(57)【要約】      （修正有）【課題】ストランド同士の融着が防止でき、均一形状のペレットが得られる樹脂ペレットの製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】溶融ポリマーのストランド状体を吐出する複数のダイ吐出口２と、複数の案内溝を備え、前記吐出口より吐出されたストランド状体を該案内溝上に導く第１のガイドプレート４と、さらに、その下流側に設置され、かつ複数の案内溝を備え、前記第１のガイドプレートからのストランド状体を該案内溝に導く第２のガイドプレート６と、前記第１および第２のガイドプレートのそれぞれの案内溝に沿って冷却水を流下させてストランド状体を冷却、固化させる冷却手段と、上記第２のガイドプレートより供給されるストランド状体を切断して樹脂ペレットとするカッターを具備する樹脂ペレットの製造装置において、前記第２のガイドプレートの隣接するそれぞれの案内溝間に仕切板１１を設けたことを特徴とする樹脂ペレットの製造装置。【選択図】図１
2008221756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ポリマーのストランド状体を連続的に吐出する複数のダイ吐出口と、複数の案内溝を備え、前記吐出口より吐出されたストランド状体を該案内溝上に導く第１のガイドプレートと、さらに、その下流側に設置され、かつ複数の案内溝を備え、前記第１のガイドプレートからのストランド状体を該案内溝に導く第２のガイドプレートと、前記第１および第２のガイドプレートのそれぞれの案内溝に沿って冷却水を流下させてストランド状体を冷却、固化させる冷却手段と、上記第２のガイドプレートより供給されるストランド状体を切断して樹脂ペレットとするカッターを具備する樹脂ペレットの製造装置において、前記第２のガイドプレートの隣接するそれぞれの案内溝間に仕切板を設けたことを特徴とする樹脂ペレットの製造装置。
【請求項２】
前記第２のガイドプレートのそれぞれの案内溝間に設けた仕切板によって、新たに形成される案内溝の全体の深さＤが、８．８ｍｍ〜１４．０ｍｍとなるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂ペレットの製造装置。
【請求項３】
前記第２のガイドプレートのそれぞれの案内溝間に設ける仕切板の始点位置を、第２のガイドプレートのストランド導入側先端を基点に０ｍｍ〜５０ｍｍまでとし、仕切板の長さＬを、仕切板の始点より下流方向に１００ｍｍ〜２００ｍｍまでとすることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂ペレットの製造装置。
【請求項４】
前記第２のガイドプレートのそれぞれの案内溝間に設ける仕切板の幅Ｒを、案内溝の凸部の幅Ｑと同一幅とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂ペレットの製造装置。
【請求項５】
前記第２のガイドプレートのそれぞれの案内溝間に設けた仕切板によって、新たに形成される案内溝の全体の深さＤが、吐出直後のストランド状態の径の１．１〜１．７５倍の深さとなるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂ペレットの製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の装置を用いて樹脂ペレットを製造することを特徴とする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、樹脂ペレットの製造方法および製造装置に関する。さらに詳しくは、特に連続的に吐出される多数の溶融ポリマーのストランド状体を案内溝付のガイドプレート上を冷却水とともに流下させて冷却固化後、カッターでペレット状に切断することにより、簡単な方法で確実にストランド同士の融着が防止でき、均一な形状のペレットを得ることができる樹脂ペレット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】
