(57)【要約】【課題】合成樹脂ペレットに付着した切粉の量を正確かつ容易に測定可能な粉末量測定装置・測定方法を提供する。【解決手段】樹脂ペレットを通過させない目開きのふるい３と、切粉を通過させない目開きのスクリーン７を備えた切粉測定装置１により、ペレットに付着した切粉量を測定する。切粉測定装置１は、ふるい３が取り付けられるふるい漏斗２と、ふるい漏斗２を振とう機４上にて支持するふるい固定台９と、ふるい漏斗２に装着されスクリーン７が取り付けられたカフス１１と、カフス１１に接続された吸引装置１６とを有する。ふるい３にペレットを収容し、振とう機４にてふるい３を振動させつつ、スクリーン７を介して、ふるい漏斗２に取り付けられたふるい３内を吸引する。この吸引により、ペレットから切粉を分離し、これをスクリーン７にて捕捉し、捕捉された切粉の量を測定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂のペレットに付着した粉末樹脂の量を測定する粉末量測定装置であって、
前記ペレットが収容され、該ペレットを通過させない目開きの網部材が取り付けられたふるいと、
前記ふるいを振動させる振動手段と、
前記ふるいの後段に配置され、前記粉末樹脂を通過させない目開きの網部材にて形成されたスクリーンと、
前記スクリーンの後段に接続され、前記スクリーン及び前記網部材を介して、前記ふるい内を吸引する吸引手段と、を有し、
前記振動手段によって前記ふるいを振動させつつ、前記吸引手段の吸引により、前記粉末樹脂を前記ペレットから分離し前記スクリーンにて捕捉することを特徴とする粉末量測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の粉末量測定装置において、該測定装置はさらに、
前記ふるいが取り付けられる収容容器と、
前記振動手段に取り付けられ、前記振動手段上にて前記収容容器を支持する固定台と、
前記処理容器に気密状態で装着され、前記吸引手段に接続される接合部材と、を備え、
前記スクリーンは、前記接合部材に取り付けられることを特徴とする粉末量測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の粉末量測定装置において、前記ペレットの帯電を除電手段によって除去することを特徴とする粉末量測定装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の粉末量測定装置において、前記ふるいの目開きが１０００μｍであり、前記スクリーンの目開きが１００μｍであることを特徴とする粉末量測定装置。
【請求項５】
合成樹脂のペレットに付着した粉末樹脂の量を測定する粉末量測定方法であって、
前記ペレットを通過させない目開きの網部材が取り付けられたふるいと、
前記ふるいの後段に配置され、前記粉末樹脂を通過させない目開きの網部材にて形成されたスクリーンとを設け、
前記ふるいに前記ペレットを収容し、
前記ふるいを振動させつつ、前記スクリーン及び前記網部材を介して前記ふるい内を吸引し、
前記吸引により、前記ペレットに付着した粉末樹脂を該ペレットから分離して前記スクリーンにて捕捉し、
前記スクリーンに捕捉された前記粉末樹脂の量を測定することを特徴とする粉末量測定方法。
【請求項６】
請求項１記載の粉末量測定方法において、前記ペレットの帯電を除電手段によって除去することを特徴とする粉末量測定方法。
【請求項７】
請求項１又は２記載の粉末量測定方法において、前記ふるいの目開きが１０００μｍであり、前記スクリーンの目開きが１００μｍであることを特徴とする粉末量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂ペレットに付着する粉末樹脂の付着量を測定する装置及び方法に関し、特に、熱可塑性樹脂のペレット製造の際に生じる「切粉」と呼ばれる粉末樹脂の付着量を測定する粉末量測定装置及び粉末量測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、熱可塑性樹脂は、押出機内で加熱溶融された樹脂を、該押出機に取り付けられたダイスによって繊維状のストランドとし、このストランドをペレタイザーにて切断してペレット形状の製品とする。このような樹脂ペレットの製造過程では、前述のペレタイザーによるストランド切断の際、ペレットと同時に「切粉」と呼ばれる粉末の樹脂が発生する。