(57)【要約】      （修正有）【課題】高収率かつ高品質の熱可塑性樹脂ペレットを製造する装置および製造方法を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂を溶融した後、供給機から吐出させることにより得られたストランド群を搬送する金属メッシュ性ベルトコンベア３と、該ベルトコンベア３上にストランド群７に向けて冷却水を噴霧する冷却装置４と、付着水を除くためのエアー吹きつけ装置５と、ベルトコンベアにより搬送されたストランド群７をペレット状に切断するストランドカッター６を用いた製造装置で、供給機吐出部からストランド群７が最初に冷却水と接触する距離（Ｌ１）が３００〜１２００ｍｍであり、供給機吐出部からストランド群が最後に冷却水と接触する位置（Ｌ２）と供給機吐出部からストランドカッターまで距離（Ｌ３）の割合（Ｌ２／Ｌ３）が０．０５〜０．４である事を特徴とする、熱可塑性樹脂ペレット製造装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を溶融した後、供給機から吐出させることにより得られたストランド群を搬送する金属メッシュ性ベルトコンベアと、該ベルトコンベア上にストランド群に向けて冷却水を噴霧する冷却装置と、付着水を除くためのエアー吹きつけ装置と、ベルトコンベアにより搬送されたストランド群をペレット状に切断するストランドカッターを用いた製造装置で、供給機吐出部からストランド群が最初に冷却水と接触する距離（Ｌ１）が３００〜１２００ｍｍであり、供給機吐出部からストランド群が最後に冷却水と接触する位置（Ｌ２）と供給機吐出部からストランドカッターまで距離（Ｌ３）の割合（Ｌ２／Ｌ３）が０．０５〜０．４である事を特徴とする、熱可塑性樹脂ペレット製造装置。
【請求項２】
該当ベルトコンベアの長さが３０００〜６０００ｍｍであることを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性樹脂ペレット製造装置。
【請求項３】
該ベルトコンベアの進行方向の角度が上向きに０〜７°であることを特徴とする、請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂ペレット製造装置。
【請求項４】
熱可塑性樹脂を、請求項１〜３のいずれかに記載の製造装置を用いて熱可塑性樹脂ペレットとすることを特徴とする熱可塑性樹脂ペレットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂ペレットの製造装置およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、混練機や押出機など（以下「供給機」という）から吐出される溶融状態の熱可塑性樹脂を吐出することにより得られたストランド群を冷却固化、切断してペレット化するために使用する装置であって、ストランドの冷却、およびその冷却に使用される冷却水の除去を効果的に行いつつ、ストランド同士が融着する事により発生する連粒ペレットを抑制することが出来る、熱可塑性樹脂ペレットの製造装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に熱可塑性樹脂製品の製造工程は、樹脂原料とガラス繊維、難燃剤、離型剤、着色剤などの添加材を混ぜ合わせて混練し、造粒する一次工程と該一次工程で造粒されたペレットを射出成形機などに入れ、溶融して金型などで製品形状に成形する二次工程とからなる。
【０００３】
前述の一次工程において造粒されるペレットは粒の大きさや形状などが一定で均一であることが、次の二次工程での成形を効率よく行うという観点から好ましく、一般的には単軸押出機や二軸押出機などの供給機出口に多数の細孔を有する口金を設置し、紐状のストランド群を吐出させ、切断機で適当な長さに切断することによって、粒状のペレットを得ている。
【０００４】
このストランド群を切断する方法としては、ストランド群を水浴中で引取ながら冷却し、固化後水浴中から引き上げて切断機に導入して円筒状のペレットに切断する方法が通常用いられる。しかし、この方法では、供給機出口から吐出されたストランド群が、切断機に導入されるまでの間にしばしば切れてしまい、収率が低下するなどの問題がある。
【０００５】
特許文献１では樹脂製ベルトコンベアを用いることにより、ベルトコンベア上での滑りを抑制し、形状のよいペレットを得る方法が記載されている。特許文献２ではベルトコンベア上で冷却水と最初に接触する距離を供給部より１．５ｍ以上５ｍ以下とし、ストランド折れを抑制する方法が記載されている。特許文献３ではベルトコンベアを用いる事により廃プラスチックの再ペレット化システムについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２６４３２５号公報
【特許文献２】特開２００７−２５３５００号公報
