(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に供給口及び排出口を有し、内部に多段に撹袢羽根構造を備えた熱可塑性合成樹脂ペレット用の攪拌加熱型結晶化装置おいて、攪拌羽根構造の先端面の後進縁とタンクの内周壁面との間隔を、同攪拌羽根構造の先端面の先進縁とタンクの内周壁面との間隔より広く構成したことを特徴とするポリエチレンテレフタレート等熱可塑性合成樹脂用の攪拌加熱型結晶化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再生ペレットのような、溶融重合後のカッティング、その他等により形成された表面が結晶化していないポリアミド、ポリエステル等熱可塑性合成樹脂のチップ（このようなチップを本文では結晶化前ペレットという）を連続的に加熱して結晶化済みペレットとする装置、特にポリエチレンテレフタレートの結晶化前ペレット（再生ペレット）をインジェクション成形、ブロー成形等成形で使用できるように結晶化済みペレットとするための攪拌加熱型結晶化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ポリエチレンテレフタレートの結晶化前ペレットを乾燥もしくは固相重合するに際して９０℃ないし１３０℃以上の温度をかけた場合、結晶化前ペレット相互に融着が起り易い。
【０００３】
この融着現象は、溶融重合後のカッティング等により形成した表面が結晶化していないために起るものであり、表面を結晶化させれば結晶化前ペレット相互の融着は防ぐことができる。
【０００４】
そこで、あらかじめ何らかの方法で結晶化前ペレットのカッティング表面を結晶化しておく必要がある。
【０００５】
一般に結晶化前ペレットの融着といっても様々であり、数百粒、数十粒の大きな塊状のものになるものから２〜３粒のものまである。大きなかたまりになると以後の工程でのトラブルの原因になるのは明らかであり、またたとえ２粒〜３粒のもの（本文中ではこれ等を不良ペレットという）でも、結晶化済みペレットを最終製品として販売する場合には商品価値が著しく低下する。
【０００６】
融着を起した不良ペレットの発生は、表面からの結晶化層の厚さが厚くなるに従って少なくなり、またこの厚さが２０〜４０μ以上になるとほぼ２３０℃までは殆ど融着を起すことがなくなり、そしてこれに要する加熱時間は電熱/熱媒による間接加熱と加熱ガス/スチームによる直接加熱とでは異なるが、大体数秒から数十分を必要とする。
【０００７】
つまり、結晶化前ペレットの供給、排出がバランスし常に一定した状態に保持されるような運転（処理）を行なうことが極めて重要であり、一粒一粒の結晶化前ペレットが加熱環境にさらされる時間すなわち加熱を受ける時間が一定に保持される安定状態を確保するようにすることが最ものぞましいのである。
【０００８】
この安定状態を確保するために、従来は、タンク内の構造（形等）および同タンク内に設ける攪拌羽根の構造や枚数等に工夫を施してそれなりに成果も得ていたが、必ずしも充分とは言えなく、いくつかの問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点の中の次の問題点を主に解決することを目的とするものである。すなわち、
【００１０】
▲１▼  攪拌羽根の回転移動によりタンク内周壁面（スクリンセパレータの内周壁面も含む）の変形が発生する、
▲２▼  この変形から不良ペレットの発生率が上がる、
▲３▼  強いては安定した良品の提供が困難になる、
【００１１】
本発明者は、上記諸問題点を解消しようとして原因を究明しているうちに、図８に示すように攪拌羽根構造４１の先端面の後進縁４２ｂとタンク４３の内周壁面の間隔が同攪拌羽根構造４１の先端面の先進縁４２ａとタンク４３の内周壁面の間隔と同じに構成されていることが原因であることを突き止め、この原因をなくすることについて試行錯誤し、その結果、攪拌羽根構造４１の先端面の後進縁がタンクの内周壁面から同攪拌羽根構造４１の先端面の先進縁よりも広く離れているのが極めて有効であることが解かった。
