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5. 发明专利

TWI323696B 混合攪拌機、混合攪拌法及石膏板製造方法 MIXER, MIXING METHOD AND METHOD FOR PRODUCING GYPSUM BOARDS 失效
简体标题：混合搅拌机、混合搅拌法及石膏板制造方法 MIXER, MIXING METHOD AND METHOD FOR PRODUCING GYPSUM BOARDS
公开(公告)号：TWI323696B
公开(公告)日：2010-04-21
申请号：TW093114898
申请日：2004-05-26
申请人：吉野石膏股份有限公司
发明人：中村涉 , 廣岡雄一
IPC分类号： B28C , B01F , E04C
CPC分类号： B01F7/00766 , B01F3/04531 , B28B19/0092 , B28C5/0881 , B28C5/1269 , B28C5/386
摘要：本發明提供一種可穩定供給均勻混合有氣泡之大流量的漿體，且可降低應供給的氣泡量之混合攪拌機及混合攪拌方法。混合攪拌機(10)具備有框體(20)、旋轉盤(32)、漿體排出口(45)、漿體給送管(46)及中空連結部(47)。氣泡供給口(41)配設在圓環壁或中空連結部之預定位置，將氣泡供給到將流入漿體排出口的漿體或中空連結部之漿體。漿體及氣泡係於漿體排出口或其下游側混合。氣泡實質上不受混合攪拌機之攪拌衝擊，消失之泡量減低。由於氣泡即使在漿體流量增加時仍均勻混合於漿體中，因此可使石膏板之製造速度變高速。 The present invention provides a mixer and mixing method which enable stable supply of slurry at a high flow rate in which foam is uniformly mixed, and reduction of consumption of foam to be fed to the slurry. The mixer (10) has a housing (20), a rotary disc (32), a slurry outlet port (45), a slurry delivery conduit (46) and a hollow connector section (47). A foam feeding port (41) is disposed in a predetermined position on the annular wall or the hollow connector section. The foam feeding port feeds the foam to the slurry, immediately before the slurry enters the slurry outlet port, or feeds the foam to the slurry in the hollow connector section. The slurry and foam mix with each other at the slurry outlet port or on its downstream side. The foam is not subjected to impact of agitating in the mixer and loss of the foam is reduced. The foam is uniformly mixed with the slurry even when the flow rate of slurry is increased, and therefore, the production rate of gypsum boards can be increased. 【創作特點】本發明係提供一種混合攪拌機，其係具有：扁平且圓形之框體，其外周具備有圓環壁；旋轉盤，配置在該框體內，朝向預定之旋轉方向旋轉；漿體排出口，開口在前述圓環壁，用以將在前述框體內混練之石膏漿體排出框體外；中空連結部，一開口端連接在前述漿體排出口，另一開口端實質連結在垂直圓筒形之漿體給送管；以及氣泡供給口，將氣泡供給到石膏漿體，且前述氣泡供給口係設在漿體排出口旋轉方向上游側之圓環壁以將氣泡供給到將流入前述漿體排出口之石膏漿體，且設在該中空連結部以將氣泡供給到流入前述中空連結部之石膏漿體。
