(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を少なくともペレットの乾燥から袋詰めまで連続的に袋詰めするためのシステムであり、
粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を受け入れる供給セクションと、
供給セクションから粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を受け入れ、それを混合、溶融、及び／または混合する混合セクションと、
混合セクションから粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を受け入れ、それをペレット化するペレット化セクションと、
ペレット化セクションから粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を受け入れ、それを乾燥する乾燥セクションと、
乾燥セクションから、連続して流入するペレットを受け入れる入口と、連続して流出するペレットを連続して分配する少なくとも第一及び第二の出口と、を具備し、連続して流入するペレットの流路を第一の出口または第二の出口に連続して切り換えるペレット分岐バルブと、
ペレット分岐バルブと接続し、第一の所定時間間隔を計算するように構成されたコントローラと、
ペレット分岐バルブの少なくとも第一及び第二の出口とそれぞれ連通し、ペレット分岐バルブから所定量のペレットを受け入れ、ペレットの連続的な袋詰めをする少なくとも第一及び第二の袋詰めアセンブリと、を備え、
コントローラが、第一の所定時間間隔に基づいて、ペレット分岐バルブに、ペレットの流路を第一の出口から第二の出口へ切り換える信号を送る
ことを特徴とする粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするシステム。
【請求項２】
少なくとも第一及び第二の袋詰めアセンブリがそれぞれ、
流入するペレットの流れを受け入れる入口と、流出するペレットの流れを分配する出口と、を有する垂直成形チューブと、
そのチューブの周辺及び下方に配置され、特定量のペレットを回収する袋詰め材料と、
袋詰め材料を、特定量のペレットを収容するための個々の袋に密封する封止機構と、を備える
請求項１に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするシステム。
【請求項３】
ペレット分岐バルブ、または少なくとも第一及び第二の袋詰めアセンブリと電気的に接続され、特定量のペレットを制御するプログラマブルロジックコントローラを備える
請求項１に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするシステム。
【請求項４】
粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物が、粘着性高分子配合物である
請求項１に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするシステム。
【請求項５】
粘着性高分子配合物が、ホットメルト接着剤、感圧接着剤、ホットメルト感圧接着剤、またはアスファルトである
請求項４に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするシステム。
【請求項６】
粘着性高分子配合物と接触する、供給セクション、混合セクション、ペレット化セクション、乾燥セクション、ペレット分岐バルブ、または第一及び第二の袋詰めアセンブリの１つ以上の表面に配置され、腐食、浸食及び／または粘着性高分子配合物の付着を低減する内面コーティングを備える
請求項４に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするシステム。
【請求項７】
粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を少なくともペレットの乾燥から袋詰めまで連続的に袋詰めするための方法であり、
粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を供給セクションに供給する工程と、
混合セクションで、粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を混合、溶融及び／または混合する工程と、
ペレット化セクションで、混合、溶融及び／または混合した粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物をペレット化する工程と、
乾燥セクションで、粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物のペレットを乾燥する工程と、
所定量のペレットの流れを生じる所定時間間隔に基づいて、ペレット分岐バルブを切り換え、ペレット分岐バルブの少なくとも第一及び第二の出口のうちの１つを通してペレットを連続して流し、所定量のペレットを連続して分流させる工程と、
ペレット分岐バルブの少なくとも第一の出口及び第二の出口に位置する袋詰めアセンブリを使用して、袋の特定量のペレットを連続的に回収する工程と、を含む
ことを特徴とする粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項８】
袋詰めアセンブリが、
特定量のペレットを受け入れる入口と、特定量のペレットを分配する出口と、を有する垂直成形チューブと、
そのチューブの周辺及び下方に配置され、特定量のペレットを回収する袋詰め材料と、