この切粉は、特に、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維強化樹脂、あるいは、タルク，マイカ等の充填材で強化された熱可塑性樹脂の製造過程にて多く発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２１８３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、樹脂ペレットの製造過程で生じる切粉は、静電気あるいはペレット表面の水分により、ペレットの表面に付着し、製品ペレットへ混入する。このように、製品ペレットに切粉が混入すると、この切粉により、ペレットの乾燥ラインや空送ラインが汚染され、材料の切り替えに手間が掛かる等の問題がある。
【０００５】
例えば、ガラス強化ポリカーボネート樹脂ユーザーは、樹脂ペレットの使用段階にて、フレキシブルコンテナーや紙袋から、当該ペレットを生産ラインのストックタンクあるいはホッパーに投入する。その際、ペレットに付着した切粉は、静電気の影響により、タンクやホッパーの壁に付着する。また、空送ラインで成形機までペレットを送給する場合も、そのラインの配管内に切粉が付着する。このため、ペレットユーザーは、材料のコンタミネーションを防止するため、材料を切り替えるたびにラインを洗浄する必要があり、材料の切り替えに手間が掛かり、生産効率が低下するという問題があった。
【０００６】
さらに、棚段式乾燥機にて種々の材料を乾燥する場合も、切粉が他のペレットを汚染するおそれがあり、かかる汚染は製品品質確保のため好ましくない。また、精密成形を行う場合、成形機へのペレットの食い込みが、成形品の寸法精度など、成形安定性に影響を及ぼし、切粉が多い場合、その影響も大きくなるという問題もあった。
【０００７】
そこで、生産効率の向上や製品品質の確保のため、ペレットの品質評価項目として、ペレットに付着した切粉量を測定する必要がある。しかしながら、市場には、ペレット中の切粉量を正確かつ容易に測定する装置が見あたらず、特許文献１のようなふるい分け測定装置も、コストや簡便性などの面で、ペレットの品質評価用としては適切とは言えなかった。
【０００８】
本発明は、製品品質評価をする上で重要な情報となる切粉量を容易かつ正確に測定可能な粉末量測定装置・測定方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、従来の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、樹脂ペレットを通過させない程度の目開きを有するふるいを設けると共に、その先に樹脂粉末を通過させない程度のスクリーンを配し、さらにその先から吸引手段にて吸引することで、ふるい上に添加した樹脂ペレットから粉末樹脂を選択的に分離し、この分離した粉末樹脂をスクリーンにて捕捉できることを見出し、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち、本発明の粉末量測定装置は、合成樹脂のペレットに付着した粉末樹脂の量を測定する粉末量測定装置であって、前記ペレットが収容され、該ペレットを通過させない目開きの網部材が取り付けられたふるいと、前記ふるいを振動させる振動手段と、前記ふるいの後段に配置され、前記粉末樹脂を通過させない目開きの網部材にて形成されたスクリーンと、前記スクリーンの後段に接続され、前記スクリーン及び前記網部材を介して、前記ふるい内を吸引する吸引手段と、を有し、前記振動手段によって前記ふるいを振動させつつ、前記吸引手段の吸引により、前記粉末樹脂を前記ペレットから分離し前記スクリーンにて捕捉することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の粉末量測定方法は、合成樹脂のペレットに付着した粉末樹脂の量を測定する粉末量測定方法であって、前記ペレットを通過させない目開きの網部材が取り付けられたふるいと、前記ふるいの後段に配置され、前記粉末樹脂を通過させない目開きの網部材にて形成されたスクリーンとを設け、前記ふるいに前記ペレットを収容し、前記ふるいを振動させつつ、前記スクリーンを介して前記ふるい内を吸引し、前記吸引により、前記ペレットに付着した粉末樹脂を該ペレットから分離して前記スクリーンにて捕捉し、前記スクリーンに捕捉された前記粉末樹脂の量を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の粉末量測定装置は、樹脂ペレットに付着している切粉の量を容易かつ正確に測定することが可能となる。従って、製品品質を評価する上で重要な情報となる切粉量を把握でき、樹脂ペレットユーザーに対し、切粉量の少ない高品質のペレットを安定供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例である切粉測定装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の切粉測定装置の概要を示す説明図である。
