(57)【要約】【課題】起動操作中において、ダイのノズルが目詰まりしたり、溶融樹脂がカッタに付着して造粒不能にならないようにする。【解決手段】水中カット造粒装置の定常造粒運転中は、混練押出機Ｅのダイ２より溶融した熱可塑性樹脂のストランドを水室３の冷却水中に押し出し、冷却水中にてストランドを逐次ペレットに切断する。起動操作時においては、造粒運転開始前における水室３への冷却水の循環供給開始とストランドの押し出し開始とのタイミング調整のための待機中に、調整ノズル９より冷却用の流体Ａをダイ２の吐出面２ａに吹き付けることで、ノズル７から溶融樹脂が流れ出ないようにする。造粒運転開始後は調整ノズル９より加熱用の流体Ｂをダイ２の吐出面２ａに吹き付けることで、ノズル７の目詰まりを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練押出機のダイより溶融した熱可塑性樹脂のストランドを前記ダイの吐出面側に連結された水室の冷却水中に押し出し、前記冷却水中にて前記ストランドを逐次ペレットに切断して造粒する水中カット造粒方法において、
造粒運転開始前における前記冷却水の循環供給開始と前記ストランドの押し出し開始とのタイミング調整のための待機中に、冷却用の流体を前記ダイの吐出面に向けて吹き付けることによって、前記ダイのノズルより溶融樹脂が流れ出ないように前記溶融樹脂の粘度を高くし、
造粒運転開始後は、前記ノズルの目詰まりを防止するための加熱用の流体を前記ダイの吐出面に向けて吹き付けること、を特徴とする水中カット造粒方法。
【請求項２】
熱可塑性樹脂を混練・溶融してダイ（２）のノズル（７）よりストランドを押し出す混練押出機（Ｅ）と、前記ダイの吐出面（２ａ）側に連結された冷却水が循環供給される水室（３）と、前記水室の前記冷却水中にて前記ストランドを逐次ペレットに切断する切断装置（Ｅ１）と、を備えた水中カット造粒装置において、
前記ダイの吐出面に向けて冷却用の流体および加熱用の流体のいずれかを択一的に吹き付ける環状の調整ノズル（９）を有し、
造粒運転開始前における前記冷却水の循環供給開始と前記ストランドの押し出し開始とのタイミング調整のための待機中は、前記調整ノズルより冷却用の流体を前記ダイの吐出面に向けて吹き付けることによって前記ノズルより溶融樹脂が流れ出ないように前記溶融樹脂の粘度を高くし、
造粒運転開始後は、前記調整ノズルより前記ノズルの目詰まりを防止するための加熱用の流体を前記ダイの吐出面に向けて吹き付けること、を特徴とする水中カット造粒装置。
【請求項３】
調整ノズル（９）は、ダイ（２）のノズル（７）が分布する輪帯状部位をとり囲む大きさの内径を有する環状流路（１０ａ）と、前記環状流路の内周壁に周方向に互いに間隔をおいて設けられた複数の吐出口（１０ｂ）とを備えており、前記環状流路に冷却用の流体および加熱用の流体のうちのいずれかを択一的に供給して前記吐出口より前記ダイの吐出面（２ａ）に向けて吹き付けること、を特徴とする請求項２記載の水中カット造粒装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混練押出機によって熱可塑性樹脂材料を混練・溶融してダイよりストランドを水中に押し出し、押し出されたストランドを水中にて逐次ペレットに切断する、水中カット造粒方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水中カット造粒装置は、熱可塑性樹脂材料を混練・溶融してダイよりストランドを押し出す混練押出機と、前記混練押出機の前記ダイの吐出面側に連結された水室と、前記水室内に循環供給された冷却水中に押し出された前記ストランドを冷却水中にて逐次ペレットに切断する切断装置等を備えている。
【０００３】
図４は一従来例（特許文献１参照）による水中カット造粒装置の主要部を示す断面図であって、混練押出機にダイアダプタ１０１を介して取り付けられたダイ１０２と、ダイ１０２の出口面側に配設された水室１０３と、水室１０３の反ダイ側に回転自在に軸支された回転軸１０４の水室１０３内へ突出する先端部に一体的に設けられたカッタヘッド１０５と、カッタヘッド１０５におけるダイ１０２に対向する面に放射状に配設された複数のカッタ１０６と、を備えており、ダイ１０２のノズル１０７の周辺部位に内設されたジャケット１０８に熱媒供給口１０８ａを介して熱媒体を供給して熱媒排出口１０８ｂより排出することにより、ダイ１０２のノズル１０７の周辺部位を所定の温度に温度制御できるように構成されている。
【０００４】
上記従来の水中カット造粒装置において、機器のトラブルおよび保全のために一時運転停止させてトラブルを解消させたのち再起動させるにあたり、運転停止中においてはノズル１０７内で樹脂材料が軟化状態になるようにダイ１０２の温度制御を行って、ノズル１０７から溶融樹脂の流出を防止する。再起動させる際には、ダイ１０２のノズル１０７内の軟化状態の樹脂材料が溶融状態になるようにダイ１０２の温度制御を行うことによってノズル１０７からの溶融樹脂の押し出し開始と水室１０３への冷却水の循環供給開始とのタイミングが適切になるようにする。
