生產(chǎn)粉末的方法以及流動層粉碎設備的制作方法

專利名稱：生產(chǎn)粉末的方法以及流動層粉碎設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)粉末的方法以及流動層粉碎設備。
技術背景
用于電子照相成像設備的調(diào)色劑由精細粉末形成，該精細粉末具有微米級的相對 均勻的粒徑。作為生產(chǎn)這種微米級精細顆粒(粉末)的設備，已知一種流動層粉碎設備(也 稱為氣流粉碎設備)。流動層粉碎設備由粉碎腔室(流動層容器)、多個流體噴射噴嘴以及 離心分級轉(zhuǎn)子構成，在該腔室中通過允許粉末材料彼此碰撞而執(zhí)行粉末材料的粉碎；所述 多個流體噴射噴嘴用于將流體噴射到粉碎腔室內(nèi)以便將粉末材料夾帶到流體中，隨之以彼 此碰撞，使得在其中夾帶的粉末材料彼此碰撞，并然后形成其中粉末材料進一步碰撞和粉 碎的流動層，所述離心分級轉(zhuǎn)子將精細粉碎的粉末分級并且設置在粉碎腔室的上部。在典 型的流動層粉碎設備中，供給到粉碎腔室內(nèi)的粉末材料被夾帶在分別從多個噴射噴嘴噴射 的氣流中，以便彼此碰撞，并且隨著氣流粉末材料彼此碰撞，然后被粉碎。氣流使得粉碎腔 室內(nèi)的粉末材料完全流體化，以便加快粉末材料之間彼此碰撞造成的粉碎。已經(jīng)被粉碎并 且流體化的那部分粉末材料被導引到設置在粉碎腔室上部的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子附近的區(qū)域，并且各 自具有特定顆粒尺寸或更小尺寸的粉末材料的顆粒隨著氣流被導引到轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)，并然后作 為最終產(chǎn)品的粉末(以下稱為產(chǎn)品粉末)被從出口取出。各自具有特定顆粒尺寸或更大尺 寸的粉末的顆粒由于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的離心分離效果而返回到轉(zhuǎn)子的外周，并且再次返回到粉碎 腔室，然后在其中經(jīng)歷粉碎。
圖1示出傳統(tǒng)流動層粉碎設備的橫截面圖。參照圖1，下面描述傳統(tǒng)流動層粉碎設 備的結構和用于生產(chǎn)粉末的方法。在圖1中，1表示粉末材料供給入口，從該入口提供粉末 材料，2表示出口，該出口與排出的空氣一起排出粉碎的粉末作為產(chǎn)品，3表示離心分級轉(zhuǎn) 子，該離心分級轉(zhuǎn)子將粉碎的粉末分級，4表示流動層容器內(nèi)的粉碎腔室，5表示流體噴射 噴嘴，該噴射噴嘴的噴射開口布置在粉碎腔室4的內(nèi)側(cè)，并且彼此面對且噴射流體，6表示 驅(qū)動離心分級轉(zhuǎn)子3的電機。整個流動層粉碎設備的主體的外觀基本上是圓柱形殼體。
圖1所示的流動層粉碎設備的操作方式如下首先，在設備操作之前，在粉碎腔室 4的內(nèi)側(cè)，填充特定量的粉末材料。接著，壓縮空氣從彼此面對的兩個流體噴射噴嘴5的每 一個噴出，從兩個流體噴射噴嘴5的每一個噴出的空氣形成噴射氣流。噴射氣流夾帶在粉 碎腔室4內(nèi)存在的粉末材料，以便傳送粉末材料。夾帶粉末材料的兩個噴射氣流在粉碎腔 室4的中心附近彼此碰撞，以便在粉碎腔室4內(nèi)形成向上、向下、向左和向右方向的氣流。 這些氣流進一步夾帶粉碎腔室4內(nèi)的粉末材料，以便在粉碎腔室4內(nèi)形成粉末材料的流動 層。另一方面，在噴射氣流中夾帶的粉末材料隨著多個噴射氣流的碰撞而彼此碰撞，并且被 粉碎。此外，在流動層中，粉末材料的碰撞和粉碎反復進行。
在粉碎腔室4內(nèi)的空氣從位于粉碎腔室4的上部的離心分級轉(zhuǎn)子3穿過設置離心 分級轉(zhuǎn)子3內(nèi)的轉(zhuǎn)子之間的間隙，并且被導引到連接于離心分級轉(zhuǎn)子3的出口 2，并然后從 出口 2排出到外側(cè)。形成流動層的粉末材料隨著排出空氣而升高到粉碎腔室4的內(nèi)側(cè)的上部，并且從離心分級轉(zhuǎn)子3的外周進入轉(zhuǎn)子之間的間隙。離心分級轉(zhuǎn)子3以特定旋轉(zhuǎn)速度 轉(zhuǎn)動，在隨著氣流達到轉(zhuǎn)子之間間隙的粉末材料之間，各自具有特定顆粒尺寸或更大的粉 末材料被離心力吹遠到離心分級轉(zhuǎn)子3的外側(cè)，掉落到粉碎腔室4中，并且然后再次在流動 層中粉碎。
從粉末材料供給入口 1，與從出口 2排出的粉末的量相對應量的粉末材料被供給 到粉碎腔室4，并且在粉碎腔室4內(nèi)的粉末材料的量保持恒定。從而，在流動層粉碎設備中， 各自具有理想顆粒尺寸的粉末材料的顆粒可以被連續(xù)生產(chǎn)。同時，從出口 2排出的粉末材 料的顆粒的顆粒尺寸可以通過調(diào)節(jié)離心分級轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)速度來控制。粉末材料的粉碎速 度，即粉碎的粉末材料的生產(chǎn)速度可以通過調(diào)節(jié)從流體噴射噴嘴5噴出的氣流的速度和流 量來加以控制。
在流動層粉碎設備中，粉末材料在粉碎腔室內(nèi)反復粉碎，以便獲得具有理想顆粒 尺寸的粉末材料的顆粒。在這種情況下，當期望產(chǎn)品粉末的生產(chǎn)速度增加時，需要增加從流 體噴射噴嘴5噴出的氣流速度，以便增加粉末材料的粉碎效率。但是，在從流體噴射噴嘴5 噴出的氣流速度增加的情況下，排出的空氣量也增加，減小了離心分級轉(zhuǎn)子3的分級效率。 結果，產(chǎn)品粉末的平均顆粒尺寸變大，或者各自具有大顆粒尺寸的粉末材料的顆粒輕易混 合到產(chǎn)品粉末中。產(chǎn)品粉末的顆粒的平均顆粒尺寸可以通過調(diào)節(jié)離心分級轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)速 度到特定程度來予以控制。但是，不容易防止粉末材料的大尺寸顆?；旌系疆a(chǎn)品粉末中。因 此，作為粉末材料的大尺寸顆粒混合到產(chǎn)品粉末中這個問題的對策，已經(jīng)知道一種方法，該 方法在粉碎腔室4的上部提供擋板，通過擋板，防止過程顆粒(cours印article)混入到產(chǎn) 品顆粒中。但是，這個方法會降低粉碎效率，有可能導致生產(chǎn)速度下降。
此外，已經(jīng)提出一種流動層粉碎設備(也稱為氣流粉碎設備)，用于改善流動層粉 碎設備的粉碎效率、調(diào)節(jié)產(chǎn)品粉末的顆粒尺寸并且穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
例如，日本專利申請公開說明書(JP-B)第07-4557號公開了一種氣流粉碎方法， 其中，利用具有相對大顆粒尺寸的粉碎介質(zhì)來提高粉末材料的粉碎效率。