【００１２】
すなわち、図８および図９に示す従来構造は、攪拌羽根４１構造が回転する際に攪拌羽根の前面に当たった一部の結晶化前ペレットが横向きアーム４４の先端面の先進縁４２ａの外側へ逸れて同横向きアーム４４の先端面とタンク４３の内周壁面との間に、本来同間に流入したような形になる結晶化前ペレットに合流し、この合流した両方の結晶化前ペレットが互いに押し合い圧し合いし乍ら横向きアーム４４の先端面の後進縁４２ｂの後方へ解放される経路をたどるようになっているものであったために、しばしば、表面が押し合い圧し合い中に特に溶融状態になっているぺレットを核として塊をつくり易く、またタンクの内周壁面（特にスクリンセパレータ）４３が上記合流による増量および押し合い圧し合いの反動によって変形を起して悪い加熱攪拌の結果を招いていたのである。
【００１３】
そこで、本発明は、具体的には、上記諸問題点の解消のために、攪拌羽根構造の先端面の後進縁とタンクの内周壁面との間隔を、同攪拌羽根構造の先端面の先進縁とタンクの内周壁面との間隔より広く構成したものである。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の実施の態様を説明するにあたり、理解を容易にするために、加熱装置本体の説明を先ず行い、その後に、本発明に係る要点部の実施例について説明する。
【００１５】
図１〜図３に示す第一実施例は、全外周面を保温材１により被包した球面底型円筒形バッチタンク２を構成し、このバッチタンク２の天壁にカラーリング用ペレット状マスターバッチとステアリン酸カルシウム等凝固防止用添加剤とポリエチレンテレフタレートの結晶化前ペレットとの投入口３を設けると共に上記バッチタンク２の球面底４の内側に同底４より僅かに浅い円錐形のスクリンセパレータ５を設けてこれ等球面底４とスクリンセパレータ５の間に空間６を形成すると共にスクリンセパレータ５の下端にカラーリング用マスターバッチ混入結晶化済みペレットの開閉用シャッタ７付き排出口管８を連結し、この排出口管８からカラーリング用マスターバッチ混入結晶化済みペレット（以下、単に結晶化済みペレットという。）を成形機（図示せず）へ供給するようにし、またバッチタンク２の天壁の中心に攪拌用モータ（図示せず）により回転する回転軸１０をその下端がスクリンセパレータ５の底口１１の近くまで達する位置として串通し、この回転軸１０にバッチタンク２内およびスクリンセパレータ５内に存するカラーリング用マスターバッチ混入結晶化中ペレット（以下、単に結晶化中ペレットという。）を上方に戻し乍ら攪拌する多数枚の攪拌用羽根１３を横向きアーム２０を介して取付け、更に上記バッチタンク２の側傍にブロワー１４を以て吸入した外気を内蔵ヒータ１５に接触させることにより加熱して熱風を供給する制御盤１６付き熱風供給装置１７を配備し、この熱風供給装置１７の熱風吹入口１８を上記空間６の外側壁に開口すると共にバッチタンク２の底にスクリンセパレータ５を介して落ちた粉塵を外に自然落下で排出する集塵路２４を設けることによってバッチ式ポリエチレンテレフタレート結晶化装置を構成したものであって、攪拌羽根構造の一部を形成する横向きアーム２０の先端面の後進縁２１ｂがバッチタンク２の内周壁面から同先端面の先進縁２１ａまでの距離よりも広く離れた構成とされたものである。
【００１６】
この第一実施例は、先ず、ブロワー１４を回転させ同時に内蔵ヒータ１５に通電して全体を暖め且つ攪拌用羽根１３を回転させたのち投入口３を介してポリエチレンテレフタレートの結晶化前ペレットとカラーリング用マスターバッチとステアリン酸カルシウムとを各定量まで投入すると共に熱風供給装置１７の制御盤１６で温度調節を行い、温度が安定した状態をデータに基いた一定時間まで続け、結晶化前ペレットの結晶化の完了をペレットゲージ窓３３で確認した時点で熱風の供給および攪拌を停止し、停止後にシャッタ７を開いてカラーリング用マスターバッチ混入結晶化済みペレットを排出口管８から直に若しくは袋詰してストックし、そして必要に応じて当該袋から成形機に供給する等の用法で用いるものである。
