JPH0368840A - 物質の粒子サイズの分布を決定する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、一般に物質の粒子サイズの分布を決定するた
めの方法と装置に向けられ、そして特に、細断された発
泡ポリスチレンの如く、軽量発泡ポリマーの粒子サイズ
の分布を決定するための方法と装置に関する。

本発明を要約すれば、細断された発泡ポリスチレンの如
く軽量発泡ポリマーの粒子サイズ分布を決定するための
方法と装置が、開示される。サイズを取られる物質は、
初期的に、ガス供給と連通ずる室において包含される。

ガス供給は、下方ドラフトと撹拌により、複数のふるい
を通して物質を駆り立てる。

鋼構造の構築中、無機物質の厚い被覆が、一般に金属構
造要素に適用され、耐火性、改良外観と防音性を含む多
数の目的を遠戚する。幾つかの形式の定式化が、多様な
技術を用いて多午間にわたってこれらの目的のために適
用されたが、成功的なシステムは、本質的に、焼き石膏
、剥離されたヒル石の如く軽量無機集塊物質、高湿性バ
ルキング・セルロース繊維とガラス繊維の如く繊維物質
の混合物、及び空気連行剤を含む、硬化性水性混合物を
鋼表面に噴霧することに存する。この形式の組成は、最
も望ましい応用技術、即ち、水性混合物をポンプで揚げ
、かつそれを一つの層において鋼に直接に噴霧する技術
と共に、米国特許第３．７１９．５７３号と第３．８３
９．０５９号においてブラッグ（Ｂ　ｒａｇｇ）によっ
て記載される。

しかし、ヒル石は、天然に生ずる鉱物であり、品質、堅
さと一様性における変動にさらされる。

さらに、ヒル石鉱物は、使用の前に非常に高温において
発泡されなければならないために、その費用は、エネル
ギー費用における予測できない変動を受ける。

石膏−ヒル石混合物への代替物は、本発明の譲受人に譲
渡された、米国同時係属特許出願第３８４．９４１号に
おいて開示される。具体的に、軽量集塊物として特定の
粒子サイズ分布の制限を有する細断されたポリスチレン
を含む噴霧性のセメント組成は、構造鋼部材のための耐
火性組成として教えられる。ポンプ効−果、吊り効果ど
収率により規定された、組成の−様な堅さと品質は、生
成物おける細断された発泡ポリスチレンのサイズ分布を
制御することにより遠戚される。

多様な物質の粒子サイズをふるい分け、かつ決定するた
めの装置と方法が、公知である。例えは、米国特許第４
．２６１，８１７号は、粒状物質の微細性を決定する際
に使用されるふるい装置を開示する。装置は、複数の室
によってふるいに連結された吸引室を含む。部分的な真
空が、室に適用され、ふるい内の微細粒子をふるい布を
通して吸引室に引き入れる。放射状空気入り口通路は、
試料を撹拌するために、空気をふるいケースに流入させ
る。

米国特許第２．６１．１，４８６号は、粒子サイズによ
り、粒状物質を分類する際に使用される装置を開示する
。渦流が、小サイズ粒子をふるいに通過させる如く、室
においてふるいにより粒子を擾乱させるために、室にお
いて形成される。

しかし、細断された発泡ポリスチレンの如く軽量発泡ポ
リマーの粒子サイズ分布を決定するために、今まで適切
な方法又は装置は存在しなかった。

例えば、前述の先行技術は、湿分の最小化、装置の詰ま
りの防止と静電荷の最小化の如く、軽量発泡ポリマーの
粒子サイズ分布を決定する試行において遭遇された困難
について述べていない。従って、本発明は、そのような
物質の粒子サイズ分布を決定するための方法と装置に向
けられる。

発明の要約 本発明の一つの見地により、細断された発泡ポリスチレ
ンの如く、軽量物質の粒子サイズ分布を分類する際に使
用される装置が提供される。装置は、受は器において支
持された複数のふるいの如く、濾過又はサイズ分離手段
と、初期的に物質を含むための撹拌器キャップ・アセン
ブリとを含み、ガスは、濾過又はサイズ分離手段に適切
なサイズの粒子を向けさせるために駆動される。撹拌器
キャップ・アセンブリをガス供給に連結するための手段
が設けられる。

