(57)【要約】  【課題】樹脂溶解液の搬送装置もしくは攪拌装置において、搬送軸もしくは攪拌軸と挿入口からの樹脂溶解液の漏洩を最も効果的に、しかも連続して防止することができる樹脂溶解液の搬送装置もしくは攪拌装置を提供することである。  【解決手段】樹脂溶解液の搬送装置において、搬送軸と軸の挿入口の隙間から流出する樹脂溶解液を固化させるための冷却装置を具備することを特徴とする樹脂溶解液搬送装置、および樹脂溶解液の攪拌装置において、攪拌軸と軸の挿入口の隙間から流出する樹脂溶解液を固化させるための冷却装置を具備することを特徴とする樹脂溶解液攪拌装置。【選択図】  図１
2006002060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂溶解液を搬送する軸を有する樹脂溶解液搬送装置において、搬送軸と軸の挿入口の隙間から流出する樹脂溶解液を固化させるための冷却装置を具備することを特徴とする樹脂溶解液搬送装置。
【請求項２】
樹脂溶解液を攪拌する軸を有する樹脂溶解液攪拌装置において、攪拌軸と軸の挿入口の隙間から流出する樹脂溶解液を固化させるための冷却装置を具備することを特徴とする樹脂溶解液攪拌装置。
【請求項３】
前記樹脂溶解液の凝固点が大気圧下で−４０〜２５０℃であることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記樹脂成分がアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、酢酸セルロースからなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂溶解液を搬送もしくは攪拌する装置において、該装置の軸部から漏洩する樹脂溶解液を冷却固化するために設けられた冷却装置により、その後の漏洩を防止することを可能にした樹脂溶解液搬送装置、および樹脂溶解液攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体もしくはスラリー状の樹脂溶解液を攪拌する工程、および搬送する工程は、高分子などを扱う各種の産業分野で通常用いられる工程の一つに挙げられる。
【０００３】
樹脂溶解液を攪拌する場合には、装置内に攪拌軸を挿入して軸を回転させて樹脂溶解液を強制的に攪拌させることが一般的である。また、樹脂溶解液を搬送する場合には、装置内に螺旋状に翼を取り付けた搬送軸を挿入して軸を回転させることにより樹脂溶解液を搬送させる場合が多い。これらは、粘度の高い樹脂溶解液を攪拌、搬送する場合に特に好ましく用いられている。
【０００４】
このような攪拌工程、搬送工程に際し、樹脂溶解液には軸の機械エネルギーが付与されて圧力がかけられる。そのため、軸を装置に挿入する軸と挿入口の隙間から樹脂溶解液が漏洩しやすい。そこで、樹脂溶解液の漏洩を最少限にするために軸と挿入口との隙間を狭くすることが考えられるが、漏洩量は少なくなるものの、樹脂溶解液の漏洩を完全に停止できない場合が多く、隙間を狭くしすぎると、軸の回転が阻害されやすい。
【０００５】
樹脂溶解液の漏洩を防止する方法として、（１）挿入口に外部から漏洩防止材（シール材）を取り付けて蓋をする方法、（２）装置の流体通液部分である内部からシール材を吹き込む方法（特許文献１）、（３）攪拌軸もしくは搬送軸にシール材としてＯリングをはめ込む方法がある（特許文献２、３）が知られている。
【０００６】
しかしながら、上記（１）〜（３）の方法はいずれも、かかる問題点を解決するのに十分であるとは言い難い。すなわち、（１）の場合、挿入口周辺が複雑な構成の装置の場合には隙間を確実に遮蔽することは容易ではなく、樹脂溶解液の漏洩を防止することはできない。また、（２）の場合は樹脂溶解液と別成分のシール材成分を用いて樹脂溶解液の通液前にシール材を作成する方法であり、樹脂溶解液の通液後にはシール材の形成が不可能である。（３）の場合、Ｏリング自身が劣化してシール性がなくなるケースが多く長期使用に適さない。Ｏリング交換時には、装置を分解して軸を取り外す必要があり、メンテナンスも大変である。
【０００７】
このように、（１）から（３）のいずれかの方法でも、樹脂溶解液の漏洩を長期間効果的に遮蔽することは困難であった。
【特許文献１】特開２００２−３５６６７０号公報（［０００９］〜［００１３］段落）
