專利名稱：氣流分選機與生產(chǎn)色粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用柯安達效應(yīng)(Coanda effect，流體沿噴口圓邊的倒流現(xiàn)象)來分選粉料的一種氣流分選機。具體地說，本發(fā)明涉及一種用來將粉料分選成具有一定粒度的粉粒的氣流分選機，其中以氣流載運粉料，同時利用柯安達效應(yīng)以及因此粉料中各種粒料之粒度引起的慣性力的與離心力的差，使得能以良好的效率來分選含有50％或更多的粒度≤20μm粒料的粉料。
本發(fā)明還涉及一種方法，它借助一種利用柯安達效應(yīng)來分選有色樹脂粉料的氣流分選機來生產(chǎn)色粉。具體地說，本發(fā)明涉及這樣一種生產(chǎn)用于靜電影象顯影的方法，其中將此種粉粒分選成具有給定粒度的有色樹脂粒料，同時以氣流載運此有色樹脂粉料，還利用到柯安達效應(yīng)以及因此種粉料中各種粒料之粒度所引起的慣性力的與離心力的差，使得能以良好的效率來分選含有50％或更多的粒度≤20μm的有色樹脂粉料。
業(yè)已提出過用于分選粉料的種種氣流分選機，其中有利用旋轉(zhuǎn)葉片的分選機以及沒有運動部件的分選機，而這類沒有運動部件的分選機則包括固定壁式的離心分選機與慣性分選機。作為利用慣性力的分選機，例如有Loffier，F(xiàn).與K.Maly在“粉料工藝會議”D2(1981)上所公開的并已作為Nittetsu Kogyo所生產(chǎn)之商品出售的肘式噴射分選機，以及例如Okuda，S.與Yasukuni，J.于《粉料工藝國際會議進展》，81，771(1981)提出的作為能在精細粉料范圍進行分選的那種慣性式分選機的分選機。
在附圖7與8中所示的這類氣流分選機中，粉料隨同高速氣流從一噴嘴在分選室32的分選區(qū)中的供料噴管16噴射入分選室內(nèi)。于此分選室中設(shè)有一柯安達組件26，同時引入有橫切供料噴管16噴射出之氣流的氣流，在此，上述粉料由于沿柯安達組件26流動的弧形氣流所產(chǎn)生的離心力作用而分離成一組粗粉、一組中等大小的粉與一組細粉，然后通過各有一構(gòu)成梢部之窄端的分選楔117與118而分選成粗粉組、中等大小粉組與細粉組。
但在這種傳統(tǒng)的分選機101中，分選楔組件124與125保持為穩(wěn)定的，而分選楔117與118的梢部位置可以調(diào)節(jié)以便相應(yīng)地調(diào)節(jié)用于分選的氣流流率，以把分選點(即此粉料被分選成的粒度)調(diào)節(jié)到所需的值。同時探測出且隨后移動到與粉料之重度和給定分選點相對步的上述兩分選楔的梢部位置來進行控制，以保持住給定的流率。這樣一種只控制分選楔117與118的梢部位置的方法，取決于此種楔梢的角度，常會干擾楔梢附近的氣流，因而在某種程度上就不能以良好的精度進行分選，導(dǎo)致本應(yīng)屬于其它粒料組粒度下的粒料夾雜進入到必須具有均勻粒度的粒料組中，甚至當(dāng)著需要改變分選點時，要是去變換分選楔的梢部定位作出恢復(fù)給定流率的控制，也不能沿氣流的方向控制分選楔的定位。結(jié)果不僅需要花費時間來把分選點調(diào)節(jié)到給定值，還使分選精度降低，引起一些需予以解決的問題。特別是在進行分選以產(chǎn)生用于復(fù)印機、印刷機等來顯影靜電影象的色粉時，這樣一些問題更會顯著發(fā)生。
一般地說，要求上述色粉具備多方面的性質(zhì)。色粉的這些性質(zhì)受到它所用原始材料的影響，同時還要受到用來生產(chǎn)色粉之過程的影響。在生產(chǎn)色粉的分選步驟中，要求所分選的色粉料粒組具有清晰的粒度分布，同時還要求以低的成本和良好的效率來穩(wěn)定地生產(chǎn)高質(zhì)量的色粉。
作為色粉中所用的粘接劑樹脂，通常采用具有低熔點、低軟化點與低的玻璃化轉(zhuǎn)變點的樹脂。當(dāng)將含有上述樹脂的有色樹脂粉料引入分選機中進行分選時，這種粉粒常會粘附到或熔融粘附到分選機中的內(nèi)側(cè)。
近年來，作為復(fù)印機中的節(jié)能措施，已普遍采用蠟一類的軟性材料作粘合劑樹脂，以便在即使是于熱定影的條件下也能有較高的定影速度，同時采用具有低的玻璃化轉(zhuǎn)換點的粘合劑樹脂或具有低軟化點的粘合劑樹脂，得以減少定影所需的功率消耗和能在低溫下進行定影。
此外，為了提高復(fù)印機與印刷機中的影象質(zhì)量，色粉粒料已趨向于更加細化。一般，當(dāng)物質(zhì)變得更細，作用于粒狀物質(zhì)間的力也就變得更大，這對于樹脂粒與色粉粒也是如此，這時，隨著粒度的減小，顆粒料就更其顯著地趨向于結(jié)團。
一旦有沖擊力或摩擦力一類外力作用到這種顆粒料的結(jié)團上時，此種顆粒常會熔附到分選機的內(nèi)側(cè)上。特別是這種顆粒常會熔附于分選楔的梢上。在發(fā)生了此類現(xiàn)象時，分選精度就會變差，分選機也不能在一種恒穩(wěn)狀態(tài)下工作而難以在一段長時間內(nèi)穩(wěn)定地獲得高質(zhì)量分選出的粉料。
考慮到上述種種問題，企圖能提供這樣一種氣流分選機，它能夠穩(wěn)定和有效地特別是以良好的精確度來分選色粉一類的有色的精細的樹脂粉料。
本發(fā)明的第一個目的即在于提供一種能解決上述問題的氣流分選機。
本發(fā)明的第二個目的在于提供一種由于精確地設(shè)定了分選點而能以高精確度進行分選的氣流分選機，且此分選機能夠高效率地生產(chǎn)出具有精確粒度分布的粉料。
