(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
最大径がそれぞれ４ｍｍである複数のノズル開口部（２）を有しているノズルヘッド（１）と、該ノズル開口部（２）から出る熱可塑性ストランド（４）を冷却し、送りローラ（８、９）を介して、長さがそれぞれ２ｍｍないし３ｍｍである顆粒（１２）を形成するため前記熱可塑性ストランド（４）を切り刻む切断ユニット（１０）の入口へ前記熱可塑性ストランドを案内する湿潤案内手段（６）とを使用することにより前記熱可塑性ストランド（４）を連続成型して粒状化する装置であって、
前記ノズル開口部（２）が、該ノズル開口部（２）の領域の該ノズル開口部（２）の内側面から少なくとも１００ｍ／分の流速である該ノズル開口部（２）の内部領域へ向かう高い速度勾配で該ノズル開口部（２）から出る熱可塑性ストランド（４）を生成し、
一対の送りローラ（８、９）が、前記熱可塑性ストランド（４）に接触して該熱可塑性ストランド（４）を表面上で引き伸ばして表面上で高速結晶化を生じさせるように動作可能に配置され、
前記一対の送りローラ（８、９）が、前記熱可塑性ストランド（４）の前記ノズル開口部（２）とグラニュレータ（１１）の入口との間における送り速度を加速し、
前記一対の送りローラ（８、９）が、前記熱可塑性ストランド（４）の前記グラニュレータ（１１）への高い進入速度により該熱可塑性ストランド（４）を引き伸ばし、結果として前記切断ユニット（１０）に到達するまでに前記熱可塑性ストランド（４）の表面がさらに引き伸ばされ、結晶化がさらに進み、
それによって２０００回切断／秒を超える非常に高い切断速度で前記熱可塑性ストランド（４）を顆粒（１２）に切り刻み、同時に約３ｍｍの最大顆粒長さを維持することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記複数のノズル開口部（２）が、前記ノズルヘッド（１）内に隣り合わせで配置されている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
少なくとも１つのノズル開口部（２）内で前記ストランド（４）を引き伸ばすことにより、ボリュームセグメントの表面上の結晶化効果を失うことなく該ボリュームセグメントの直径が変わる請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ストランド（４）がノズル開口部（２）から湿潤案内手段（６）を通じて前記送りローラ（８、９）に移動するときに前記ボリュームセグメントを引き伸ばしてさらに長く引き伸ばされた形状にすることで、該ボリュームセグメントの表面に激しい結晶化が生じる請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記ボリュームセグメントが、外面の著しい結晶化に起因して粘着性の傾向を失っている請求項４に記載の装置。
【請求項６】
熱可塑性物質の熱可塑性ストランド（４）を連続成型して粒状化する装置に基づいて熱可塑性ストランド（４）を連続成型して粒状化する方法であって、
最大径がそれぞれ４ｍｍである複数のノズル開口部（２）を有しているノズルヘッド（１）を設けるステップと、
湿潤案内手段（６）により、前記ノズル開口部（２）から出る前記熱可塑性ストランド（４）を冷却し、送りローラ（８、９）を介して、顆粒（１２）を形成するため前記熱可塑性ストランド（４）を切り刻むグラニュレータ（１１）の切断ユニット（１０）の入口へ前記熱可塑性ストランド（４）を案内するステップと、
前記ノズル開口部（２）が最大径４ｍｍ等と小さい寸法であることにより、該ノズル開口部（２）から前記熱可塑性ストランド（４）を、該ノズル開口部（２）の領域の該ノズル開口部（２）の内側面から少なくとも１００ｍ／分の流速である該ノズル開口部（２）の内部領域へ向かう高い速度勾配で出し、結果として前記熱可塑性ストランド（４）の表面を著しく引き伸ばし、よってこの内部領域に高速結晶化を生じさせるステップと、
前記熱可塑性ストランド（４）の送り速度を、該熱可塑性ストランド（４）が前記ノズル開口部（２）と前記グラニュレータ（１１）の入口との間を移動するときに前記グラニュレータ（１１）への高い進入速度に起因してさらに引き伸ばされる程度にまで加速し、結果として前記熱可塑性ストランド（４）が前記切断ユニット（１０）に到達するまでに該熱可塑性ストランド（４）の表面をさらに引き伸ばし、結晶化をさらに進めるステップと、
高い送り速度に起因して、前記熱可塑性ストランド（４）を２０００回切断／秒を超える非常に高い切断速度で顆粒（１２）に切り刻み、同時に約３ｍｍの最大顆粒長さを維持するステップと
を含む方法。
【請求項７】