日本專利申請未審公開(JP-A)第2002-U6560號公開了一種氣流粉碎器，其中， 通過調(diào)節(jié)粉碎腔室的內(nèi)部壓力為負壓或者升高粉碎腔室內(nèi)的溫度來提高粉碎效率。
日本專利(JP-B)第4025179號公開了一種氣流粉碎器，其中，提供了用于已經(jīng)由 噴射氣流碰撞的粉末材料的二次碰撞單元，由此提高粉末材料之間碰撞的可能性，由此增 加了粉碎效率。
JP-B第4291685號公開了一種氣流粉碎器，其中，從噴射噴嘴噴出的壓縮空氣被 加熱以便提高粉末材料的粉碎效率，并且優(yōu)化產(chǎn)品粉末的顆粒尺寸。
JP-A第2006-297305公開了一種氣流粉碎器，其中，在粉碎腔室的內(nèi)壁中，尤其圍 繞噴射噴嘴，設置間隔阻擋元件，以便在形成流動層過程中減少流動層中的死區(qū)，由此提高 粉碎效率。
JP-B第2503826號公開了 一種氣流粉碎設備，其中，提供了直接從粉碎腔室通向 排出最終粉末的通道的旁路，以便控制產(chǎn)品粉末的顆粒尺寸分布。
JP-A第05-146704號公開了一種氣流粉碎方法，其中，用于驅(qū)動分級器的分級轉(zhuǎn) 子的電機的負載電流值作為預定時間的積分值被計算，并且基于這個值，調(diào)節(jié)粉末材料的 供給量，由此穩(wěn)定產(chǎn)品粉末的顆粒尺寸。
JP-A第3995335號公開了一種氣流粉碎器，該氣流粉碎器以如下方式控制產(chǎn)品粉 末的質(zhì)量，即測量在氣流粉碎器的粉碎腔室內(nèi)流體化的粉末材料的密度以及沉積在粉碎 腔室下部內(nèi)的粉末材料的量，并且根據(jù)該密度和量值，控制沉積粉末材料的扣除以及粉末 的原材料的供給。
通過利用上述流動層粉碎設備(氣流粉碎設備)或流動層粉碎方法，出于改善粉 碎效率、調(diào)節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的目的，可以獲得一定的效果。但是，任何一種流動層 粉碎設備(氣流粉碎設備)和流動層粉碎方法旨在僅僅在穩(wěn)定工作期間提高粉碎效率并調(diào) 節(jié)和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在流動層粉碎設備初始操作期間調(diào)節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定質(zhì)量方面 仍存在問題。
在流動層粉碎設備操作開始時，粉末材料整體處于非粉碎狀態(tài)。當空氣從噴射噴 嘴噴出時，存在于粉碎腔室內(nèi)的粉末材料在從噴射噴嘴噴出的空氣中旋轉(zhuǎn)上升，并且粉末 材料開始碰撞并形成流動層。在流動層初始形成期間的不穩(wěn)定狀態(tài)下，不僅各自具有特定 顆粒尺寸或更小顆粒尺寸的粉末材料的粉碎顆粒的豐度(abimdanceratio)較低，而且引 入到離心分級轉(zhuǎn)子中的具有較大顆粒尺寸的粉末材料的未粉碎顆粒的比率較高，其中，所 述離心分級轉(zhuǎn)子設置在粉碎腔室的上部。在這種非穩(wěn)定工作狀態(tài)下，從出口與來自離心分 級轉(zhuǎn)子的排出空氣一起排出的產(chǎn)品粉末的顆粒尺寸趨于較大。從而，在設備的初始操作期 間，產(chǎn)品粉末的質(zhì)量不穩(wěn)定。在產(chǎn)品粉末的質(zhì)量被加以重視的情況下，排出的產(chǎn)品粉末被丟 棄或者在流動層粉碎設備的初始操作期間的特定時間作為不合規(guī)格產(chǎn)品再循環(huán)，直到產(chǎn)品 粉末的質(zhì)量最終變得穩(wěn)定為止。在期望生產(chǎn)大量產(chǎn)品批次的流動層粉碎設備中，在為了改 變產(chǎn)品批次而操作重新開始的每一次，都會形成不合規(guī)格產(chǎn)品，導致生產(chǎn)效率顯著降低。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)粉末的方法和流動層粉碎設備，其能夠在設備的初 始操作期間穩(wěn)定所粉碎的產(chǎn)品粉末的質(zhì)量，并且提高生產(chǎn)效率。
解決上述問題的措施如下
<1> 一種用于生產(chǎn)粉末的方法，包括從粉末材料供給入口向流動層容器供給粉 末材料；從設置在流動層容器中的多個流體噴射噴嘴中的每一個噴射流體，使得彼此碰撞， 由此流體化和粉碎在流動層容器中的粉末材料，從而形成粉末；利用設置在流動層容器上 部的離心分級轉(zhuǎn)子分級粉末；以及通過由離心分級轉(zhuǎn)子導引，從出口排出分級的粉末；其 中，從流動層容器內(nèi)粉末材料開始流動起，所述離心分級轉(zhuǎn)子在第一旋轉(zhuǎn)速度下旋轉(zhuǎn)預定 時間，并且在所述預定時間已經(jīng)消逝之后，以第二旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，并且控制離心分級轉(zhuǎn)子使 得所述第一旋轉(zhuǎn)速度高于第二旋轉(zhuǎn)速度。
<2>根據(jù)<1>所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述噴射還包括將流動層容器的內(nèi)部 壓力控制成負壓。
<3>根據(jù)<1>所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述噴射還包括控制所述流動層容器 內(nèi)側(cè)的溫度。
<4>根據(jù)<1>所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述噴射還包括控制從所述流體噴射 噴嘴噴射的流體的噴射壓力。
<5>根據(jù)<1>所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，控制從所述粉末材料開始流動起的所述預定時間，所述預定時間用于所述離心分級轉(zhuǎn)子以第一旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)動。
<6>根據(jù)<5>所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述預定時間是10秒到170秒。
<7>根據(jù)<1>所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述供給、噴射、分級和排出通過自動 控制執(zhí)行。
<8>根據(jù)<1>所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述粉末是調(diào)色劑。
