(57)【要約】【課題】架橋樹脂シートまたはシート状発泡体が切れないように発泡炉内外でその予兆を種々の検出器で捉え、架橋樹脂シートまたはシート状発泡体が切れる前に搬入速度を変化し、シート状で搬出することにより、架橋樹脂シートまたはシート状発泡体が切れるのを未然に防止することができるシート状発泡体の製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】架橋樹脂シートを発泡装置に導き、シート状発泡体を製造するに際し、上記架橋樹脂シートおよびシート状発泡体の表面状態を検知し、該表面状態の異常を検知した時、架橋樹脂シートの発泡装置への搬入速度を変化させるようにしたことを特徴とするシート状発泡体の製造方法。【選択図】図１
2010001322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋樹脂シートを発泡装置に導き、シート状発泡体を製造するに際し、
上記架橋樹脂シートおよびシート状発泡体の表面状態を検知する検知器を備え、
該表面状態の異常を検知した時、架橋樹脂シートの発泡装置への搬入速度を変化させることを特徴とする、シート状発泡体の製造方法。
【請求項２】
前記架橋樹脂シートおよびシート状発泡体の表面状態の検知は、厚み計、表面温度を測定する温度計、金属検知器、カメラにより表面状態を検知する検知器の少なくとも１つを使用することを特徴とする、請求項１に記載のシート状発泡体の製造方法。
【請求項３】
前記搬入速度の変化率は、品種毎のシート厚みと発泡倍率に応じて演算されることを特徴とする請求項１または２に記載のシート状発泡体の製造方法。
【請求項４】
架橋樹脂シートを発泡させる発泡装置と、
該架橋樹脂シートを発泡装置に導く搬入ロールと、
該架橋樹脂シートおよび発泡装置により発泡されたシート状発泡体の表面状態を検知する検知手段と、
該検知手段によって検知された検出値が予め設定された設定範囲外を検知した時、前記搬入ロールの搬入速度を変化させる手段を設けたことを特徴とする、シート状発泡体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架橋樹脂シートおよびシート状発泡体が発泡炉内で切れた場合、火災につながるおそれがあることから、架橋樹脂シートおよびシート状発泡体が切れる前に未然に予兆をキャッチし、シート切れを未然に防止することができるシート状発泡体の製造方法および製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
架橋樹脂シートの急激な厚み変動やえぐれたヘコミ、穴あき、接続点部分の見落とし等が発生した場合、発泡炉内で架橋樹脂シートが発泡する際、シート状発泡体を保持する張力が保てず、発泡体が炉内で切れるトラブルが発生する。架橋樹脂シートまたは発泡体が炉内で切れたことを輻射温度計が察知して、警報をならしていた。
【０００３】
この場合、架橋樹脂シートまたはシート状発泡体が炉内で切れた時、作業者が切れた時の状況を確認し、その状況に応じてそれぞれの対応をとり、発泡炉内外での発煙や着火が起こらないように対応していた。
【０００４】
しかしながら、上記従来技術のように、架橋樹脂シートまたはシート状発泡体が発泡炉内外で切れてから対応すれば、発泡炉付近で作業を行うことによるやけどや、状況により発煙や着火または火災が発生し、安全上大きな問題があった。また、着火物の処理やロール汚れの除去等の作業負荷も大きく稼働率を下げる一つの要因でもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するべく、架橋樹脂シートまたはシート状発泡体が切れないように発泡炉内外でその予兆を種々の検出器で捉え、架橋樹脂シートまたはシート状発泡体が切れる前に搬入速度を変化（特に上昇）し、シート状で搬出することにより、架橋樹脂シートまたはシート状発泡体が切れるのを未然に防止することができるシート状発泡体の製造方法および製造装置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】