【特許文献２】特開２００３−２８７１４０号公報（［０００９］〜［００１７］段落）
【特許文献３】特許第３３４２４０５号公報（［０００５］〜［０００８］段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
樹脂溶解液の搬送装置もしくは攪拌装置において、搬送軸もしくは攪拌軸と挿入口の隙間からの樹脂溶解液の漏洩を効果的に、しかも連続して防止することができる樹脂溶解液の搬送装置もしくは攪拌装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、樹脂溶解液を搬送する軸を有する樹脂溶解液搬送装置において、搬送軸と軸の挿入口の隙間から流出する樹脂溶解液を固化させるための冷却装置を具備することを特徴とする樹脂溶解液搬送装置、および樹脂溶解液を攪拌する軸を有する樹脂溶解液攪拌装置において、攪拌軸と軸の挿入口の隙間から流出する樹脂溶解液を固化させるための冷却装置を具備することを特徴とする樹脂溶解液攪拌装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、軸と挿入口の隙間から漏洩した樹脂溶解液を直接冷却装置により漏洩箇所でピンポイントに固化させて、固化物をそのまま漏洩防止剤（シール材）とすることができるので漏洩防止に高い有効性を示す。
【００１１】
また、樹脂溶解液を搬送、もしくは攪拌中にシール材が破損して漏洩が発生しても、新たに漏洩した樹脂溶解液を固化させてシール材を再度修復できるので樹脂溶解液の搬送、もしくは攪拌の稼働中に漏洩防止対策ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、樹脂溶解液を搬送する軸を有する樹脂溶解液搬送装置において、搬送軸と軸の挿入口の隙間から流出する樹脂溶解液を固化させるための冷却装置を具備することを特徴とする樹脂溶解液搬送装置、および樹脂溶解液を攪拌する軸を有する樹脂溶解液攪拌装置において、攪拌軸と軸の挿入口の隙間から流出する樹脂溶解液を固化させるための冷却装置を具備することを特徴とする樹脂溶解液攪拌装置が提供される。
【００１３】
樹脂溶解液の搬送、攪拌時には樹脂溶解液の漏洩を解消させる課題を解決するために、搬送軸、攪拌軸の挿入口付近に冷却装置を設置し、漏洩した樹脂溶解液を冷却装置により冷却固化させることにより、漏洩固化物は軸の周囲で固化して、挿入口に蓋（以後、樹脂漏洩防止用のシール材と呼ぶ）を形成し、その後の樹脂の漏洩を防止できる。すなわち、内容物と同一成分の樹脂漏洩防止用のシール材を形成することができる。装置内部から漏洩する樹脂溶解液を固化させる本発明では、装置が複雑な場合でも問題なく樹脂漏洩防止用のシール材を構築できる。また、樹脂溶解液の搬送中にシール材が破損して漏洩が再開されても冷却装置により再度固化させてシール材を形成できるので、運転を停止してＯリングなどの部品を取り替える必要も無い。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、樹脂溶解液の凝固点は大気圧下で−４０〜２５０℃の範囲の物質であることが好ましく、より好ましくは０〜１８０℃であり、さらに好ましくは２０〜１２０℃である。樹脂成分の凝固点が−４０℃以下であると漏洩した樹脂溶解液を具備された冷却装置で固化させることが容易でなくなり、また２５０℃以上だと樹脂溶解液の搬送装置を２５０℃以上に加温する必要があるが、本発明の樹脂の分解点となる場合が多く樹脂に変性が発生する場合が多く、好ましくない。ここで、本発明において樹脂溶解液の凝固点とは、単一の樹脂であれば当該樹脂そのものの凝固点を意味するが、樹脂に溶媒を添加することによって凝固点が低下した場合については、樹脂が溶媒に溶解した状態での凝固点を意味するものとする。
【００１５】
かかる樹脂成分としてはアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、酢酸セルロースのいずれかから選択される少なくとも１種の樹脂が好ましく用いられ、単一成分でも混合物でも良く、混合物の場合にはアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、酢酸セルロースの混合物に限定されず、アクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、酢酸セルロースのいずれかから選択される樹脂を主成分として含有していれば他の物質との混合物でも良い。