【００１７】
尚、図中符号３１は点検用蓋、３２はゴミ取出口、３３はペレットゲージ窓を示す。
【００１８】
この第一実施例は、上記のように、攪拌羽根構造の一部を形成する横向きアーム２０の先端面の後進縁２１ｂがバッチタンク２の内周壁面から同先端面の先進縁２１ａまでよりも広く離れた構成とされたものであるので、攪拌羽根構造が回転する際には、攪拌羽根１３の前面に当接した一部の結晶化前ペレットが横向きアーム２０の先端面の先進縁２１ａの外側へ逸れて同横向きアーム２０の先端面とバッチタンク２の内周壁面との間すなわち末広がりの空間に、本来同間に流入したような形となる結晶化前ペレットに合流して両方の結晶化前ペレットが互いに押し合い圧し合いしない状態もししくは僅かにし乍ら横向きアーム２０の先端面の後進縁２１ｂの後方へ解放される経路をたどるようになっているものであって、表面が特に溶融状態になっているぺレットを核として塊をつくりことがなく、またバッチタンクの内周壁面特にスクリンセパレータが上記合流による増量および押し合い圧し合いの反動によって変形を起すようなことがなく、良い加熱攪拌の結果を得ることができるものである。
【００１９】
図４〜図６に示す第二実施例は、全外周面を保温材１により被包した球面底型円筒形バッチタンク２を構成し、このバッチタンク２の天壁にカラーリング用ペレット状マスターバッチとステアリン酸カルシウム等凝固防止用添加剤とポリエチレンテレフタレートの未結晶ペレットとの混入ペレット（本文中、単に結晶化前ペレットという。）の投入口３を設けると共に上記バッチタンク２の球面底４の内側に同底４より僅かに浅い円錐形のスクリンセパレータ５を設けてこれ等球面底４とスクリンセパレータ５の間に空間６を形成すると共にスクリンセパレータ５の下端にカラーリング用マスターバッチ混入結晶化済みペレット（本文中、単に結晶化済みペレットという。）の開閉用シャッタ７付き排出口管８を連結し、この排出口管８から結晶化済みペレットを成形機（図示せず）へ供給するようにし、またバッチタンク２の天壁の中心に攪拌用モータ（図示せず）により回転する回転軸１０をその下端がスクリンセパレータ５の底口１１の近くまで達する位置として串通し、この回転軸１０の上半分個所のまわりにバッチタンク２の上半分内に存するカラーリング用マスターバッチ等混入結晶化中ペレット（本文中、単に前期結晶化中ペレットという。）を上方に戻し乍ら攪拌する複数枚の縦方向攪拌用羽根１３ａを横向きアーム２０を介して取付け、また回転軸１０の下半分個所のまわりにバッチタンク２の下半分内およびスクリンセパレータ５内に存するカラーリング用マスターバッチ等混入結晶化中ペレット（本文中、単に後期結晶化中ペレットという。）を上方に戻さないで攪拌する複数枚の横方向攪拌用羽根１３ｂを横向きアーム２０を介して取付け、更に上記バッチタンク２の側傍にブロワー１４を以て吸入した外気を内蔵ヒータ１５に接触させることにより加熱して熱風を供給する制御盤１６付き熱風供給装置１７を配備し、この熱風供給装置１７の熱風吹入口１８を上記空間６の外側壁に開口すると共にバッチタンク２の底にスクリンセパレータ５を介して落ちた粉塵を外に自然落下で排出する集塵路２４を設けることによってバッチ式ポリエチレンテレフタレート結晶化装置を構成したものであって、攪拌羽根構造の一部を形成する攪拌羽根１３ａ、１３ｂの先端面の後進縁２１ｂがバッチタンク２の内周壁面から同先端面の先進縁２１ａまでよりも広く離れた構成とされたものである。
【００２０】
この第二実施例は、先ず、ブロワー１４を回転させ同時に内蔵ヒータ１５に通電して全体を暖め且つ攪拌用羽根１３ａ、１３ｂを回転させたのち投入口３を介して結晶化前ペレットを各定量まで投入すると共に熱風供給装置１７の制御盤１６で温度調節を行い、温度が安定した状態をデータに基いて一定時間まで続け、結晶化前ペレットの結晶化の完了をペレットゲージ窓３３で確認した時点で熱風の供給および攪拌を停止し、停止後にシャッタ７を開いてカラーリング用マスターバッチ混入結晶化済みペレットを排出口管８から直に若しくは袋詰し、そしてストック後に当該袋から成形機に供給する等の用法で用いるものである。
