(57)【要約】【課題】アンダーウォーター方式の合成樹脂造粒装置において、運転開始時のカッター刃の折損を防止することのできる造粒装置の運転方法を提供する。【解決手段】アンダーウォーターカット式合成樹脂造粒装置において、下記工程を含むことを特徴とする造粒装置の運転方法。Ａ）低速度のカッター刃の回転数で、造粒装置の運転を開始する工程Ｂ）カッター室に循環冷却水の通水を行い、カッター室が循環冷却水で満たされた後、カッター刃の回転数を所定の回転数に上昇させる工程低速度のカッター刃の回転数が、５００ｒｐｍ以下であること、カッター刃の所定の回転数が少なくとも５００ｒｐｍを超えていることは、本発明の好ましい態様である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダーウォーターカット式合成樹脂造粒装置において、下記工程を含むことを特徴とする造粒装置の運転方法。
Ａ）低速度のカッター刃の回転数で、造粒装置の運転を開始する工程
Ｂ）カッター室に循環冷却水の通水を行い、カッター室が循環冷却水で満たされた後、カッター刃の回転数を所定の回転数に上昇させる工程
【請求項２】
低速度のカッター刃の回転数が、５００ｒｐｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の造粒装置の運転方法。
【請求項３】
カッター刃の所定の回転数が、少なくとも５００ｒｐｍを超えていることを特徴とする請求項１または２記載の造粒装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、造粒装置の運転方法に関する。さらに詳しくは、アンダーウォーターカット方式の合成樹脂造粒装置において、運転開始時のカッター刃の折損を防止することのできる造粒装置の運転方法の関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、合成樹脂材料は、スクリュウ式押出機またはスクリュウ式混練押出機により溶融混練されて直径２〜３ｍｍのダイス穴より押出され、合成樹脂造粒装置の回転カッター刃により長さ３〜４ｍｍ程度にカットされてペレットとなり、種々の成型材料として利用される。かかる大容量の造粒装置として、樹脂を溶融混練して押出すスクリュウ、溶融樹脂が通過する多数の穴を有するダイス、押出された樹脂を切断するカッター刃、カッター刃の回転駆動装置、カットされたペレットを冷却・運搬する循環冷却水装置、カッター刃を収納するカッター室等を備えた、水中で樹脂をカットするアンダーウォーターカット式合成樹脂造粒装置が用いられている。前記カッター室には多数のノズル穴とノズル穴と直角をなす平面状のカッティング面を有するダイスおよび回転装置により駆動される多数のカッター刃が備えられ、循環冷却水の中でダイスのカッティング面上でカッター刃を押し付けて回転させてダイスの穴を通過する溶融樹脂を切断することにより、ペレットが造粒される。ダイスのカッティング面とカッター刃の材質としては、前記の特性上耐耗性と滑り性が要求されるために例えばタングステンカーバイド（ＷＣ）やチタニウムカーバイド（ＴｉＣ）等の硬い材料が選定されるが、一般的に硬い材料は脆い傾向にある。
【０００３】
従来このようなアンダーウォーターカット式合成樹脂造粒装置において、通常運転中にカッター刃とダイスのカッティング面に隙間が発生し、その隙間が限界を超えるとダイスの穴を通過する溶融樹脂を切断することができなくなり、カッター刃が溜まった樹脂に衝突してカッター刃が折損する問題がしばしば発生していた。また、運転開始直後に、通常運転に至るまでの間の過渡的な要因によるカッター刃が折損する問題がしばしば発生していた。このような折損に対して、カッター刃の初期位置と許容隙間および許容隙間を超えた位置とを判断して押出機及び造粒装置を停止するように設計し、安全対策が図ることが記載されている（特許文献１参照）。しかしながら、この方法では、機器の状態が刻々と変化している運転開始時においては適用できない。また、カッター刃の製造方法に関する事例が記載されている（特許文献２参照）が、溶融樹脂とカッティング面材質の特性から、市販されている同製造方法によるカッター刃は適用できない場合がある。
【０００４】
一方、通常のアンダーウォーター式造粒装置の運転開始操作としては、
（１）カッター刃駆動用装置を起動しカッター刃を回転させる操作
（２）カッター刃をダイスのカッティング面へ押し付けて密着させる操作
（３）カッター室への循環冷却水の通水操作
（４）樹脂供給の開始と押出器の起動の操作
（５）所定の樹脂供給量への能力上げ操作と押出機の所定回転数への能力上げ操作
（６）カッター刃の回転数を所定の回転数まで上昇させる操作
（７）（６）の各種運転条件が安定した後に造粒されたペレットを製品化し、運転開始から通常運転に移行する操作等
が、あらかじめ組み込まれた自動起動シーケンスもしくは手動操作により行われる。カッター刃の回転数については、あらかじめ所定の回転数から造粒を開始する方法、または、造粒されたペレットの切断面の状態や大きさを見ながら所定の回転数まで増加させる方法が取られている。
【０００５】
しかし、かかる運転方法では造粒されたペレットの状態に応じて回転数を操作しているに過ぎず、特にカッター刃のホルダーの外径がダイスカッティング面内径より小さい場合や、切断されるペレット形状を向上させるためにチタニウムカーバイド（ＴｉＣ）等の硬度の高く、かつ脆い材質を用いたカッター刃を用いた場合に、造粒装置の運転開始時に刃折れがしばしば発生することに対しての防止対策については知られていなかった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３２３８２７号公報（第２頁〜第３頁）
【特許文献２】
特開平１０−５８８号公報（第２頁〜第３頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