【００１６】
樹脂溶解液はアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、酢酸セルロースのいずれかから選択される樹脂が溶解した液状物のみでなく、アクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、酢酸セルロースのいずれかから選択される樹脂に溶媒を添加して溶解させた物質でも良い。かかる溶媒としてはは、アクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、酢酸セルロースを溶解させる性質を有するという観点から、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎーメチルピロリドン、アセトニトリル、γーブチロラクトンなどが好適に用いられる。また、樹脂溶解液の形状は溶液でも一部未溶解物を含有するスラリー状でも良い。
【００１７】
本発明の漏洩した樹脂溶解液を固化するために設置した冷却装置は、内部に冷媒を通液させて冷却能力を高めた装置が好ましく、漏洩樹脂溶解液を固化させる冷却装置の表面温度は、−４０℃〜１２０℃の範囲であることが好ましい。冷媒の種類は特に限定されないが、−４０℃〜５０℃の範囲の冷却に多用される冷媒として一般的なブライン、エチレングリコール、フロン、アンモニアなどの冷媒が好ましい。
【００１８】
以下、本発明の最良の実施形態の一例を樹脂溶解液搬送装置に適用した場合を例にとって、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、樹脂溶解液の搬送装置の概略断面図である。樹脂溶解液を入口２から出口４まで搬送させるために、搬送軸１を回転させる。搬送軸１には螺旋状の搬送翼４が具備されており、１を回転させることにより、樹脂溶解液は螺旋状の翼に押し出される形で搬送される。樹脂溶解液は入口２で加圧下に投入すると、より搬送が容易になる。
【００２０】
搬送軸１を回転させるためには搬送装置の外部からモーターなどにより強制的に軸１を回転させるが、この場合、軸１を装置に貫通させるために装置に軸１の挿入口を作成する必要があり、軸１を円滑に回転させるためには、軸１の径よりも大きな径の挿入口を空ける必要がある。ここで軸径と挿入口径の違いから隙間ａが発生する。
【００２１】
樹脂溶解液が図１の装置を通液して搬送すると、軸と挿入口との隙間ａから樹脂溶解液が漏洩する場合が多いが、軸と挿入口との隙間ａの近傍に冷却装置ｂを設置しておくと、漏洩した樹脂溶解液は軸と挿入口との隙間ａで即座に固化して、隙間ａの蓋（シール材）を形成できる。冷却装置ｂの設置により、漏洩した樹脂溶解液の拡散と以後の漏洩を防止することができる。
【００２２】
漏洩した樹脂溶解物を冷却装置ｂにより固化させる場合、軸１は回転させておくと固化した樹脂が軸１に張り付くこともなく、しかも隙間ａを効果的にシールすることができる。
【００２３】
一旦固化させて形成した樹脂からなる樹脂漏洩防止用のシール材は、樹脂溶解液の連続した搬送を行う間にシール材樹脂が再度溶解して漏洩が再び発生する場合もあるが、樹脂溶解液を搬送している途中でも冷却装置ｂにより、漏洩した樹脂溶解液を再度固化することで、以後の漏洩を防止することができる。
【００２４】
冷却装置ｂの最良の実施形態の一例を図４を参照しながら説明する。冷却装置ｂの冷却面の中心には軸が通過する孔を空けている。冷却装置ｂの内部には冷媒の通液管を作成し、通液管には冷却した冷媒を通液しておくことにより、冷却装置ｂの過昇温を防止し、常時漏洩した樹脂溶解液を固化する状態を保持できる。一旦、漏洩して固化させた樹脂（シール材）を形成できれば、冷媒の通液を停止しても良い。
【００２５】
冷却装置ｂの冷却能力は、漏洩する樹脂溶解液を冷却固化して、以後の樹脂溶解液の漏洩をせき止められるだけの樹脂固化蓋（シール材）を形成させるために、十分な冷却能力を有することが好ましく、具体的には冷却装置ｂの表面は樹脂溶解液の凝固点以下で保持されることが好ましい。
【００２６】
冷却装置ｂの冷却面の面積は特に限定されないが、面積が大きいほど強固なシール材を構築することができて好ましく、具体的には搬送軸の面積の２倍以上の冷却面積を有することが好ましい。