溶融ポリマーを粒状化する場合、例えば、重合槽からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような溶融ポリマーを粒状化する場合、溶融ポリマーをダイ吐出口から複数本のストランドとして押出し、複数の案内溝が形成されたガイドプレート上を冷却水とともに流下させて冷却して固化後、カッターでペレット状に切断する方法が広く採用されている。かかる方法で造粒する場合、ガイドプレートの各案内溝にストランドを１本づつ位置するように流下させることで、所定の形状のペレットを得ることができる。
【０００３】
しかしながら、この造粒方法においては、造粒開始初期にはダイ吐出口から吐出されたストランドは自然落下であるため、張力が不足し、ガイドプレート上に整然と落下せず、１つの案内溝に２本以上のストランドが入ってしまうことが多い。また、造粒開始後の定常時においても、冷却水量やストランド張力などの変動によって、ストランドが案内溝から浮き出し、隣りの案内溝へと移動し、１つの案内溝に２本以上のストランドが入ってしまうことが多くある。ストランドは、ガイドプレートに到達した時点では表面は半溶融状態であるため、１つの案内溝に２本以上のストランドが入ってしまうと、ストランド同士が融着してしまい、これを切断すると異形状ペレットになるという問題がある。
【０００４】
１つの案内溝に２本以上のストランドが入ってしまうのを防止するために、従来は、一定時間間隔で作業者がストランドの流下状態を点検し、一つの案内溝に１本のストランドが納まるようにその都度手作業で修正作業を行ったり、ダイ吐出口からカッターに至るまでの間でストランドに所定の張力を付与することで、ガイドプレート上でストランドが左右方向に揺れるのを防止して、ストランドの案内溝からの飛び出しを防止していた。しかしながら、人手によりストランドの流下状態を点検し修正する方法は、作業が繁雑であるばかりか、修正用のスティックにストランドが融着して思うように修正できなかったり、誤ってストランドに触れて火傷したりするという問題があり、また、ストランドに所定の張力を付与する方法では、未硬化状態のストランドが伸びたり破断したりするため、付与できる張力には上限があり、ストランドの案内溝からの飛び出しを防止するには限界があった。
【０００５】
また、従来、ガイドプレートを流下方向と直角でガイドプレート面と平行な方向に移動させることで、各ストランドを所定の案内溝に１本づつ納める方法（例えば、特許文献１参照）や、バイブレータを用いてガイドプレートを細かく振動させ、案内溝にストランドを１本づつ納めるとともに、ストランドと冷却水との接触を維持させてストランド同士の融着を防止する方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。しかしながら、前者のガイドプレートを移動させる方法や、後者のガイドプレートを振動させる方法は、いずれも移動や振動のための機構とこれを駆動するためのエネルギーが必要であり、装置が複雑化し、既存の装置の大幅な改造が必要となり、運転コストが上昇するという問題を有していた。さらに、ガイドプレートの案内溝をストランド状態の流下方向の上流側で広く、下流にいくに従い幅を狭くし、ストランドが案内溝から外れることによるストランド同士の融着を防止する方法が提案されているが（例えば、特許文献３参照）、本方式は、特に単一ガイドプレートを有する横型式のカッターを具備する造粒装置ではストランド同士の融着を防止でき、効果を発揮できるものと考えられるが、本提案の適用対象としている、第１のガイドプレートとそれに続く第２のガイドプレートとを配した竪型式カッターを具備する造粒装置においては、第１と第２のガイドプレート間での冷却水およびストランドの跳び跳ね現象によって、第２のガイドプレート以降の下流側でのストランド同士の融着を防止することができないという問題を有している。
【特許文献１】特開平１１−３４０４４号公報
【特許文献２】特開平１０−１９３３４６号公報
【特許文献３】特開２００２−１８８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記した従来の問題点を解決し、簡単な方法で確実にストランド同士の融着が防止でき、かつ均一な形状のペレットを得ることができる樹脂ペレット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】