【図３】本発明の切粉測定装置により、比較例−１,２、実施例−１〜４について切粉量を測定した結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例である切粉測定装置（粉末量測定装置）の構成を示す斜視図、図２は、図１の切粉測定装置の概要を示す説明図であり、本発明の切粉測定方法も当該装置によって実行される。本発明による切粉測定装置１では、ふるい漏斗（処理容器）２に取り付けたふるい３を、振とう機（振動手段）４を用いて加振し、ふるい３に投入した樹脂ペレット５から粉末樹脂（切粉６）を分離する。切粉６は、ふるい漏斗２の下部に取り付けたスクリーン７にて捕捉され、その重量を測定することにより、切粉量が算出される。
【００１５】
図１,２に示すように、振とう機４上には、固定マット８を介して、円筒形状のふるい固定台９が載置される。ふるい固定台９内には、上方から、ふるい漏斗２が取り付けられる。ふるい漏斗２の上には、金網等の網部材３ａを備えたふるい３が取り付けられる。また、ふるい漏斗２の下部には、円筒形状のカフス（接合部材）１１が取り付けられる。カフス１１内には、ふるい３よりも目の細かい網部材であるスクリーン７が装着される。ふるい３の上端部には、ふるい蓋１２が載せられる。ふるい蓋１２は、締め付け治具１３によって、振とう機４に固定される。
【００１６】
ふるい漏斗２は、逆円錐形となっており、上から順に、円筒状のふるい取付部２ａと、ふるい取付部２ａの下方に設けられた逆円錐形状の漏斗部２ｂと、漏斗部２ｂの下方に設けられたカフス取付部２ｃとから構成されている。ふるい取付部２ａは、ふるい固定台９とほぼ同径に形成されており、ここでは、直径約２１０ｍｍに形成されている。ふるい３は、ふるい取付部２ａの上端に載せられる形で、切粉測定装置１にセットされる。
【００１７】
カフス取付部２ｃの外側には、円筒形状のカフス１１（内径約４６ｍｍ）が取り付けられる。カフス１１は、カフス取付部２ｃの外周に気密状態で装着され、カフス１１の下端部には、吸引ホース１４が取り付けられる。吸引ホース１４は、ふるい固定台９に形成された開口窓１５から装置外へ引き出され、吸引装置（吸引手段）１６に接続される。
【００１８】
切粉測定装置１では、前述のように、ふるい３として金網等の網部材が使用され、ここでは、熱可塑性樹脂のペレット５を通過させない目開き（例えば、目開き１０００μｍ、あるいは１６ｍｅｓｈ程度)を有する金網が使用される。また、スクリーン７としては、切粉６を通過させない目開き（例えば、目開き１００μｍ、あるいは８０ｍｅｓｈ程度)を有する金網が使用される。ふるい３やスクリーン７の目開きは、測定する切粉の素材やペレットの大きさに応じて適宜設定され、スクリーン７の目開きは、概ね、ふるい３の目開きの１／１０程度に設定される。
【００１９】
ふるい蓋１２の外周部には、径方向外側に向かって、ブラケット１７が３個突設されている。ブラケット１７は、一対のプレート１７ａ,１７ｂからなり、プレート１７ａ,１７ｂ間の間隙は治具取付部１７ｃとなっている。ブラケット１７には、締め付け治具１３が取り付けられ、前述のように、この締め付け治具１３によって、ふるい蓋１２は振とう機４に固定される。
【００２０】
締め付け治具１３は、帯板部１３ａと、帯板部１３ａの上方に固定された丸棒部１３ｂ、及び、丸棒部１３ｂの上端部に取り付けられた固定ハンドル部１３ｃとから構成されている。丸棒部１３ｂの上端には雄ネジ１８が切られており、雄ネジ１８は、固定ハンドル部１３ｃ内の雌ネジ部１９と螺合している。固定ハンドル部１３ｃを回転させると、雄ネジ１８と雌ネジ部１９の螺合により、固定ハンドル部１３ｃは上下方向に移動する。
【００２１】
帯板部１３ａの先端（図１において下端部）には、フック２１が形成されている。一方、振とう機４の上面にはフックバー２２が設けられており、締め付け治具１３は、フック２１をこのフックバー２２に引っ掛け、丸棒部１３ｂをブラケット１７の治具取付部１７ｃに挿入する形で、切粉測定装置１に取り付けられる。そして、その状態で、固定ハンドル部１３ｃを回して締め付けることにより、固定ハンドル部１３ｃがブラケット１７に圧接され、ふるい蓋１２が振とう機４に固定される。