【実施例】
【００２７】
（実施例１）
以上の漏洩防止用冷却装置を具有する樹脂溶解液の搬送、および攪拌装置を用いて、樹脂溶解液を漏洩なく搬送、もしくは攪拌した結果を説明する。
【００２８】
４５重量％のポリフッ化ビニリデン樹脂を記載のジメチルスルホキシド混合物を１６０℃に加熱して調製した樹脂溶解液（この状態での凝固点は、大気圧下で１３０℃）を、１４０℃で保温した漏洩防止用冷却装置を具有する樹脂溶解液の搬送装置（図１）に導入し、搬送軸を回転させて搬送した。装置導入時の樹脂溶解液には圧力０．５ＭＰａをかけて導入した。導入を開始してしばらくするとａ部分からポリフッ化ビニリデン樹脂溶解液が漏洩しはじめた。搬送軸の回転とポリフッ化ビニリデン樹脂溶解液の通液を継続しながら、冷却装置ｂに２℃に冷却したエチレングリコール冷媒を通液すると、ａ部分でポリフッ化ビニリデン樹脂溶解液が固化した。一旦、ａ部分で固化させることにより、冷却装置ｂへの冷媒の通液を停止しても、ポリフッ化ビニリデン樹脂溶解液の以後の洩を完全に防止することができた。
【００２９】
（実施例２）
１３重量％のポリアクリロニトリルのジメチルホルムアミド混合物を５０℃に加熱して調製したポリアクリロニトリル樹脂溶解液（この状態での凝固点は、大気圧下で１０℃）を５０℃に保温した図３の装置内で攪拌した。冷却装置ｂには攪拌前から２℃に冷却したエチレングリコール冷媒を通液して、あらかじめ冷却している。攪拌開始後に間もなくして、ポリアクリロニトリル樹脂溶解物が図３のａ部分で容器内部から漏洩し始めた。漏洩したポリアクリロニトリル樹脂溶解物は冷却装置ｂにより固化し始めたので、そのまま攪拌軸を回転させて攪拌を継続した。目視で漏洩樹脂溶解物の漏洩が確認されてから５分後には、攪拌を継続しても以後のポリアクリロニトリル樹脂溶解物の漏洩は発生しなかった。
【００３０】
（実施例３）
４５重量％のポリフッ化ビニリデン樹脂のジメチルスルホキシド混合物を１６０℃に加熱して調製した樹脂溶解液（この状態での凝固点は、大気圧下で１３０℃）を調製し、該溶解液を１４０℃で保温した図２の装置内で軸１を回転させて、搬送させた。冷却装置ｂには攪拌前から２℃に冷却したエチレングリコール冷媒を通液して、あらかじめ冷却している。
【００３１】
導入を開始してしばらくするとａ部分からポリフッ化ビニリデン樹脂溶解液が漏洩しはじめた。搬送軸の回転とポリフッ化ビニリデン樹脂溶解液の通液を継続しながら、冷却装置ｂに２℃に冷却したエチレングリコール冷媒の通液を継続すると、ａ部分でポリフッ化ビニリデン樹脂溶解液が固化しはじめた。
【００３２】
ここで樹脂溶解液の通液を一旦停止し、冷却装置ｂに２℃に冷却したエチレングリコール冷媒の通液を継続すると、ポリフッ化ビニリデン樹脂の冷却固化物はａ部分全体で形成された。
【００３３】
その後、再びポリフッ化ビニリデン樹脂のジメチルスルホキシド混合物の溶解液の搬送を継続させても、溶解物の漏洩は確認されなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、樹脂溶解液の漏洩を防止する搬送、攪拌装置に限らず、コールタールの攪拌、押出し装置や寒天や麺類の形状作成装置などにも応用することができるが、その応用範囲が、これらに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】漏洩防止用冷却装置を具有する樹脂溶解液の搬送装置の概略断面図である。
【図２】漏洩防止用冷却装置を具有する樹脂溶解液の搬送装置の概略断面図である。
【図３】漏洩防止用冷却装置を具有する樹脂溶解液の攪拌装置の概略断面図である。
【図４】図１、図２、図３の装置に適用する漏洩防止用冷却装置の模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  樹脂溶解液を搬送、もしくは攪拌する軸
２  装置への樹脂溶解液の入口
３  装置からの樹脂溶解液の出口
４  樹脂溶解液を搬送もしくは攪拌する翼
ａ  軸と挿入口の隙間部分（樹脂溶解液が漏洩する箇所）
ｂ  冷却装置
【図１】
2006002060.tif 000003
【図２】
2006002060.tif 000004
【図３】
2006002060.tif 000005
【図４】
2006002060.tif 000006