【０００７】
上述した本発明の目的は、以下の構成を採用することによって達成することができる。すなわち、
（１）溶融ポリマーのストランド状体を連続的に吐出する複数のダイ吐出口と、複数の案内溝を備え、前記吐出口より吐出されたストランド状体を該案内溝上に導く第１のガイドプレートと、さらに、その下流側に設置され、かつ複数の案内溝を備え、前記第１のガイドプレートからのストランド状体を該案内溝に導く第２のガイドプレートと、前記第１および第２のガイドプレートのそれぞれの案内溝に沿って冷却水を流下させてストランド状体を冷却、固化させる冷却手段と、上記第２のガイドプレートより供給されるストランド状体を切断して樹脂ペレットとするカッターを具備する樹脂ペレットの製造装置において、前記第２のガイドプレートの隣接するそれぞれの案内溝間に仕切板を設けたことを特徴とする樹脂ペレットの製造装置。
【０００８】
（２）前記第２のガイドプレートのそれぞれの案内溝間に設けた仕切板によって、新たに形成される案内溝の全体の深さＤが、８．８ｍｍ〜１４．０ｍｍとなるようにしたことを特徴とする前記（１）に記載の樹脂ペレットの製造装置。
【０００９】
（３）前記第２のガイドプレートのそれぞれの案内溝間に設ける仕切板の始点位置を、第２のガイドプレートのストランド導入側先端を基点に０ｍｍ〜５０ｍｍまでとし、仕切板の長さＬを、仕切板の始点より下流方向に１００ｍｍ〜２００ｍｍまでとすることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の樹脂ペレットの製造装置。
【００１０】
（４）前記第２のガイドプレートのそれぞれの案内溝間に設ける仕切板の幅Ｒを、案内溝の凸部の幅Ｑと同一幅とすることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の樹脂ペレットの製造装置。
【００１１】
（５）前記第２のガイドプレートのそれぞれの案内溝間に設けた仕切板によって、新たに形成される案内溝の全体の深さＤが、吐出直後のストランド状態の径の１．１〜１．７５倍の深さとなるようにしたことを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の樹脂ペレットの製造装置。
【００１２】
（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の装置を用いて樹脂ペレットを製造することを特徴とする樹脂ペレットの製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ダイ吐出口から吐出された各ストランドが案内溝からはみ出すのを防止できるので、ストランド同士の融着が起こらず、異形ペレットを含まない良質のペレットを安定的に製造することができる。しかも、従来使用していたガイドプレートを改造するだけでいいので、装置が複雑化せず、低コストでペレットを製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の樹脂ペレットの製造方法および製造装置について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明による、第２のガイドプレートに仕切板を設けた樹脂ペレットの製造装置の一例を示す側面図であり、図２はその正面図である。図３は、図２のＡ−Ｂ部分の断面図であり、本発明で用いる仕切板の一例を示す断面形状を示しており、図４は、本発明で用いる仕切板構成を応用した他の実施態様を示している。図５は、本発明で用いる仕切板を適用した溶融ポリマーを樹脂ペレット化する、竪型式のカッターを具備する樹脂ペレット製造装置の全体側面図であり、図６は、そのガイドプレート部分の正面図である。
【００１６】
図５において、重合槽（図示せず）にて生成された、例えばポリエチレンテレフタレートのような溶融ポリマーは、ダイ１の吐出口２よりストランド３として連続的に吐出される。ダイ１の吐出口２は、φ８ｍｍの口径で紙面に垂直方向に所定間隔毎に並列して複数配列されている。すなわち吐出直後のストランド径とは吐出口２の口径と同一でφ８ｍｍである。