【特許文献１】特開平９−１４１６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の水中カット造粒装置では、起動するにあたり、先ずパージ運転の終了後に溶融樹脂が垂れ流されたダイス表面をきれいに清掃したのち、水室を混練押出機のダイの吐出面側に連結する。
【０００６】
ついで、カッタを回転させるとともに混練押出機を再起動させて溶融樹脂の押し出しを開始し、タイミングを合わせて水室内へ冷却水の循環供給を開始する。
【０００７】
起動操作においては、冷却水の循環供給開始と溶融樹脂の押し出し開始とのタイミングを適切にすることが大切であり、冷却水の循環供給開始のタイミングが早すぎると、ダイの出口面が冷却され過ぎてノズルの目詰まりが発生し、逆に溶融樹脂の押し出し開始のタイミングが早すぎると、溶融樹脂がカッタに付着して造粒不能になるという未解決の課題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであって、起動操作中において、ダイのノズルが目詰まりしたり、溶融樹脂がカッタに付着して造粒不能となるおそれがない、熱可塑性樹脂材料の水中カット造粒方法および装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明の水中カット造粒方法は、混練押出機のダイより溶融した熱可塑性樹脂のストランドを前記ダイの吐出面側に連結された水室の冷却水中に押し出し、前記冷却水中にて前記ストランドを逐次ペレットに切断して造粒する水中カット造粒方法において、造粒運転開始前における前記冷却水の循環供給開始と前記ストランドの押し出し開始とのタイミング調整のための待機中に、冷却用の流体を前記ダイの吐出面に向けて吹き付けることによって、前記ダイのノズルより溶融樹脂が流れ出ないように前記溶融樹脂の粘度を高くし、造粒運転開始後は、前記ノズルの目詰まりを防止するための加熱用の流体を前記ダイの吐出面に向けて吹き付けること、を特徴とするものである。
【００１０】
本発明の水中カット造粒装置は、熱可塑性樹脂を混練・溶融してダイのノズルよりストランドを押し出す混練押出機と、前記ダイの吐出面側に連結された冷却水が循環供給される水室と、前記水室の前記冷却水中にて前記ストランドを逐次ペレットに切断する切断装置と、を備えた水中カット造粒装置において、前記ダイの吐出面に向けて冷却用の流体および加熱用の流体のいずれかを択一的に吹き付ける環状の調整ノズルを有し、造粒運転開始前における前記冷却水の循環供給開始と前記ストランドの押し出し開始とのタイミング調整のための待機中は、前記調整ノズルより冷却用の流体を前記ダイの吐出面に向けて吹き付けることによって前記ノズルより溶融樹脂が流れ出ないように前記溶融樹脂の粘度を高くし、造粒運転開始後は、前記調整ノズルより前記ノズルの目詰まりを防止するための加熱用の流体を前記ダイの吐出面に向けて吹き付けること、を特徴とするものである。
【００１１】
また、調整ノズルは、ダイのノズルが分布する輪帯状部位をとり囲む大きさの内径を有する環状流路と、前記環状流路の内周壁に周方向に互いに間隔をおいて設けられた複数の吐出口とを備えており、前記環状流路に冷却用の流体および加熱用の流体のうちのいずれかを択一的に供給して前記吐出口より前記ダイの吐出面に向けて吹き付けるものでもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上述のとおり構成されているので、次に記載するような効果を奏する。
【００１３】
水中カット造粒装置の起動操作時において、ノズルの目詰まりが生じたり、溶融樹脂がカッタに付着して造粒不能となることがない。
【００１４】
起動操作時において、パージ運転による溶融樹脂の廃棄量が低減できる。
【００１５】
その結果、低粘度の熱可塑性樹脂であっても、起動操作を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
先ず、一実施の形態による水中カット造粒装置について説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態による水中カット造粒装置の模式断面図である。本実施の形態による水中カット造粒装置は、混練押出機Ｅと、混練押出機Ｅの吐出部側にダイアダプタ１を介して取り付けられたダイ２と、ダイ２の輪帯状の部位に分布して設けられた複数のノズル７と、ダイ２の吐出面２ａ側に配設された水室３と、水室３のダイ側壁に配設されたリング状の調整ノズル９と、水室３の反ダイ側壁に回転自在に軸支された回転軸４の水室３内へ突出する先端部に一体的に設けられたカッタヘッド５と、カッタヘッド５におけるダイ２の吐出面２ａに対向する面に放射状に配設された複数のカッタ６と、を備えている。
【００１８】