袋詰め材料を、特定量のペレットを収容するための個々の袋に密封する封止機構と、を備える
請求項７に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項９】
ペレット分岐バルブまたは袋詰めアセンブリと電気的に接続されたプログラマブルロジックコントローラを使用して、特定量のペレットを制御する
請求項７に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項１０】
粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物が、粘着性高分子配合物である
請求項７に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項１１】
粘着性高分子配合物が、ホットメルト接着剤、感圧接着剤、ホットメルト感圧接着剤、またはアスファルトである
請求項１０に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項１２】
乾燥後に、粉体コーティングを、粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物のペレットに適用する
請求項１０に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項１３】
袋を真空にして、袋から空気、または好ましくない物質を除去する
請求項７に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項１４】
袋を穿孔する
請求項７に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項１５】
第一及び／または第二の袋詰めアセンブリに空気を吹き込む送風機を備える
請求項１に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするシステム。
【請求項１６】
袋詰めアセンブリに空気を吹き込むことを含む
請求項７に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項１７】
袋詰め材料の融点が、ペレットの融点よりも低いか略等しい
請求項８に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項１８】
袋詰めアセンブリから切断要素を使って個々の袋を取り除く
請求項８に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項１９】
封止機構が一定の熱を使って袋詰め材料を密封する
請求項２に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするシステム。
【請求項２０】
封止機構が熱衝撃を使って袋詰め材料を密封する
請求項２に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするシステム。
【請求項２１】
封止機構が一定の熱及び熱衝撃を使って袋詰め材料を密封する
請求項２に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするシステム。
【請求項２２】
封止機構が一定の熱を使って袋詰め材料を密封する
請求項８に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項２３】
封止機構が熱衝撃を使って袋詰め材料を密封する
請求項８に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項２４】
封止機構が一定の熱及び熱衝撃を使って袋詰め材料を密封する
請求項８に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項２５】
個々の袋から空気、または好ましくない物質を除去するように構成された真空器を備える
請求項２に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするシステム。
【請求項２６】
垂直成形チューブが、成形チューブへのペレットの付着、成形チューブの腐食、及び／または成形チューブの浸食を低減するように構成された内面コーティングを備える
請求項８に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めする方法。
【請求項２７】
袋詰め材料の融点が、ペレットの融点よりも低いか略等しい
請求項２に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするシステム。
【請求項２８】
第一及び／または第二の袋詰めアセンブリから個々の袋を除去するように構成された切断要素を備える
請求項２に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするシステム。
【請求項２９】
コントローラが、第二の所定時間間隔を計算し、第二の所定時間間隔に基づいて、ペレット分岐バルブに、ペレットの流路を第二の出口から第一の出口へ切り換える信号を送る
請求項１に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするためのシステム。
【請求項３０】
コントローラが、ペレットの生産速度に基づいて、第一の所定時間間隔を計算する
請求項１に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするためのシステム。
【請求項３１】