本発明の別の見地により、物質を撹拌器キャップ・アセ
ンブリに導入する段階と、一連のふるいの如く、濾過又
はサイズ分離手段を通って物質を指向させる段階と、該
手段において保持された及び／又は通過された物質の量
を測定する段階とを含む、軽量物質の粒子サイズ分布を
決定する方法が設けられる。物質の性質が必要とする場
合、方法はまた、帯電防止剤を物質に適用する段階を含
む。

発明の詳細な説明 第１図を参照すると、軽量発泡ポリマーの所与の試料の
粒子サイズ分布を測定するために使用された装置の一部
を形成する撹拌器キャップ・アセンブリが示される。ア
センブリは、反転された８“Ｎａ１ｇｅｎｅ漏斗の如く
円錐部分５を含む。漏斗は、カプリング１５により漏斗
に取り付けられた、３／４“ＰＶＣパイプの如く、管６
を介してガス供給手段と連通ずる。空気の如く、ガスが
、ガス供給手段から急速脱着機構１４と、１／８“ＮＰ
Ｔ（標準管用ねじ）Ｔ継ぎ手１６と、管６とを通って、
器手段に下流ドラフトを生成するために駆動される。機
構１４は、Ｔ継ぎ手１６に連結された雄管継ぎ手と、ガ
ス供給管路（図示されていない）への連結のための雌管
継ぎ手とを具備する。

機構１４は、工具の使用なしに、かつガス圧力をオフに
することなしに、撹拌器キャップ・アセンブリと空気供
給の間の容易かつ急速の連結／分離を許容する。アセン
ブリはまた、試料がふるい８のスクリーンに詰まるのを
防止するガスの乱流を生成するために、円錐部分５にお
いて無秩序に移動されるたわみガス駆動管７から発生さ
れたガスの如く、試料を撹拌するための手段を含む。好
ましくはラテックス・ゴムから形成された管７は、試料
の撹拌を最適にするために、スクリーンの約３インチ上
に位置付けられる。約６．６グラムの重り４が、優れた
撹拌を達成するために、管７に取り付けられる。

下方ドラフトは、撹拌管７によって放出された粒子をふ
るい８のスクリーンを通して押しやる。

下方ドラフトのためのガス供給は、同様にラテックス管
であってよい迂回ループ９を介して（管７と連通ずる）
主供給から引かれる。このループに、３／３２インチの
内径を有する特別設計の１７８インチ閉ニップルＩＯの
如く、迂回ループを通った正確なガス圧力と流量率を自
動的に調整するための手段が組み込まれる。ニップルは
、アセトンの如く溶剤において、ニップルを完全に洗浄
しかつ脱脂することにより、１／８インチ対３／４イン
チＮＰＴ閉ニップルから作製される。それからニップル
は、エポキシ樹脂により充填される。硬化された時、３
／３２インチ直径穴が、エポキシ脂の中心において開け
られ、そして穴を拡大することなしに、解き放たれた粒
子を除去するために注意深く清浄される。ニップルＩＯ
は、カプリング手段１１とコネクタ手段１２を介して迂
回ループ９に連結される。類似のコネクタ手段１３は、
ループ９を管６に連結する。

ガス圧力、流量率と持続時間は、装置が最適に機能する
ために制御されなければならない重要な因子である。ガ
ス供給圧力と流量率は、ふるいの如く、濾過又はサイズ
分離手段を通過する適切な粒子のために十分な下方ドラ
フトを生成すると共に、また、濾過又はサイズ分離手段
に試料が詰まるのを防止するために、濾過又はサイズ分
離手段を無秩序に移動させ、円錐部分５において十分な
乱流を発生させるために十分な圧力を管７に設けるため
に、セソトされなければならない。約５０−５］ｐｓｉ
の空気圧力と約４．９−５．Ｏｃｆｍの流量率が、細断
された発泡ポリスチレンの２０グラム試料のために好ま
しい。少なくとも約４分間の持続時間が、各ふるいが、
２０ｇ試料の粒子サイズ分布の正確な再現可能な表現を
設けるために好ましい。２０ｇ試料は、３６０　ｌ　ｂ
、ビレットを表現することが見いだされた。

第４図は、正しいパラメータを達成するために、撹拌器
キャップ・アセンブリに結合されて使用される多様な要
素を示す。任意の適切な公知の形式の弁３１が、システ
ムへの圧力の迅速な開始又は終了のために示される。濾
過器３２は、弁３１の下流にあり、そして空気圧縮器（
図示されていない）の如くガス供給源から漏れた油の如
く汚染物質を除去する。そのような汚染物質は、分離結
果と共に、システムにおける他の要素に有害な効果を有
する。濾過器３２はまた、システムから凝縮による湿気
を除去する際に役立つ。非常に多くの湿気が濾過器３２
の処理に対して存在するならば、空気乾燥器（図示され
ていない）が使用される。

