(57)【要約】【課題】コンパクトで運転上の課題が少ない脱水機を提供する。【解決手段】エラストマーまたはゴムの脱水機１は、原料エラストマーまたは原料ゴムである原料物質が供給されるホッパー部４と、液体の含有率が低減された原料物質が排出される出口部５と、を備えたシリンダ１と、シリンダ１内を回転駆動され、シリンダ１とともに原料物質の流路を形成するスクリュ３と、ホッパー部４と出口部５との間に位置し、流路Ｆの断面積を調整可能な流路調整機構６と、を有する。【選択図】図１
2020069716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料エラストマーまたは原料ゴムである原料物質が供給されるホッパー部と、液体の含有率が低減された原料物質が排出される出口部と、を備えたシリンダと、
前記シリンダ内を回転駆動され、前記シリンダとともに前記原料物質の流路を形成するスクリュと、
前記ホッパー部と前記出口部との間に位置し、前記流路の断面積を調整可能な流路調整機構と、
を有する、エラストマーまたはゴムの脱水機。
【請求項２】
前記流路調整機構の上流側で前記原料物質の水分を３重量％以上、１５重量％以下の範囲に低減し、前記流路調整機構の下流側で前記原料物質の水分を１重量％未満に低減する、請求項１に記載の脱水機。
【請求項３】
前記流路調整機構は、前記スクリュを挟んで設けられ前記スクリュに対して接近及び離隔が可能な一対の平板を有する、請求項１または２に記載の脱水機。
【請求項４】
前記シリンダは、前記ホッパー部と前記流路調整機構との間に位置し、液体を前記シリンダの外部に排出する第１の排出開口を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の脱水機。
【請求項５】
前記第１の排出開口は前記流路調整機構より前記ホッパー部に近接して位置している、請求項４に記載の脱水機。
【請求項６】
前記シリンダは、前記流路調整機構と前記出口部との間に位置し、液体と気体の少なくともいずれかを前記シリンダの外部に排出する第２の排出開口を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の脱水機。
【請求項７】
前記第２の排出開口は前記出口部より前記流路調整機構に近接して位置している、請求項６に記載の脱水機。
【請求項８】
前記シリンダは、前記ホッパー部と前記流路調整機構との間に位置し、前記流路の断面積が前記ホッパー部に向かって減少する流路断面積漸減部を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の脱水機。
【請求項９】
前記シリンダの内面の前記ホッパー部と前記流路調整機構との間に複数の突起部が形成されている、請求項１から８のいずれか１項に記載の脱水機。
【請求項１０】
前記シリンダの内面の前記ホッパー部と前記流路調整機構との間に溝部が形成されている、請求項１から９のいずれか１項に記載の脱水機。
【請求項１１】
前記出口部は、前記原料物質を排出する開口の面積を変化させることができるように調整可能な開口面積調整機構を有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の脱水機。
【請求項１２】
前記開口面積調整機構は、前記シリンダの長手軸に沿って互いに隣接配置された第１及び第２の平板を有し、前記第１及び第２の平板はそれぞれ少なくとも一つの貫通孔を有し、前記第１の平板と前記第２の平板の少なくともいずれかは、前記第１の平板の前記貫通孔と前記第２の平板の前記貫通孔の重複部の面積を変化させることができるように他方の前記平板に対して移動可能である、請求項１１に記載の脱水機。
【請求項１３】
前記シリンダは前記出口部から前記ホッパー部に向けて下り傾斜となっている、請求項１から１２のいずれか１項に記載の脱水機。
【請求項１４】
前記シリンダを前記出口部から前記ホッパー部に向けて可変の下り傾斜角度で傾斜させる傾斜機構を有する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の脱水機。
