(57)【要約】      （修正有）【課題】ストランド群の表面に付着した冷却水を効率的に脱水または除水する熱可塑性樹脂ストランドの水切り装置およびこの水切り装置を使用する熱可塑性樹脂ペレットの製造方法を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂をストランド状に連続成形し、このストランド群Ｓを冷却固化した後に水切りを行うストランド水切り装置Ｍにおいて、層状の圧縮空気を同一の作用面で衝突するように上下から吹き付け、前記作用面における上下から吹き付けた圧縮空気の衝突領域を、前記ストランド群が通過するように構成したことを特徴としたストランド水切り装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂をストランド状に連続成形し、このストランド群を冷却固化した後に水切りを行うストランド水切り装置において、層状の圧縮空気を同一の作用面で衝突するように上下から吹き付け、前記作用面における上下から吹き付けた圧縮空気の衝突領域を、前記ストランド群が通過するように構成したことを特徴としたストランド水切り装置。
【請求項２】
前記層状の圧縮空気を吹き付ける手段が、１組以上のスリットギャップを具備したノズルであることを特徴とする請求項1記載のストランド水切り装置。
【請求項３】
前記圧縮空気がストランド群に対する衝突角度及び平均流速は上下で等しく、前記衝突角度はストランド群の引取り方向に対して４５〜９０度の範囲、平均流速は４〜９ｍ／ｓの範囲であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のストランド水切り装置。
【請求項４】
ダイヘッドより押し出された２〜７０本のストランド群を冷却固化した後、このストランド群を請求項１〜３のいずれか１項記載のストランド水切り装置により均一に水切り処理し、次いでこのストランド群をペレタイズ装置で切断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。
【請求項５】
前記ストランド水切り装置から吹き付けるエアの温度が２０〜２００℃の範囲であることを特徴とする請求項４記載の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、熱可塑性樹脂ストランドの水切り装置、特に押出機が具備する複数のダイノズルから熱可塑性樹脂組成物を連続的に吐出して得られる熱可塑性樹脂ストランド群を、水冷しながら搬送し、ペレタイズ装置で切断後、振動式篩で粗悪品と良品を選別してペレットを製造するに際し、前記ストランド群の表面に付着した冷却水を効率的に脱水または除水する熱可塑性樹脂ストランドの水切り装置およびこの水切り装置を使用する熱可塑性樹脂ペレットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱可塑性樹脂のペレタイズ装置としては、ダイから押出された熱可塑性樹脂ストランド群を冷却水槽に導入して、ストランド状に冷却固化した後、ペレタイズ装置が具備する引き取りローラーを介し、固定刃と回転刃によって１段の縦切りを行うストランドカット方式が一般的であり、そのためには、ストランドカッターの前で、ストランドに付着している冷却水の脱水・除水処理を行うドライカット方式が多く採用されている。そして、このドライカット方式においては、ストランド群に付着する冷却水を脱水・除水する方法として、ストランド群に乾燥空気を吹き付けるブロー方式や、ストランド群の隙間から吸引して脱水するニューマチック方式、および軟質のゴムローラー等で絞りとるスクィーズ方式等が知られている。
【０００３】
また、一般的に並列した大量のストランド群の水切りには、細孔式配管を用いたエアブロー、ブラシを設置し接触させるか又は吸引機を用いた水分除去等の手段が採用されているが、いずれもエアブロー又は吸引機をストランド群の上方もしくは下方の片側のみに配置することがほとんどであり、この場合には、水分除去設備配置側のストランドの表面付着水除去はできても、他側面の付着水までは完全に除去し難く、水切り不完全のままペレタイズ装置に引取られ、ペレタイズされてしまうことが多い。そのため、ペレットと切断時に発生した粉末とが水分による付着で分離できず、製品に粉末が混入してしまうばかりか、水分を帯びた粉末同士またはペレット同士が振動篩の目詰まりを発生させ、分離能力低下や収率減少の要因となってしまうという問題があった。
【０００４】
さらにまた、並列した大量のストランド群に対し上記エアブローで気流を吹き付けると、ストランドの乱れや、引取り方向への水分飛散が生じてしまう。そこで、ストランドの周囲全面への気流吹きつけという手段（例えば、特許文献１参照）が提案されているが、この場合にはストランド1本ごとに処理する必要があり、大量のストランド群を一度に処理する必要がある設備には適さなかった。
【特許文献１】特開平１１−４７８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した従来技術における問題点を解消するために検討した結果達成されたものである。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、ストランド群の表面に付着した冷却水を効率的に脱水または除水する熱可塑性樹脂ストランドの水切り装置およびこの水切り装置を使用する熱可塑性樹脂ペレットの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明によれば、熱可塑性樹脂をストランド状に連続成形し、このストランド群を冷却固化した後に水切りを行うストランド水切り装置において、層状の圧縮空気を同一の作用面で衝突するように上下から吹き付け、前記作用面における上下から吹き付けた圧縮空気の衝突領域を、前記ストランド群が通過するように構成したことを特徴としたストランド水切り装置が提供される。