調整ノズル９は、ダイ２のノズル７が分布する輪帯状部位をとり囲む大きさの内径を有する環状流路１０ａと、環状流路１０ａの内周壁に周方向に互いに間隔をおいて設けられた複数の吐出口１０ｂとを備えており、環状流路１０ａに連通された供給配管１１を介して温調された冷却用の流体Ａおよび加熱用の流体Ｂのいずれかを択一的に供給して複数の吐出口１０ｂよりダイ２の吐出面２ａに向けて吹き付けることができる。
【００１９】
また、ダイ２のノズル７の周辺部に内設されたジャケット８に熱媒供給口８ａを介して熱媒体を供給して熱媒排出口８ｂより排出することにより、ダイ２のノズル７の周辺部位を所定の温度に温度制御できるように構成されている。
【００２０】
続いて、本発明の水中カット造粒方法の一実施の形態について説明する。
【００２１】
図１に示した水中カット造粒装置は、定常運転時においては、混練押出機Ｅにより熱可塑性樹脂を混練・溶融して、ダイ２の吐出面２ａ側に連結された水室３内の冷却水中にストランドを押し出し、水中に逐次ペレットに切断する。ペレットは水室３中に循環供給された冷却水に同伴されて機外へ搬送されて冷却水と分離される。
【００２２】
水中カット造粒装置は、上述のように機器のトラブルおよび保全や原料系のトラブル等により運転を一時停止し、トラブル等の解消後は短時間にて再起動する必要がある。以下に再起動操作について説明する。
【００２３】
（１）混練押出機Ｅのダイ２と切断装置Ｅ１の水室３とを図２に示すように離間させた状態で、混練押出機Ｅを起動して熱可塑性樹脂を溶融させてダイ２のノズル７より押し出すパージ運転を行う。
【００２４】
（２）上記（１）のパージ運転ののち、ダイ２の吐出面２ａをきれいに清掃し、ついで、切断装置Ｅ１の水室３をすばやくダイ２の吐出面２ａ側に連結する。
【００２５】
（３）上記（２）ののち、水室３への冷却水の循環供給開始と溶融樹脂のダイ２からの押し出し開始とのタイミング調整を行って再起動させる。
【００２６】
本工程のタイミング調整による待機時間は、約３〜３０秒を必要とし、従来例ではこの待機時間中において、ダイ２のノズル７より溶融樹脂が流れ出してしまい、カッタ６に溶融樹脂が付着して造粒不能になるおそれがあった。
【００２７】
そこで本発明では、タイミング調整による待機中において、ダイ２の吐出面２ａ側と水室３の連結完了直後から、調整ノズル９より温調された冷却用の流体Ａをダイ２の吐出面２ａに向けて吹き付けて、ダイ２の吐出面２ａ側の温度を降下させてノズル７中の溶融樹脂の粘度を高くすることにより、溶融樹脂がノズル７より流れ出さないようにする。
【００２８】
そののち、造粒運転を開始すると、つまり、混練押出機のダイ２よりストランドの押し出しを開始するとともにカッタ６の回転を開始し、水室３へ冷却水の循環供給を開始すると、調整ノズル９により温調された加熱用の流体Ｂをダイ２の吐出面２ａに向けて吹き付けて、ダイ２の吐出面２ａ側の温度を上昇させることにより、水室３内に循環供給された冷却水によってダイ２が冷却されてノズル７が目詰まりすることを防止する。
【００２９】
なお、調整ノズル９より噴射される冷却用の流体Ａまたは加熱用の流体Ｂとしては、流体、気体または蒸気のいずれでもよい。また、調整ノズル９は、本実施の形態による図３に示したものに限らず、噴出口がスリット状のものや、スプレーノズル等に変更することができる。
【００３０】
さらに、冷却水の循環供給を開始する前にカッタ６をダイ２の吐出面２ａに当接させた際、従来例ではカッタ６とダイ２のドライ接触が発生し、刃先の欠けや折損の原因となるクラックが発生するおそれがある。これに対し、本発明ではカッタ６とダイ２の吐出面２ａとが接触する前に調整ノズル９より温調された流体を吹き付けることにより、カッタ６とダイ２の上述したドライ接触の発生を防ぐことできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一実施の形態による水中カット造粒装置の模式断面図である。
【図２】図１に示した水中カット造粒装置において、ダイと水室とを離間させた状態を示す模式断面図である。
【図３】調整ノズルの一例を示し、（ａ）は模式正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う模式断面図である。
【図４】一従来例による水中カット造粒装置の模式断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    ダイアダプタ
２    ダイ
２ａ    吐出面
３    水室
４    回転軸
５    カッタヘッド
６    カッタ
７    ノズル
８    ジャケット
９    調整ノズル
１０ａ    環状流路
１０ｂ    吐出口
１１    供給配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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