本發(fā)明的第三個目的在于提供這樣一種氣流分選機，它幾乎不會使顆粒料于分選區(qū)中，也不會造成分選點在分選機中波動，因而能進行穩(wěn)定地分選。
本發(fā)明的第四個目的在于提供一種能在寬范圍內(nèi)改變分選點的氣流分選機。
本發(fā)明的第五個目的在于提供一種能在短時間內(nèi)改變分選點的氣流分選機。
本發(fā)明的第六個目的在于提供一種業(yè)已解決了上述問題的，用來生產(chǎn)顯影靜電影象的色粉的方法。
本發(fā)明的第七個目的在于提供這樣一種生產(chǎn)色粉的方法，它由于精密地設(shè)定了分選點而能高精確度地分選，并能高效率地生產(chǎn)具有精確粒度分布的粉料。
本發(fā)明的第八個目的在于提供這樣一種生產(chǎn)色粉的方法，在分選機中，它幾乎不會有顆粒料熔附并且不會有分選點的波動，同時能進行穩(wěn)定地分選。
本發(fā)明的第九個目的在于提供一種能在寬范圍內(nèi)改變分選點來生產(chǎn)色粉的方法。
本發(fā)明的第十個目的在于提供一種能在短時間內(nèi)改變分選點來生產(chǎn)色粉的方法。
本發(fā)明所提供的氣流分選機包括供料噴管、柯安達組件、分選楔與具有此種分選楔的組件，其中的柯安達組件與分選楔確定一分選區(qū)，而此分選楔組件則裝配成可使其位置能夠改變的方式，以使分選區(qū)的形式可以改變。
本發(fā)明還提供了一種生產(chǎn)色粉的方法，它包括以下步驟將真密度為0.3至1.4g/cm3的有色樹脂粉料供應(yīng)到供料噴管；由通到此供料噴管內(nèi)的氣流來運送有色樹脂粉料；
將有色樹脂粉料引入由柯安達組件與分選機側(cè)壁界定的分選室中；利用柯安達效應(yīng)分選有色樹脂粉料，使之由一批分選楔分離成至少一種粗粉粒組、一種中等大小粉料組和一種細粉料組；以及從上述分選出的中等大小粉料組來生產(chǎn)色粉，其中上述分選楔各裝設(shè)在一分選楔組件上，后者設(shè)置成可改變其位置的方式，并處在一個可滿足下列條件的位置關(guān)系L0＞0，L1＞0，L2＞0，L3＞0；L0＜L1+L2＜nL3上式中，L0表示供料排管噴出口的高度方向的直徑(mm)；L1表示用來將粉料分成中等粒度粉料組與細粉料組的第一分選楔同與它相對設(shè)置的柯安達組件兩相互面對側(cè)間的間距(mm)；L2表示第一分選楔與用來將粉料分成粗粉料組與中等大小粉料組之第二分選楔兩相互面對側(cè)間的間距離(mm)；L3表示第二分選楔與同它固定相對的側(cè)壁的間距(mm)；n表示1或更大的實數(shù)。
本發(fā)明還另外又提供了一種生產(chǎn)色粉的方法，它包括以下步驟將真密度大于1.4g/cm3的有色樹脂粉末供給于供料噴管；由通入供料噴管內(nèi)的氣流運送有色樹脂粉料，將有色樹脂粉料引入柯安達組件與分選機側(cè)壁間界定的分選室中；利用柯安達效應(yīng)分選有色樹脂粉末，借助一批分選楔使之分離成至少一種粗粉粒組、一種中等大小粉料組和一種細粉料組；以及從上述分選出的中等大小粉料組來生產(chǎn)色粉；其中上述分選楔各裝設(shè)在一分選楔組件上，后者按可改變其位置的方式設(shè)置，并處在一個可滿足下列條件的位置關(guān)系上L0＞0，L1＞0，L2＞0，L3＞0；L0＜L3＜L1+L2上式中，L0表示供料噴管排出口在高度方向上的直徑(mm)；L1表示用來將粉料分成中等大小粉料組與細粉料組的第一分選楔同與它相對設(shè)置的柯安達組件兩相互面對側(cè)的間距(mm)；L2表示第一分選楔與用來將粉料分成粗粉料組與中等大小粉料組之第二分選楔同與它固定相對的側(cè)壁的間距(mm)。
下面簡述本發(fā)明的附圖。


圖1是本發(fā)明的氣流分選機的示意性橫剖面圖；圖2是本發(fā)明的氣流分選機的橫剖面透視圖；圖3是本發(fā)明的氣流分選機的局部橫剖面透視圖；圖4闡明圖1的主要部分；圖5闡明圖1的主要部分；圖6示明采用本發(fā)明的氣流分選機實行分選方法的例子；圖7是傳統(tǒng)的氣流分選機的示意性橫剖面圖；圖8是傳統(tǒng)的氣流分選機的橫剖面透視圖；而圖9示明了傳統(tǒng)分選方法的一個例子。
下面描述本發(fā)明的最佳實施例。
在本發(fā)明的氣流分選機中，分選區(qū)的形式可以通過改變具有一分選楔的分選楔組件的組裝位置而改變，因而分選點可在寬范圍內(nèi)迅速改變。隨著分選楔組件的組裝位置改變，分選楔的組裝位置也就改變。與此同時，分選楔的梢便可作轉(zhuǎn)動運動，而得以調(diào)節(jié)分選楔的位置。這樣，分選點便能在寬范圍內(nèi)改變，同時此分選點能以良好的精確度調(diào)節(jié)而不干擾分選楔梢鄰近的氣流。
下面參考附圖較詳細地斜述本發(fā)明。
本發(fā)明的氣流分選機的實施例可以用圖1(剖面圖)以及圖2與3(剖面透視圖)所示這種設(shè)備，作為一個具體例子進行有代表性的說明。
在圖1、2與3中，側(cè)壁22與23構(gòu)成了分選室的一部分，同時，分選楔組件24則有一第一分選楔17，而另一分選楔組件25則有一第二分選楔18。分選楔17與18可分別繞第一軸17a與第二軸18a轉(zhuǎn)動，因而各分選楔的梢部位置可以通過分選楔的轉(zhuǎn)動來改變。各分選楔組件24與25裝配成可使它們所在位置能向右與左方滑動。在它們滑動時，相應(yīng)的刃形分選楔17與18也基本上依相同的方向朝右與左向滑動。分選楔17與18將分選室32的分選區(qū)分成三個，即第一分選區(qū)，用來分離出粒度不大于給定粒度的細粉料組，形成在柯安達組件與第一分選楔之間；第二分選區(qū)，用來分離出具有給定粒度的中等大小粉料組，形成在第一與第二分選楔之間；第三分選區(qū)，用來分離具粒度不小于給定粒度的粗粉料組。