電磁弁とタイマー３３が、特定ランの持続を自動化する
ために役立つ。圧力調整器３４は、ガス供給圧力を所望
のレベルに調整し、そして所望の動作圧力に耐えること
ができる圧力ゲージを備える。

ガス流量率を変化させるためのステンレス鋼二ドル弁３
５が、流量計３６に組み込まれる。流量計３６は、入り
口と出口として、１／４インチＮＰＴ管継ぎ手によって
管路に連結される。ｌ／４インチ・ナイロン・コイルホ
ース３８は、撹拌器キャンプ３９に連結され、そして撹
拌器キャップ３９の自由移動を許容する。

所与の試料の粒子サイズ分布を決定するための好ましい
手順は、次の如くである。撹拌器キャップ・アセンブリ
が、５０　５１ｐｓｉの圧力と、４．９−５．０ｓｃｆ
ｍの流量率においＣセットされた（湿気のない）空気供
給手段に連結される。

第２ａ図に示された如く、アセンブリは、タール付き弁
１２ふるいとの連通に置かれる。弁１２ふるいの下に、
使用された試料の容積を収容するためのブランク（遮壁
が除去されたふるい）が置かれる。タール付き弁１６ふ
るいは、ブランクの下に置かれ、そして、第２ブランク
、タール付き弁３０ふるい、及びタール付き弁３２５ふ
るいが続く。試料容積は、前の遮壁における保有によっ
て十分に縮小されるために、一般にブランクは、弁３０
及び弁３２５ふるいの間に必要とされない。

それから全ふるいバックが、空気流を許容すると共に、
最後のふるいを通過する粒子を収容し得る適切な受は器
上に置かれる。第３図は、空気と粒子が通過する開口２
０を有する受は器の頂面図を示す。アセンブリは、表面
２２の部分上に位置するが、穴２４を覆わない。穴２４
は、アセンブリから受は器に通過する空気を逃れさせる
。

適切な試料が秤量される。８０％プロパノールと２０％
シリコン／グリコールの溶液の如く、適切な帯電防止剤
が、ポリマーの一定の撹拌の結果として構築される軽量
発泡ポリマーの静電気を減するために、試料に添加され
る。溶液は、有害粒子変形を生じさせることなしに、粒
子上に薄い層を形成すると考えられる。撹拌器キャップ
は、ふるいバックから除去され、反転され、そして円錐
部分５が、試料により充填される。それから弁１２ふる
いが、ふるいバックから除去され、そしてカバーとして
作用するために、撹拌器キャップの円錐部分５の広口の
上に置かれる。円錐部分５、試料と＃Ｉ２ふるいが、ふ
るいバックに再び置かれる。空気供給は、５Ｏ−５１ｐ
ｓｉの圧力と、４．９−５．０ｓｃｆｍの流量率におい
て始められ、そして少なくとも約４分間維持される。そ
れから空気供給は、中止され、円錐部分５が除去され、
モして＃１２ふるいにおいて保持された試料の重量が、
決定される。手順は、第２ｂ図に示された如＜、＃１６
ふるいと、第２ｃ図に示された如く、＃３０及び＃３２
５ふるいに対して繰り返される。

手順は、＃３２５ふるいにおいて保持されて適用される
必要はない。＃３２５ふるいを通過する試料の量は、本
目的に対して無視される。＃１６ふるい上に保持された
物質の量は、重要ではない。

実施例　１ ｌ−０１ｐｃｆの板密度を有するシート・から細断され
た２０ｇの発泡ポリスチレンが、本発明による撹拌器キ
ャップ内に置かれた。８０％グロバノールと２０％シリ
コン／グリコールの１６ｇの帯電防止溶液が、試料に添
加され、かつ分布された。タール付き＃１２ふるいが、
撹拌器キャップの口の上に置かれ、そしてアセンブリが
、反転され、かつブランク、タール付き＃１６ふるい、
第２ブランク、＃３０ふるい、タール付き＃３２５ふる
いと受は器を含むふるいスタック上に置かれた。空気供
給は、約５１ｐｓｉの圧力と、約４．９ｓｃｆｍの流量
率において始められ、そして４分間維持された。空気供
給は、中止され、＃１２ふるいとブランクが除去され、
そして＃１２ふるいが秤量された。空気供給は再開始さ
れ、そして手順が、＃１６ふるいと＃３０ふるいに対し
て繰り返された。それから＃１６ふるい、＃３０ふるい
と＃３２５ふるいが、秤量された。全保持重量に基づい
たふるい＃１２、ふるい＃１６、ふるい＃３０とふるい
＃３２５の上にに保持された試料の量が、表１において
示される。