漿體之比重若除去混水量之因素，主要由氣泡之混入量決定。獲得穩定的比重之前提為必須將氣泡均勻混入於漿體。根據本發明，氣泡供給口係於混合攪拌機之旋轉盤之旋轉方向，在漿體排出口之上游側(旋轉方向後方)開口於圓環壁，或開口於中空連結部。氣泡供給口係於漿體排出口之開口之前，從圓環壁之壁面將氣泡供給到漿體，或將氣泡供給到中空連結部中之漿體。以往，氣泡係從混合攪拌機之上面(上板)供給，但於本發明，氣泡係如此地從混合攪拌機之周壁或中空連結部供給，而與漿體混合，且進一步在位於下游側之漿體給送管混合。藉此，可於增加漿體流量之狀態將氣泡均勻混合在漿體。而且，由於氣泡並不實質接受混合攪拌機之攪拌衝擊，消失之氣泡的量減低，因此可大量地減低泡劑之使用量。如此，混合攪拌機即使在漿體流量因石膏板製造速度之高速化而增加時，仍可將均勻混入有氣泡之漿體連續地連續供給到石膏板製造裝置之預定區域、預定部位或預定機器等。如此之混合攪拌機即使在漿體流量增加到1m 3 /分鐘以上之狀態，仍可將氣泡均勻混合於漿體。
較佳為漿體給送管之管內區域具有圓形橫剖面，中空連結部連結在相對於漿體給送管之管內區域之中心軸線偏心的位置，且漿體係於管內區域旋轉流動。根據如此之構成，氣泡可在實質上並不接受混合攪拌機的攪拌衝擊之作用造成的氣泡消失效果的情形下混入漿體，且漿體及氣泡係於流動於中空連結部內期間整流，而流入漿體給送管內。藉由將中空連結部連結在偏心之位置，漿體及氣泡之旋轉流或旋迴流產生在漿體給送管內。漿體及氣泡係於漿體給送管內一面藉由重力流下，一面旋轉流動，此時比重差所造成之氣泡和漿體之分離並不會發生，相反地，漿體及氣泡可藉由旋轉流動均勻混合。較佳為中空連結部使漿體於管內區域朝向切線方向流入，使管內區域之漿體朝向與旋轉盤之旋轉方向相反的方向或相同的方向旋轉流動。管內區域之漿體的旋轉方向以與旋轉盤之旋轉方向相反的方向為佳。此外，漿體給送管通常設計成在搬送於石膏板生產線上之石膏板用原紙(下紙)上堆積石膏漿體，以將漿體連續地放出到下紙上。根據需要，可在漿體給送管內配設螺旋形之導板或節流器。
較適當為中空連結部係使石膏漿體朝圓環壁之切線方向流入中空連結部。
更適當為中空連結部具有將漿體流路形成在中空連結部內之旋轉方向上游側及下游側之壁面(47a、47b)，旋轉方向上游側之壁面(47a)配置成相對於框體之法線(G)成90至120度之角度。根據需要，可將上游側及下游側之壁面(47a、47b)配置成平行。更適當為將旋轉方向下游側之壁面(47b)配置成相對於圓環壁之內周面成銳角，以阻止流入中空連結部之漿體流路之漿體逆流或回流到混練區域之外周帶域(漿體滯留帶域)。
另一適當之結構為將氣泡供給口配置在漿體排出口附近，而將氣泡供給到將流入漿體排出口之漿體。混合機構之一種為設置複數個葉片，將剪力賦予通過漿體排出口之漿體，葉片係在漿體排出口形成複數個開縫。較佳為將水平或垂直之厚度1至5mm(t)之葉片等間隔配置，以形成開縫。開縫之葉片間流路尺寸(h，w)係設定成4至15mm。供給到混練區域之混練成分係一面攪拌混合一面藉由離心力之作用於旋轉盤上向外移動，且漿體係於實質上混合完成之狀態到達混練區域之外周帶域。從氣泡供給口供給到混合攪拌機內之漿體的氣泡，接受混合攪拌機之離心力而與漿體一起通過開縫。亦即，氣泡係於漿體調製之最終階段供給到外周帶域之漿體，漿體及氣泡係於通過開縫時接受強力之剪斷力且混合。漿體排出口中的漿體及氣泡混合之結果為可在漿體供給管內，抑制比重差所造成之氣泡和漿體之分離，甚至，可在漿體供給管內進一步促進漿體及氣泡之混合。此外，漿體排出口之開口尺寸及形狀，通常設計成寬度100至500mm，高度50至100mm之方形。但，可適當地設定漿體排出口之數目及形狀，例如可將複數個漿體排出口配設在圓環壁。同樣地，可適當地設定氣泡供給口之數目及形狀，例如，可將複數個氣泡供給口配設在圓環壁。
根據需要，可在圓環壁安裝可裝卸的具備葉片(翼)及開縫之附屬裝置，或將葉片、開縫及氣泡供給口一體化之附屬裝置。較佳為預先準備將漿體排出口、中空連結部及漿體給送管一體化之附屬裝置，附屬裝置為可裝卸地安裝在圓環壁。藉由如此之附屬裝置之使用，在漿體排出口之清掃或交換等維護時，取下或交換附屬裝置，或製造條件變更時，或於石膏板種類切換時等必須交換成其他設計之附屬裝置時，可交換附屬裝置，將漿體排出口之尺寸、形狀，或氣泡供給口之位置或有無等相異之異種設計之附屬裝置，簡單地安裝在混合攪拌機。
