましい。また、排出口7の内径はφ30mmからφ305mmが好ましい。
また、造粒品Wの擦れ合いを適切に行うためスクリュー2の羽根外径部の回転周速は0.01m/sから1m/sとするのが好ましい。
【実施例】
【0022】
最後に、バリ取り装置より排出された造粒品Wは篩(図示せず)にかけられ、造粒品と剥がれたバリに分別される。
【0023】
次に本実施形態のバリ取り装置を用いた場合の実施例を説明する。実施にあたっては、特にこの値に制限されるものではない。
造粒品の原料は、市販の顆粒入浴剤を1mm以下に粉砕したものを使用した。
造粒品の原料の粒度割合は、0.85mm以上1mm以下が1.6%、0.6mm以上0.85mm未満が4.9%、0.425mm以上0.6mm未満が11.4%、0.3mm以上0.425mm未満が6.8%、0.1mm以上0.3mm未満が49.9%、0.1mm未満が25.5%であった。
造粒品の造粒には、新東工業(株)製BSS1V型のブリケッティングマシンを使用した。造粒条件は、ポケットサイズ;直径φ3.9×深さ0.94mm、ロール回転速度;12rpm、ロール圧;144kN、ロール有効幅;150mm、バリ厚み;1.15mmとした。
続いて、造粒品を円形篩の網上に鉄心入りナイロンボールを入れ、解砕しながら篩分けを行った。円形篩は興和工業所製KGO−500を使用し、鉄心入りナイロンボールは中央化工機製MCNボールφ25mmを使用した。
2mmの篩を通過しなかった造粒品を回収し、本発明のバリ取り装置に投入した。
回収した造粒品は、体積0.030cc、圧壊強度1.5kgであった。この造粒品の数値は、回収した造粒品の平均値である。
バリ取り装置は、スクリューを外径φ66mm、長さ430mmとし、円筒ケースを内径φ105mm、長さ360mm、排出口内径を円筒中心よりφ72mmとした。スクリュー回転周速は0.08m/sで作動させた。
バリ取り装置へ投入前の造粒品と投入後の造粒品を確認したところ、2個繋がった造粒品が9.3%から8.7%へと、両側にバリのある造粒品が22.7%から4.7%へと、片側にバリのある造粒品が54.7%から63.8%へと、バリの無い造粒品が13.3%から22.8%となり、バリが除去できることが確認できた。
【0024】
本実施形態では、スクリューを縦に配置した縦型のバリ取り装置としているが、スクリューを横置きとした横型とすることもできる。
横型とした場合は、排出口を縦型と同様に円筒ケースの一端面に設けることもできるが、造粒品が搬送される側の円筒ケース内壁部周囲に設けてもよい。
【0025】
また、本実施形態ではスクリュー1本のみとしたが、2〜4本を並列させてもよい。その場合は、円筒ケースもスクリュー本数に合せて並列させることとなる。
また、円筒ケースを並列する場合において、個々のケースを独立して並列させてもよいが、隣り合うケースを結合して、円筒ケースがひょうたん状になるように連結させてもよい。
このようにスクリューを並列することにより、より多くの造粒品のバリ取りを行うことができる。
【符号の説明】
【0026】
A 造粒品
1 円筒ケース
2 スクリュー
6 投入口
7 排出口
31 ブリケットロール
41 ポケット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一端を造粒品を投入する投入口とし、他端を端面で絞った排出口とする円筒ケースと、
該円筒ケースの内部に該円筒ケースと同軸となるように設けたスクリューと、からなるバリ取り装置であって、
該スクリューの外周と前記円筒ケースの内壁の間に空洞を設けたことを特徴とする圧縮造粒法により成形された造粒品バリ取り装置。
【請求項2】
前記円筒ケースの内壁に凹部または凸部を周方向または前記スクリューの軸方向に設けて、前記円筒ケース内壁付近の前記造粒品の移動速度を積極的に遅くすることを特徴とする請求項1に記載の造粒品バリ取り装置。
【請求項3】
前記円筒ケース内壁に凹部または凸部を前記スクリューの羽根のリード方向とは逆方向に設けて、前記円筒ケース内壁付近の前記造粒品の移動速度を積極的に遅くすることを特徴とする請求項1に記載の造粒品バリ取り装置。
【請求項4】
前記排出口が前記円筒ケースの端面の中心部または端面付近の内壁部周囲にあることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の造粒品バリ取り装置。
【請求項5】
前記造粒品の圧壊強度が0.5kg〜50kgであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の造粒品バリ取り装置。
【請求項6】
前記バリ取り装置において前記スクリューの羽根外径がφ30mm〜φ300mmで、長さが250mm〜5500mmであり、前記羽根外周部の回転周速が0.01m/s〜1m/sであって、前記円筒ケースの内径がφ35mm〜φ305mmで、長さが200mm〜5000mmあり、排出口径がφ30mm〜φ305mmであることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の造粒品バリ取り装置。
【請求項7】
前記円筒ケース同士を結合し、前記円筒ケースがひょうたん状に連結し、ケース個数に合せてスクリューを並列させた請求項1から請求項6のいずれかに記載の造粒品バリ取り装置。
【請求項8】
1対の食い込み勝手に回転する、ロール表面にポケットを加工したブリケットロールで粉粒体を圧縮成形するロールプレス法にて造粒された造粒品を、請求項1のバリ取り装置にてバリ取りを行い、篩により微粉抜きを行う、バリの無い造粒品の製造方法。
【請求項9】
前記バリの無い造粒品の製造方法であって、ロールプレス法にて造粒された造粒品を、解砕機にて個別の造粒品に分離した後、請求項1のバリ取り装置へ投入する、請求項8に記載のバリの無い造粒品の製造方法。



【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−161543(P2011−161543A)
【公開日】平成23年8月25日(2011.8.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−25045(P2010−25045)
【出願日】平成22年2月8日(2010.2.8)
【出願人】(000191009)新東工業株式会社 (474)
【Fターム(参考)】