側(cè)壁22的下部設(shè)有噴口在分選室32內(nèi)的一根供料噴管16，沿著此供料噴管下部切線方向的延伸部上則配置一柯安達組件26，形成一向下彎曲的橢圓形弧。分選室32中有一配置了一個向下延伸之刃形進氣楔19的上部組件27，后者在分選室32之上方還設(shè)有通向分選室32的進氣管14與15。進氣管14與15分別設(shè)有包括著例如從門的第一供氣控制裝置20與第二供氣控制裝置21，同時還分別設(shè)有靜壓計28與29。
分選楔17與18以及進氣楔19的定位根據(jù)粉料的種類、待分選出的所供粉料以及所需粒度確定。
在分選室32的底部，對應(yīng)于上述各分選區(qū)設(shè)有三個通向此分選室的排出口11、12與13。這三個排出口11、12與13連接著管道之類的通連裝置，并分別可配置上閥門裝置之類的閘。
供料噴管16包括一平齊的距形管段和一錐形的矩形管段，此平齊矩形管段的內(nèi)徑對錐形矩形管段最窄部分的內(nèi)徑之比，可設(shè)定為從20∶1至1∶1，但為了取得良好的供料速度最好是從10∶1至2∶1。
供料噴管16的后端設(shè)有供料口，從它將粉料供應(yīng)于噴管；噴射空氣供給管31，通過它供給用來輸送粉料的空氣。
在具備有上述結(jié)構(gòu)的多分部式分選區(qū)所進行的分選工作，例如可依下述方式進行。分選室的內(nèi)部通過上述排出口11、12與13中的至少一個抽空。粉料經(jīng)通入分選室32的供料噴管16以高速噴入此室中，利用來自噴射空氣供給管31的高壓氣流和由于抽空結(jié)果流入供料噴管16內(nèi)的氣流，而達到了從50m/sel至300m/sel的流速。
供應(yīng)到分選室中之粉料粒，由于柯安達組件26的柯安達效應(yīng)的作用以及同時流入室中的空氣一類氣體的作用，在運動中描繪出曲線軌跡30a、30b與30c，并按照各種粒料的粒度與慣性力依下述方式被分級選制較大的粒料(粗粒料)被分選到氣流外側(cè)即分選楔18外側(cè)的第一分部中；給定的中等大小的粒料被分選到為分選楔18與17所界定的第二分部中；而較小的粒料則分選到分選楔17內(nèi)側(cè)的第三分部中。這樣分選出的較大粒料、中等粒度的粒料與較小的粒料即分別從排出口11、12與13排出。
在本實施例的粉料分選中，分選點主要取決于分選楔17與18相對于柯安達組件26左端(即粉料噴射出而進入分選室32的那一端)的梢部位置。此分選點還受到從供料噴管16噴出的分選氣流或粉料流速的影響。
在本發(fā)明的氣流分選機中，當(dāng)把粉料引入分選室32中時，此種粉料即按照粉料中的粒料粒度而分散成粒料流。這樣，分選楔便依沿著流線的方向移動，然后將分選楔的梢部位置固定下來，使之能固定到給定的分選點上。在分選楔17與18移動時，它們是同時隨著分選楔組件24與25的移動而移動的，因而分選楔可以沿粒料流順著柯安達組件飛駛的方向移動。
在本發(fā)明的氣流分選機中，第一與第二分選楔可旋轉(zhuǎn)地分別支承于第一與第二軸上，第一軸與柯安達組件間的距離是可變的，第一軸與第二軸之間的距離也是可變的，同時第二軸與它面對的分選機側(cè)壁間的距離仍然是可變的。
具體地說，如圖4所示，例如以柯安達組件26的對應(yīng)于供料噴管16之噴口16a梢部下部的位置O為中心，而分選楔172梢部與柯安達26之壁面間的距離L4則能夠，通過使分選楔組件24沿一鎖定件33進行右與左向的移動致分選楔17沿一鎖定件34向右與向左移動，同時通過使分選楔17的梢部繞軸17a轉(zhuǎn)動，而加以調(diào)節(jié)。類似地，分選楔18之梢部與柯安達組件26之壁面間的距離L5則能夠，通過使分選楔組件25沿一鎖定件35進行右與左向的運動致分選楔18沿一鎖定件36向右與向左移動，同時通過使分選楔18繞軸18a轉(zhuǎn)動，而加以調(diào)節(jié)。隨著分選楔組件21和/或分選楔25的組裝位置變化，分選室中的分選區(qū)形式也變化。這樣就能容易地并且可在廣范圍內(nèi)調(diào)節(jié)分選點。
于是可以防止分選楔梢部造成的對氣流的干擾，同時通過調(diào)節(jié)經(jīng)排出管11a、12a與13a(圖6)抽空所產(chǎn)生之吸氣流的流率，可以提高粒料的飛駛速度而進一步改進分選區(qū)中粉料的布散。這樣，不僅能在即使處于高的粉料濃度下可獲得良好的分選精度，同時還能防止降低產(chǎn)物的產(chǎn)率，而且還能在相同的粉料濃度下實現(xiàn)更佳的分選精度和提高產(chǎn)物的產(chǎn)率。
進氣楔19之梢部與柯安達組件26之壁面間的距離L6可以通過使此梢部繞軸19a轉(zhuǎn)動來調(diào)節(jié)。這樣，通過控制自進氣管14與15流入之空氣或氣體的流率與流速，便可以進一步調(diào)節(jié)分選點。
在為了生產(chǎn)色粉而對有色樹脂粉料進行分選時，圖5中所示的L0、L1、L2、L3、L4、L5與L6最好按下述要求調(diào)節(jié)。