<9>根據(jù)<1>所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述流體是從空氣、氮氣、二氧化碳、 氦氣和氬氣或者這些氣體中兩種或多種的混合物所構成的組中選出的。
<10> 一種流動層粉碎設備，包括流動層容器，其中流體化粉末材料；粉末材料供 給入口，該粉末材料供給入口設置到所述流動層容器上，并且被構造成將粉末材料連續(xù)引 入到流動層容器中；多個流體噴射噴嘴，所述流體噴射噴嘴設置到流動層容器上，并且各自 被構造成噴射流體使之彼此碰撞；離心分級轉(zhuǎn)子，該離心分級轉(zhuǎn)子設置于所述流動層容器 的上部，并且被構造成分級粉末；出口，該出口連續(xù)排出由所述離心分級轉(zhuǎn)子所分級的粉 末；以及轉(zhuǎn)動控制部分，所述轉(zhuǎn)動控制部分被構造成控制離心分級轉(zhuǎn)子，使得從流動層容器 中粉末材料開始流動起的預定時間的第一旋轉(zhuǎn)速度高于所述預定時間已經(jīng)經(jīng)過之后的第 二旋轉(zhuǎn)速度。
<11>根據(jù)<10>所述的流動層粉碎設備，還包括壓力控制裝置，該壓力控制裝置被 構造成將流動層容器的內(nèi)部壓力控制為負壓。
<12>根據(jù)<10>所述的流動層粉碎設備，還包括溫度控制裝置，該溫度控制裝置被 構造成控制流動層容器內(nèi)側(cè)的溫度。
<13>根據(jù)<10>所述的流動層粉碎設備，還包括噴射壓力控制部分，該噴射壓力控 制部分被構造成控制從流體噴射噴嘴噴射的流體的噴射壓力。
本發(fā)明的流動層粉碎設備包括流動層容器，其中通過允許粉末材料彼此碰撞而進 行粉末的粉碎，類似于傳統(tǒng)的流動層粉碎設備。該流動層容器具有將粉末材料供給到流動 層容器中的粉末材料供給入口以及多個流體噴射噴嘴，所述流體噴射噴嘴被布置成在流動 層容器中噴射的流體彼此碰撞。通常，流動層容器(也稱為粉碎腔室)構成流動層粉碎設 備的主體的主要部分，并且優(yōu)選的具有基本上豎直的圓柱形狀。
本發(fā)明可以提供一種用于生產(chǎn)粉末的方法和流動層粉碎設備，它可以在設備初始 操作期間穩(wěn)定所粉碎的產(chǎn)品粉末的質(zhì)量，并可以提高生產(chǎn)效率。


圖1是傳統(tǒng)流動層粉碎設備的示例的示意性橫截面圖；以及
圖2是本發(fā)明的流動層粉碎設備的示例的示意性橫截面圖。
具體實施方式
本發(fā)明的用于生產(chǎn)粉末的方法包括將粉末材料從粉末材料供給入口供給到流動 層容器；從設置在流動層容器中的多個流體噴射噴嘴的每一個噴射流體使之彼此碰撞，由 此流體化和粉碎流動層容器中的粉末材料，以形成粉末；利用設置在流動層容器上部的離 心分級轉(zhuǎn)子分級粉末；以及通過由離心分級轉(zhuǎn)子導弓丨，而從出口排出分級的粉末；并且還 按需要包括其他步驟。
在本發(fā)明的用于生產(chǎn)粉末的方法中，在從流動層容器中的粉末材料開始流動起的 預定時間內(nèi)，離心分級轉(zhuǎn)子以第一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)；并且在所述預定時間已經(jīng)消逝之后，以第 二旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，并且離心分級轉(zhuǎn)子被控制成使得第一旋轉(zhuǎn)速度高于所述第二旋轉(zhuǎn)速度。
流動層粉碎設備包括其中流體化粉末材料的流動層容器；設置到流動層容器上的 粉末供給入口，該粉末供給入口被構造成將粉末材料連續(xù)供給到流動層容器中；多個流體 噴射噴嘴，所述多個流體噴射噴嘴被設置到流動層容器上，并且各自被構造成噴射流體使 之彼此碰撞；離心分級轉(zhuǎn)子，該離心分級轉(zhuǎn)子被設置在流動層容器的上部，并且被構造成分 級粉末；出口，該出口連續(xù)排出被離心分級轉(zhuǎn)子所分級的粉末；以及旋轉(zhuǎn)控制部分，該旋轉(zhuǎn) 控制部分被構造成控制離心分級轉(zhuǎn)子，使得從流動層容器中的粉末材料開始流動起預定時 間內(nèi)的第一旋轉(zhuǎn)速度高于所述預定時間經(jīng)過之后的第二旋轉(zhuǎn)速度，并且按需要包括其他元 件。
下面，將詳細描述本發(fā)明的用于生產(chǎn)粉末的方法和流動層粉碎設備。
參照圖2所示的流動層粉碎設備的橫截面圖具體描述流動層粉碎設備和用于生 產(chǎn)粉末的方法。
流體噴射噴嘴5布置在基本上圓柱形流動層容器(粉碎腔室4)的相對下部，以便 從橫向部分朝向圓柱形流動層容器4的基本上中心軸線噴射流體。流體噴射噴嘴5的數(shù)量 至少為2個，可以是三個或更多個，每個噴射噴嘴5被設置成將流體噴射成彼此碰撞。從每 個噴射噴嘴5噴出的流體夾帶在流動層容器4內(nèi)裝填的粉末材料，并且通過噴射流的撞擊， 所述粉末材料彼此撞擊。優(yōu)選的是，在流動層容器4內(nèi)的粉末材料事先裝填到這樣的量， 即使得在流動層容器4中裝填的粉末材料的高度接近或者到達噴射噴嘴5所設置的位置 的高度。噴射流通過碰撞而改變方向，從而在流動層容器4中形成向上和向下方向上的流 動。在流動層容器4內(nèi)的粉末材料進一步夾帶在流體流中，從而開始粉末材料的流體化，由 此形成流動層。在這種情況下，優(yōu)選的是考慮流動層容器的內(nèi)部形狀、噴射噴嘴5的位置和 噴射流體的方向，以便不形成其中沒有粉末材料被流體化和累積的死區(qū)。
粉末材料供給入口 1可以設置在流動層容器4的橫向部分，并且優(yōu)選的是粉末材 料在這樣的位置下提供，該位置為粉末材料易于被夾帶于從噴射噴嘴5噴出的流體中的位 置，例如，如圖2所示，正好在噴射噴嘴5的開口之上。當粉末材料被夾帶在從噴射噴嘴5 噴出的流體中時，隨著被噴射的流體之間碰撞，粉末材料的顆粒易于彼此碰撞，由此改善粉 末材料的粉碎效率。
離心分級轉(zhuǎn)子3設置在流動層容器4的上部。離心分級轉(zhuǎn)子3直接連接或者經(jīng)由 帶連接到用于驅(qū)動轉(zhuǎn)子的電機6，并且被電機6驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。在離心分級轉(zhuǎn)子3中，通常，多 個轉(zhuǎn)子以窄間隔平行布置。流動層容器4內(nèi)側(cè)的流體從每個轉(zhuǎn)子的外周穿過轉(zhuǎn)子之間的間 隙，并且從出口 2通過設置在離心分級轉(zhuǎn)子3中的排放管排出。