【０００６】
上記目的を達成するべく、本発明は以下の構成を採用する。すなわち、
（１）架橋樹脂シートを発泡装置に導き、シート状発泡体を製造するに際し、
上記架橋樹脂シートおよびシート状発泡体の表面状態を検知する検知器を備え、
該表面状態の異常を検知した時、架橋樹脂シートの発泡装置への搬入速度を変化させることを特徴とするシート状発泡体の製造方法。
【０００７】
（２）前記架橋樹脂シートおよびシート状発泡体の表面状態の検知は、厚み計、表面温度を測定する温度計、金属検知器、カメラにより表面状態を検知する検知器の少なくとも１つを使用することを特徴とする前記（１）に記載のシート状発泡体の製造方法。
【０００８】
（３）前記搬入速度の変化率は、品種毎のシート厚みと倍率に応じて演算されることを特徴とする前記（１）または（２）に記載のシート状発泡体の製造方法。
【０００９】
（４）架橋樹脂シートを発泡させる発泡装置と、
該架橋樹脂シートを発泡装置に導く搬入ロールと、
該架橋樹脂シートおよび発泡装置により発泡されたシート状発泡体の表面状態を検知する検知手段と、
該検知手段によって検知された検出値が予め設定された設定範囲外を検知した時、前記搬入ロールの搬入速度を変化させる手段を設けたことを特徴とするシート状発泡体の製造装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、架橋樹脂シートおよびシート状発泡体の外観状況を各種機器で捉え設定範囲外を検知した時、搬入速度を変化（特に上昇）し、フォーム切れを未然に防止し、発煙や着火を抑止する安全装置であり、高温下での作業負荷軽減と生産性が向上し、効率的に安全に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（発泡装置）
本発明における代表的な発泡装置は、例えば、図１に例示するような縦型熱風発泡装置において、架橋樹脂シート１を搬入ロール３を介してガイドロール５に導き、該搬入ロール３とガイドロール５の間に設けられた予熱装置４に通して架橋樹脂シート１を予熱する。予熱装置は、架橋樹脂シート１が冷えた状態で発泡炉２内に入るとシートが収縮しシワおよび厚みムラが発生し易いため、予めシートを予熱する装置であり、温水を通す方法や表裏面をヒータで温める方法、またそれらが併用して用いられる。予熱された架橋樹脂シート１を発泡炉２内に誘導し、発泡炉２内に設けられた図示しない熱風供給源から送られてくる熱風６やハロゲンヒータ、遠赤外線ヒータ、セラミックヒータ等のヒータ７を単体または併用して熱源とし、加熱発泡する。発泡した時に発生するガスおよび熱風６で給気した風量を系外へ排出するための排気８を設けている。また、発泡が完了したシート状発泡体１１を拡幅し平滑にする拡幅装置９を備えているものが例示される。なお、拡幅装置９で拡幅されたシート状発泡体１１は搬出ロール１０、引取ロール１８を経て搬出されるようになっている。
（架橋樹脂シート）
本発明でいう架橋樹脂シートとは電子線もしくは有機過酸化物のようなものに代表される架橋剤、もしくはシラン架橋の方法などにより架橋された樹脂シートを言う。
（樹脂シート）
前記樹脂シートとは、熱可塑性樹脂、例えばポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンに代表される樹脂であり、単独またはそれらの混合物に構成されたものをいう）、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などに代表される樹脂に発泡剤や種々の添加剤を混合して、シート状に成形されたものをいう。