【請求項１５】
原料エラストマーまたは原料ゴムである原料物質が供給可能なホッパー部と、液体の含有率が低減された原料物質を排出する出口部と、を備えたシリンダと、
前記シリンダ内を回転駆動され、前記シリンダとともに前記原料物質の流路を形成するスクリュと、
前記ホッパー部と前記出口部との間に位置する流路調整機構であって、前記流路の前記流路調整機構の上流側と下流側の圧力を調整可能な流路調整機構と、
を有する、エラストマーまたはゴムの脱水機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエラストマーまたはゴムの脱水と乾燥に適用される装置に関する。さらに詳しくは、本発明はエラストマーやゴムの重合の後工程で用いられる機械的な脱水機に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶液重合、乳化重合、懸濁重合によって重合されたエラストマーやゴムの製造の際に、湿った粒子スラリーが生成されることが多い。このスラリーは、典型的には、微粒子が団粒（クラム）状態となった形態で水と重合されたエラストマーやゴムからなる。この微粒子は当該技術分野で微粉として知られ、典型的には直径約０．１〜４．０ｍｍの範囲の寸法を有している。エラストマーやゴムが更なる使用のために調製されるために、スラリー水が除去され、エラストマーやゴムの水分量が約０．５重量％程度まで低減されなければならない。
【０００３】
水分の低減は、原料エラストマーまたは原料ゴム（以下、原料物質という）の水分が約３〜１５重量％の程度まで低減される脱水工程と、原料物質の水分が３〜１５重量％程度から約０．５重量％程度まで低減される乾燥工程によって行われることが多い。本明細書では、脱水という用語は、本発明の全体の概念や操作に影響を与えない限り、乾燥も含む。
【０００４】
図８は従来技術のエラストマーまたはゴムの脱水機１０１を示している（特許文献１参照）。脱水機１０１は脱水部１２１と乾燥部１２２からなる。脱水部１２１では原料物質から水分が分離し、分離した水分がシリンダ１０２自体の傾斜とテーパー部１２６の局所的な傾斜によって、スクリュ１０３ａとシリンダ１０２ａの間の流路を逆流する。逆流した水分はホッパー部１０４の下方に設けられたスリット１２３を経由して系外に排出される。テーパー部１２６における流路面積縮小効果によって、原料物質に圧力が加わり、水分とゴム成分との分離が促進される。分離した水分は同様にして系外に排出される。
【０００５】
このようにして圧搾されることで３〜１５重量％の含水量となった原料物質は接続配管１５１を通して乾燥部１２２に送られる。乾燥部１２２では、原料物質は、スクリュ１０３ｂによってシリンダ１０２ｂ内を下流方向へ搬送される。原料物質は圧密され、せん断作用を受けて自己発熱し、温度が上昇する。原料物質に含まれる水分は、原料物質の発熱により気化する。厳密には、この水分は圧密された原料物質に内包されているため、圧縮蒸気の状態となる。原料物質は、出口付近では、圧力低下によって水蒸気が膨張するために発泡体となり、出口では大気圧力へと一気に圧力開放される。このため発泡体の気泡が著しく成長、拡大し、ついには、破泡する。この現象はエキスパンドと呼ばれる。この結果、含有水分は水蒸気として原料物質から分離し、原料物質は乾燥され、固形分として排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１４−５１２９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の通り、従来は、原料物質の脱水機能と乾燥機能とが分離され、脱水部と乾燥部が直列に接続されている。従って、従来の脱水乾燥器は装置が巨大となり設置面積が増大するという課題がある。また、脱水部と乾燥部を接続する接続配管の内面に原料物質の粒子が付着し、接続配管が閉塞しやすくなるという装置運転上の課題がある。具体的には、接続配管内に原料物質が滞留する結果、乾燥部への材料供給が間欠的になりやすい。そのため乾燥部に過大な負担が加わりやすく、また乾燥部内での原料物質の流動が不安定になりやすい。この結果、材料に過大な熱が加わりやすくなり、ゴムの劣化やゲル化を引き起こすことがある。