在與流動層容器4中的流體一起流體化的粉末材料中，精細粉碎的粉末材料(也 稱為粉末)被夾帶在流體流中，并且被引導到流動層容器4的上部。然后，與流體一起，精 細粉碎的粉末從離心分級轉(zhuǎn)子3的每個轉(zhuǎn)子的外周穿過轉(zhuǎn)子之間的間隙，并且從出口 2通 過設置在離心分級轉(zhuǎn)子3中的排放管排出。在這種情況下，當每個轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，從轉(zhuǎn)子外周 隨著流體一起向其中心流動的那部分粉末由于轉(zhuǎn)子的離心力返回到轉(zhuǎn)子的外周，并被進一 步吹到流動層容器4的橫向部分，并且掉落在流動層容器4中。與流體一起流動的另一部分粉末沒有被轉(zhuǎn)子的離心力返回到轉(zhuǎn)子的外周，而是夾帶在流體流中，穿過排放管，并然后 從出口 2排出。
主要取決于粉末的每個顆粒的尺寸、轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度和流體的流動強度(流速)， 來決定粉末顆粒是否被轉(zhuǎn)子的離心力返回到轉(zhuǎn)子的外周，或者夾帶在流體流中，隨后朝向 轉(zhuǎn)子中心移動，并然后從出口 2排出。由于粉末的顆粒大，粉末的顆粒被轉(zhuǎn)子的離心力返回 到轉(zhuǎn)子的外周。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度越快，離心力越強。于是，各自具有相對小顆粒尺寸的粉末 的顆粒返回到轉(zhuǎn)子的外周。當流體的流動強度大時，即，當流速高時，流體朝向轉(zhuǎn)子的中心 夾帶和運輸粉末材料的力變強，相對大的顆粒與流體一起從出口 2排出。離心分級轉(zhuǎn)子3 通過利用這些功能將流體中漂浮的粉末分級，并且僅具有理想顆粒尺寸或更小的粉末的顆 粒被作為產(chǎn)品粉末從流動層容器4取出。
由于轉(zhuǎn)子的離心力而返回到轉(zhuǎn)子的外周并且從流動層容器4的橫向部分掉落的 各自具有大尺寸(粗糙顆粒)的粉末的顆粒被再次夾帶于從流動層容器4下部內(nèi)的流體噴 射噴嘴5所噴射的流體流中，并且被粉碎而形成精細粉碎的粉末顆粒。通過反復這種粉碎 和分級，最終，所有的粉末材料顆粒被精細粉碎并且作為產(chǎn)品精細顆粒(粉末)從出口 2排 出，該產(chǎn)品精細顆粒各自具有特定的顆粒尺寸。
從粉末材料供給入口 1，供給與作為產(chǎn)品粉末從流動層容器4排出的粉末量相對 應的量的粉末材料(用于粉末的原材料)，以便流動層粉碎設備可以連續(xù)工作。然后，具有 穩(wěn)定質(zhì)量(顆粒尺寸)的產(chǎn)品粉末可以從出口 2排出。
本發(fā)明的流動層粉碎設備包括控制裝置7，該控制裝置7控制整個設備的工作?？?制裝置7包括整體控制部分，該整體控制部分控制設備的開始和停止、離心分級轉(zhuǎn)子3中的 每個轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度以及在穩(wěn)定操作期間粉末材料的供給量，并包括旋轉(zhuǎn)控制部分，該旋 轉(zhuǎn)控制部分控制流體從每個流體噴射噴嘴5噴出之前和剛好之后的旋轉(zhuǎn)速度，以便在設備 的初始操作期間流體化流動層容器4內(nèi)的粉末材料。本發(fā)明的流動層粉碎設備通過將在流 動層容器4中的粉末材料開始流動之前和之后的離心分級轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)速度控制成高于穩(wěn) 定操作期間轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度來生產(chǎn)產(chǎn)品粉末。
在本發(fā)明的流動層粉碎設備操作開始時，粉末材料被以這樣的量填充，即在流動 層容器4中被填充的粉末材料的高度接近或者到達流體噴射噴嘴5所設置的位置的高度， 并且首先，離心分級轉(zhuǎn)子3被控制使得其以比穩(wěn)定操作期間的速度更高的速度旋轉(zhuǎn)。此后， 流體從每個流體噴射噴嘴5噴出，以便流體化在流動層容器4中的粉末材料，并且在同時開 始粉碎。旋轉(zhuǎn)上升到上部的粉末材料在離心分級轉(zhuǎn)子3中分級，以便產(chǎn)生具有理想顆粒尺 寸的產(chǎn)品粉末。從而，當粉末材料開始隨著流體引入到離心分級轉(zhuǎn)子3時，離心分級轉(zhuǎn)子3 的旋轉(zhuǎn)速度高于穩(wěn)定操作期間的預定旋轉(zhuǎn)速度，由此與穩(wěn)定工作期間的相比，增加了將大 尺寸的粉末顆粒(粗糙顆粒)返回到流動層容器4一側(cè)的能力。
當粉末材料被流動層粉碎設備粉碎時，剛好在設備開始操作之后，在流動層容器4 中具有少量的具有小顆粒尺寸的粉末顆粒(精細粉碎顆粒)，并且大部分粉末的顆粒是未 粉碎的大尺寸顆粒(粗糙顆粒)。這些顆粒盤旋上升到流動層容器4，顆粒與流體流一起引 入到離心分級轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)子之間的間隙中。通過離心分級轉(zhuǎn)子3的離心分離的分級是以這 樣的方式進行的，即粉末材料沒有基于預定顆粒尺寸精確分離，而是根據(jù)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度 利用隨機擴散來分離。從而，一部分粗糙顆粒穿過離心分級轉(zhuǎn)子3并且從出口 2排出。在傳統(tǒng)流動層粉碎設備中，由于從操作開始起，離心分級轉(zhuǎn)子3以與穩(wěn)定操作期間相同的旋 轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，在粉末材料中的粗糙顆粒含量在操作剛開始之后比較高。從而從出口 2排出 的粗糙顆粒的含量趨于高。相反，在從出口 2排出的粉末中的精細粉碎的顆粒的含量趨于 低。另一方面，在本發(fā)明的流動層粉碎設備中，在設備初始操作期間，離心分級轉(zhuǎn)子3的旋 轉(zhuǎn)速度被設定成高于設備的穩(wěn)定操作期間的。在初始操作期間的旋轉(zhuǎn)速度被調(diào)節(jié)為高于在 穩(wěn)定操作期間的旋轉(zhuǎn)速度，使得具有大尺寸顆粒的粉末的顆粒(粗糙顆粒)難于穿行到出 口 2—側(cè)并混合到產(chǎn)品粉末中。由此，在設備剛開始工作之后，產(chǎn)品粉末中的粗糙顆粒含量 可以被調(diào)節(jié)到與穩(wěn)定操作期間的相同。