（検知部）
発泡炉２に搬入する前に架橋樹脂シート１の表面状態を検知する装置として、例えば、ホッチキスの針を検出する金属検知器１２の設置や、長手方向の厚みを検知するシート厚み計１３の設置や、カメラなどにより架橋樹脂シートの表面状態を検知する検出器１４の設置等が挙げられる。さらに、発泡炉内の温度測定として、例えば放射温度計１５〜１７を設置し、過発泡による急激な温度変化を捉えることができるようになっている。温度測定装置はサーモグラフィー等でもかまわない。
（金属検知時の異常対応方法）
（シート接続）
押出機によるシート成形や架橋を行う電子線照射の製造状況により断点箇所のシートをホッチキスで接続する場合がある。また、発泡工程で架橋樹脂シートを連続的に供給する場合に、その箇所をホッチキスで繋ぐ場合がある。
【００１２】
これまでは、ホッチキスで接続した場所を作業者が切れないように立ち会い、搬入ロール速度を変化させて調整していた。温度を下げ溶融張力を上げる方法もあるが、発泡炉全体の温度を下げるのに時間を要し間に合わないことから搬入ロール速度で調整を行っていた。架橋樹脂シート１には、工程異常がない限り金属が混入することはない。ホッチキスによる接続の見落としや忘れにより架橋樹脂シート１またはシート状発泡体１１が切れることを防止するため、金属があった場合は金属検知器１２で検知するように設定されている。
【００１３】
架橋樹脂シートのホッチキスによる繋ぎを金属検知器１２で検知した場合、搬入ロール３までは現行の速度で走行させ、検知部が搬入ロール３に達すると搬入ロール３の搬入速度を変化（特に上昇）させ、検知部が搬出ロール１０に達すると元の搬入速度に戻るようにプログラミングしている。
【００１４】
搬入速度を変化（特に上昇）させる速度勾配および到達速度は、シートの厚みや発泡倍率により定めている。搬入速度を下降し元に戻す速度勾配は、変化時と同速度で戻るように設定されている。
（長手方向厚み異常対応方法）
架橋樹脂シートの長手方向の厚みを測定するシート厚み計１３を設置する。厚み計１３による厚み検知は、非接触式または、接触式の厚み計で品種毎に厚みの検知範囲を定め、その厚みの検知範囲から外れた架橋樹脂シートに対して搬入速度を変化（特に上昇）するようにしてある。
【００１５】
特に、架橋樹脂シートの厚みが１．０ｍｍ以下の架橋樹脂シートについては、長手方向の厚みが、０．２ｍｍ以上薄くなると、搬出速度／搬入速度比が同じであると張力がかかりすぎて切れ易いことから、架橋樹脂シートの厚みが薄いほど厚みの検知範囲は狭く、厚い架橋樹脂シートほど厚みの検知範囲を広く設定している。
【００１６】
搬入速度を変化させるタイミングは、金属検知と同様に、厚みが検知範囲から外れたことを厚み計１３で検知した場合、搬入ロール３までは現行の速度で走行させ、検知部が搬入ロール３に達すると搬入ロール３の搬入速度を変化させ、検知部が搬出ロール１０に達すると元の搬入速度に戻るようにプログラミングしている。
（表面異常を検出した時の対応方法）
架橋樹脂シート１の表面状態を検知するＣＣＤラインセンサを採用したカメラ等の検出器１４を設置し、表面状態を白黒画像として捉え、その画像を演算処理し、架橋樹脂シート表裏面の地合に対し、架橋樹脂シート表裏面に設定以上にヘコミや穴あきを検知した場合、搬入ロール３の搬入速度を変化させる。
【００１７】
搬入速度を変化させるタイミングは、金属検知や厚み計と同様に、ヘコミや穴あきを表面状態検出器１４で検知した場合、搬入ロール３までは現行の速度で走行させ、検知部が搬入ロール３に達すると搬入ロール３の搬入速度を変化させ、検出器１４での検知部が搬出ロール１０に達すると元の搬入速度に戻るようにプログラミングしている。