【０００８】
本発明はコンパクトで運転上の課題が少ない脱水機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のエラストマーまたはゴムの脱水機は、原料エラストマーまたは原料ゴムである原料物質が供給されるホッパー部と、液体の含有率が低減された原料物質が排出される出口部と、を備えたシリンダと、シリンダ内を回転駆動され、シリンダとともに原料物質の流路を形成するスクリュと、ホッパー部と出口部との間に位置し、流路の断面積を調整可能な流路調整機構と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シリンダのホッパー部と出口部との間に流路調整機構が設けられている。流路調整機構は流路の断面積を調整することができる。流路調整機構の上流側の圧力と下流側の圧力が異なるため、上流側に脱水機能を、下流側に乾燥機能を持たせることができる。従って、脱水部と乾燥部を個別のシリンダで構成する必要がなく、一体のシリンダを用いることができる。これに伴い脱水部と乾燥部を接続する配管も不要となるため、上述の問題も解決することができる。従って、本発明によればコンパクトで運転上の課題が少ない脱水機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のエラストマーまたはゴムの脱水機の側面図である。
【図２】流路調整機構の概念図である。
【図３】シリンダの断面図である。
【図４】開口面積調整機構の概念図である。
【図５】流路調整機構付近での原料物質と水分の流れを概念的に示す図である。
【図６】第１の排出開口からの水の流れを概念的に示す図である。
【図７】第２の排出開口からの水の流れを概念的に示す図である。
【図８】従来のエラストマーまたはゴムの脱水機の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のエラストマーまたはゴムの脱水機を実施形態によって詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の一例であり、本発明を限定するものではない。
【００１３】
図１は本発明の一実施形態に係るエラストマーまたはゴムの脱水機１の側方図である。脱水機１は内部にスクリュ３が設けられた概ね円筒形状のシリンダ２を有している。シリンダ２の一端には原料物質が供給されるホッパー部４が設けられ、他端には脱水、乾燥されて液体の含有率が低減されたエラストマーまたはゴムが排出される出口部（ダイス）５が設けられている。スクリュ３は軸３ａの周りをらせん状に延びるフライト３ｂを有している。スクリュ３は減速機７を介してモーター８に連結されており、モーター８によってシリンダ２内を回転駆動される。モーター８と減速機７の間の回転軸は軸受９に支持されている。スクリュ３はシリンダ２内で、シリンダ２とともに原料物質の流路Ｆを形成する。本実施形態の脱水機１は単軸スクリュ形式であるため、スクリュ３の回転軸はシリンダ２の長手軸Ｘ１と一致している。従って、スクリュ３の回転軸とシリンダ２の長手軸Ｘ１は同じ意味で用いられる。
【００１４】
ホッパー部４と出口部５との間には、流路Ｆの断面積を調整可能な流路調整機構６が設けられている。流路調整機構６は流路Ｆの断面積を調整することにより、その上流側と下流側の圧力を調整する。流路調整機構６は、シリンダ２を、原料物質の水分を３重量％以上、１５重量％以下の範囲に低減する脱水部２１と、原料物質の水分を１重量％未満、好ましくは０．５％未満に低減する乾燥部２２とに分離する分離部としての機能も有している。流路調整機構６はシリンダ２の脱水部２１と乾燥部２２の間の圧力調整機構としても機能する。以下、本明細書では流路調整機構と圧力調整機構は相互に交換可能な用語として使用される。
【００１５】