【特許文献３】特開２００４−０３４４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１ではストランド搬送性が良好で、形状のよい高品質なペレットを得る方法が記載されているが、脱水に関しては不十分であった。また、樹脂ベルトコンベアを使用する為にベルトの劣化が多く、交換頻度が多くなり、機器の停止回数を増やしてしまう問題があり、寿命の長い金属メッシュベルトを用いると搬送性が悪いという点で問題があった。特許文献２ではストランド切れ、ストランド折れを抑制する事ができる一方、充分に冷却されないストラ同士が融着し連粒ペレットが発生してしまう問題がある。特許文献３ではストランド切れを抑制することができる一方、水分付着のままストランドカッターに導入されるため、ストランドカッター下流部に脱水機を設けるなど除水設備を付帯させないと長尺ペレットや粉末を除去する篩などで詰りが発生し、良品の流出や粉末除去不足などが発生する。
【０００８】
そこで本発明では、前述した従来技術における問題点の解決を課題として研究した結果達成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。
【００１０】
熱可塑性樹脂を溶融した後、供給機から吐出させることにより得られたストランド群を搬送する金属メッシュ性ベルトコンベアと、該ベルトコンベア上にストランド群に向けて冷却水を噴霧する冷却装置と、付着水を除くためのエアー吹きつけ装置と、ベルトコンベアにより搬送されたストランド群をペレット状に切断するストランドカッターを用いた製造装置で、ストランド群が最初に冷却水と接触する距離が供給機吐出部から３００〜１２００ｍｍであり、ストランド群が最後に冷却水と接触する距離（Ｌ２）と供給機吐出部からストランドカッターまでの距離（Ｌ３）との割合(Ｌ２／Ｌ３)が０．０５〜０．４である事を特徴とする、熱可塑性樹脂ペレット製造装置であり、該ベルトコンベアの長さが３０００〜６０００ｍｍであることを特徴とし進行方向の角度θが水平より上向きに０〜７°であることを特徴とする熱可塑性樹脂ペレット製造装置。
【００１１】
熱可塑性樹脂を溶融した後、供給機から吐出させることにより得られたストランド群を搬送する金属メッシュ性ベルトコンベアと、該ベルトコンベア上にストランド群に向けて冷却水を噴霧する冷却装置と、付着水を除くためのエアー吹きつけ装置と、ベルトコンベアにより搬送されたストランド群をペレット状に切断するストランドカッターを具備する前述の特徴を持つ製造装置を用いた熱可塑性樹脂ペレットの製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の熱可塑性樹脂ペレットの製造装置および製造方法によれば、供給機から吐出されるストランド群において、ストランド同士が融着する事により発生する連粒ペレットの発生を抑え、安定的に切断機まで搬送するとともに、ストランド群の冷却と冷却水の除去とを効率的に行う事ができるため、切断後に脱水機を設ける必要がなく、また切断後に設けた振動篩などの分別機での詰まりが発生しなくなるため高品質なペレットを製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る供給機吐出部よりストランドカッターまでの説明図である。
【図２】本発明に係るベルトコンベアの角度の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を、図を用いて説明する。
【００１５】
図１は本発明の熱可塑性樹脂ペレット製造装置の実施形態の全体の構成を示す概略説明図である。本発明の熱可塑性樹脂ペレット製造装置は、供給機、金属製ベルトコンベア、冷却水を噴霧する冷却装置、付着水分を除去するためのエアー吹きつけ装置、ストランドカッターから構成される。
【００１６】
本発明では、供給機の口金から吐出されるストランド群を金属製ベルトコンベアで受け、冷却装置で冷却水を噴霧後、エアー吹きつけ装置で水分を除去し、ストランドカッターまで搬送する。ストランドカッターにおいてストランド群はペレットに切断される。以下に図１に示す本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
供給機は、樹脂と添加剤、充填剤などを溶融混練する機械であれば良く、たとえば、単軸または二軸押出機などが挙げられる。供給機の吐出部には多数の孔を有する口金を設置して、ストランド状に吐出させる。供給機から吐出される熱可塑性樹脂としては、一般的に使用されているものなら何でも良く、たとえば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、アクリル樹脂、および各種熱可塑性エラストマーなど幅広く使用可能であり、これらの樹脂に、ガラス繊維や炭酸カルシウム、難燃剤、離型剤、着色剤等の無機・有機添加剤成分を任意の量配合したコンパウンド品にも使用可能である。
【００１８】
ベルトコンベアは金属メッシュ性であり、冷却水などにより腐食や錆びが発生しにくい材質、たとえばステンレス鋼などを用いることが好ましい。金属メッシュの目開きや種類は特に限定されないが、目開きがストランドの太さよりも小さいものが好ましい。用いる金属メッシュに関しては、金属線を織り込む事により製作されたものを用いても、パンチングメタル製のものを用いてもよい。金属線により織り込まれた金属メッシュは屈曲性もよく回転性に優れるためより好ましい。金属メッシュ性ベルトコンベアを用いる事で、エアー吹き付け装置より吹き付けたエアーがベルトコンベア中を通過できるようになり、ストランド群やベルトコンベア表面に付着した水の効率的な除去が可能となる。また、エアーがベルトコンベア中を通過できることで、ストランド群の乱れを抑制することができると共に、エアーによる押さえ込みができる事でストランド群の搬送性も向上する。