通過如上所述控制在設備操作開始之前和之后的離心分級轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)速度，剛 好在設備操作開始之后的產(chǎn)品粉末的質(zhì)量可以保持與穩(wěn)定操作期間的質(zhì)量一樣高。從而， 在設備操作變成穩(wěn)定狀態(tài)之前，不需要作為不合規(guī)格產(chǎn)品而拋棄排出的粉末，或者作為粉 末材料循環(huán)排出的粉末。因此，提高了產(chǎn)品粉末的生產(chǎn)效率，尤其是在各種類型的產(chǎn)品在短 時間少量生產(chǎn)的情況下，并且可以有效生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品粉末。
要指出的是在離心分級轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)速度在設備操作開始之后保持高較長時間 段而超出必需時間的情況下，產(chǎn)品粉末的顆粒尺寸變得過渡小，這在產(chǎn)品粉末的質(zhì)量控制 方面并不是優(yōu)選的。當從設備初始工作開始經(jīng)過特定時間時，需要將離心分級轉(zhuǎn)子3的旋 轉(zhuǎn)速度返回到穩(wěn)定操作的旋轉(zhuǎn)速度。結果，本發(fā)明的用于生產(chǎn)粉末的方法和本發(fā)明的流 動層粉碎設備在設備操作剛好開始之后的穩(wěn)定操作時也能夠?qū)崿F(xiàn)精確生產(chǎn)具有穩(wěn)定質(zhì)量 (顆粒尺寸)的產(chǎn)品粉末。
當生產(chǎn)用于電子照相成像設備的微米量級尺寸的粉碎調(diào)色劑時，在設備初始操作 期間的離心分級轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)速度比在穩(wěn)定操作期間的快，在離心分級轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子的圓周 速度方面，優(yōu)選的快5m/s到50m/s，尤其優(yōu)選地快10m/S到30m/s。當轉(zhuǎn)子的圓周速度小 于5m/s時，在設備初始操作期間粗糙顆粒的分級效率很低，并且在設備初始操作期間產(chǎn)品 粉末的質(zhì)量不充分。當轉(zhuǎn)子的圓周速度比穩(wěn)定操作期間的快例如50m/s時，各自具有小顆 粒尺寸的粉末的顆粒返回到流動層容器4的可能性大，并且在設備初始操作期間產(chǎn)品粉末 的顆粒尺寸變得過分小，或者產(chǎn)品粉末的生產(chǎn)效率不好。在生產(chǎn)粉碎調(diào)色劑時，在很多情況 下，將穩(wěn)定操作期間轉(zhuǎn)子的圓周速度控制在從大約30m/s到大約55m/s的范圍內(nèi)。在這種 情況下，除了上述條件之外，在設備操作開始之后轉(zhuǎn)子的圓周速度尤其優(yōu)選的被控制在從 55m/s到65m/s的范圍內(nèi)。
通過控制裝置7中的旋轉(zhuǎn)控制部分控制離心分級轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)速度高的持續(xù)時 間，即設備的初始操作開始到穩(wěn)定操作開始之間的時間大約為30秒到大約180秒，優(yōu)選的 大約30秒到大約150秒。從設備初始操作開始起將離心分級轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)速度控制得高 的持續(xù)時間優(yōu)選的是流動層粉碎設備的流動層容器4中粉末材料的顆粒尺寸處于穩(wěn)定狀 態(tài)的時間。當生產(chǎn)粉碎的調(diào)色劑時，在流動層容器4內(nèi)的粉末材料的顆粒尺寸變得穩(wěn)定狀 態(tài)之前，需要30秒到大約180秒。鑒于從設備操作開始離心分級轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)速度減小到 穩(wěn)定操作開始的旋轉(zhuǎn)速度所需的時間，即，通常大約10秒到大約20秒，開始減少離心分級 轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)速度的時間是從粉末材料流體化開始，具體地說，在流體從每個流體噴射噴 嘴噴出并且粉末材料開始流體化，大約10秒到大約170秒。當保持高旋轉(zhuǎn)速度的時間短于 30秒時，在產(chǎn)品粉末中的粗糙顆粒含量增加，并且在質(zhì)量控制方面不是優(yōu)選的。當保持高旋轉(zhuǎn)速度的時間高于180秒時，生產(chǎn)效率降低，并且粉末長時間保持在流動層容器4中，導致 粉末過渡粉碎。在離心分級轉(zhuǎn)子3的分級中，可以改變產(chǎn)品粉末的平均顆粒尺寸和顆粒尺 寸分布。
控制裝置7優(yōu)選的包括壓力控制裝置，該壓力控制裝置將流動層容器的內(nèi)部壓力 控制為負壓。壓力控制裝置優(yōu)選的通過控制設置在出口 2內(nèi)的排氣風扇(未示出)的吸力 來將流動層容器4的內(nèi)部壓力控制為負壓。被控制的壓力與大氣壓相差OkPa到_5kPa，優(yōu) 選的-IkPa到_3kPa。通過將流動層容器4的內(nèi)部壓力控制為負壓，從每個流體噴射噴嘴5 噴出的流體的流速增加，由此提高了通過夾帶在流體中的粉末材料的碰撞所導致的粉碎效 率。通過將流動層容器4的內(nèi)部壓力控制為負壓，改善了離心分級轉(zhuǎn)子的分級效率，并由此 有可能在分級之后獲得粉末的明顯(sharp)顆粒尺寸分布。但是，流動層容器4的內(nèi)部壓 力變成低于_5kPa，流體的質(zhì)量流量減小，并且夾帶粉末材料的效率變差，從而，所控制的壓 力優(yōu)選的大約OkPa到大約_5kPa。
控制裝置7優(yōu)選的包括溫度控制裝置，該溫度控制裝置控制流動層容器內(nèi)側(cè)的溫 度。溫度控制裝置優(yōu)選的通過在粉碎腔室4內(nèi)提供加熱器來控制作為流動層容器的粉碎腔 室4內(nèi)側(cè)的溫度；或者通過控制從每個流體噴射噴嘴5噴出的流體的溫度并提供該流體來 控制作為流動層容器的粉碎腔室4內(nèi)側(cè)的溫度。流動層容器4內(nèi)側(cè)的溫度是0°C到60°C，優(yōu) 選的10°C到40°C。通過控制流動層容器4內(nèi)側(cè)的溫度，在從每個流體噴射噴嘴5噴出的流 體中夾帶粉末材料的效率增加，由此提高由粉末材料顆粒之間碰撞所造成的粉碎效率。但 是，流動層容器4內(nèi)側(cè)的溫度高于70°C，包括樹脂的粉末，如調(diào)色劑可能會融化或熔接。該 溫度特別適當?shù)乜刂圃诖蠹s0°C到大約60°C。