図２は流路調整機構６の一例を示している。図２（ａ）は流路調整機構の側面図、図２（ｂ），（ｃ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線からみた断面図であり、図２（ｂ）は流路が閉止された状態を、図２（ｃ）は流路が開放された状態を示している。流路調整機構６はスクリュ３を挟んで設けられた一対の平板１１，１２、すなわち第１の平板１１と第２の平板１２を有している。第１の平板１１は上下方向に移動可能な第１のロッド１３に支持されている。第２の平板１２は上下方向に移動可能な第２のロッド１４に支持されている。第１のロッド１３と第２のロッド１４はそれぞれ不図示の駆動機構に接続されている。第１の平板１１と第２の平板１２の互いに対向する部分には半円状の切り欠き１５が形成されている。図２（ｂ）に示す流路Ｆの閉止時には、第１の平板１１と第２の平板１２の切り欠き１５が互いに対向してほぼスクリュ３に等しい円形の開口を形成しており、第１及び第２の平板１１，１２とスクリュ３の干渉を防止している。
【００１６】
図２（ｂ）において、第１のロッド１３を上昇させることで第１の平板１１が上昇し、スクリュ３から離隔する。これと同時に第２のロッド１４を下降させることで第２の平板１２が下降し、スクリュ３から離隔する。これによって、図２（ｃ）に示すように第１の平板１１と第２の平板１２から構成されるゲートが開き、スクリュ３の周囲の流路面積が増加する。これとは逆に、図２（ｃ）において、第１のロッド１３を下降させることで第１の平板１１が下降し、スクリュ３に接近する。これと同時に第２のロッド１４を上昇させることで第２の平板１２が上昇し、スクリュ３に接近する。これによって、第１の平板１１と第２の平板１２から構成されるゲートが狭まり、スクリュ３の周囲の流路面積が減少する。このように、第１の平板１１と第２の平板１２はスクリュ３に対して同時に接近し、及び同時に離隔することが可能である。流路面積が増加すると流路調整機構６の上流と下流の圧力差が減少し、流路面積が減少すると流路調整機構６の上流と下流の圧力差が増加する。第１の平板１１と第２の平板１２は一方が上昇するとき他方が下降する関係にあるので、リンク機構、歯車機構など第１の平板１１と第２の平板１２を互いに逆方向に移動させる動力伝達機構を介して、第１のロッド１３と第２のロッド１４を一つの駆動機構に接続してもよい。
【００１７】
シリンダ２は、脱水部２１、すなわちホッパー部４と圧力調整機構６との間に、液体をシリンダ２の外部に排出する第１の排出開口２３を有している。液体は主に原料物質に随伴するスラリーまたは原料物質の表面に付着した水分である。複数のロッドがシリンダ２の長手方向Ｘに延び、かつ周方向に互いに離間して設けられており、第１の排出開口２３は、ロッド間のスリットとして構成されている。第１の排出開口２３は圧力調整機構６よりもホッパー部４に近接した位置、本実施形態ではホッパー部４の下方に設けられている。第１の排出開口２３を脱水部２１の全長に渡って、あるいは脱水部２１のうち原料物質に高い圧力が加わる圧力調整機構６の近傍に設けると、水と共に原料物質も系外へ排出され、エラストマーやゴムの収率が低下してしまうため好ましくない。また、第１の排出開口２３（スリット）に原料物質が詰まり易くなり、水の排出が阻害される。脱水部２１におけるシリンダ２の側壁の総内面積に対する第１の排出開口２３の取り付け面積の比率は５０％以下であることが好ましく、１０％以下であることが更に好ましい。この比率があまり大きいと原料物質が排出してしまい、あまり小さいと水が排出されにくくなる。
【００１８】
水分の第１の排出開口２３に向かっての逆流を促進するために、シリンダ２は出口部５からホッパー部４に向けて下り傾斜となっている。すなわち、シリンダ２の長手軸Ｘ１は脱水機１の設置時において、架台１０に対して角度θ傾斜している。これによって原料物質に含まれる水を重力の作用によって効率よく排出させることができる。また、処理対象となる原料物質の種類によって脱水の難易度が異なるため、傾斜角度θを調整できることが望ましい。脱水機１はシリンダ２を出口部５からホッパー部４に向けて可変の下り傾斜角度で傾斜させる傾斜機構２５を有する。傾斜機構２５の構成は特に限定されないが、一例として、架台１０のモーター８側を支点として、シリンダ２の出口部５の近傍と架台１０の間に油圧ジャッキやリンク機構を設けることができる。