溶融ポリマーのストランド３は水平方向に対して所定の角度だけ傾斜した第１のガイドプレート４上に落下する。第１のガイドプレート４の上部には冷却水供給装置５が設置されており、上部より供給された冷却水は第１のガイドプレート４の傾斜面の上面をストランドを冷却しながら、ストランドとともに傾斜方向に流下し、第２のガイドプレート６へと導かれる。  第２のガイドプレートに導かれたストランドはスプレーノズル８による冷却水噴射によって完全に冷却および固化されてカッター７に導かれペレット化される装置となっている。
【００１７】
ここで、第１のガイドプレート４と第２のガイドプレート６には、図６に示したとおり、半溶融状態あるいは未硬化状態のストランド同士が接触して融着し、異形状ペレットとなるのを防止するために、上記吐出口２より吐出されたおのおののストランドに対応した位置に、案内溝９、案内溝１０が設けられている。この案内溝９、案内溝１０は、ストランドをカッターまで導く導糸作業に支障のないような、走行するストランドの径と同等程度の比較的浅めの断面が半円形ものを用いることができる。このような半円形の案内溝９、案内溝１０を設けたガイドプレートを用いた造粒装置においては、造粒開始初期にはダイ吐出口から吐出されたストランドは自然落下であるため、張力が不足し、ガイドプレート上に整然と落下せず、１つの案内溝に２本以上のストランドが入ってしまうことが多い。また、造粒開始後の定常時においても、冷却水量やストランド張力などの変動によって、ストランドが案内溝から浮き出し、隣りの案内溝へと移動し、１つの案内溝に２本以上のストランドが入ってしまうことが多くある。特に、本発明を適用する竪型式のカッターを有する造粒装置にあっては、第１のガイドプレートから第２のガイドプレートへと移行する部分Ｃで、流下する冷却水の影響を受けてストランドの跳びはねによってかかる現象が多発し、ストランド同士が融着し異形状ペレットを発生させてしまうという状況にあった。
【００１８】
本発明の樹脂ペレットの製造装置は、複数のダイ吐出口より連続的に吐出した溶融ポリマーのストランド状体を、吐出口直下に設けた複数の案内溝を備えた第１のガイドプレート上に落下させ、さらに、その下流側に設置される複数の案内溝を備えた第２のガイドプレート上に導き、前記第１および第２のガイドプレートのそれぞれの案内溝に沿って冷却水とともに流下させて冷却および固化させた後、所定の長さに切断して樹脂ペレットを製造する、竪型式のカッターを具備する樹脂ペレットの製造装置において、前記第２のガイドプレートの隣接する案内溝間に仕切板を設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
図１は本発明による第２のガイドプレート６に仕切板１１を取り付けた状態の側面拡大図、図２はその正面図でストランドの走行していない時の状態を示し、図３は図２におけるＡ−Ｂ面での断面形状を示す。
【００２０】
図２に示すように、第１のガイドプレート４の案内溝９、第２のガイドプレート６の案内溝１０は、ダイ吐出口のピッチと同じピッチＰで複数のダイ吐出口方向にダイ吐出口の数に対応して設けられている。
【００２１】
また、図１および図３に示すように、仕切り板１１が、第１のガイドプレートから第２のガイドプレートへと移行するＣ部分でのストランドの跳びはね現象によるストランド同士の融着を防止するために、第２のガイドプレート６の入り口側に、隣接する案内溝１０間を仕切るように設けられている。
【００２２】
この仕切板１１は、第２のガイドプレート６のストランド導入側先端を基点に、ストランド３が第２のガイドプレート６上に着地する領域を経てストランド表面が完全に冷却および固化する部分までの間に設けられていることが好ましい。前記第２のガイドプレートのそれぞれの隣接する案内溝間に設ける仕切板の始点位置は、第２のガイドプレートのストランド導入側先端を基点に０ｍｍ〜５０ｍｍまでとすることが好ましい。また、仕切板の長さは、具体的にはこの仕切り板の長さをＬとすると、Ｌ＝１００〜２００ｍｍの範囲に、各々の案内溝の間に設けられていることが好ましい。この区間でストランドが着地し、整列できるためそれ以上の長さがあってもかまわないが、それ以上の長さは不要である。
【００２３】