【００２１】
上記第一および第二実施例の用法においてシャッタ７を開いて結晶化済みペレットを取り出す場合、その全部を取り出さずにスクリンセパレータ５の底の方に僅かに残して置くと次回の使用の凝固防止に好都合であり、またカラーリング用ペレット状マスターバッチを投入しないでも利用することができる。
【００２２】
図７に示す第三実施例は、全外周面を保温材１により被包した球面底型円筒形タンク２を構成し、このタンク２の天壁にカラーリング用ペレット状マスターバッチとステアリン酸カルシウム等凝固防止用添加剤とポリエチレンテレフタレートの未結晶ペレットとの混入ペレット（本文中、単に結晶化前ペレットという。）の投入口３を設け、上記タンク２の球面底４の内側に同底４より僅かに浅い円錐形のスクリンセパレータ５を設けてこれ等球面底４とスクリンセパレータ５の間に空間６を形成すると共にスクリンセパレータ５の下端にカラーリング用マスターバッチ混入結晶化済みペレット（本文中、単に結晶化済みペレットという。）の流下口管８を連結し、この流下口管８から結晶化済みペレットを成形機（図示せず）へ供給するようにし、またタンク２の天壁の中心に攪拌用モータ（図示せず）により回転する回転軸１０をその下端がスクリンセパレータ５の底口１１の近くまで達する位置として串通し、この回転軸１０の上半分個所のまわりにタンク２の上半分内に存するカラーリング用マスターバッチ等混入結晶化中ペレット（本文中、単に前期結晶化中ペレットという。）を上方に戻し乍ら攪拌する複数枚の縦方向攪拌用羽根１３ａを横向きアーム２０を介して取付け、また回転軸１０の下半分個所のまわりにタンク２の下半分内およびスクリンセパレータ５内に存するカラーリング用マスターバッチ等混入結晶化中ペレット（本文中、単に後期結晶化中ペレットという。）を上方に戻さないで攪拌する複数枚の横方向攪拌用羽根１３ｂを横向きアーム２０を介して取付け、更に上記タンク２の側傍にブロワー１４を以て吸入した外気を内蔵ヒータ１５に接触させることにより加熱して熱風を供給する制御盤１６付き熱風供給装置１７を配備し、この熱風供給装置１７の熱風吹入口１８を上記空間６の外側壁に開口すると共にバッチタンク２の天壁に熱風の用済み熱風の排気口１９（フィルター付きとすることも可能である。）を設け、更にタンク２の底にスクリンセパレータ５を介して落ちた粉塵を外に自然落下で排出する集塵路２４を設けることによって連続式ポリエチレンテレフタレート結晶化装置２５を構成し、この連続式ポリエチレンテレフタレート結晶化装置２５を射出成形機本体２６の上方に配して当該結晶化装置２５の結晶化済みペレットの流下口管８を同射出成形機本体２６のペレット受入れ口２７に載架状態で直結して成形機２８としたものであって、攪拌羽根構造の一部を形成する攪拌羽根１３ａ、１３ｂの先端面の後進縁２１ｂがバッチタンク２の内周壁面から同先端面の先進縁２１ａまでよりも広く離れた構成とされたものである。
【００２３】
上記第三実施例は、先ず、タンク２内の横方向攪拌用羽根１３ｂの下のところまで前もって用意した結晶化済ペレットを充填し、これを利用して成形機本体２６による成形を開始すると共に内蔵ヒータ１５に通電し且つブロワー１４および攪拌用羽根１３ａ、１３ｂを回転させてタンク２内全体を暖めつつ投入口３から結晶化前ペレットを投入して満たし、この満たした状態で熱風供給装置１７の制御盤１６で温度調節を行って温度の安定した状態をデータに基いて継続し、よって結晶化前ペレットの結晶化を行うと共に当該結晶化が安定して結晶化済みペレットを連続的に供給できるようになったことをペレットゲージ窓３３で確認し、このようにして結晶化済みペレットを上記開始に連続して得てこれを上記前もって充填した結晶化済ペレットに続けて流下口管８から成形機本体２６へ連続して供給し、よって成形品を連続稼動で得る等の用法に供するものである。
【００２４】