【００１９】
冷却装置はストランド群を冷却固化させるための装置であり、該ベルトコンベア上に設置されている。冷却装置については、冷却水を噴霧できる装置であればよく、たとえば噴霧面が円状、楕円状、直線状、四角形状になるものが挙げられる。ストランド群を均一に冷却するためには、直線状の冷却装置を進行方向に対して垂直に用いるか、四角状の冷却装置の一辺が進行方向に対して垂直に用いる事が好ましい。
【００２０】
エアー吹きつけ装置は、冷却装置により噴霧された冷却水を取り除くと共に、ストランド群を空冷するため、上方から下方へ空気を吹きつける装置である。図１では吹きつけ装置を４機設けているが本発明はこれに限定されるものではない。エアーの風速、風量は特に限定されないが、ストランド群がベルトコンベア上で蛇行しない風速、風量であることが好ましい。
【００２１】
ストランドカッターは紐状のストランド群を適切な長さに切断し、ペレットにする装置である、公知のさまざまな方法を使用可能であり、例えば回転刃と固定刃とを有するものが挙げられる。
【００２２】
供給機から吐出されたストランド群が冷却装置より噴霧される水と最初に接触するまでの距離（Ｌ１）は３００ｍｍ〜１２００ｍｍであり、５００ｍｍ〜１０００ｍｍであることが好ましい。３００ｍｍよりも小さい距離で最初の冷却水と接触する場合には、ストランド群の固化が早くベルトコンベア上で滑りが発生してしまうため好ましくなく、１２００ｍｍよりも大きい距離で最初の冷却水と接触する場合には、溶融したストランド同士が融着し連粒ペレットとなるため好ましくない。
【００２３】
供給機から吐出されたストランド群が冷却装置より噴霧される水と最後に接触するまでの距離（Ｌ２）と吐出部からストランドカッターまでの距離（Ｌ３）との割合（Ｌ２／Ｌ３）が０．０５〜０．４であり、０．１〜０．３であることが好ましい。前述の割合が０．０５より小さいと冷却不足となりペレタイズ時に異形が発生するため好ましくなく、０．４より大きいと脱水に用いる距離が小さくなり充分に脱水されないため好ましくない。また、最初の冷却水と最後の冷却水との間は冷却水と接していても、接していなくても、どちらでも良い。図１では一定間隔で３機の冷却装置が設置されているが、本発明はこれに限定されない。
【００２４】
ベルトコンベアの角度は図２に示したように、進行方向に対して上向きに０〜７°であることが好ましく、０〜３°であることが更に好ましい。これにより冷却装置により噴霧され、エアー吹きつけ装置によりストランド群より除かれた冷却水が、ストランドカッター方向へ流れこむ事がなくなりストランド群が脱水された状態でペレット化が可能となる。また、７°よりも大きい傾斜を設けるとストランドの搬送性が低下するため好ましくない。
【実施例】
【００２５】
本実施例、比較例では以下の条件にて供給機からの吐出および、ペレット化を実施した。
【００２６】
ポリフェニレンサルファイド樹脂４０重量部と炭酸カルシウム２０重量部とガラス繊維４０重量部からなる樹脂組成物を２軸混練機で溶融混練し、吐出３００ｋｇ／ｈで２３本のストランドを吐出させた。得られたストランド群を搬送速度４０ｍ／ｍｉｎ搬送し、ストランドカッターに導入してペレタイズ後、振動篩にて長尺ペレットおよび粉末を分離する。
【００２７】
本実施例、比較例では表１に記載の条件にて実施した。表１における項目は以下を用いた。
[材質]金属についてはヘリンボン織のステンレス鋼メッシュを使用し、樹脂についてはポリエステル帆布を使用した。
[Ｌ１]吐出部から最初に冷却水と接触する距離を示した。
[Ｌ２／Ｌ３]吐出部から最後に冷却水と接触する距離と、吐出部からストランドカッターまでの距離の割合を示した。
[エアー吹きつけ装置]ベルトコンベア上に設置されたエアー吹きつけ装置の有無について記載した。
[長さ]ベルトコンベアの長さを示した。
[角度]ベルトコンベアの進行方向に上向きの角度を示した。
【００２８】
また、評価方法は以下のものを用いた。
[ストランド群の引取性]ベルトコンベア上でのストランド群のストランドカッターまでの搬送性を目視により、観察した。
[ペレット形状]得られたペレットを目視し、ストランドが融着することにより発生する連粒ペレットの発生状態を目視により、観察した。
[ペレットの水付着]ストランドカッター後に設けられた篩上の水付着状態を目視により確認した。
【００２９】
【表１】
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【符号の説明】
【００３０】
１．供給機
２．吐出部
３．ベルトコンベア
４．冷却装置
５．エアー吹きつけ装置
６．ストランドカッター
７．ストランド状溶融樹脂
Ｌ１：吐出部から最初に冷却水と接触する距離
Ｌ２：吐出部から最後に冷却水と接触する距離
Ｌ３：吐出部からストランドカッターまでの距離
θ：ベルトコンベア角度
【図１】
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【図２】
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