于圖5中，將柯安達組件中的與供料噴管16之噴口16a梢部的下部相對應(yīng)的一個位置。O設(shè)定為中心，通過使第一分選楔組件24沿鎖定件33朝右與左移動致第一分選楔17沿定位件34右移與左移，同時通過使第一分選楔17的梢部繞第一軸17a運動，就可以調(diào)節(jié)第一分選楔17梢部與柯安達組件26之壁面間的距離L4以及第一分選楔17之側(cè)面與柯安達組件26之壁面間的距離L1。
類似地，通過使第二分選楔組件25沿定位件35作右與左向移動致第二分選楔沿定位件36右移與左移，同時通過使第二分選楔18之梢部繞第二軸18a轉(zhuǎn)動，就能夠調(diào)節(jié)第二分選楔18之梢部與柯安達組件26之壁面間的距離L5以及第一分選楔17之側(cè)面與第二分選楔18之側(cè)面間的距離L2，或是第二分選楔18之側(cè)面與側(cè)壁23之間的距離L3。這就是說，隨著第一分選楔組件24和/或第二分選楔組件25的組裝位置變化，分選室中之分選區(qū)的形式也變化。這樣，就能夠容易地和在廣范圍內(nèi)調(diào)節(jié)分選點。
于是可以防止分選楔梢部造成的對氣流的干擾，同時通過調(diào)節(jié)經(jīng)排出管11a、12a與13a抽空所產(chǎn)生之吸氣流的流率，可以提高粒料的飛駛速度而進一步改進分選室與分選區(qū)中細粉碎之粉料的散布。這樣，不僅能夠即使是在高的粉料濃度下來實現(xiàn)良好的分選精度，并能防止降低產(chǎn)物的產(chǎn)率、而且還能在相同的粉料濃度下取得更佳的分選精度和提高產(chǎn)物的產(chǎn)率。
通過使進氣楔19的梢部繞軸19a轉(zhuǎn)動，可以調(diào)節(jié)進氣楔19之梢部與柯安達組件26之壁面間的距離。這樣，通過控制從進氣管14與15流入之空氣或氣體的流率與流速，便可進一步調(diào)節(jié)分選點。
上述的各組裝定的距離要根據(jù)已粉末化材料的性質(zhì)適當(dāng)?shù)卮_定。當(dāng)細粉化的產(chǎn)物具有從0.3至1.4g/cm2的真密度時，這種定位關(guān)系必須滿足下述條件L0＜L1+L2＜nL3(n是1或更大的實數(shù))而當(dāng)此真密度＞1.4g/cm3，則須滿足L0＜L3＜L1+L2在上述定位關(guān)系得以滿足時，就能高效地獲取到具有清晰粒度分布的產(chǎn)物(中等大小的粉料)。
具體地說，為了能以良好的效率于長時間內(nèi)去分選所含粒度≤20μm之粒料達50％或更多的粉料時，最好是使L0為2-10mm，L1為10-150mm，L2為10-150mm，L3為10-150mm，L4為5-70mm，L5為15-160mm，L6為10-100mm，而n為0.5-3。
本發(fā)明的氣流分選系統(tǒng)通常用作一單元系統(tǒng)的組成單元，在此系統(tǒng)中的有關(guān)設(shè)備經(jīng)管通之類通連裝置連接。此種單元系統(tǒng)的一個最優(yōu)例子示明于圖6中，其中有一個三分部分選機1(如同圖1與2中所示的分選機)、一個連續(xù)供料機2、一個振動供料機3、以及三個捕收旋流流器4、5與6，它們都通過通連裝置接連。
在上述單元系統(tǒng)中，粉料經(jīng)適當(dāng)裝置送入連續(xù)供料機2，然后從振動供料機3通過前述供料噴管16引入到此三分部分選機1中。此粉料在引入時是在50-300m/sec的流速下供給于三分部分選機1的。此三分部分選機1通常的大小為(10-50cm)×(10-50cm)，以使粉料能按0.1至0.01秒或更短的時間間歇式地分選成為三個或更多個的粒料組。然后再由三分部分選機1分選成較大的粒料組(粗粒料)、給定的中等大小的粒料組和較小的粒料組。之后，較大的粒料組通過排出導(dǎo)管11a送至并收入捕收旋流器6中。中等大小粒料組經(jīng)排出管12a排出到此分選機之外，收集到捕收旋流器5中。較小的粒料組經(jīng)排出管13a排出到分選機之外而收集于捕收旋流器4中。捕收旋流器4、5與6還起到抽吸裝置作用，用來使粉料通過供料噴管16而由吸力供給于分選室。
本發(fā)明的氣流分選機對于分選用在電照相成象中的色粉或色粉用的有色樹脂粉料特別有效。尤其有效于分選這種色粉，此種色粉組成中含有低熔點、低軟化點與低的玻璃化轉(zhuǎn)變點的粘接劑樹脂。要是采用了這類樹脂的色粉組成被送進到通常的分選機中，粒料常會熔附到分選楔的梢部，而一旦熔附上后，分選點就會偏離合適的值。在上述情況下要是通過抽空方法來調(diào)節(jié)流率，就難以獲得這種粉料所需的粒度分布，導(dǎo)致分選效率顯著下降。此外，因熔附而生成的物質(zhì)會混入已分選的粉料中，而很難獲得高質(zhì)量的產(chǎn)物。
在本發(fā)明的分選機中，當(dāng)分選楔17與18發(fā)生了位移時，它們的位移同時也伴隨著分選楔組件24與25的位移，使得分選楔順粒料流沿柯安達組件26飛駛的方向移動，這樣，此種抽吸流的流率就能通過用作吸抽裝置的排出管11a、12a與13a調(diào)節(jié)。于是粒料的飛駛速度就能增大而進一步改善粉料在分選區(qū)中的分布，從而可以提高分選的產(chǎn)率，同時能防止粒料粘附到分選梢的稍部，而可以有效地進行高精度的分選。
本發(fā)明的分選機對于具有較小粒度的粉料尤其有效，能較理想地用于分選重量平均粒度≤10μm的粉料，且能更為理想地用來分選重量平均粒度≤8μm的粉料。