【００１９】
脱水部２１、すなわちホッパー部４から圧力調整機構６までの区間には、その一部に流路断面積漸減部２６が設けられている。流路断面積漸減部２６では流路Ｆの断面積がホッパー部４に向かって減少している。シリンダ２の流路断面積漸減部２６は、内径がホッパー部４から圧力調整機構６に向かって減少する円錐形状ないしテーパー形状を有しており、スクリュ３の直径も圧力調整機構６に向かって減少している。これによって、より多くの原料物質をホッパー部４に投入することができる。また、圧力調整機構６付近の流路面積に対するホッパー部４の流路面積の比率である圧縮比をより大きく確保することができるため、原料物質をより大きな圧力で加圧することができる。従って、より効率的な圧搾を行い、原料物質と水分の分離を促進することができる。特に、シリンダ２全体が傾斜していることと流路断面積漸減部２６がテーパー形状であることによって、流路断面積漸減部２６の底面に沿って大きな傾斜角が得られる。このため、流路断面積漸減部２６で水分の第１の排出開口２３への流れが促進され、より効率的な脱水が可能となる。
【００２０】
図３は図１のＡ−Ａ線に沿ったシリンダの断面図である。シリンダ２の内面のホッパー部４と圧力調整機構６の間に複数の突起部２７が形成されている。突起部２７はシリンダ２の内面にピンなどを取り付けることで形成される。突起部２７はシリンダ２の内面に互いに独立して設けられている。突起部２７は塊状となった原料物質を解きほぐし、クラムがシリンダ２の内面に強固に付着して塊状となってスクリュ３に巻きつき、原料物質が下流に輸送できなくなる現象を防止する。
【００２１】
さらに、シリンダ２の内面のホッパー部４と圧力調整機構６の間には溝部３７が形成されている。単軸スクリュの場合は、原料物質とスクリュ３表面との間の摩擦と原料物質とシリンダ２内壁面との間の摩擦の差によって原料物質の搬送が行われる。そのため、原料物質とスクリュ３表面との間の摩擦を小さくし、原料物質とシリンダ２内壁面との間の摩擦を大きくすることで原料物質の搬送量の増大が図られる。シリンダ２内壁面に溝部３７を設けることで原料物質とシリンダ２内壁面との間の摩擦を大きくすることができ、これにより原料物質の輸送量を増加させ、処理量の増大を図ることができる。このように、溝部３７は単軸スクリュの場合に特に効果的であるが、スクリュの本数に拘らず一定の効果を奏することができる。
【００２２】
シリンダ２は、乾燥部２２、すなわち圧力調整機構６と出口部５との間に第２の排出開口２４を有する。第２の排出開口２４によって、原料物質中の水分の更なる脱水が行われる。乾燥部２２では原料物質に含まれる液体の他、原料物質の内部から破泡によって放出される水蒸気が排出される。従って、第２の排出開口２４は液体と気体の両方、あるいは液体と気体の少なくともいずれかをシリンダ２の外部に排出する。水分と水蒸気を効率的に排出するため、第２の排出開口２４はシリンダ２の下半部だけでなく上半部にも設けられていることが好ましい。第２の排出開口２４は出口部５より圧力調整機構６に近接した位置に設けられている。これによって液体と水蒸気だけが排出されやすくなる。出口部５に近いほどシリンダ２内部の圧力が高いため、第２の排出開口２４を出口部５の近傍に設置すると、第２の排出開口２４から原料物質が水及び水蒸気と共に排出されやすくなり、エラストマーやゴムの収率が低下する。圧力調整機構６と出口部５との間のシリンダ２の側壁の総内面積に対する第２の排出開口２４の取り付け面積の比率は５０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがさらに好ましい。
【００２３】
なお、原料物質中の含有水分量が少ない場合は、出口部５でのエキスパンドが不十分となり、破泡しなかった気泡中に水分が閉じ込められたままの状態になるため、十分な脱水が行われない可能性がある。水分量が少なすぎることによる材料の過昇温が発生し、原料物質の熱劣化またはゲル化が発生し、処理後の原料物質の品質低下を招く可能性もある。そのため、原料物質の種類によっては、圧力調整機構６と出口部５との間に第２の排出開口２４を設けない場合もある。