（表面温度異常時対応方法）
表面温度計は、例えば、１秒ごとの温度が放射温度計１５〜１７により測定記録されている。放射温度計１５は、発泡炉２に入る前のシートの表面温度を測定していると同時に架橋樹脂シートやシート状発泡体が切れて放射温度計１５の温度が下がり、架橋樹脂シートが無いことを検知すれば、搬入ロール３を自動的に停止し、予熱装置４のヒータが切れるようにしている。放射温度計１６は、発泡炉２を出たシートの表面温度を検知していると同時に放射温度計１６の温度が下がり、シート状発泡体１１が無いことを検知すれば、放射温度計１５の温度で架橋樹脂シートがある場合は、発泡炉内に滞留すれば発煙および着火の可能性があるため、搬入ロール速度３をアップする。また放射温度計１５の温度で架橋樹脂シートが無い場合は、搬入ロールが停止し、予熱装置４のヒータが切れるようにしている。放射温度計１７は、発泡炉２内のシート状発泡体１１の表面温度を計測している。発泡炉２内のシート状発泡体１１の温度がハンチングにより変動するため、例えば、１０秒間の平均温度を中心温度として管理している。何らかのトラブルで放射温度計１７の発泡体表面の温度が変化し、１０秒間の平均が１５℃を超えた場合は、過発泡によるシート状発泡体のトロケ防止として、品種により定められているが、搬入ロール３の搬入速度を１．２〜５倍に変化させ、表面温度計１７での検知部が搬出ロール１０に達すると搬入ロール３の搬入速度を変化と同様の勾配で、徐々に速度を下降させて、元の速度に変更する。搬入ロール３の搬入速度を序々に戻す段階で、上限温度を超えた場合は、供給速度のダウンを停止する。
（過発泡）
過発泡とは、熱のかけすぎにより、シート状発泡体の温度が変化し、シート状発泡体が設定倍率以上に過度に発泡したり、シート状発泡体が溶融劣化する状態をいう。
（プログラム）
本発明では上記のような設定範囲外の異常を種々の検知部を用いて検知した場合、搬入速度を変化させることに特徴がある。この搬入速度の変化はある速度勾配をもってある到達速度になるようになされるものである。
（速度勾配）
速度勾配は、搬入速度を変化しはじめてから到達速度に達するまでの単位時間あたりの速度の増加を速度勾配と定義する。
【００１８】
速度勾配は、炉長から種々選択されるものであって、炉長により定めている。速度勾配が遅いと架橋樹脂シートがシート状発泡体に変化し、断点部分を保持する張力以上の力がかかり、切れてしまう。速度勾配が早いと発泡炉内でシート状発泡体がたるみロールに巻き付くトラブルが発生する。
（到達速度）
到達速度は、品種毎に定められた最大の速度のことで、発泡倍率が低いほど搬出速度／搬入速度比が小さく、到達速度の倍率が小さく設定されている。また、シート厚みが薄い品種ほど熱を受けやすいため、到達速度の倍率が大きく設定されている。
【００１９】
そのことから、品種によりシート厚みや発泡倍率が定められてるが、到達速度は、現行の供給および搬入速度の１．２倍〜５．０倍であることが好ましく、より好ましくは、１．５〜３．０倍である。速度が１．２倍を下回ると架橋樹脂シートが発泡するため、繋ぎ部分で張力が保持できず切れてしまう。到達速度が５．０倍を超えると、搬出ロール通過後、速度を元の状態に戻すのに時間がかかる。
【実施例】
【００２０】
本発明の一実施例を以下に示す。
【００２１】
縦型熱風発泡装置において、架橋樹脂シート１に磁気誘導式鉄用検針機１２およびレーザ式厚み計１３、表面状態を検知するＣＣＤラインセンサを採用したカメラにより表面状態を検知する検出器１４が設置され、搬入ロール３で架橋樹脂シート１を発泡炉内２に誘導し、熱風６と遠赤外線ヒータ７を併用して熱源とし、加熱発泡しシート状発泡体１１に成形後、発泡体を拡幅し、カーテン状の発泡体を幅方向に平滑にする拡幅装置９を備え、搬出ロール１０で搬出し、引き取りロール１８で引き取るようにした設備で、発泡炉出口付近に放射温度計１７が設置されている。