本發明並提供一種石膏漿體之混合攪拌方法，係使用石膏漿體之混合攪拌機之石膏漿體混合攪拌方法，該石膏漿體之混合攪拌機具有：扁平且圓形之框體，其外周具備圓環壁；旋轉盤，配置在該框體內，朝向預定之旋轉方向旋轉；漿體排出口，開口在前述圓環壁，用以將在前述框體內混練之石膏漿體排出框體外；中空連結部，一開口端連接在漿體排出口，另一開口端實質連結在垂直圓筒形之漿體給送管；以及氣泡供給口，將氣泡供給到石膏漿體，該混合攪拌方法具有：第1混合步驟，將供給到前述框體內之粉體及液體藉由前述旋轉盤之旋轉，於前述框體內之混練區域混練而調製石膏漿體，且使該石膏漿體從前述漿體排出口流出到中空連結部；以及第2混合步驟，以將氣泡供給到將流入前述漿體排出口之石膏漿體的方式將前述氣泡供給口配置在漿體排出口之旋轉方向上游側之圓環壁，或以將氣泡供給到前述中空連結部之石膏漿體的方式將前述氣泡供給口配置在中空連結部，且從該氣泡供給口將氣泡供給到石膏漿體，並於前述漿體排出口或其下游側將剪力賦與漿體及氣泡，而混合漿體及氣泡。
本發明之混合攪拌方法係由混練區域之漿體調製步驟(第1混合步驟)，以及對漿體之氣泡之供給、混合之步驟(第2混合步驟)所構成。氣泡係以從混練區域之外周帶域經由漿體排出口到達漿體給送管之路徑而供給到漿體，漿體係於剛供給氣泡後接受剪力，與氣泡混合。氣泡可在實質上不受混合攪拌機之攪拌衝擊造成的氣泡消失之影響的情形下混入漿體，且於漿體排出口或其下游側混合。因而，可大量減低必要之泡劑使用量。而且，由於氣泡係於第2混合步驟均勻混合於漿體，因此可增加漿體流量。
較適當為將氣泡供給到剛從漿體排出口流出之前或之後的石膏漿體。和具有圓形橫剖面之漿體給送管之管內區域偏心之漿體及氣泡之流動體，係朝向切線方向流入管內區域，使漿體及氣泡於管內區域旋轉流動。漿體及氣泡係於旋轉流動時藉由作用在漿體之剪力而混合。
另一適當之構成係將形成複數個開縫之多數葉片配置在漿體排出口，將氣泡供給到將通過開縫之漿體，漿體及氣泡係於通過開縫時藉由作用在漿體之剪力而混合。
同時使用該等混合過程亦可，此時，漿體及氣泡係於通過開縫時藉由作用在漿體之剪力而混合，並於旋轉流動時藉由作用在漿體之剪力進一步混合。
本發明係提供一種石膏板製造方法，其係使用上述構成之混合攪拌機，且以110m/分鐘以上之製造速度製造厚度9.5mm，寬度910mm之石膏板(JIS A6901)。該製造速度於厚度12.5mm，寬度910mm(JIS A6901)之石膏板製程中，相當於大約85m/分鐘以上之製造速度。
本發明又提供一種石膏板製造方法，其係使用上述構成之混合攪拌機，且將1m 3 /分鐘以上流量之石膏漿體供給到通過成型機構時之石膏板原紙之間。
根據本發明之石膏板製造方法，可大幅提高輕量石膏板之生產性，而於輕量石膏板的製造中獲得特別顯著且有益之效果。
简体摘要：本发明提供一种可稳定供给均匀混合有气泡之大流量的浆体，且可降低应供给的气泡量之混合搅拌机及混合搅拌方法。混合搅拌机(10)具备有框体(20)、旋转盘(32)、浆体排出口(45)、浆体给送管(46)及中空链接部(47)。气泡供给口(41)配设在圆环壁或中空链接部之预定位置，将气泡供给到将流入浆体排出口的浆体或中空链接部之浆体。浆体及气泡系于浆体排出口或其下游侧混合。气泡实质上不受混合搅拌机之搅拌冲击，消失之泡量减低。由于气泡即使在浆体流量增加时仍均匀混合于浆体中，因此可使石膏板之制造速度变高速。 The present invention provides a mixer and mixing method which enable stable supply of slurry at a high flow rate in which foam is uniformly mixed, and reduction of consumption of foam to be fed to the slurry. The mixer (10) has a housing (20), a rotary disc (32), a slurry outlet port (45), a slurry delivery conduit (46) and a hollow connector section (47). A foam feeding port (41) is disposed in a predetermined position on the annular wall or the hollow connector section. The foam feeding port