【００２４】
出口部５での原料物質が発泡から破泡に至る現象に影響するその他の要因としては、出口部５付近の原料物質の圧力が挙げられる。出口部５付近での圧力が高いほど、出口部５での圧力開放時に至る時の圧力差が大きくなるため、発泡から破泡に至るまでの時間が短くなる。このため破泡をより促進することができ、エキスパンドによる含有水分と原料物質との分離をより一層効率的に行うことができる。しかし、圧力が高すぎると出口部５付近での原料物質の過昇温が発生し、それによる原料物質の熱劣化またはゲル化などの悪影響を引き起こし、処理後の原料物質の品質低下を招く。圧力が高すぎる結果、発泡から破泡に至るまでの時間が短すぎると、急激にエキスパンドが起こる。このため、原料物質が粉状になりやすくなり、エキスパンド後の原料物質のハンドリング性が悪化したり、空中に浮遊したりし易くなるため、作業環境の悪化やエラストマーやゴムの収率低下を招く。そのため、出口部５付近での原料物質に加える最適な圧力は、原料物質の種類と残留水分量に応じて調整可能であることが望ましい。本実施形態では圧力調整機構６と次に述べる開口面積調整機構２８によって出口部５付近の圧力を制御することができるため、このような問題に対する対処も容易である。
【００２５】
出口部５には原料物質を排出する開口３５が設けられている。本実施形態では、開口３５の面積を変化させることができるように調整可能な開口面積調整機構２８が設けられている。開口面積調整機構２８によって出口部５付近での原料物質の圧力を調整することができる。図４は開口面積調整機構２８の概略構成を示している。図４（ａ）は開口面積調整機構の断面図であり、図４（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。図４（ｂ），（ｃ）はスクリュ３の回転軸方向から見た開口面積調整機構２８の側方図である。開口面積調整機構２８は、シリンダ２と同軸でかつシリンダ２の長手軸Ｘ１に沿って互いに隣接配置された第１及び第２の円板２９，３０を有している。第１の円板２９及び第２の円板３０はシリンダ２先端の出口部５に、原料物質の流動方向すなわちシリンダ２の長手軸Ｘに沿って互いに重ね合わられるように設置されている。
【００２６】
第１の円板２９は複数の第１の貫通孔３１を有している。第２の円板３０は複数の第２の貫通孔３２を有している。貫通孔３１，３２は出口部５の開口３５となる穴である。貫通孔３１，３２の断面形状は円形であるが、これに限定されず、四角形、六角形、楕円形などでもよい。第１の円板２９と第２の円板３０における貫通孔３１，３２の個数及び配置は同一である。より詳細には、第１の円板２９上のシリンダ２と同心の第１の円３３上に６つの内側貫通孔３１ａが６０°間隔で設けられ、シリンダ２と同心の第１の円３３より径の大きい第２の円３４上に６つの外側貫通孔３１ｂが６０°間隔で設けられている。第２の円板３０上のシリンダ２と同心の第１の円３５上に６つの内側貫通孔３２ａが６０°間隔で設けられ、シリンダ２と同心の第１の円３５より径の大きい第２の円３６上に６つの外側貫通孔３２ｂが６０°間隔で設けられている。内側貫通孔３１ａ，３２ａと外側貫通孔３１ｂ，３２ｂは互いに３０°の角度で円周方向にずれている。
【００２７】
第１の円板２９は不図示の回転駆動機構によりシリンダ２の長手軸Ｘ１の周りを回転することができ、第２の円板３０はシリンダ２に対して固定されている。他の実施形態では第１の円板２９はシリンダ２に対して固定されており、第２の円板３０は不図示の回転駆動機構によりシリンダ２の長手軸Ｘ１の周りを回転することができる。あるいは第１の円板２９と第２の円板３０の双方がシリンダ２の長手軸Ｘ１の周りを回転することができる構成でもよい。いずれの構成においても、第１の円板２９と第２の円板３０の少なくともいずれかが、シリンダ２の長手軸Ｘ１の周りを他方の円板に対して回転可能である。第１の円板２９と第２の円板３０の相対的な回転角度に応じて、第１の円板２９の貫通孔３１と第２の円板３０の貫通孔３２の重複部、すなわち開口３５の面積が変化する。