かかる状況において、本発明は、アンダーウォーターカット式合成樹脂造粒装置において、運転開始時のカッター刃の折損を防止することのできる造粒装置の運転方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アンダーウォーターカット方式の合成樹脂造粒装置において、下記工程を含むことを特徴とする造粒装置の運転方法に係るものである。
Ａ）低速度のカッター刃の回転数で、造粒装置の運転を開始する工程
Ｂ）カッター室に循環冷却水の通水を行い、カッター室が循環冷却水で満たされた後、カッター刃の回転数を所定の回転数に上昇させる工程
低速度のカッター刃の回転数が、５００ｒｐｍ以下であること、カッター刃の所定の回転数が少なくとも５００ｒｐｍを超えていることは、本発明の好ましい態様である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。図１は、アンダーウォーターカット式合成樹脂造粒装置によるペレット造粒の流れ図を示している。
【００１０】
アンダーウォーターカット式合成樹脂造粒装置は、樹脂を溶融混練する押出機もしくは混練押出機１、カッティング装置４、脱水機９、篩１０、循環冷却水タンク１２等よりなっている。押出機もしくは混練押出機１には、樹脂の入り口２、スクリュウ３と溶融樹脂の通過する多数の穴を有するダイス６等が備えられている。樹脂の入り口２から投入された樹脂は、スクリュウ３によって溶融混練され、ダイス６の穴から循環冷却水が通水されているカッティング装置４のカッター室５に押出される。カッター室５中で回転しているカッター刃７によって切断され、ペレットとして循環冷却水と共に脱水機９に入り、脱水機９内にて循環冷却水と分離されたペレットは篩１０を経て製品化される。
【００１１】
図２は、カッティング装置の断面図である。ダイス６から押出された溶融樹脂１６はカッター刃駆動用モーター１５により回転しているカッター刃ホルダー１７に、交換可能なように固定されているカッター刃７によって切断され、循環冷却水によって冷却される。
【００１２】
図３は、運転開始時における循環冷却水通水前のカッター刃の状態を示す模式図、図４は造粒装置の循環冷却水通水後におけるカッター刃の状態を示す模式図である。
【００１３】
カッター刃７が回転している状態では、
ａ）カッター刃ホルダー１７を介して押し付けられる力
ｂ）カッター刃７の回転による推力
が作用している。これらのうち、ａ）の力はカッターホルダーを介して刃元に作用し、ｂ）の力は刃全体に作用する。
【００１４】
運転操作開始時の循環冷却水通水前には、カッター刃に作用する力のうち、ｂ）はカッター刃が空気中を回転しているために、作用する力は極めて小さく無視し得る。ところが循環冷却水を通水すると、ｂ）はカッター刃が水中を回転しているために極めて大きくなる。このように、循環冷却水通水前の図３から循環冷却水通水後の図４の状態に変化する際に極めて大きな力がダイスとカッター刃の接点１８に瞬間的に作用し刃の折損に至る。そこで、この図３から図４への状態に変化する際のカッター刃の回転による推力を弱め、瞬間的に作用する力を緩やかにすることによって、本発明のカッター刃の折損を少なくする造粒装置の運転方法が可能になったのである。
【００１５】
すなわち、本発明において、アンダーウォーターカット式の合成樹脂造粒装置の運転を次のごとく行う。まず、カッター室５には循環冷却水を通水せずに低速度のカッター刃７の回転数で、カッティング装置４の運転を開始する。この場合、通水後のカッター刃７の回転による推力を弱くするためにあらかじめ５００ｒｐｍ以下で運転を開始するのが好ましい。次いで、カッター室５に循環冷却水の通水を行い、カッター室５が循環冷却水で満たされた後、カッター刃の回転数を通常運転状態に上昇させる。通常運転状態のカッター刃の回転数は、造粒能力を高くするために少なくとも５００ｒｐｍを超えていることが好ましい。
【００１６】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示して、具体的に説明する。尚、本発明はこの実施例に限られるものではない。
実施例１
図１に示したようなアンダーウォーターカット式合成樹脂造粒装置に、硬い材料であるチタニウムカーバイド製のカッター刃を装着し、ポリプロピレン樹脂の造粒を行った。ポリプロピレン樹脂の供給速度は２．２Ｔ／Ｈｒ、運転開始時に造粒装置のカッター室に循環冷却水を通水する際のカッター刃の回転数を、５００ｒｐｍ、８００ｒｐｍ、１０００ｒｐｍと変化させて運転開始操作を行い、約２年間カッター刃の折損状況を観察した。その結果、５００ｒｐｍのときはカッター刃の折損はなく、８００ｒｐｍのときは約０．５７％、１０００ｒｐｍのときは約１．６％のカッター刃折損率であり、カッター刃の交換が必要であった。
【００１７】
【発明の効果】
本発明により、アンダーウォーター方式の合成樹脂造粒装置において、運転開始時のカッター刃の折損を防止することのできる造粒装置の運転方法の提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】アンダーウォーターカット式合成樹脂造粒装置によるペレット造粒の流れ図
【図２】カッティング装置の断面図
【図３】運転開始時における循環冷却水通水前のカッター刃の状態を示す模式図
【図４】造粒装置の循環冷却水通水後の正常運転状態におけるカッター刃の状態を示す模式図
【符号の説明】
１：押出機もしくは混練押出機、  ２：樹脂入口、  ３：スクリュウ、  ４：カッティング装置、  ５：カッター室、  ６：ダイス、  ７：カッター刃、  ８：循環冷却水出口、  ９：脱水機、  １０：篩、  １１：ペレット排出口、  １２：循環冷却水タンク、  １３：循環冷却水ポンプ、  １４：循環冷却水入口、１５：カッター刃駆動用モーター、１６：溶融状態の樹脂、１７：カッター刃ホルダー、１８：ダイスとカッター刃の接点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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