この第二および第三実施例は、上記のように、攪拌羽根の先端面の後進縁２１ｂがタンク２の内周壁面から同先端面の先進縁２１ａまでよりも広く離れた構成とされたものであるので、攪拌羽根構造が回転する際には、攪拌羽根１３の前面に当接した一部の結晶化前ペレットが攪拌羽根１３の先端面の先進縁２１ａの外側へ逸れて同攪拌羽根１３の先端面とタンク２の内周壁面との間すなわち末広がりの空間に、本来同間に流入したような形となる結晶化前ペレットに合流して両方の結晶化前ペレットが互いに押し合い圧し合いしない状態もししくは僅かにし乍ら攪拌羽根１３の先端面の後進縁２１ｂの後方へ解放される経路をたどるようになっているものであって、表面が特に溶融状態になっているぺレットを核として塊をつくりことがなく、またタンクの内周壁面特にスクリンセパレータが上記合流による増量および押し合い圧し合いの反動によって変形を起すようなことがなく、良い加熱攪拌の結果を得ることができるものである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係るポリエチレンテレフタレート等熱可塑性合成樹脂用の攪拌加熱型結晶化装置は、上記の通りであるので、ポリエチレンテレフタレート等熱可塑性合成樹脂の結晶化前ペレット（再生ペレット）とカラーリング用マスターバッチとステアリン酸カルシウムを各定量まで投入した状態で熱風を送り乍ら攪拌している最中に、タンク内でペレット全体が瞬時に結晶化した硬化状態を呈して動かなくなるような事態を起すことなく、確実に結晶化することができるは勿論であるが、特に攪拌羽根構造の先端面の後進縁とタンクの内周壁面との間隔を、同攪拌羽根構造の先端面の先進縁とタンクの内周壁面との間隔より広く構成したので、攪拌羽根１３の前面に当接した一部の結晶化前ペレットが攪拌羽根構造の先端面の先進縁２１ａの外側へ逸れて同攪拌羽根構造の先端面とタンク２の内周壁面との間すなわち末広がりの空間に、本来同間に流入したような形となる結晶化前ペレットに合流して両方の結晶化前ペレットが互いに押し合い圧し合いしない状態もししくは僅かにし乍ら攪拌羽根構造の先端面の後進縁２１ｂの後方へ解放される経路をたどるようになっているものであって、表面が特に溶融状態になっているぺレットを核として塊をつくりことがなく、またタンクの内周壁面特にスクリンセパレータが上記合流による増量および押し合い圧し合いの反動によって変形を起すようなことがなく、良い加熱攪拌の結果を得ることができるものであって、所期の目的を完全に達成できる著効を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例を示す断面図である。
【図２】図１ＡーＡ線に沿う断面略図である。
【図３】同じく要部の拡大斜視図である
【図４】本発明の第一実施例を示す断面図である。
【図５】図４ＢーＢ線に沿う断面略図である。
【図６】同じく要部の拡大斜視図である
【図７】本発明の第三実施例を示す断面図である。
【図８】従来例の要部を示す断面図である。
【図９】同要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  保温材
２  タンク
３  投入口
４  球面底
５  スクリンセパレータ
６  空間
７  開閉用シャッタ
８  排出管
１０  回転軸
１１  底口
１３  攪拌用羽根
１３ａ  縦方向攪拌用羽根
１３ｂ  横方向攪拌用羽根
１４  ブロワー
１５  ヒータ
１６  制御盤
１７  熱風供給装置
１８  熱風吹入口
１９  排気口
２４  集塵路
２５  結晶化装置
２６  射出成形機本体
２７  ペレット受入れ
２８  成形機
２９  開閉用シャッター
３１  点検用蓋
３２  ゴミ取出口
３３  ペレットゲージ窓
【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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【図９】
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