構(gòu)成這類色粉的料粒最好要包含至少一種非磁性著色劑和/或一種磁性材料以及一種粘接劑樹脂，這種粘接劑樹脂可有從45℃至80℃的，而考慮到熱定影性能與抗粘著性能，最好要有從50℃至75℃的玻璃化轉(zhuǎn)變點。最合適的粘接劑樹脂可以包括苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚酯樹脂以及它們的任何形式的混合物。
此時，當(dāng)著色劑是碳黑或酞花菁一類非磁性著色劑時，這樣的著色劑按粘接劑樹脂的重量為100份計，理想上可混入的量為0.5至20份(重量)，而最好是1至15份(重量)。
當(dāng)著色劑為磁鐵礦石或磁性鐵氧體時，按粘合劑樹脂為100份重量計，這類磁性材料理想上可混入的量為20至200份(重量)，而最好是20至150份(重量)。
構(gòu)成色粉料粒的有色樹脂料?？梢酝ㄟ^熔化捏合與粉化方法制備，或可以通過乳劑聚合或懸浮聚合方法制備。
在本發(fā)明的分選機中，各分選楔的方向與楔梢的位置可以通過用作交換裝置的步進馬達來改變，而楔梢的位置可以借助用作探測裝置的電位計探測。用來控制以上這些裝置的控制裝置可以控制分選楔的位置，而且可使流率的控制自動化。這樣，由于可在短時間內(nèi)和更精確地獲得所需的分選點，就會更為理想。
如上所述，本發(fā)明的氣流分選機能夠滿意地防止粒料熔附到分選楔的梢上和使分選流不在分選楔的梢部受到干擾，從而能根據(jù)不同粉料的重量度和分選流的條件獲得精確的分選點，并能在設(shè)備連續(xù)運轉(zhuǎn)時不造成分選點偏離條件下來提高分選產(chǎn)率。
下面示明分選用于色粉生產(chǎn)的有色樹脂粉料來實際獲取產(chǎn)品(色粉)的若干例子。
例1苯乙烯/丙烯酸丁酯/二乙烯基苯共聚物(單體聚合重量比80.0/19.0/1.0；重量平均分子量350000；玻璃化轉(zhuǎn)變點約55℃)100份磁性氧化鐵(平均粒度0.18μm) 100份低分子量乙烯/丙烯共聚物4份(按重量計)上述材料用Henschel混合機(FM-75型、Mitsui Miike工程公司制造)均勻混合，然后用調(diào)節(jié)到150℃的雙螺旋捏和機(PM-30型，Igegai公司制造)捏和。將此已捏和的產(chǎn)物冷卻，然后用錘式破碎機破碎成≤1mm的產(chǎn)物。再用沖擊型空氣粉碎機粉碎此已破碎產(chǎn)物，獲得一種重量平均粒度為7.0μm的有色樹脂粉料，后者具有1.73g/cm3的真密度。
在圖6所示的分選系統(tǒng)中，將內(nèi)上述方式獲得的有色樹脂粉料引入到圖1與5所示的多分部式分選機中，其間要通過供料機2、振動供料機3以及供料管16，利用柯安達效應(yīng)，按35.0kg/hr的流率，將此種粉料分成粗的、中等大小的與細的三種粉料組。
上述粉料，是通過分別與排出口11、12與13通連的捕收旋流器4、5與6的吸抽作用來抽空此系統(tǒng)內(nèi)部所產(chǎn)生的抽力，同時利用噴射噴管31所供給的壓縮空氣，而引入的。
為了改變分選區(qū)的形式，按以下所示設(shè)定了圖5中所示的各個定位距離來進行分選。L06mm(供料噴管排出孔口16a高度方向上的直徑)；L132mm(分選楔17與柯安達組件26兩者相互面對之側(cè)壁間的距離)；L233mm(分選楔17分選楔18兩者相互面對之側(cè)壁間間的距離)；L339mm(分選楔18與側(cè)壁23之表面相互面對側(cè)間的距離)；L414mm(分選楔17的梢與柯安達組件26側(cè)面間的距離)；L533mm(分選楔18的梢與柯安達組件26側(cè)面間的距離)；L625mm(進氣楔19的梢與柯安達組件26側(cè)面間的距離)；R14mm(柯安達組件之弧形部的半徑)。
按上述方式引入的粉料于0.1秒或更短的時間內(nèi)立即受到分選。分選出的中等大小的粉料組具有重量平均粒度為6.85μm的清晰的粒度分布(按粒料總量計含有24％的粒度≤4.0μm的粒料，按料體積計含有100％的粒度≤10.08μm的粒料)，而所得到的這種中等大小粉料組的分選產(chǎn)率(最終所得之中等大小粉料對所送入之粉碎料總重的百分比)為89％。
用測微計Accapyc 1330(島津公司制造)作為測量裝置，稱重了5g有色樹脂粉料來測定其真密度。
可以用多種方法來測量此種色粉的粒度分布。本發(fā)明中是用下述裝置進行這一測量的。
采用Coalter計數(shù)器TA-II或Coulter多分級機(CoalterMultisizer)II(Coulter電子公司制造)作為測量裝置。用一級氯化鈉制備了約含1％NaCl的水溶液作為電解液。例如可以采用商品名為Isoton R-II，可用Coulter科技(日本)公司購得的一種。在100至150ml的上述水質(zhì)電解液中添加上最好是0.1至5ml的烷基苯磺酸的表面活性劑來作為分散劑，再添加上2至20mg的待測試樣。將這種已有試樣懸浮于其中的電解液置于一超聲分散機中進行了約1至3分鐘的分散處理。借助上述測量裝置，采用100μm孔經(jīng)作為此裝置來計算這種色粉料粒的體積分布與數(shù)量分布的孔經(jīng)，以測量此種色粉料粒的體積與數(shù)量。然后據(jù)求得的色粉料粒的體積分布測出此色粉的以重量為基礎(chǔ)的重量平均粒度。
例2至例4將借助沖擊型空氣粉碎機所粉碎的用于例1中來生產(chǎn)色粉的相同破碎材料，采用前述相同的單元系統(tǒng)來進行分選，只是有關(guān)的定位距離參照表1所示。
