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応用例

溶剤および油への樹脂の溶解

樹脂は、ワニス、接着剤、インク、塗料、表面コーティング、ラミネート、シーラントなど、幅広い製品に使用されています。

プロセス

樹脂は、液体、粉末、固体または「チップ」等、様々な形態で供給されており、また最終製品の応用範囲も広いことから、製造プロセスは多岐にわたります。一般的なプロセス要件には、次の事柄が含まれます。

  • 液体樹脂を使用する場合、液体樹脂は非常に粘性が高い可能性があるため、混合システムには、粘度が大きく異なる2つの液体をブレンドすることが求められます。混合が不十分だと、樹脂の液滴が溶媒中で希釈されずに残る成層化という状態になる可能性があります。
  • 粉末樹脂と固体樹脂を使用する場合、混合システムには、樹脂が容器の壁に付着したり、タンクの底に沈んだりするのを防ぐために、タンク内溶液の力強い攪拌能力が求められます。
  • 樹脂を液体に溶かすには、激しく攪拌する必要があります。
  • 溶解プロセスを支援するために、通常、加熱が必要となります。

課題

従来の混合方法を使用して樹脂を処理する場合、次のような問題が発生する可能性があります:

  • 液体樹脂は使いやすいですが、高価となります。 同様に、粉末樹脂は固体またはチップ形状よりも溶解しやすい場合がありますが、原材料処理コストが材料費に転嫁されてしまいます。
  • 従来の攪拌機は、高温であっても固体樹脂を容易に溶解することができません。攪拌機は、樹脂の粒を液中でかき混ぜるだけで、チップの表面のみが時間をかけて溶解していきます。溶解が完了するまでに数時間かかる場合があります。
  • 高温での処理は、処理時間とコストをさらに増大させます。
  • 他の原材料、特にフィラーや増粘剤などの粉末は、混合物に添加すると凝集体を形成する可能性があります。攪拌機では凝集塊を分散させるための、せん断エネルギーが十分でない場合があります。
  • タンク内の溶液の動きが悪いと、樹脂が容器の底に凝集し塊を形成する可能性があり、そうすると従来の攪拌機では分散することができません。材料が無駄になり、洗浄の手間が増える場合があります。

解決方法

シルバーソン、ハイシアーミキサーにおいては、従来の混合方法とは異なり、固体樹脂を室温で迅速に可溶化することができます。固体樹脂を溶媒に分解および溶解するプロセスを「コールドカッティング」と呼びます。仕組みは次のとおりです:

Stage 1

樹脂は予熱を必要とせずに溶剤またはオイルに直接添加され、ミキサーを始動します。ローターの高速回転により強力な吸引力が生まれ、樹脂と溶剤がワークヘッドに引き込まれます。

Stage 2

チップは、ステーターの穴から押し出されてワークヘッドの外に戻されるときに分解され、急速に微細化されます。これにより、溶媒にさらされる樹脂の表面積が増大します。

Stage 3

容器内のすべての溶液が短い時間サイクル内に、何度もワークヘッドを通過することで、溶解プロセスが加速します。比較的、短時間にて バッチ処理を完了させることができます。

  • Stage 1

    Stage 1

    樹脂は予熱を必要とせずに溶剤またはオイルに直接添加され、ミキサーを始動します。ローターの高速回転により強力な吸引力が生まれ、樹脂と溶剤がワークヘッドに引き込まれます。

  • Stage 2

    チップは、ステーターの穴から押し出されてワークヘッドの外に戻されるときに分解され、急速に微細化されます。これにより、溶媒にさらされる樹脂の表面積が増大します。

  • Stage 3

    容器内のすべての溶液が短い時間サイクル内に、何度もワークヘッドを通過することで、溶解プロセスが加速します。比較的、短時間にて バッチ処理を完了させることができます。


メリット

  • 処理時間を数時間からわずか数十分に短縮することができます。
  • このプロセスは常温で実行することができるため、プロセスの時間とコストをさらに削減することができます。
  • シルバーソンミキサーは、油や液体分散液、他の種類の粉体、さらにはアエロジルなどの分散が難しいとされる粉体など、他の原材料の混合過程にも使用することができます。
  • 水溶性の場合、シルバーソンミキサーを使用することで、安定したエマルジョンを作成することができます。
  • 処理時間が短いほど、溶剤の揮発量を低減することができます。

 

シルバーソンは、小規模から大規模までの生産用ミキサーを提供しています。すなわち試験室から生産スケールに簡単にスケールアップすることができます:

試験室用ミキサー

  • 小規模のバッチおよびR&D作業に最適
  • 最大12リットルのバッチサイズに適しています
  • 交換可能なワークヘッドにより、ユニットをさまざまな用途に応用することができます
このミキサーの詳細

バッチ型ハイシアーミキサー

  • 1,000リットル程度までのバッチに対応
  • 移動式スタンドで使用することができます。またタンクのフランジ部にミキサーを固定をして使用する場合もあります
  • メンテナンスは最小限で済みます
  • 研究開発やパイロット生産に適した小型モデルあり
  • ATEX承認の耐圧防爆モデルを用意
このミキサーの詳細

インライン型ハイシアミキサー

  • 大きな処理量に対応
  • セルフポンプ効果
  • 既存の設備への取り付けが容易
  • インラインミキサーでは、タンク内の溶液を攪拌するというよりは、配管中を流れてくる限られた部分にエネルギーを集中することができます。よりエネルギー効率の高いプロセスとなります
  • ATEX承認の耐圧防爆モデルを用意
このミキサーの詳細

ボトムエントリーハイシアミキサー

  • アンカーミキサー/スクレーパーと組み合わせて使用することで、大容量に対応することができ、また高粘度の溶液であってもタンク内の均一性を維持することができます
  • シルバーソンインラインミキサーと併用することで、固形物の溶解をさらに加速化します
  • ATEX承認の耐圧防爆モデルを用意
このミキサーの詳細

関連動画

 
溶解
 
バッチミキサーのアニメーション 
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