控制裝置7優(yōu)選的包括噴射壓力控制部分，該噴射壓力控制部分控制從每個流體 噴射噴嘴噴出的流體的噴射壓力。從每個流體噴射噴嘴噴出的流體的噴射壓力是控制噴射 流體的流量的主要因素，并且可以控制從每個流體噴射噴嘴噴出的流體的流量。噴射流體 的流量影響粉末材料在流動層容器4內(nèi)的粉碎效率，以及在離心分級轉(zhuǎn)子3中流體的流量， 即離心分級轉(zhuǎn)子3的分級效率，并且進一步影響產(chǎn)品粉末的生產(chǎn)速度以及諸如顆粒尺寸 和顆粒尺寸分布的質(zhì)量。
當生產(chǎn)用于電子照相成像設備的具有微米量級小顆粒尺寸的粉碎調(diào)色劑時，從流 體噴射噴嘴噴出的流體的噴射壓力優(yōu)選的被控制在0. 3MPa到0. SMPa0當從每個流體噴射 噴嘴噴出的流體的噴射壓力小于0. 3MPa時，噴射流體的速度低，不能充分粉碎粉末材料。 從流體噴射噴嘴噴出的流體的噴射壓力高于0. 8MPa，噴射流體的量過大。于是，通過離心分 級轉(zhuǎn)子3的流體的流量增加，離心分級轉(zhuǎn)子3的分級效率降低，并且具有大顆粒尺寸的粗糙 顆粒會混在產(chǎn)品粉末中。
本發(fā)明的流動層粉碎設備優(yōu)選的包括控制部分，該控制部分從設備操作開始到結 束進行控制，如將粉末材料提供到流動層容器、通過控制旋轉(zhuǎn)頻率來控制離心分級轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)、從每個流體噴射噴嘴噴射流體、以及排出在離心分級轉(zhuǎn)子中分級的粉末。通過自動控 制上述一系列操作，本發(fā)明的流動層粉碎設備和用于生產(chǎn)粉末的方法可以幾乎自動地從粉 末材料形成具有理想顆粒尺寸的產(chǎn)品粉末。此外，在用于測量粉末的顆粒尺寸或者顆粒尺 寸分布的顆粒尺寸測量裝置設置在產(chǎn)品粉末的出口通道的情況下，通過利用顆粒尺寸測量 裝置所獲得的顆粒尺寸或者顆粒尺寸分布的數(shù)據(jù)，可以優(yōu)選的控制離心分級轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度和粉末材料向流動層容器的供給量。作為顆粒尺寸測量裝置，利用激光的連續(xù)顆粒尺寸 測量裝置是優(yōu)選的。
用于本發(fā)明的流動層粉碎設備和用于生產(chǎn)粉末的方法的粉末沒有特別限制，而是 可以取決于期望的用途而適當選擇。其例子包括調(diào)色劑、化妝品材料、醫(yī)藥產(chǎn)品材料、食品 材料和化學材料。在這些中，調(diào)色劑是尤其優(yōu)選的。
作為調(diào)色劑，用于生產(chǎn)調(diào)色劑的方法、調(diào)色劑的體積平均顆粒尺寸等沒有特別限 制，而是可以根據(jù)期望的用途適當?shù)剡x擇。
作為粉末的調(diào)色劑的體積平均顆粒尺寸優(yōu)選的是3微米到15微米，更優(yōu)選的是4 微米到9微米。當體積平均顆粒尺寸小于3微米時，調(diào)色劑在成像設備中的傳送會受到不 利影響。當體積平均顆粒尺寸大于15微米時，所形成的圖像的圖像質(zhì)量會粗糙。
調(diào)色劑的體積平均顆粒尺寸利用MULTISIZER(BeckmanCoulter公司制造)來測Mo
本發(fā)明的流動層粉碎設備和用于生產(chǎn)粉末的方法優(yōu)選的在生產(chǎn)用于電子照相成 像設備的微米量級顆粒尺寸的粉碎調(diào)色劑時使用。除了平均顆粒尺寸之外，當前的調(diào)色劑 對其中包含的大尺寸顆粒具有嚴格限制。本發(fā)明的流動層粉碎設備可以生產(chǎn)滿足當前調(diào)色 劑的這種要求的調(diào)色劑。通過在電子照相成像設備中利用如此生產(chǎn)的調(diào)色劑，分辨率和背 景污點(smear)可以得到改善，并且可以提供具有穩(wěn)定質(zhì)量的打印物品。
在本發(fā)明的流動層粉碎設備和用于生產(chǎn)粉末的方法中，作為流體，可以是空氣、氮 氣、二氧化碳、氦氣和氬氣或上述氣體的兩個或多個的混合物中的至少一種。除了空氣外， 上述氣體和混合氣體可以容易使用，這是因為即使在生產(chǎn)可燃粉末如調(diào)色劑的情況下也不 會粉塵爆炸和燃燒，并且這些氣體對人體沒有毒性或者與粉末不反應。此外，這些氣體相對 便宜并且可容易獲得。在不可能粉塵爆炸或燃燒的情況下，使用空氣是經(jīng)濟的。
實施例
下面，將解釋本發(fā)明的實施例，這些實施例不應理解為限制本發(fā)明。
實施例1
調(diào)色劑材料1 (粉末材料)的生產(chǎn)
質(zhì)量上70%的聚酯樹脂、質(zhì)量上10%的苯乙烯-丙烯酸共聚物、質(zhì)量上15%的碳 黑和質(zhì)量上5%的石蠟(巴西棕櫚和稻米蠟的混合物)的混合物利用擠壓機熔化捏制，然后 被冷卻而固化。該固化的混合物用錘式粉碎機粗粉碎，以制備調(diào)色劑材料1 (粉末材料)。 調(diào)色劑材料1具有20微米的質(zhì)量平均顆粒尺寸。
利用流動層粉碎設備生產(chǎn)粉末
圖2所示的流動層粉碎設備的流動層容器4被填充30kg的所生產(chǎn)的調(diào)色劑材料 1，通過控制裝置7調(diào)節(jié)電機6的旋轉(zhuǎn)速度，使得離心分級轉(zhuǎn)子3以60m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)。 從兩個流體噴射噴嘴5，室溫(大約20°C )下的壓縮空氣分別以0. 6MPa的噴射壓力噴出。 在壓縮空氣從每個流體噴射噴嘴5噴出15秒之后，電機6的旋轉(zhuǎn)速度開始被控制裝置7降 低，然后電機6的旋轉(zhuǎn)速度被控制使得離心分級轉(zhuǎn)子3以45m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)，并且流動 層粉碎設備被連續(xù)操作。流動層容器以0. 75kg/min填充調(diào)色劑材料1，作為指標，對應于產(chǎn) 品調(diào)色劑(產(chǎn)品粉末)的平均排出量。
在流動層粉碎設備操作1小時之后，獲得45kg的產(chǎn)品調(diào)色劑。調(diào)色劑的顆粒尺寸利用Beckman Coulter公司制造的MULTISIZER來測量。產(chǎn)品調(diào)色劑的顆粒尺寸分布如下 質(zhì)量平均顆粒尺寸為6. 5微米、基于質(zhì)量平均，精細顆粒(顆粒直徑4微米或更小)含量 是45數(shù)量平均％，且粗糙顆粒(顆粒直徑16微米或更大)含量是體積上0.5%。
實施例2