如表2與3所示，所有具有清晰粒度分布的中間大小的材料組都能以良好的效率取得，而且這樣得到的各個中等大小的粉料組具有用作色粉的良好性能。
表1粉碎的材料 在分選區(qū)中的定位距離(mm)(1)(2) (3) L0L1L2L3L4L5L6R(μm) (g/cm3) (kg/h)例17.01.73 35.0 6 32 33 39 14 33 25 1426.31.73 31.0 6 33 32 39 16 33 25 1435.51.73 25.0 6 30 34 39 13 32 25 1445.51.73 25.0 6 34 30 39 16 33 25 14(1)重量平均粒度(2)真密度(3)向分選機內(nèi)的供料率表2中等大小粉料組粒度分布具備如下粒度的料粒重量平均粒度 400μm10.08μm分選產(chǎn)率(μm) (％，總量)(％，體積)(％)例16.8524 1.0 8925.9 30 0.2 89
表3中等大小粉料組粒度分布重量 具備以下料度的料粒平均粒度 3.17μm 8.00μm分選產(chǎn)率(μm) (％，重量) (％，體積) (％)例3 5.229 2.6844 5.418 1.979例5與例6不飽和聚酯樹脂(玻璃化轉(zhuǎn)變點約55℃) 100份銅酞菁顏料(C.I.顏料藍15) 4.5份電荷控制劑 4.0份(按重量計)將上述原料用與例1中相同的Henschel混合機澈庇混合，然后用同于例1中的雙螺旋捏和機在溫度調(diào)節(jié)到100℃時捏合。將獲得的已捏和產(chǎn)物冷卻，再用錘式破碎機破碎成≤1mm的產(chǎn)物。復(fù)用沖擊型空氣粉碎機粉碎此已破碎的產(chǎn)物，獲得一種重量平均粒度為6.6μm(例5)的有色樹脂粉料，其真密度則為1.08g/cm3。
用例1中相同的單元系統(tǒng)分選此獲得的有色樹脂粉料，只是分選是在表4所示的條件下進行。
上述破碎的產(chǎn)物是用沖擊型粉碎機粉碎，還獲得了一種重量平均粒度為5.5μm(例6)的有色樹脂粉料，然后在表4所示條件下進行分選。
如表5與表6所示，上述各種中等大小的粉料組都具有清晰的粒度分布并且是在良好的效率下取得的，同時，這樣獲得的中等大小粉料組具有用作色粉的良好性能。
表4在分選區(qū)的定位距離(mm)已粉碎的材料(1) (2) (3) L0L1L2L3L4L5L6R(μm) (g/cm3) (kg/h)56.6 1.0831.0 6 28 17 35 16 30 25 865.5 1.0824.0 9 26 17 39 16 29 25 8(1)重量平均粒度(2)真密度(3)向分選機內(nèi)的供料率表5中等大小粉料組粒度分布具備以下粒度的粒料重量平均粒度400μm10.08μm分選產(chǎn)率(μm)(總量，％)(體積，％)(％)例 5 5.8523 1.086
表6中等大小粉料組，粒度分布具備以下粒度的粒料重量平均粒度 3.17μm 8.00μm分選產(chǎn)率(μm)(總量，％)(體積，％)(％)例 65.7 10 1.9 75
比較例1至3采用與例1中相同的色粉原料，用沖擊型空氣粉碎機將已破碎之產(chǎn)物粉碎，獲得一種重量平均粒度為6.9μm的粉碎料(比較例1)和一種重量平均粒度為5.5μm的粉碎料(比較例2)。
將此種色粉原料用例5中的置換而獲得一種重量平均粒度為6.5μm的粉碎料(比較例2)。
用圖7與圖8中所示的多分部分選機，按圖9中給出的流程圖對以上所得的各種粉碎料分別進行了分選。
這些粉碎料的分選是在表7所示的條件下進行，而由此種分選所獲得的中等大小粉料組的粒度分布等等則示明于表8至10中。
表7在分選區(qū)內(nèi)的定位距離(mm)已粉碎的材料(1)(2) (3) L0L1L2L3L4L5L6R(μm) (g/cm3) (kg/h)比較例1 6.9 1.7330.0 6 302555172925142 5.5 1.7325.0 6 302555142925143 6.5 1.0831.0 6 30255514252514(1)重量平均粒度(2)真密度(3)向分選機內(nèi)的供料率。
表8中等大小粉料細粒度分布具備以下粒度的料粒重量平均粒度 400μm 10.08μm分選產(chǎn)率(μm)(總量，％)(體積，％)(％)比較例16.9 28 2.0 75表9中等大小粉料組粒度分布具備以下粒度的粒料of重量平均粒度 3.17μm 8.00μm 分選產(chǎn)率(μm) (總量，％) (體積，％) (％)比較例2 5.1 412.065
表10中等大小粉料組粒度分布具備如下粒度的粒料重量平均粒度 400μm 10.08μm 分選產(chǎn)率(μm) (總量，％)(體積，％)(％)35.9 35 2.8 75如上所述，在本發(fā)明的氣流分選機中調(diào)節(jié)L0、L1、L2、L3、L4、L5與L6，就能良好地防止粒料熔附到分選楔的梢部上，同時良好地防止了粒料熔附到分選楔的梢部上，同時良好地防止了分選流在分選楔的梢部上受到干擾，并依據(jù)不同粉料的重度以及分選流的狀態(tài)而獲得精確的分選點，同時能在相應(yīng)設(shè)備連續(xù)運轉(zhuǎn)的條件下不使分選點偏離來提高分選產(chǎn)率。本發(fā)明對于分選出重量平均粒度為10μm或更小的用于色粉的已粉碎原料尤其有效。
權(quán)利要求