スクリーンにおいて保持された重量％ ＃１２ふるい　＃１６ふるい　＃３０ふるい　＃３２５
ふるい６．３　　　１２．５　　　５８．３　　　　２
２．９物質が取られたバッチが、噴霧性セメント耐火性
組成物中のにおいて軽量集塊物として使用された。組成
物は、ポンプ効果、吊り効果と収率を含む優れた特性を
示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置の部分を形成する撹拌器キャッ
プ・アセンブリの前面図。 第２ａ図、第２ｂ図と第２Ｃ図は、本発明の装置の概略
図。 第３図は、本発明の装置の部分を形成する受は器の頂面
図。 第４図は、本発明の装置に結合されて使用されたガス供
給管路の概略図。 ＩＧ　１ ＦＩＧ、　３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軽量発泡ポリマー物質の粒子サイズ分布を決定する
   ための装置において、ガス供給手段と連通する該物質を
   含むための室手段と、該物質を撹拌するために該室手段
   において配置された物質撹拌手段と、サイズにより該物
   質を分離するために該室手段と連通する濾過手段と、該
   濾過手段を通過するガスと物質を収容するために該濾過
   手段と連通する受け器手段とを具備する装置。 ２、該室手段が、円錐部分を含む特許請求の範囲第１項
   に記載の装置。 ３、該物質撹拌手段が、該ガス供給手段と連通するたわ
   み管を具備する特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ４、該濾過手段が、複数のふるいを具備する特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。 ５、該受け器手段が、該濾過手段を通過する該ガスと物
   質を収容するための収容室を規定する囲いを具備し、該
   囲いは、該濾過手段が除去可能に取り付けられた表面を
   有し、該表面が、該収容室に流入するガスを逃れさせる
   ために少なくとも一つの開口を有する特許請求の範囲第
   １項に記載の装置。 ６、該ガス供給手段が、迂回ループを介して該室手段と
   連通し、該迂回ループが、空気流を調整するための手段
   を具備し、該迂回ループが、該室手段を通ったドラフト
   を生成する特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ７、該複数のふるいが、標準＃１２、＃１６、＃３０及
   び＃３２５ふるいを具備する特許請求の範囲第４項に記
   載の装置。 ８、ａ、物質をガス供給と連通する室に導入する段階と
   、 ｂ、該室と連通するサイズ分離手段を通っ て該物質を指向させるために、該物質を撹拌させながら
   、ガスを該室に適用する段階と、 ｃ、該サイズ分離手段において残留する物 質の量を測定する段階とを含む、軽量発泡ポリマー物質
   の粒子サイズ分布を決定する方法。 ９、該室手段が、該ガスが下方ドラフトを生成するため
   に適用される円錐部分を具備する特許請求の範囲第８項
   に記載の方法。 １０、該物質が、該室に配置されたたわみ管から発する
   ガス流によって撹拌される特許請求の範囲第８項に記載
   の方法。 １１、該ガス流が、該たわみ管の部分を該室において無
   秩序に移動させる特許請求の範囲第１０項に記載の方法
   。 １２、該サイズ分離手段が、複数のふるいを具備する特
   許請求の範囲第８項に記載の方法。 １３、該複数のふるいが、標準＃１２、＃１６、＃３０
   及び＃３２５ふるいを具備する特許請求の範囲第１２項
   に記載の方法。 １４、該サイズ分離手段に残留する物質の量を決定する
   ための該段階が、全保持重量を決定するために、該＃１
   ２ふるいと、該＃１６ふるいと、該＃３０ふるいと、該
   ＃３２５ふるいにおいて残留する物質の量を秤量するこ
   とと、該全保持重量に対して該＃１２ふるいと該＃３２
   ５ふるいにおいて残留する物質の重量を比較することと
   を含む特許請求の範囲第１３項に記載の方法。