【０００８】
なお、本発明のストランド水切り装置においては、
前記層状の圧縮空気を吹き付ける手段が、１組以上のスリットギャップを具備したノズルであること、および前記圧縮空気がストランド群に対する衝突角度及び平均流速は上下で等しく、前記衝突角度はストランド群の引取り方向に対して４５〜９０度の範囲、平均流速は４〜９ｍ／ｓの範囲であること
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【０００９】
また、本発明の熱可塑性樹脂ペレットの製造方法は、ダイヘッドより押し出された２〜７０本のストランド群を冷却固化した後、このストランド群を上記のストランド水切り装置により均一に水切り処理し、次いでこのストランド群をペレタイズ装置で切断することを特徴とし、この場合には、前記ストランド水切り装置から吹き付けるエアの温度が２０〜２００℃の範囲とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ストランド群に層状の圧縮空気を当てることにより、片側からのみ圧縮空気を吹き付けたときに生じるカルマン渦が消滅し、水分の再付着を防止できる。また、ストランド群の側面を沿って裏側に水分が逃げる余地が無くなることにより、より確実にストランド群の付着水分を吹き飛ばすことが可能となる。
【００１１】
したがって、ペレット製品への粉末混入、振動篩の目詰まりによって分離能力の低下が招かれることがなくなり、高い生産効率を長時間維持することができる。
【００１２】
また、吹き付けた圧縮空気の圧力でストランド群が乱れることもなくなり、引取り側への水分飛散もなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施態様について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の効果を効率よく発揮できる装置の一例を示す工程図、図２は本発明の水切り装置の第１実施例を示す正面図、図３は同じく第２実施例を示す正面図である。
【００１５】
図１に示したように、本発明においては、押出機１から２〜７０本の熱可塑性樹脂ストランド群Ｓを吐出させ、冷却バス３及びテンションローラー２を経て冷却した後、本発明のストランド水切り装置Ｍに導入し、ストランド群Ｓに付着した冷却水を除去し、ペレタイズ装置６でペレタイズを行う。
【００１６】
なお、図１の５ａ、５ｂは、水切り装置Ｍにおいてストランド群Ｓに対し上下から圧縮空気を吹きつけるスリット式ノズル、６ａ、６ｂはストランド群Ｓを搬送するガイドロールである。
【００１７】
ここで、スリット式ノズル５ａ、５ｂとしては、１組以上のスリットギャップを具備したノズルであることが好ましい。
【００１８】
そして、ストランド群Ｓに対する圧縮空気の衝突角度及び平均流速は上下で等しく、衝突角度はストランド群の引取り方向に対して４５〜９０度の範囲、平均流速は４〜９ｍ／ｓの範囲であることが望ましい。
【００１９】
図２に示した第１実施例では、圧縮空気８ａ、８ｂを吹き出すスリットノズル９ａ、９ｂを、ストランド群Ｓに対して直行となるように設置し、吹き付ける圧縮空気はストランドに対して同じ角度で衝突させ、ストランド群Ｓが衝突領域９ｃを通過するように配置しなければならない。この際、スリットノズル９ａ、９ｂ各々のストランド群からの距離は、５〜２５ｍｍであることが好ましく、更に好ましくは５〜１５ｍｍ、特に好ましくは５〜１０ｍｍの距離を保たせると、より優れた効果が期待できる。
【００２０】
また、図２に示す圧縮空気衝突領域９ｃをストランド群が通過する速度を、好ましくは２５〜４５ｍ／ｍｉｎ、更に好ましくは２５〜３５ｍ／ｍｉｎ、特に好ましくは２５〜３０ｍ／ｍｉｎとすることにより、高い水切り効果が期待できる。
【００２１】
図３に示した第２実施例では、圧縮空気１１ａ、１１ｂを吹き出すスリット式ノズル１２ａ、１２ｂの角度をストランド群Ｓの進行方向とは逆方向に向けており、本発明の効果が最も有効に得られる水切り条件を示している
スリットノズルの理想的な角度としては、４５〜９０度の範囲が好ましいが、更に好ましくは４５〜８０度、特に好ましくは４５〜７０度である。
【００２２】
かくして冷却水を効率的に脱水または除水する熱可塑性樹脂ストランドＳは、次いでペレタイズ装置６に送られ、切断されることによりペレットとされるが、この場合には、ストランド水切り装置Ｍで吹き付ける圧縮空気の温度を２０〜２００℃の範囲とすることにより、一層望ましい脱水または除水を達成することができる。
【００２３】
なお、本発明に適用することができる熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ乳酸樹脂、液晶性ポリエステル樹脂等の溶融成形可能な樹脂が挙げられ、これらは強化、非強化にかかわらず適用可能である。
【００２４】