1.一種氣流分選機，它包括供料噴管、柯安達組件、分選楔以及一種具有此種分選楔的分選楔組件，其中此柯安達組件與分選楔界定出一個分選區(qū)，而所說分選楔組件則組裝成可使其所在位置能夠變化的方式，而得以改變此分選區(qū)的形式。
2.如權(quán)利要求1所述的氣流分選機，其特征在于設(shè)置有多個上述的分選楔，同時在一個分選楔與另一個分選楔之間形成有另一分選區(qū)。
3.如權(quán)利要求2所述的氣流分選機，其特征在于在一個分選楔和一個與之面對的分選楔側(cè)壁之間2形成有一個分選區(qū)。
4.如權(quán)利要求2所述的氣流分選機，其特征在于上述各分選楔均設(shè)在一分選楔組件上，并能隨分選楔組件的移動而同時移動。
5.如權(quán)利要求2所述的氣流分選機，其特征在于所說分選楔包括第一與第二分選楔；在柯安達組件與第一分選楔間形成有一個用來分離出粒度不大于預(yù)定粒度的細粉料組的分選區(qū)；在第一分選楔與第二分選楔間形成有一個用來分離出具有預(yù)定粒度的中等大小粉料組的分選區(qū)；而在第二分選楔與一同它相對的分選機側(cè)壁之間形成有一個用來分離出具有粒度不小于預(yù)定粒度的粗粉料組。
6.如權(quán)利要求1所述的氣流分選機，其特征在于所說分選楔組件具有可讓其梢部轉(zhuǎn)動的分選楔。
7.如權(quán)利要求4所述的氣流分選機，其特征在于設(shè)置有多個前述的分選楔組件，而每個分選楔組所具有的分選楔可讓其梢部轉(zhuǎn)動。
8.如權(quán)利要求1所述的氣流分選機，其特征在于所述柯安達組件設(shè)置成與所述供料噴管相接觸，而在柯安達組件與同它相對的分選機側(cè)壁之間設(shè)有一分選室，用來將供料噴管噴射出的粉料分選成具有預(yù)定粒度的粒料組以及具有粒度不同于預(yù)定粒度之一或多個粒料組。
9.如權(quán)利要求4所述的氣流分選機，其特征在于所說的分選楔組裝成這樣的方式，使它們的各自的位置關(guān)系能由一鎖定件控制成為，可讓各個分選楔按照與各分選楔組件移動的相同方向或基本相同的方向移動。
10.如權(quán)利要求5所述的氣流分選機，其特征在于所說的第一與第二分選楔分別支承在一個第一與第二支上而得以轉(zhuǎn)動；而支承第一分選楔的第一軸與柯安達組件間的距離是可變的，支承第二分選楔的第二軸與第二分選楔間的距離是可變的，同時此第二軸與前述側(cè)壁間的距離也是可變的。
11.一種用于生產(chǎn)色粉的方法，它包括下述步驟將真密度為0.3至1.4g/cm3的一種彩色樹脂粉料供給于一供料噴管中；由通入此供料噴管內(nèi)的空氣流來運送此有色樹脂粉料；將此有色樹脂粉料引入一由一柯安達組件與分選機側(cè)壁所界定的分選室內(nèi)；利用柯安達效應(yīng)對此有色樹脂粉末進行分選，借助幾個分選楔將其分離成至少一種粗粉料組、一中等大小的粉料組以及一細粉料組；以及從上述中等大小粉料組來生產(chǎn)色粉；其中上述各分選楔均設(shè)在一種組裝成所在位置可以變化的分選楔組件上，而且其位置關(guān)系應(yīng)滿足下述條件L0＞0，L1＞0，L2＞0，L3＞0；L0＜L1+L2＜nL3式中的L0表示供料噴管噴出口在高度方向上的直徑(mm)；L1表示將粉料分成中等大小粉料組與細粉料組的第一分選楔與同它相對配置的柯安達組件相互面對側(cè)間的距離(mm)；L2表示第一分選楔與將粉料分成粗粉料組與中等大小粉料組的第二分選楔相互面對側(cè)間的距離(mm)；L3表示第二分選楔與同它固定相對之側(cè)壁相互面對側(cè)間的距離；而n表示1或大于1的一個實數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于上述的細粉料組是分離到一個形成在第一分選楔與柯安達組件之間的分選區(qū)中；上述的中等大小粉料組是分離到一個形成在第一分選楔與第二分選楔之間所形成的分選區(qū)中；而上述的粗粉料組是分離到一個形成在第二分選楔與同它相對之側(cè)壁間的分選區(qū)中。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所說的第一分選楔是可旋轉(zhuǎn)地支承在一根第一軸上，所說的第二分選楔是可旋轉(zhuǎn)地支承在一根第二軸上；而所說細粉料組的粒料的粒度則可以通過改變此第一軸與柯安達組件間的距離來改變。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所說的中間大小粉料組的粒料的粒度可以通過改變此第一軸與第二軸間的距離來改變。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所說的粗粉料組的粒料的粒度可以通過改變第二軸與同它相對之側(cè)壁間的距離來改變。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于L0是2至10mm，L1是10至150mm，L2是10至150mm，L3是10至150mm，L4是5至70mm，L5是15至160mm，L6是10至100mm，而n是0.5至3。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所說的有色樹脂粉料包括含有一種非磁性著色劑有的有色樹脂粒料和一種粘合劑樹脂。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所說的著色劑按此粘合劑樹脂為100份(重量)計含有0.5至20份(重量)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于所說的粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點是從45℃至80℃。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所說的粘合劑樹脂是由選自苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物與聚酯樹脂這組材料中之一及它們?nèi)我鈽?gòu)成的混合物所形成。