図４（ｂ）では第１の円板２９の貫通孔３１と第２の円板３０の貫通孔３２が完全に重なっており、脱水機１の上流から下流へ向かう開口面積は１００％になる。これに対し、第１の円板２９または第２の円板３０を周方向にスライドさせると、貫通孔３１，３２の位置がずれるためこれにより開口面積は小さくなる。図４（ｃ）では第１の円板２９の貫通孔３１と第２の円板３０の貫通孔３２が部分的に重なっているため、開口面積は１００％より小さい。開口面積の小さい状態で、原料物質がスクリュ３により輸送されると原料物質にはより高い圧力が加わり、高い圧力の状態から開口３５を通じて大気開放されることから、発泡から破泡に至る工程が発生しやすくなる。原料物質に加えられる最適な圧力は原料物質の種類により異なるため、最適な圧力になるように、開口面積は適宜調整される。第１及び第２の円板２９，３０の形状は円板に限定されず、様々な形状の平板を用いることができる。スライドの仕方も周方向のスライドに限定されない。板の枚数も実施形態に示したような２枚に限定されない。貫通孔の大きさ、配置、個数も上述の実施形態に限定されない。
【００２８】
次に脱水機１による原料物質の脱水工程を説明する。重合により高分子化したクラム状の原料物質は、脱水機１のホッパー部４を経て脱水機１に供給される。クラム状の原料物質に内包され、またはクラムに付着した水分も脱水機１に投入される。水分の一部は第１の排出開口２３から排出される。
【００２９】
脱水機１のホッパー部４から投入された原料物質は、スクリュ３によって出口部５に向かって搬送される。その途中には圧力調整機構６が設けられている。ホッパー部４と出口部５の間に設けられた圧力調整機構６の付近に原料物質が差し掛かった際に、原料物質は圧力調整機構６によって下流への材料の搬送が妨げられつつスクリュ３による推進力が加えられるため圧密ないし圧搾される。これによりクラムに内包または付着した水分が原料物質から分離し、ホッパー部４に向かって逆流する。図５は圧力調整機構６付近での原料物質と水分の流れを示している。図５（ａ）に示すように第１及び第２の平板１１，１２とスクリュ３の軸３ａとの隙間が大きいと原料物質と水分は隙間を通って下流に搬送される。これに対して図５（ｂ）に示すように、適度の大きさの隙間にすることにより、クラム中の水分が分離される。水分は原料物質と比べて粘度が著しく小さいためホッパー部４に逆流する。ホッパー部４に向かって逆流した水分は、図６に示すように、原料物質のクラムの隙間を通って第１の排出開口２３から系外に排出される。以上の工程により、原料物質は脱水部２１において圧搾され、圧力調整機構６を通過した直後の原料物質中の水分量は約３〜１５重量％程度まで低減される。適切な水分量の範囲は処理対象となる原料物質の種類によって異なる。
【００３０】
その後、原料物質は乾燥部２２に入り、出口部５に向かって搬送される。前述の通り、原料物質はスクリュ３によって圧密されつつ、せん断作用による自己発熱で温度上昇が生じ、残留水分が圧縮蒸気となる。出口部５ではエキスパンドにより原料物質と含有水分とが分離し、更なる脱水が行われる。含有水分量が多すぎる場合は、十分に気化せず原料物質中に留まるが、本実施形態では図７に示すように、第２の排出開口２４から余分な水分が排出される。以上により、流路調整機構６の下流側で原料物質の水分を１重量％未満、好ましくは０．５％未満に低減される。
【００３１】
このようにして処理された原料物質はベール状にされて、更なる後加工工程のため別の工程へ送られる。
【符号の説明】
【００３２】
１  脱水機
２  シリンダ
３  スクリュ
４  ホッパー部
５  出口部
６  流路調整機構
１１  第１の平板
１２  第２の平板
２１  脱水部
２２  乾燥部
２３  第１の排出開口
２４  第２の排出開口
２５  傾斜機構
２６  流路断面積漸減部
２７  突起部
２８  開口面積調整機構
Ｆ  流路
Ｘ  シリンダの長手方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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