また、強化熱可塑性樹脂組成物の場合に使用可能な強化繊維としては、従来熱可塑性樹脂組成物の強化繊維として使用されるガラス繊維、炭素繊維、アスベスト繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、金属繊維、チタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、マグネシウム系ウイスカー、珪素系ウイスカー、スラグ繊維、石膏繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化硅素繊維及びホウ素繊維などの無機強化繊維及び、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、再生セルロース繊維、アセテート繊維、ケナフ、ラミー、木綿、ジュート、麻、サイザル、亜麻、リネン、絹、マニラ麻、さとうきび、木材パルプ、紙屑、古紙及びウールなどの有機強化繊維等が挙げられる。また、粒状フィラーとしては、従来熱可塑性樹脂組成物の粒状フィラーとして使用されるものが使用でき、珪酸鉱物、珪酸塩鉱物や種々の鉱物類を粉砕などの加工により微粉化した板状、針状、および粒状ものが好ましく用いられる。具体例としては、ベントナイト、ドロマイト、モンモリロナイト、バーライト、微粉ケイ酸、ケイ酸アルミニウム、酸化ケイ素、ドーソナイト、シラスバルーン、クレー、セリサイト、長石粉、タルク、炭酸カルシウム、炭酸リチウム、カオリン、ゼオライト（合成ゼオライトも含む）、滑石、マイカ、合成マイカおよびワラステナイト（合成ワラステナイトも含む）、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ハイドロタルサイトおよびシリカなどが挙げられる。
【実施例】
【００２５】
以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００２６】
［実施例１］
押出機１からそれぞれ３，２３，６０本の熱可塑性樹脂ストランド群を吐出させ、冷却バス３及びテンションローラー２を経て冷却した後、図２に示したストランド水切り装置に導入し、ストランドに付着した冷却水を約２０℃の圧縮空気で水切り処理し、次いでペレタイズ装置でペレタイズを実施した。
【００２７】
すなわち、上下1対のスリットノズル８ａ、８ｂからの層状圧縮空気を、ストランド群の進行方向に向かって９０度の位置で吹き付け、圧縮空気が衝突する領域をストランド群が通過するように配置した。
【００２８】
この際、ストランド群の本数によらず風圧によるストランド乱れ及びペレタイズ装置側への水分飛散はなく、ペレタイズされたペレットは乾燥していた。
【００２９】
本実施例に用いた熱可塑性樹脂の品種は以下の通りであり、各々従来法との水分及びペレット温度の比較を下表１に示す。
【００３０】
なお、従来法としてはストランド群をブラシに接触させて、水滴を除去し、残存水分を丸穴式の圧縮エア吹き付けノズルで吹き飛ばす方法を採用していた。しかしながら前記方法ではストランド全体にエアをムラなく吹き付けることは不可能であり、連続的かつ均一にエアを当てての水切り処理はできていなかった。また、エアを片側から勢いよく当てていることもあり、ストランドが乱れることもあった。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
実施例に用いた熱可塑性樹脂の品種詳細は以下の通り。
・ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ１）
東レ社製ＰＰＳ  Ａ３０５ＭＤ１Ｂ（ガラス繊維４５％、炭酸カルシウム５％）
・ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）
東レ社製ＰＢＴ  １１０１ＧＸ６５Ｂ（ガラス繊維４０％）
・ナイロン６
東レ社製ナイロン  ＣＭ１０１１Ｇ４５（ガラス繊維４０％）
・ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ２）
東レ社製ＰＰＳ  Ａ６８０Ｍ（ワラステナイト１８％、炭酸カルシウム４０％）
・液晶性ポリエステル（ＬＣＰ）
東レ社製ＬＣＰ  Ｌ３０４Ｇ３５ＢＨ（ガラス１５％、ミルドファイバー２０％）
【００３３】
表１より、本発明によれば、水分率が従来法以上に少なく、またペレタイズ後の温度が上昇していることから、引取り側に水分持込が少ないことが判った。
【００３４】
［実施例２］
実施例１において、東レ社製ＰＰＳ  Ａ３０５ＭＤ１Ｂからなるストランド群を水切りする場合のスリットノズルからの吹きつけ角度を、表２に示した４５度、６５度、９０度、１１５度の４点でに変更した。
【００３５】
この場合の水分とペレット温度の評価結果を下表２に示す。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
表２の結果からは、スリットノズルの理想的な角度が４５〜９０度であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明によれば、ストランド群の表面に付着した冷却水を効率的に脱水または除水することができるため、各種熱可塑性樹脂ペレットの製造にとって極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の効果を効率よく発揮できる装置の一例を示す工程図。
【図２】本発明の水切り装置の第１実施例を示す正面図。
【図３】同じく第２実施例を示す正面図。
【符号の説明】
【００４０】
Ｓ ：ストランド群
Ｍ ：水切り装置
１ ：押出機
２ ：テンションガイドロール
３ ：冷却バス
４a：ガイドロール（前方）
４b：ガイドロール（後方）
５a：スリット式ノズル（上方）
５b：スリット式ノズル（下方）
６ ：ペレタイズ装置
７a：ガイドロール（前方）
７b：ガイドロール（後方）
８a：スリットノズル（上方）
８b：スリットノズル（下方）
９a：圧縮空気（上方）
９b：圧縮空気（下方）
９c：圧縮空気衝突領域
１０a：ガイドロール（前方）
１０b：ガイドロール（後方）
１１a：スリットノズル（上方）
１１b：スリットノズル（下方）
１２a：圧縮空気（上方）
１２b：圧縮空気（下方）
１２c：圧縮空気衝突領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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