21.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所說有的有色樹脂粉料按粒料總量計含有不少于50％的粒度為20μm或更小的粒料。
22.一種用來生產(chǎn)色粉的方法，它包括以下步驟將真密度大于1.4g/cm3的有色樹脂粉料供給于一供料噴管；由通入此供料噴管內(nèi)的空氣流來輸送該有色樹脂粉料；將有色樹脂粉料引入一柯安達組件與分選機側(cè)壁之間所界定的分選室內(nèi)；利用柯安達效應(yīng)對此有色樹脂粉料進行分選，借助幾個分選楔把它分離成為至少一種粗粉料組、一種中等大小粉料組以及一種細粉料組；同時由這樣分離中的中等大小粉料組來生產(chǎn)色粉；特征在于上述各分選楔均設(shè)在一種組裝成所在位置可以變化的分選楔組件上，而且其位置關(guān)系應(yīng)滿足下述條件L0＞0，L1＞0，L2＞0，L3＞0；L0＜L3＜L1+L2式中的L0表示供料噴管噴出口在高度方向上的直徑(mm)；L1表示將粉料分成中等大小粉料組與細粉料組的第一分選楔與同它相對配置的柯安達組件相互面對側(cè)間的距離(mm)；L2表示第一分選楔與將粉料分成粗粉料組與中等大小粉料組的第二分選楔相互面對側(cè)間的距離(mm)；而L3表示第二分選楔與同它固定相對之側(cè)壁相互面對側(cè)間的距離。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于所說的細粉料組是分離到一個形成在第一分選楔與柯安達組件之間的分選區(qū)中；上述的中等大小粉料組是分離到一個形成在第一分選楔與第二分選楔之間所形成的分選區(qū)中；而上述的粗粉料組是分離到一個形成在第二分選楔與同它相同之側(cè)壁間的分選區(qū)中。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于所說的第一分選楔是可旋轉(zhuǎn)地支承在一根第一軸上，所說的第二分選楔是可旋轉(zhuǎn)地支承在一根第二軸上；而所說細粉料組的粒料的粒度則以通過改變此第一軸與柯安達組件間的距離來改變。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于所說的中等大小粉料組的粒料的粒度是通過改變此第一軸與第二軸間的距離來改變。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于所說粗粉料組的粒料的粒度是通過改變此第二軸與同它相對之側(cè)壁間的距離來改變。
27.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于L0是2至10mm；L1是10至150mm；L2是10至150mm；L3是10至150mm，L4是5至70nm；L5是15至160mm；而L6是10至100mm。
28.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于所說的有色樹脂粉料包括含有一種磁性材料的磁性樹脂粒料和一種粘合劑樹脂。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于所說的磁性材料含量以粘合劑樹脂為100份的重量計為20份至200份(重量)。
30.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于所說粘合劑樹脂具有一從45℃至80℃的玻璃化轉(zhuǎn)變點。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于所說粘合劑樹脂是由選自苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物與聚酯樹脂這組材料中之一及它們?nèi)我鈽?gòu)成的混合物所形成。
32.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于所說的有色樹脂粉料按粒料總量計含有不少于50％的粒度為20μm或更小的粒料。
全文摘要
一種氣流分選機，它具有一供料噴管、一柯安達組件、一分選楔與一帶有此分選楔的分選楔組件。此柯安達組件與分選楔界定出一分選區(qū)，而此分選楔組件則組裝成這樣的方式，以使其所定位置關(guān)系得是以改變而來改變上述分選區(qū)的形式。
文檔編號B07B7/086GK1119967SQ9510146
公開日1996年4月10日 申請日期1995年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月25日
發(fā)明者三村聰, 神田仁志, 加藤政吉, 五箇洋子, 辻善則 申請人:佳能株式會社