前記ノズルヘッド（１）内に複数のノズル開口部（２）を隣り合わせで配置する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ノズル開口部（２）内で前記熱可塑性ストランド（４）を引き伸ばすことにより、ボリュームセグメントの表面上の結晶化効果を失うことなく該ボリュームセグメントの直径を変える請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記熱可塑性ストランド（４）が少なくとも１つのノズル開口部（２）から湿潤案内手段（６）を通じて前記送りローラ（８、９）に移動するときに前記ボリュームセグメントを引き伸ばしてさらに長く引き伸ばされた形状にすることで、該ボリュームセグメントの表面に激しい結晶化を生じさせる請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ボリュームセグメントが、外面の著しい結晶化に起因して粘着性の傾向を失っている請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最大径がそれぞれ４ｍｍである複数のノズル開口部を有しているノズルヘッドと、ノズル開口部から出る可塑性ストランドを冷却し、送りローラを介して、長さが２ｍｍないし３ｍｍである顆粒を形成するため可塑性ストランドが切り刻まれる切断ユニットの入口へ案内する湿潤案内手段（６）とを用いて熱可塑性材料のストランドを連続成型して粒状化する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプの装置は、特許文献１に記載され、そして、例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０１６４４４３Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で作られた可塑性ストランドがこの装置または類似したタイプの装置を用いて粒状化されるときに常に直面する一つの問題は、グラニュレータから出た後、顆粒表面が、この顆粒表面を十分に冷却または結晶化する結果として多少の粘着性の傾向を有するようになることである。
どの程度まで顆粒が実際に冷却されるかは、これらの装置に沿った変化する動作条件に依存する。
多くの場合、この粘着性の傾向は、このような動作条件の望ましくない変化のために容易に制御できない。
従って、本発明の目的は、この顆粒表面の粘着性の傾向を実質的に軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
設計アプローチを利用すると、上記目的は、ノズル開口部の中央空間領域において少なくとも１００ｍ／分である溶融物の流速を切断ユニットが２０００回切断／秒より大きい切断速度でストランドを切り刻む程度まで増加させること（同時に、ノズルから案内手段を介して切断ユニットの送りローラに至る途中でストランドを冷却すること）によって特徴付けられる上記装置の特殊な実施例によって達成される。
【０００６】
まず初めに、ノズル開口部の径が比較的小さいため、本発明の装置の設計は、ノズル開口部の内部で、かつ、ノズル開口部の壁に向かって零に向かう傾向がある溶融物の特に高い流速がノズル開口部の中央空間領域で得られることを可能にする。
その結果として、ストランドは、ノズル開口部を通過するとき縦方向に高い内部歪みを既に受けることになる。
これは、とりわけストランドの表面に、可塑性物質の核生成、および、結晶化を引き起こす望ましい効果である。
この傾向は、その結果、グラニュレータの上流でのストランドのそれぞれの送り速度によって、出口速度が、長さが約２．０ｍｍないし約３．０ｍｍである典型的な顆粒を生じるために、グラニュレータが特に高い切断速度でストランドを切り刻むことが必要になる程度まで増大されることになるという点で、さらに後押しされることになる。
その結果、ノズル開口部から出て、その後に、グラニュレータに送り込まれるときに可塑性ストランドが受ける引き伸ばしの量は、この場合も、フィーダへ向かって特に高いストランド流速に起因して実質的に増大されることになる。
よって、ストランド表面の早期結晶化の効果もまた同様にこのエリアで得られる。
【０００７】
これらの効果は、ストランドの表面の早期結晶化をもたらし、さらに、顆粒が粘着性の傾向をほぼ完全に失うことになる程度まで、ストランドから生成された顆粒の早期結晶化という結果をもたらすことになる。
【０００８】
この目的のため使用される方法は、最大で４ｍｍである小さいノズル開口部が原因となって、ノズル開口部から出るストランドがノズル開口部の内側面から少なくとも１００ｍ／分の流速である内部領域へ向かってノズル開口部の領域において高い速度勾配の影響を受けることを特徴とする。