【００２２】
このような切粉測定装置１では、おおよそ次のような手順にて切粉量が測定される。ここではまず、ふるい漏斗２内のふるい３に、樹脂ペレット５を規定量載せる。次に、振とう機４と吸引装置１６を作動させる。そして、この振とうふるいを一定時間実施し、その後、スクリーン７で捕捉された樹脂量（切粉量）を測定する。
【００２３】
そこで、切粉測定装置１における上記の手順をより詳細に説明すると、以下の通りである。
(1)振とう機４に固定マット８を載せ、固定マット８上にふるい固定台９をセットする。
(2)ふるい固定台９に、ふるい漏斗２とふるい３を取り付ける。
(3)カフス１１の重量を上皿電子天秤等にて測定する。
(4)カフス１１とふるい漏斗２に静電防止スプレー（除電手段）を塗布（噴霧）する。
(5)カフス１１をふるい漏斗２の下部に接合し、吸引ホース１４をセットする。
(6)判定サンプルとして、樹脂ペレット５を所定量（例えば、約２００ｇ）量る。
(7)所定量の樹脂ペレット５をふるい３に投入し、静電防止スプレーを塗布する。
(8)ふるい蓋１２をセットし、締め付け治具１３（３箇所）で固定する。
(9)振とう機４の振動調率目盛りを所定の位置に合わせる。
(10)振動タイマーを所定の時間（例えば、５分間）に合わせる。
(11)振とう機４と吸引装置１６の電源を入れ、振とうふるいを実施する。
(12)振とう終了後、振とう機４と吸引装置１６の電源を切る。
(13)締め付け治具１３を外し、ふるい蓋１２を取り外す。
(14)切粉６がこぼれないように、ふるい漏斗２からカフス１１を取り外す。
(15)カフス１１の重量を上皿電子天秤等にて測定する。
(16)切粉量（ｐｐｍ）を下式にて算出する。
切粉量（ｐｐｍ）＝〔｛（カフス重量＋切粉重量：(15)にて測定）−（カフス重量：
(3)にて測定）｝／サンプル重量〕×１０６
(17)ふるい漏斗２、ふるい３、カフス１１をエアーガン等にて清掃する。
【００２４】
上述の手順(3),(6)では、ペレットと切粉の分離が容易となるように、静電防止スプレー（除電スプレー）を使用して静電気の影響を取り除いている。これは、熱可塑性樹脂の種類及び強化材の種類によっては、ペレットと切粉の分離が困難な場合があるためである。
【実施例】
【００２５】
次に、本発明の装置・方法による実施例について説明する。図３は、前述の切粉測定装置１により、以下の比較例−１,２、実施例−１〜４について切粉量を測定した結果を示す表である。なお、ここでは、振とう機４として、筒井理化学機器株式会社製 卓上型標準ふるい振とう機  ＶＳＳ−５０型を使用した。
【００２６】
（比較例−１）
ふるい３に、ペレットを２００ｇ添加し、振とうふるいを５分間実施した。その後、スクリーン７で捕捉された切粉量を算出した。吸引装置１６による吸引は行わなかった。なお、以下の比較例−１〜実施例−３では、三菱エンジニアリングプラスチックス社株式会社製のポリカーボネート樹脂「ユーピロン」（商標名）S-3000Rを使用した。
（比較例−２）
ふるい３に、切粉を取り除いたペレットを２００ｇと、切粉０.２ｇ（１０００ｐｐｍ）を添加し、振とうふるいを５分間実施した。その後、スクリーン７で捕捉された切粉量を算出した。吸引装置１６による吸引は行わなかった。
【００２７】
（実施例−１）
ふるい３に、切粉を取り除いたペレットを２００ｇと、切粉０.２ｇ（１０００ｐｐｍ）を添加し、吸引装置１６による吸引を行いつつ、振とうふるいを５分間実施した。その後、スクリーン７で捕捉された切粉量を算出した。吸引装置１６としては、蔵王産業株式会社製吸引用掃除機 VACMAN L-340Nを使用した。
（実施例−２）
ふるい３に、切粉を取り除いたペレットを２００ｇと、切粉０.２ｇ（１０００ｐｐｍ）を添加し、ペレット及び切粉に静電防止スプレーを塗布した。そして、吸引装置１６による吸引を行いつつ、振とうふるいを５分間実施した。その後、スクリーン７で捕捉された切粉量を算出した。吸引装置１６は、実施例−１と同じものを使用した。
（実施例−３）
ふるい３に、切粉を取り除いたペレットを２００ｇと、切粉０．６ｇ（３０００ｐｐｍ）を添加し、ペレット及び切粉に静電防止スプレーを塗布した。そして、吸引装置１６による吸引を行いつつ、振とうふるいを５分間実施した。その後、スクリーン７で捕捉された切粉量を算出した。吸引装置１６は、実施例−１と同じものを使用した。