コントローラが、ペレットの第一及び第二の袋詰めアセンブリに対応する第一及び第二の袋のサイズに基づいて、第一の所定時間間隔を計算する
請求項１に記載の粘着性及び／または高付着性高分子含有配合物を連続的に袋詰めするためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の実施形態を含めて一般に、ペレットを袋詰めする工程及びシステムに関する。特に、溶融及び／または処理可能な高分子（特に、粘着性のもの）を押し出し、ペレット化し、乾燥し、連続的に袋詰めする工程における改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
高分子材料の押出、ペレット化、乾燥、及び袋詰めの一般的な独立した工程、並びに高分子材料の押出、ペレット化、乾燥、及び袋詰めで使用する装置は、公知であり、種々の用途で使用されている。長年にわたって、粘着性高分子（例えば、ホットメルト接着剤、及びホットメルト感圧接着剤）ホットメルトを効果的に押し出し、ペレット化し、乾燥し、及び袋詰めすることができる工程及び装置の需要が増加している。しかし、従来技術は、依然として、このような材料を連続的に押し出し、ペレット化し、乾燥し、及び袋詰めする（すなわち、このような材料をペレット化し、袋詰めするまで、工程を通して連続的に流れる）工程に関する言及がない。
【０００３】
特許文献１は、熱可塑性樹脂系接着剤の製造及び包装を開示する。特許文献１の教示によれば、この教示は広く使用され、ホットメルト接着剤は、凡そピロー型の小片に圧搾切断され、その後、小片は、冷却（従って、凝固）後、袋、カートン等の包装容器に入れられる。互いにくっつき、または付着するという個々のピローの傾向を低減するため、特許文献２に教示されるように、抗粘着性物質（例えば、ワックスまたは高分子）を使用して、それらをコーティングすることができる。接着剤組成物を包装するための他の方法は、厚いポリエチレンのようなプラスチックフィルム材料で接着剤の大部分を包むか、またはこの材料に配置することを含む。
【０００４】
これらの既存の包装技術には、欠点がある。具体的には、接着剤組成物は、使用前に、包装材料から除去する必要があり、そのため、この材料の更なる処理を必要とする。さらに、包装材料は、空になった後廃棄する必要があり、これは、使用後の包装材料の処分のための材料の浪費と消耗をもたらす。
【０００５】
特許文献３及び４は、長方形のホットメルト部分の糸状部分を互いの方へ巻く場合の粘着に関する問題を防ぐために、薄いポリオレフィンフィルムによって、ホットメルト部分の周囲をコーティングすることについて開示する。その後、この部分を切断して、カルトゥーシュ充填物のカートリッジを作製し、それによって、フィルムは、周囲にとどまり、溶融され、接着剤と共に塗布される。
【０００６】
上述した特許文献は、個々のホットメルト部分または小片がくっつくのを、高分子フィルムによるそれらの個々のコーティングによって防ぐ概念に関する。高分子フィルムによるコーティングは、工業規模で実施するのに非常に高価であり、所望の接着剤組成物は、コーティングフィルム材料でかなり希釈され、また、圧搾切断工程は、フィルムによる個々のピローの完全な封入が不可能であるため、このような工程は、熱可塑性樹脂系接着剤組成物ピローの大量生産に関して、実用的ではない。
【０００７】
従って、接着剤の処理量を低減する、１以上の接着剤組成物の小片の包装方法の必要性が生じた。このような方法は、特許文献５に開示されている。特許文献５は、接着剤組成物の特性に悪影響を及ぼすことなく、接着剤組成物と共に溶融することができる包装材料を開示する。すなわち、包装組成物は、溶融接着剤に混合することができ、一旦溶融接着剤に混合すると、接着剤は劣化しない。しかしながら、特許文献５は、依然として、このようなペレット化組成物を連続的に袋詰めするのに必要な処理条件に関する記載がない。
【０００８】
他の粘着性高分子の包装方法は、開発されており、当業者に広く知られている。このような方法の一つは、溶融状態で、材料を容器（例えば、ビニール袋、または特別に設計したダンボール箱）に注入することを必要とする。溶融物を袋に注入するか箱に注入するかにかかわらず、溶融物を冷却することが必要である。溶融高分子を冷却するために、それに適応した袋に注入し、高分子を冷却液の流れる「バス」に入れる。このようなバスは、相当なスペースを占め、操作するのに相当量のエネルギーを必要とする。
【０００９】
溶融高分子を箱内に包装するために、先行技術の方法は、溶融材料を、コーティングした内壁を具備するダンボールのような特別に設計した箱に注入することを要する。このような箱は、高価になり、一度しか使用することができない。溶融材料を箱詰にする本方法は、高分子材料が汚染物質に曝露されること、方法が全体的に環境にやさしくないこと、箱から高分子材料を除去するのが困難であること、そして、処理中に、箱の破損及び／または漏れの可能性があることを含む、種々の理由で実用的ではない。このような工程のコスト及び非能率性が増すのは、溶融物を冷却する方法である。充填した箱を回転トレーに載置し、大きな冷蔵庫で箱を冷却することによって、メーカーは、溶融物を冷却することができるが、高い発電コストを負担する。また、特殊な剥離紙及びプラスチック用金型を使用して、材料を包装することもできるが、このような紙は、高価であり、これを引き剥がして、この紙の周囲にある材料を得る必要があるため、一度しか使用することができない場合がある。特殊な剥離紙で材料を包装することによって、上述した非能率的な冷蔵庫による方法の代りに、材料を最初に冷却する必要がある。さらに、プラスチック用金型に充填した高分子材料も、関連する方法で冷却する。
【００１０】