【００２２】
架橋樹脂シート１は、１００重量部の低密度ポリエチレンに１５重量部の発泡剤（アゾジカルボンアミド）を配合し、酸化防止剤（ＢＨＴ）を０．１重量部添加した原料を混合し、単軸押出機で３．０±０．０５ｍｍの範囲に収まるよう原反シート（Ａ）に成形した。
原反シート（Ａ）に対して、架橋を施すため、電子線照射機を用いて、８０ｋＧｙの電子線を照射し、架橋樹脂シート１を作成した。
【００２３】
金属検知器１２および長手方向厚み計１３、カメラにより表面状態を検知する検出器１４は、発泡での昇華物や温度の影響をうけない場所に設置されている。
【００２４】
また、金属検知器１２および長手方向厚み計１３、カメラにより表面状態を検知する検出器１４、発泡体の表面温度を測定する放射温度計１７で感知した情報をマイクロソフトコンピュータに送り、制御するようにプログラミングされている。
【００２５】
マイクロソフトコンピュータに品種を登録し、品種毎にシート厚み、発泡倍率、到達速度等の必要データが入力されている。
【００２６】
前工程のトラブルによりホッチキスで接続した架橋樹脂シート１が縦型熱風発泡装置において金属検知器１２を通過すると同時に金属探知器１２が検知し、作業者に警報で知らせる。
【００２７】
金属検知器１２で検知された後、接続部が長手方向厚み計１３でも検知され、表面状態を検知する検出器１４も検知したことから、金属検知器１２から長手方向厚み計までの距離が一定で、また、金属検知器１２からカメラにより表面状態を検知する検出器１４までの距離も一定のため、金属検知器１２で検知した時、長手方向厚み計１３の３０ｃｍ手前から通過後３０ｃｍの区間は、自動的に長手方向厚み計１３の検出機が検出されないように設定されている。また、表面状態を検知する検出器１４も同様に３０ｃｍ手前から通過後３０ｃｍの区間は、自動的に検知を切るように設定されている。最初に検知した検知機から搬入ロール３までの距離が一定のため、距離／搬入速度で時間を算出し、検知してから算出した時間になれば、自動的に搬入ロール３の速度を変化させる。
【００２８】
縦型熱風発泡炉２の炉長は３ｍで、発泡炉長×０．２（定数）＋搬入ロール３から発泡炉入り口の距離０．５ｍで１．１ｍに到達した時に搬入ロール速度がこの品種の場合、２倍にとなるように調整した。搬入速度が１．０ｍ／分で走行しているため、搬入ロール３に断点が到達してから１．１ｍに達した時点で搬入速度が２．０ｍ／分となるように比例して速度を変化させる。発泡炉長が３ｍのため、速度変化率と到達速度から炉内の滞留時間が算出され、搬入ロール３から発泡炉入口の長さが０．５ｍで、発泡炉出口から搬出ロール１０までの距離が１．０ｍのため、搬入ロール３から搬出ロール１０までの時間を自動計算し、搬出ロール１０に達した時点で搬入ロール３の速度を下げ、変化する前の速度に戻す。速度を下げる勾配は、変化する勾配と同じである。この調整により、ホッチキスによる接続点を金属検知器１２で検知し、搬入ロール３を自動的に変化させることにより、架橋樹脂シート１およびシート状発泡体１１が炉内外で切れることなく、安全に製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るシート状発泡体の製造装置の一例を示す略図図である。
【符号の説明】
【００３０】
１：架橋樹脂シート
２：発泡炉
３：搬入ロール
４：予熱装置
６：熱風
７：遠赤外線ヒータ
８：排気
９：拡幅装置
１０：搬出ロール
１１：シート状発泡体
１２：金属検知器
１３：長手方向厚み計
１４：表面状態を検知する検出器
１５：放射温度計
１６：放射温度計
１７：放射温度計
１８：引取りロール
【図１】
2010001322.tif 000003