（実施例−４）
ふるい３に、２０％ガラス強化ポリカーボネート樹脂ペレットを２００ｇ添加し、ペレット及び切粉に静電防止スプレーを塗布した。そして、吸引装置１６による吸引を行いつつ、振とうふるいを５分間実施した。その後、スクリーン７で捕捉された切粉量を算出した。２０％ガラス強化ポリカーボネート樹脂としては、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製「ユーピロン」（商標名）EGN2020DRを使用し、吸引装置１６は、実施例−１と同じものを使用した。
【００２８】
図３の表から分かるように、切粉を１０００ｐｐｍ添加したペレットを、吸引装置を使用せずに振とうふるいを実施した場合（比較例−２）は、回収された切粉量が５９４ｐｐｍと回収率が低かった。これに対して、実施例−１のように、吸引装置を使用して振とうふるいを実施すると、回収切粉量が８９１ｐｐｍとなり、回収率が大幅に改善されることが分かった。
【００２９】
また、実施例−２では、添加切粉量１０００ｐｐｍに対し、回収切粉量が９９４ｐｐｍとなっており、測定するペレットに静電防止スプレーを塗布することにより、切粉の回収精度が高められることが分かった。実施例−３では、さらに切粉の添加量を３０００ｐｐｍに変更し、同様に回収切粉量２９２５ｐｐｍという高い回収率を得ることができた。
【００３０】
実施例−４では、ガラス２０％強化のポリカーボネート樹脂ペレットでの評価を実施したところ、回収切粉量は１７８ｐｐｍであった。
【００３１】
以上の結果から、吸引装置１６が接続され、ふるい３及びスクリーン７を備えた当該切粉測定装置１によって振とうふるいを実施することにより、熱可塑性樹脂ペレットに付着した切粉の量を精度良く測定できることが分かった。また、樹脂ペレットに静電防止スプレーを塗布することにより、切粉量の測定精度をさらに向上可能であることも分かった。
【００３２】
このように、本発明の粉末測定装置・方法を用いることにより、ペレットの品質を評価する上で重要な情報となる切粉の量を容易かつ正確に把握することが可能となり、樹脂ペレットユーザーに対し、切粉量の少ない高品質のペレットを安定供給することが可能となる。従って、例えば、熱可塑性樹脂ペレットのハンドリング性（使い勝手の良さ）を比較することが可能となり、特に、複合強化された樹脂ペレットは、静電気の影響によりストックタンク等に切粉が付着し易いため、そのハンドリング性評価に対し有効な指標を得ることが可能となる。
【００３３】
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、静電気の影響を取り除くため、除電手段として、静電防止スプレーを使用しているが、除電手段はスプレーには限定されず、除電ブロアーの使用も可能である。除電ブロアーは、一般に、イオンを帯びた空気を対象物にあてることにより、対象物の帯電を抑制し、埃の付着を防ぐものである（株式会社エイワ機工製 除電ブロアー「エアロスタットＰＣ（商品名）」等）。この除電ブロアーは、例えば、静電気による埃の付着を防止すべくクリーンルームの送風機等に用いられており、これを当該装置に適用してペレットの除電を行っても良い。なお、静電防止スプレーは、除電ブロアーに比して簡便であり、コスト的にも有利である。また、ペレットと切粉の分離が容易な場合は、静電防止スプレー等の除電手段を使用しなくとも良い。
【符号の説明】
【００３４】
１    切粉測定装置（粉末量測定装置）
２    ふるい漏斗（処理容器）
２ａ  ふるい取付部
２ｂ  漏斗部
２ｃ  カフス取付部
３    ふるい
３ａ  網部材
４    振とう機（振動手段）
５    樹脂ペレット
６    切粉
７    スクリーン
８    固定マット
９    ふるい固定台
１１    カフス
１２    ふるい蓋
１３    締め付け治具
１３ａ  帯板部
１３ｂ  丸棒部
１３ｃ  固定ハンドル部
１４    吸引ホース
１５    開口窓
１６    吸引装置
１７    ブラケット
１７ａ,１７ｂ    プレート
１７ｃ  治具取付部
１８    雄ネジ
１９    雌ネジ部
２１    フック
２２    フックバー
【図１】
2012016916.tif 000003
【図２】
2012016916.tif 000004
【図３】
2012016916.tif 000005