feeds the foam to the slurry, immediately before the slurry enters the slurry outlet port, or feeds the foam to the slurry in the hollow connector section. The slurry and foam mix with each other at the slurry outlet port or on its downstream side. The foam is not subjected to impact of agitating in the mixer and loss of the foam is reduced. The foam is uniformly mixed with the slurry even when the flow rate of slurry is increased, and therefore, the production rate of gypsum boards can be increased. 【创作特点】本发明系提供一种混合搅拌机，其系具有：扁平且圆形之框体，其外周具备有圆环壁；旋转盘，配置在该框体内，朝向预定之旋转方向旋转；浆体排出口，开口在前述圆环壁，用以将在前述框体内混练之石膏浆体排出框体外；中空链接部，一开口端连接在前述浆体排出口，另一开口端实质链接在垂直圆筒形之浆体给送管；以及气泡供给口，将气泡供给到石膏浆体，且前述气泡供给口系设在浆体排出口旋转方向上游侧之圆环壁以将气泡供给到将流入前述浆体排出口之石膏浆体，且设在该中空链接部以将气泡供给到流入前述中空链接部之石膏浆体。浆体之比重若除去混水量之因素，主要由气泡之混入量决定。获得稳定的比重之前提为必须将气泡均匀混入于浆体。根据本发明，气泡供给口系于混合搅拌机之旋转盘之旋转方向，在浆体排出口之上游侧(旋转方向后方)开口于圆环壁，或开口于中空链接部。气泡供给口系于浆体排出口之开口之前，从圆环壁之壁面将气泡供给到浆体，或将气泡供给到中空链接部中之浆体。以往，气泡系从混合搅拌机之上面(上板)供给，但于本发明，气泡系如此地从混合搅拌机之周壁或中空链接部供给，而与浆体混合，且进一步在位于下游侧之浆体给送管混合。借此，可于增加浆体流量之状态将气泡均匀混合在浆体。而且，由于气泡并不实质接受混合搅拌机之搅拌冲击，消失之气泡的量减低，因此可大量地减低泡剂之使用量。如此，混合搅拌机即使在浆体流量因石膏板制造速度之高速化而增加时，仍可将均匀混入有气泡之浆体连续地连续供给到石膏板制造设备之预定区域、预定部位或预定机器等。如此之混合搅拌机即使在浆体流量增加到1m 3 /分钟以上之状态，仍可将气泡均匀混合于浆体。较佳为浆体给送管之管内区域具有圆形横剖面，中空链接部链接在相对于浆体给送管之管内区域之中心轴线偏心的位置，且浆体系于管内区域旋转流动。根据如此之构成，气泡可在实质上并不接受混合搅拌机的搅拌冲击之作用造成的气泡消失效果的情形下混入浆体，且浆体及气泡系于流动于中空链接部内期间整流，而流入浆体给送管内。借由将中空链接部链接在偏心之位置，浆体及气泡之旋转流或旋回流产生在浆体给送管内。浆体及气泡系于浆体给送管内一面借由重力流下，一面旋转流动，此时比重差所造成之气泡和浆体之分离并不会发生，相反地，浆体及气泡可借由旋转流动均匀混合。较佳为中空链接部使浆体于管内区域朝向切线方向流入，使管内区域之浆体朝向与旋转盘之旋转方向相反的方向或相同的方向旋转流动。管内区域之浆体的旋转方向以与旋转盘之旋转方向相反的方向为佳。此外，浆体给送管通常设计成在搬送于石膏板生产在线之石膏板用原纸(下纸)上堆积石膏浆体，以将浆体连续地放出到下纸上。根据需要，可在浆体给送管内配设螺旋形之导板或节流器。较适当为中空链接部系使石膏浆体朝圆环壁之切线方向流入中空链接部。更适当为中空链接部具有将浆体流路形成在中空链接部内之旋转方向上游侧及下游侧之壁面(47a、47b)，旋转方向上游侧之壁面(47a)配置成相对于框体之法线(G)成90至120度之角度。根据需要，可将上游侧及下游侧之壁面(47a、47b)配置成平行。更适当为将旋转方向下游侧之壁面(47b)配置成相对于圆环壁之内周面成锐角，以阻止流入中空链接部之浆体流路之浆体逆流或回流到混练区域之外周带域(浆体滞留带域)。另一适当之结构为将气泡供给口配置在浆体排出口附近，而将气泡供给到将流入浆体排出口之浆体。