使用與實施例1相同的流動層粉碎設備和粉末材料(調(diào)色劑材料1)，并且流動層 粉碎設備的流動層容器4被填充30kg的粉末材料，然后通過控制裝置7調(diào)節(jié)電機6的旋轉(zhuǎn) 速度，使得離心分級轉(zhuǎn)子3以60m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)。從兩個流體噴射噴嘴5，室溫(大約 20°C)下的壓縮空氣分別以0.6MPa的噴射壓力噴出。在壓縮空氣從每個流體噴射噴嘴5 噴出120秒之后，電機6的旋轉(zhuǎn)速度開始被控制裝置7減小，并然后電機6的旋轉(zhuǎn)速度被控 制使得離心分級轉(zhuǎn)子3以45m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)，并且流動層粉碎設備連續(xù)操作。流動層 容器以0. 75kg/min供給調(diào)色劑材料1，作為指標，對應于產(chǎn)品調(diào)色劑(產(chǎn)品粉末)的平均排 出量。
在流動層粉碎設備操作1小時之后，獲得45kg的產(chǎn)品調(diào)色劑。調(diào)色劑的顆粒尺寸 利用Beckman Coulter公司制造的MULTISIZER來測量。產(chǎn)品調(diào)色劑的顆粒尺寸分布如下 質(zhì)量平均顆粒尺寸為6. 5微米、基于質(zhì)量平均，精細顆粒(顆粒直徑4微米或更小)含量 是43數(shù)量平均％，且粗糙顆粒(顆粒直徑16微米或更大)含量是體積上0.5%。
實施例3
使用與實施例1相同的流動層粉碎設備和粉末材料(調(diào)色劑材料1)，并且流動層 粉碎設備的流動層容器4被填充30kg的粉末材料，然后通過控制裝置7調(diào)節(jié)電機6的旋轉(zhuǎn) 速度，使得離心分級轉(zhuǎn)子3以60m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)。吸氣風扇設置在出口 2 —側(cè)，以從出 口 2 —側(cè)吸取流動層容器4內(nèi)的空氣。在流動層容器內(nèi)的壓力通過利用控制裝置7調(diào)節(jié)吸 氣風扇的吸力來控制在的同時，從兩個流體噴射噴嘴5，在大約30°C下的壓縮空氣分 別以0. 6MPa的噴射壓力噴出。在壓縮空氣從每個流體噴射噴嘴5噴出120秒之后，電機6 的旋轉(zhuǎn)速度開始被控制裝置7減小，并然后電機6的旋轉(zhuǎn)速度被控制使得離心分級轉(zhuǎn)子3 以45m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)，并且流動層粉碎設備連續(xù)操作。流動層容器以0. 80kg/min供給 調(diào)色劑材料1，作為指標，對應于產(chǎn)品調(diào)色劑(產(chǎn)品粉末)的平均排出量。
在流動層粉碎設備操作1小時之后，獲得48kg的產(chǎn)品調(diào)色劑。調(diào)色劑的顆粒尺寸 利用Beckman Coulter公司制造的MULTISIZER來測量。產(chǎn)品調(diào)色劑的顆粒尺寸分布如下 質(zhì)量平均顆粒尺寸為6. 5微米、基于質(zhì)量平均，精細顆粒(顆粒直徑4微米或更小)含量 是43數(shù)量平均％，且粗糙顆粒(顆粒直徑16微米或更大)含量是體積上0.5%。
對比例1
使用與實施例1中的相同的流動層粉碎設備和粉末材料(調(diào)色劑材料1)，并且流 動層粉碎設備的流動層容器4被填充有30kg的粉末材料，然后電機6的旋轉(zhuǎn)速度被控制裝 置7調(diào)節(jié)使得離心分級轉(zhuǎn)子3以45m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)。在出口 2的一側(cè)，設置吸氣風扇， 以便從出口 2的一側(cè)吸取流動層容器4中的空氣。在通過利用控制裝置7調(diào)節(jié)吸氣風扇的 吸力，流動層容器4內(nèi)的壓力被控制在-3kPa，從兩個流體噴射噴嘴5，在室溫(大約20°C ) 下的壓縮空氣分別以0. 6MPa的噴射壓力噴出。在離心分級轉(zhuǎn)子3的圓周速度保持在45m/ s的同時，連續(xù)操作流動層粉碎設備。流動層容器被以0. 75kg/min供給調(diào)色劑材料1，作為 指標，以與實施例1中相同的方式。
雖然試圖操作流動層粉碎設備一個小時，但是離心分級轉(zhuǎn)子3的驅(qū)動電機的電 流值不穩(wěn)定，并且在操作開始大約15分鐘之后，不得不停止該設備。獲得的產(chǎn)品調(diào)色劑 的量大約為IOkg(等于40kg/hr)。調(diào)色劑的顆粒尺寸利用Beckman Coulter公司制造的 MULTISIZER來測量。產(chǎn)品調(diào)色劑的顆粒尺寸分布如下質(zhì)量平均顆粒尺寸為6. 9微米、基 于質(zhì)量平均，精細顆粒(顆粒直徑4微米或更小)含量是43數(shù)量平均％，且粗糙顆粒(顆 粒直徑16微米或更大)含量是體積上2. 5%。
對比例2
使用與實施例1中的相同的流動層粉碎設備和粉末材料(調(diào)色劑材料1)，并且流 動層粉碎設備的流動層容器4被填充有20kg的粉末材料，然后電機6的旋轉(zhuǎn)速度被控制裝 置7調(diào)節(jié)使得離心分級轉(zhuǎn)子3以45m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)。在出口 2的一側(cè)，設置吸氣風扇， 以便從出口 2的一側(cè)吸取流動層容器4中的空氣。在通過利用控制裝置7調(diào)節(jié)吸氣風扇的 吸力，流動層容器4內(nèi)的壓力被控制在_3kPa，從兩個流體噴射噴嘴5，在室溫(大約20°C ) 下的壓縮空氣分別以0. 6MPa的噴射壓力噴出。在離心分級轉(zhuǎn)子3的圓周速度保持在45m/ s的同時，連續(xù)操作流動層粉碎設備。流動層容器被以大約0. 47kg/min供給調(diào)色劑材料1， 作為指標，這可以穩(wěn)定離心分級轉(zhuǎn)子3的驅(qū)動電機6的電流值。
流動層粉碎設備操作一個小時，獲得的產(chǎn)品調(diào)色劑的量為^kg。調(diào)色劑的顆粒尺 寸利用Beckman Coulter公司制造的MULTISIZER來測量。產(chǎn)品調(diào)色劑的顆粒尺寸分布如 下質(zhì)量平均顆粒尺寸為6. 7微米、基于質(zhì)量平均，精細顆粒(顆粒直徑4微米或更小)含 量是43數(shù)量平均％，且粗糙顆粒(顆粒直徑16微米或更大)含量是體積上2.5%。
<實施例和對比例的考慮>
在本發(fā)明的實施例1到3中，在流動層粉碎設備的初始操作期間，在粉末材料通 過從流體噴射噴嘴5噴出的空氣而流體化和粉碎之前，離心分級轉(zhuǎn)子3以比在穩(wěn)定操作期 間的旋轉(zhuǎn)速度(在實施例1到3的情況下，圓周速度45m/s)更快的旋轉(zhuǎn)速度(圓周速度 60m/s)旋轉(zhuǎn)。從而，各自具有大顆粒尺寸的粉末的顆?？梢越柚诟咚傩D(zhuǎn)的離心分級轉(zhuǎn) 子3有效地返回到流動層容器4，即使通常情況下具有大顆粒尺寸的粉末的顆粒(大尺寸顆 粒)由于在設備初始操作期間不穩(wěn)定流動狀態(tài)而被夾帶在氣流中并且易于從離心分級轉(zhuǎn) 子3排出。結果，在產(chǎn)品粉末中的大尺寸顆粒含量可以被保持為較低。