また、図３に示したとおり、第２のガイドプレート６のそれぞれの案内溝間に設けた仕切板１１によって、新たに形成される案内溝の全体の深さＤは、吐出直後のストランド状態の径の１．１〜１．７５倍の深さとなるように形成されていることか好ましい。新たに形成される案内溝の全体の深さＤが前記した範囲より浅いと、ストランドの案内溝からの飛び出しを防止することができにくくなり、深すぎると、運転開始直後の多数本のストランドの導糸作業が難しくなってしまう。  新たに形成される案内溝の全体の深さＤは、具体的には、８．８ｍｍ〜１４．０ｍｍとなるようにすることが好ましい。
【００２４】
さらに、仕切板１１の幅Ｒは、案内溝の凸部１２の幅Ｑと同一幅となるようにして、段差をつけることなく、半円形の形状に連続した形状に設けられていることが好ましい。仕切板１１の幅Ｒが案内溝の凸部１２の幅Ｑの幅より広いとストランドの正常な流れを阻害し、狭すぎると、もともとの案内溝の凸部上面にストランドが乗り上げ、ストランド表面が擦過されて傷つき、不良ペレット、粉末ペレットの要因となるため、好ましくない。
【００２５】
なお、本発明では、竪型式カッターを具備する樹脂ペレットの造粒装置で多用されているガイドプレートに、本発明で示した仕切板を付加することで、目的とする効果を発揮できるものであるが、製作上のコスト高とはなるものの、図４に示したような、あらかじめ、仕切板１１を含めた形状の案内溝を有する第２のガイドプレートとしたものであっても良い。  
【実施例】
【００２６】
図１、図２、図３に示した本発明によるペレットの製造装置について以下の条件にて評価した。
（評価条件）
・溶融ポリマー    ：  ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
・ダイ吐出口ピッチ：  Ｐ＝１０ｍｍ
・案内溝凸部幅    ：  Ｑ＝２ｍｍ
・仕切板の長さ    ：  Ｌ＝１５０ｍｍ
・仕切板の幅      ：  Ｒ＝Ｑ＝２ｍｍ
・ストランド径（吐出直後）：  φ＝８ｍｍ
・ストランド数    ：  ６０本
実施例１〜４、比較例１
上記評価条件にて
・深さ（Ｄ    ８．０ｍｍ）  ：  １．０φ（比較例１）・・・仕切り板なし
・深さ（Ｄ    ８．８ｍｍ）  ：  １．１φ（実施例１）
・深さ（Ｄ  １０．０ｍｍ）  ：  １．２５φ（実施例２）
・深さ（Ｄ  １２．８ｍｍ）  ：  １．６φ（実施例３）
・深さ（Ｄ  １４．０ｍｍ）  ：  １．７５φ（実施例４）
とし、各々６時間ずつの評価をした結果、実施例１、２、３では案内溝間でのストランドの移動、融着は見られず、異形ペレットの発生もなかった。また、実施例４では案内溝間でのストランドの移動、融着は見られず、異形ペレットの発生もなかったが、ストランドの導糸作業に手間を要した。比較例１では仕切り板を有していないため、案内溝間でのストランドの移動、融着が見られた。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による、第２のガイドプレートに仕切板を設けた造粒装置の側面図である。
【図２】本発明による、第２のガイドプレートに仕切板を設けた造粒装置の正面図である。
【図３】本発明による、仕切板の計上を示す断面図である。
【図４】本発明を応用した他の実施態様例である。
【図５】竪型式のカッターを具備する造粒装置の全体側面図である。
【図６】竪型式のカッターを具備する造粒装置のガイドプレート部正面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：ダイ
２：ダイ吐出口
３：ストランド
４：第１のガイドプレート
５：冷却水供給装置
６：第２のガイドプレート
７：カッター
８：スプレーノズル
９：第１のガイドプレートの案内溝
１０：第２のガイドプレートの案内溝
１１：仕切板
１２：案内溝の凸部分
Ａ−Ｂ：図３の断面を示す部位
Ｃ：ストランドの跳びはね現象発生部位
Ｄ：深さ
Ｌ：仕切板の長さ
Ｐ：ダイ吐出口のピッチ
Ｑ：案内溝の凸部の幅
Ｒ：仕切板の幅
【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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