その結果として、可塑性ストランドが表面上で実質的に引き伸ばされてこのエリアで高速結晶化を示し、可塑性ストランドは、可塑性ストランドが高速度でグラニュレータへ送り込まれることが原因となってさらに一層引き伸ばされることになり、この高速度は、高い送り速度に起因してかつそれぞれが約３ｍｍである最大顆粒長さを維持する目的のため、２０００回切断／秒より非常に高い切断速度で可塑性ストランドを顆粒に切り刻むグラニュレータに到達するまでの時間に可塑性ストランドの表面のさらなる引き伸ばしと可塑性ストランドの結晶化とを引き起こす。
【０００９】
図面に示されているのは、本発明の実施例である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ドイツ特許出願第ＤＥ１９７３９７４７．６号に示されるような可塑性顆粒を生成する装置であるが、可塑性ストランドがノズルから出るときに一直線に続き、顆粒／水混合物が同様に一直線に案内される装置の概略図である。
【図２】可塑性物質がストランド型に注入される場所からグラニュレータまでの可塑性物質の過程の挙動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、ＤＥ１９７３９７４７Ａ１に基本的に同様に示されかつ記載された可塑性ストランドを粒状化する装置の側面図である。
しかし、図１に示されるのは、グラニュレータまで達する可塑性ストランドの直線進路であり、顆粒／水混合物も同様に直線方向に案内される。
可塑性ストランド４が、例示を簡単にするため１つのノズル開口部２だけが示されるノズルヘッド１から出る。
ノズル開口部２から出るのは、可塑性ストランド４を案内手段６へ案内するスタートアップ・フラップ５に向かって最初に流れる可塑性ストランド４である。
噴射ノズル７は、冷却水を案内手段６に撒き散らすため案内手段６へ向けられる。
案内手段６から、可塑性ストランド４は、その後に、可塑性ストランド４を高い送り速度まで加速し、よって、可塑性ストランド４をそれに応じて案内手段６の長さに沿って引き伸ばす１対の送りローラ８、および、送りローラ９に進む。
送りローラ８、および、送りローラ９は、その後に、可塑性ストランド４を既知の方法でナイフシリンダとして形成され、２０００回切断／秒より高い切断速度で可塑性ストランド４を切り刻む切断ユニット１０へ送る。
上記顆粒は、その後に、顆粒１２の形で垂直方向下向きにグラニュレータ筐体１１から放出される。
【００１２】
図２は、最初に、ノズルパック１の領域の中に位置し、その後に、ノズル開口部２の中を通過し、次に、上記ノズル開口部２を抜け出て、最後に、切断ユニット１０まで達するまでの可塑性ストランド４の概略図である。
同図に示されるように、装置の動作モードを例示するためランダムに裁断されたボリュームセグメント１２ａは、ノズル開口部２の前方の領域においてある一定の比較的大きい径を有し、このセグメントは、ボリュームセグメント１２ａが変形した後のそれぞれのボリュームセグメント１２ｂから分かるように、可塑性ストランド４がノズル開口部２に入った後、縦方向にかなり大きく伸び、よって、径が減少する。
この形状では、ボリュームセグメント１２ｂは、その後に、このボリュームセグメントの表面が再びかなり大きく引き伸ばされるノズル開口部２を通り抜ける。
ノズル開口部２から抜け出ると、可塑性ストランド４は、再び広くなり、ボリュームセグメント１２ｂがその間に変化したそれぞれのボリュームセグメント１２ｃの幅をさらに増大させるが、ノズル開口部２における圧縮の結果として得られたボリュームセグメントの表面上の結晶化効果を失うことがない。
案内手段６に沿ったボリュームセグメントのさらなる進路で（図１を参照のこと）、それぞれのボリュームセグメントは、送りローラ８および送りローラ９によって実現される高い送り速度の結果として再び大きく引き伸ばされ、その後に、ボリュームセグメント１２ｃの形状より長く引き伸ばされた形状をもつボリュームセグメント１２ｄの状態で、切断ユニット１０に入り、この切断ユニット１０では、ボリュームセグメントは、その後に、２０００回切断／秒よりかなり高い切断速度で顆粒１２に切り刻まれる。
ボリュームセグメント１２ｄがこのプロセスの途中で付加的なかなりの大きさの引き伸ばしの影響を受けたという事実が個々の可塑性ストランド４の表面にさらに一層激しい結晶化を生じさせた。
このようにして、グラニュレータ１１から出るのは、表面がさらに結晶化されて表面の著しい結晶化に起因して粘着性の傾向を失った顆粒である。
【図１】
0005559807.tif 000002
【図２】
0005559807.tif 000003