二酸化チタンの 高速分散

アプリケーションリポート
ミキシング における
工程ごとの ソリューション
化学薬品
概 要
二酸化チタンの
プロセス
高速分散
課 題
ソリューション
メリット
ハイシアミキサー 乳化／分散／混合
化学
二酸化チタンの高速分散
二酸化チタン(TiO2)は化学的に不活性できわめて不透明性と白色度が高く、この特性のた
め、さまざまな産業において広く使用されています。
産業 用途
セラミック 着色料、光滑剤の材料
化粧品 日焼け止め
塗 料 水彩絵具、エナメル塗料、
エマルジョン、光沢剤、外装など
紙 紙充填剤やコーティング
医薬品 錠剤コーティング
繊 維 つや消し添加剤、増白剤
表１：二酸化チタンの使用例
プロセス
二酸化チタンは一般的に粉体で流通していますが、油や水相に分散した形態の場合もあ
ります。使用用途はさまざまあり、それに応じてプロセスも異なりますが、工程条件は
基本的に共通します:
• 二酸化チタン(TiO2)は通常粉体で、たいていの場合はさらなる細粒化(粉砕)が不要
• 不透明度や光沢性を最大限に引き出すため、TiO2を十分に分散させ、製品中に均一に
する必要がある
• 発塵・溶剤放出を最小限に抑えなければいけない
課題
従来のミキサーやアジテーターでは下のような課題が生じる可能性があります:
•
•
•
•
•
•
水、溶剤、ワニスや他の溶液に加えたときに粒子が再凝集しやすい
従来のミキサーでは凝集体を効果的に分解できない
均一に分散するには長時間の混合が必要
長時間のプロセスは溶剤放出につながる
従来の設備では洗浄がしにくい
粉体は定量ずつ投入するように制御しなければならず、時間がかかると同時に発塵が
増える
ソリューション
シルバーソンミキサーの高速回転、高剪断によってこれらの課題に対処することができ
ます。
ワークヘッドの働きでTiO2粒子を液中にすばやく分散し、短縮された工程時間でより均
一な製品に仕上げます。
タンク内でバッチ型ミキサーを使用することもできますし、下図のように循環システム
の既存のプロセスにシルバーソン インラインミキサーを組み込んで使用することもできま
す。
1.タンクに水や
他の溶液を入れて
インラインミキサー
を始動する
タンク内を均一に保つ
ためのアジテーター
5.TiO2が液中に完全に
分散されて
インラインミキサーの
セルフポンプ効果で
タンク内に戻される
2.液が循環し始め
たらTiO2を
タンクに加える
3.粉体と液体の
インラインミキサー
もしくはマルチシア
ミルに引き込まれる
4.粒子は各ローターとステーターのクリアランス
で粉砕されて段階的に粒子径が小さくなり
凝集体が分解される
メリット
• TiO2を水相もしくは有機溶剤にすばやく投入することができるため、発塵を抑えるこ
とが可能
• ワークヘッド内のローター/ステーターの高剪断作用によって硬い凝集体をも分解する
することが可能
• 密閉型のシステムでのプロセスが可能で、溶剤放出を抑えることができる
• エネルギー効率が良く経済的
• 大幅に短縮された時間で均一な分散ができ、機械の摩耗を最低限に抑え、メンテナン
ス作業や部品交換を最小限にできる
処理量、配合、原材料、最終製品の粘度に応じて、各工程条件に最も適したシルバーソ
ンミキサーを選択します。(詳細は次頁参照)
化学
バッチ型 ハイシアミキサー
• 1,800リットル程度までのバッチに対応
• 移動式フロアスタンドに設置可能
• 溶剤放出/発塵を最小限に抑える密閉型ユニッ
トあり
インライン型 ハイシアミキサー
•
•
•
•
•
空気の混入を防ぐためパイプの
排出口は液面よりも下に設定
大きな処理量に対応
空気の混入がない
既存の設備への取り付けが容易
セルフポンプ効果
タンク内容物の入れ替えが可能
タンク内を均一
に保つための
アジテーター
シルバーソン
インライン
ミキサー
マルチシア・マルチステージ インライン型ミキサー
インライン型ミキサーに加えてさらなるメリット:
ローターの構造
• 硬い顔料や染料を分散するための特別設計
• 連続する同軸ローターとステーターによって
内側のローターによ
って材料がまず混
合され、溶液を
押す役割を
果たす
強力な剪断がかけられ、従来のミル(粉砕)工
程を省くことが可能
• 従来のミル工程が必要な場合でも、インライ
ンミキサーのマルチシア・マルチステージの
効果によってミルがさらに効率的に作用し、
ミル工程を短縮することが可能
3 4組の同軸
ローター歯
が強力な剪
断作用を作
り出す
フラッシュブレンド
パウダーフィード
ホッパー
• 大きな処理量に最適
• 大量の粉体をすばやく投入し液中に取り込む
•
•
•
•
ことが可能
空気の混入が少ない
洗浄が容易
操作が容易
自動化が容易
溶液吐出口
液体流入
遠心ポンプ
ベンチュリー管
インライン
ミキサー
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Issue No. 21CA2
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