如在實施例2和3中的，在流動層容器中的流體狀態(tài)和粉碎顆粒含量被充分穩(wěn)定 之前，離心分級轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)速度被保持比一個特定旋轉(zhuǎn)速度快。此外，從實施例3，可以理 解到粉末材料的粉碎效率(粉末的生產(chǎn)效率)可以通過使得流動層容器4中的壓力為負壓 或者使得溫度高來予以提高。此外，雖然在此沒有描述數(shù)據(jù)，通過使得流動層容器4的壓力 為負壓，已經(jīng)被粉碎的產(chǎn)品粉末的顆粒尺寸分布趨于明顯。
另一方面，如在對比例1和2中，在流動層粉碎設備的初始操作期間，在離心分級 轉(zhuǎn)子3以與穩(wěn)定操作期間相同的旋轉(zhuǎn)速度(圓周速度45m/s)旋轉(zhuǎn)的情況下，由于在初始 操作期間大尺寸顆粒的影響，導致如下問題離心分級轉(zhuǎn)子3的驅(qū)動變得不穩(wěn)定(對比例 1)；以及設備必需通過相當大地減小材料供給量來操作(對比例2)。此外，在對比例中，在 產(chǎn)品粉末中的大尺寸顆粒含量增加，并且平均顆粒尺寸變得比期望的大。
權利要求
1.一種用于生產(chǎn)粉末的方法，包括從粉末材料供給入口向流動層容器供給粉末材料；從設置在流動層容器中的多個流體噴射噴嘴中的每一個噴射流體，使得彼此碰撞，由 此流體化和粉碎在流動層容器中的粉末材料，從而形成粉末；利用設置在流動層容器上部的離心分級轉(zhuǎn)子分級粉末；以及通過由離心分級轉(zhuǎn)子導引，從出口排出分級的粉末；其中，從流動層容器內(nèi)粉末材料開始流動起，所述離心分級轉(zhuǎn)子在第一旋轉(zhuǎn)速度下旋 轉(zhuǎn)預定時間，并且在所述預定時間已經(jīng)消逝之后，以第二旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，并且控制離心分級 轉(zhuǎn)子使得所述第一旋轉(zhuǎn)速度高于第二旋轉(zhuǎn)速度。
2.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述噴射還包括將流動層容器的內(nèi) 部壓力控制成負壓。
3.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述噴射還包括控制所述流動層容 器內(nèi)側(cè)的溫度。
4.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述噴射還包括控制從所述流體噴 射噴嘴噴射的流體的噴射壓力。
5.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，控制從所述粉末材料開始流動起的 所述預定時間，所述預定時間用于所述離心分級轉(zhuǎn)子以第一旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權利要求5所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述預定時間是10秒到170秒。
7.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述供給、噴射、分級和排出通過自 動控制執(zhí)行。
8.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述粉末是調(diào)色劑。
9.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)粉末的方法，其中，所述流體是從空氣、氮氣、二氧化碳、 氦氣和氬氣或者這些氣體中兩種或多種的混合物所構成的組中選出的。
10.一種流動層粉碎設備，包括流動層容器，在其中粉末材料被流體化；粉末材料供給入口，該粉末材料供給入口設置到所述流動層容器上，并且被構造成將 粉末材料連續(xù)引入到流動層容器中；多個流體噴射噴嘴，所述流體噴射噴嘴設置到流動層容器上，并且各自被構造成噴射 流體使之彼此碰撞；離心分級轉(zhuǎn)子，該離心分級轉(zhuǎn)子設置于所述流動層容器的上部，并且被構造成分級粉末；出口，該出口連續(xù)排出由所述離心分級轉(zhuǎn)子所分級的粉末；以及轉(zhuǎn)動控制部分，所述轉(zhuǎn)動控制部分被構造成控制所述離心分級轉(zhuǎn)子，使得在從流動層 容器中粉末材料開始流動起的預定時間內(nèi)的第一旋轉(zhuǎn)速度高于所述預定時間已經(jīng)經(jīng)過之 后的第二旋轉(zhuǎn)速度。
11.根據(jù)權利要求10所述的流動層粉碎設備，還包括壓力控制裝置，該壓力控制裝置 被構造成將流動層容器的內(nèi)部壓力控制為負壓。
12.根據(jù)權利要求10所述的流動層粉碎設備，還包括溫度控制裝置，該溫度控制裝置 被構造成控制流動層容器內(nèi)側(cè)的溫度。
13.根據(jù)權利要求10所述的流動層粉碎設備，還包括噴射壓力控制部分，該噴射壓力 控制部分被構造成控制從流體噴射噴嘴噴射的流體的噴射壓力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于生產(chǎn)粉末的方法和流動層粉碎設備，所述方法包括從粉末材料供給入口向流動層容器供給粉末材料；從設置在流動層容器中的多個流體噴射噴嘴中的每一個噴射流體，使得彼此碰撞，由此流體化和粉碎在流動層容器中的粉末材料，從而形成粉末；利用設置在流動層容器上部的離心分級轉(zhuǎn)子分級粉末；以及通過由離心分級轉(zhuǎn)子導引，從出口排出分級的粉末；其中，從流動層容器內(nèi)粉末材料開始流動起，所述離心分級轉(zhuǎn)子在第一旋轉(zhuǎn)速度下旋轉(zhuǎn)預定時間，并且在所述預定時間已經(jīng)消逝之后，以第二旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，并且控制離心分級轉(zhuǎn)子使得所述第一旋轉(zhuǎn)速度高于第二旋轉(zhuǎn)速度。
文檔編號B02C25/00GK102029216SQ201010297689
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權日2009年9月25日
發(fā)明者牧野信康 申請人:株式會社理光