混合机构之一种为设置复数个叶片，将剪力赋予通过浆体排出口之浆体，叶片系在浆体排出口形成复数个开缝。较佳为将水平或垂直之厚度1至5mm(t)之叶片等间隔配置，以形成开缝。开缝之叶片间流路尺寸(h，w)系设置成4至15mm。供给到混练区域之混练成分系一面搅拌混合一面借由离心力之作用于旋转盘上向外移动，且浆体系于实质上混合完成之状态到达混练区域之外周带域。从气泡供给口供给到混合搅拌机内之浆体的气泡，接受混合搅拌机之离心力而与浆体一起通过开缝。亦即，气泡系于浆体调制之最终阶段供给到外周带域之浆体，浆体及气泡系于通过开缝时接受强力之剪断力且混合。浆体排出口中的浆体及气泡混合之结果为可在浆体供给管内，抑制比重差所造成之气泡和浆体之分离，甚至，可在浆体供给管内进一步促进浆体及气泡之混合。此外，浆体排出口之开口尺寸及形状，通常设计成宽度100至500mm，高度50至100mm之方形。但，可适当地设置浆体排出口之数目及形状，例如可将复数个浆体排出口配设在圆环壁。同样地，可适当地设置气泡供给口之数目及形状，例如，可将复数个气泡供给口配设在圆环壁。根据需要，可在圆环壁安装可装卸的具备叶片(翼)及开缝之附属设备，或将叶片、开缝及气泡供给口一体化之附属设备。较佳为预先准备将浆体排出口、中空链接部及浆体给送管一体化之附属设备，附属设备为可装卸地安装在圆环壁。借由如此之附属设备之使用，在浆体排出口之清扫或交换等维护时，取下或交换附属设备，或制造条件变更时，或于石膏板种类切换时等必须交换成其他设计之附属设备时，可交换附属设备，将浆体排出口之尺寸、形状，或气泡供给口之位置或有无等相异之异种设计之附属设备，简单地安装在混合搅拌机。本发明并提供一种石膏浆体之混合搅拌方法，系使用石膏浆体之混合搅拌机之石膏浆体混合搅拌方法，该石膏浆体之混合搅拌机具有：扁平且圆形之框体，其外周具备圆环壁；旋转盘，配置在该框体内，朝向预定之旋转方向旋转；浆体排出口，开口在前述圆环壁，用以将在前述框体内混练之石膏浆体排出框体外；中空链接部，一开口端连接在浆体排出口，另一开口端实质链接在垂直圆筒形之浆体给送管；以及气泡供给口，将气泡供给到石膏浆体，该混合搅拌方法具有：第1混合步骤，将供给到前述框体内之粉体及液体借由前述旋转盘之旋转，于前述框体内之混练区域混练而调制石膏浆体，且使该石膏浆体从前述浆体排出口流出到中空链接部；以及第2混合步骤，以将气泡供给到将流入前述浆体排出口之石膏浆体的方式将前述气泡供给口配置在浆体排出口之旋转方向上游侧之圆环壁，或以将气泡供给到前述中空链接部之石膏浆体的方式将前述气泡供给口配置在中空链接部，且从该气泡供给口将气泡供给到石膏浆体，并于前述浆体排出口或其下游侧将剪力赋与浆体及气泡，而混合浆体及气泡。本发明之混合搅拌方法系由混练区域之浆体调制步骤(第1混合步骤)，以及对浆体之气泡之供给、混合之步骤(第2混合步骤)所构成。气泡系以从混练区域之外周带域经由浆体排出口到达浆体给送管之路径而供给到浆体，浆体系于刚供给气泡后接受剪力，与气泡混合。气泡可在实质上不受混合搅拌机之搅拌冲击造成的气泡消失之影响的情形下混入浆体，且于浆体排出口或其下游侧混合。因而，可大量减低必要之泡剂使用量。而且，由于气泡系于第2混合步骤均匀混合于浆体，因此可增加浆体流量。较适当为将气泡供给到刚从浆体排出口流出之前或之后的石膏浆体。和具有圆形横剖面之浆体给送管之管内区域偏心之浆体及气泡之流动体，系朝向切线方向流入管内区域，使浆体及气泡于管内区域旋转流动。浆体及气泡系于旋转流动时借由作用在浆体之剪力而混合。另一适当之构成系将形成复数个开缝之多数叶片配置在浆体排出口，将气泡供给到将通过开缝之浆体，浆体及气泡系于通过开缝时借由作用在浆体之剪力而混合。同时使用该等混合过程亦可，此时，浆体及气泡系于通过开缝时借由作用在浆体之剪力而混合，并于旋转流动时借由作用在浆体之剪力进一步混合。本发明系提供一种石膏板制造方法，其系使用上述构成之混合搅拌机，且以110m/分钟以上之制造速度制造厚度9.5mm，宽度910mm之石膏板(JIS A6901)。该制造速度于厚度12.5mm，宽度910mm(JIS A6901)之石膏板制程中，相当于大约85m/分钟以上之制造速度。本发明又提供一种石膏板制造方法，其系使用上述构成之混合搅拌机，且将1m 3 /分钟以上流量之石膏浆体供给到通过成型机构时之石膏板原纸之间。根据本发明之石膏板制造方法，可大幅提高轻量石膏板之生产性，而于轻量石膏板的制造中获得特别显着且有益之效果。

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