袋詰め及び包装工程に加えて、高分子材料の押出、ペレット化、及び乾燥が、至るところに記載されている。
【００１１】
例えば、乾燥装置は、例えば、特許文献６〜３０を含む先行技術の開示にあるとおり、本出願の譲受人によって、長年使用されている。
【００１２】
同様に、ペレット化装置は、例えば、特許文献３１〜４５を含む先行技術の開示にあるとおり、本出願の譲受人によって、長年使用されている。同様に、ダイ装置及び設計は、例えば、特許文献４６〜４９を含む先行技術の開示にあるとおり、本出願の譲受人によって、長年使用されている。
【００１３】
同様に、他の方法及び装置は、例えば、特許文献５０〜５６を含む先行技術の開示にあるとおり、本出願の譲受人によって、長年開発され、使用されている。上述した特許文献は、譲受人によって承認され、また、その全体が引用により本明細書に組み込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】ドイツ特許第２２４８０４６号
【特許文献２】ドイツ特許第３３２７２８９号
【特許文献３】ドイツ特許第３１３８２２号
【特許文献４】ドイツ特許第３２３４０６５号
【特許文献５】米国再発行特許第３６１７７号
【特許文献６】米国特許第３４５８０４５号
【特許文献７】米国特許第４２１８３２３号
【特許文献８】米国特許第４４４７３２５号
【特許文献９】米国特許第４５６５０１５号
【特許文献１０】米国特許第４８９６４３５号
【特許文献１１】米国特許第５２６５３４７号
【特許文献１２】米国特許第５６３８６０６号
【特許文献１３】米国特許第６１３８３７５号
【特許文献１４】米国特許第６２３７２４４号
【特許文献１５】米国特許第６７３９４５７号
【特許文献１６】米国特許第６８０７７４８号
【特許文献１７】米国特許第７０２４７９４号
【特許文献１８】米国特許第７１７１７６２号
【特許文献１９】米国特許出願公開第２００６／０１３０３５３号
【特許文献２０】ドイツ特許第１９５３７４１号
【特許文献２１】ドイツ特許第２８１９４４３号
【特許文献２２】ドイツ特許第４３３００７８号
【特許文献２３】ドイツ特許第９３２０７４４号
【特許文献２４】ドイツ特許第１９７０８９８８号
【特許文献２５】欧州特許第１０３３５４５号
【特許文献２６】欧州特許第１１２３４８０号
【特許文献２７】欧州特許第１６０２８８８号
【特許文献２８】欧州特許第１６４７７８８号
【特許文献２９】欧州特許第１６５０５１６号
【特許文献３０】欧州特許第１８３０９６３号
【特許文献３１】米国特許第４１２３２０７号
【特許文献３２】米国特許第４２５１１９８号
【特許文献３３】米国特許第４５００２７１号
【特許文献３４】米国特許第４７２８２７６号
【特許文献３５】米国特許第４８８８９９０号
【特許文献３６】米国特許第５０５９１０３号
【特許文献３７】米国特許第５６２４６８８号
【特許文献３８】米国特許第６３３２７６５号
【特許文献３９】米国特許第６５５１０８７号
【特許文献４０】米国特許第６７９３４７３号
【特許文献４１】米国特許第６９２５７４１号
【特許文献４２】米国特許第７０３３１５２号
【特許文献４３】米国特許第７１７２３９７号
【特許文献４４】米国特許第７２６７５４０号
【特許文献４５】米国特許第７３１８７１９号
【特許文献４６】米国特許第４６２１９９６号
【特許文献４７】米国特許第５４０３１７６号
【特許文献４８】米国特許第６８２４３７１号
【特許文献４９】米国特許第７４０２０３４号
【特許文献５０】米国特許出願公開公報第２００７／１３２１３４号
【特許文献５１】米国特許出願公開公報第２００９／０１１０８３３号
【特許文献５２】米国特許出願公開公報第２００７／０２８４７７１号
【特許文献５３】米国特許出願第１２／０２９９６３号
【特許文献５４】国際公開公報第２００７／０６４５８０号
【特許文献５５】国際公開公報第２００７／１０３５０９号
【特許文献５６】欧州特許出願第０１２３５２．６号
【特許文献５７】国際公開公報第２００７／１０３５０９号
【特許文献５８】国際公開公報第２００７／０６４５８０号
【特許文献５９】国際公開公報第２００７／１２３９３１号
【特許文献６０】国際公開公報第２００７／０６４５８０号
【特許文献６１】米国特許第６１２０８９９号
【特許文献６２】米国特許第６２３８７３２号
【特許文献６３】米国特許第５８６９５５５号
【特許文献６４】米国特許第５９４２５６９号
【特許文献６５】国際公開公報第２００７／０１０３５０９号
【特許文献６６】米国特許出願第１１／９３２０６７号
【特許文献６７】米国再発行特許第３６１７７号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の種々の実施形態は、既存の個々の工程及び装置における幾つかの改良を含み、効果的な連続的な袋詰め工程及びシステムをもたらすものである。
これらの連続的な袋詰め工程及びシステムは、任意の型の高分子含有配合物に使用することができる。また、これらの工程及びシステムは、任意の型の粘着性配合物または付着性配合物にも使用することができる。特に、これらの工程及びシステムは、粘着性または粘着性高分子含有配合物の使用に有益である。本明細書において、用語「粘着性の（ｔａｃｋｙ）」または「付着性の（ｓｔｉｃｋｙ）」は、配合物について言及する場合、配合物が固形（例えば、ペレット、粒子、粉末等）の場合は、常温で軟らかく、固形が接触する他のアイテムに少なくとも部分的に付着することができるような配合物を包含する。粘着性または付着性配合物の実例は、高分子であるか否かを問わず、ホットメルト接着剤（ＨＭＡ）、感圧接着剤（ＰＳＡ）、ホットメルト感圧接着剤（ＨＭＰＳＡ）等の接着剤；シーラント；アスファルトを含むが、これに限定されない、ビチューメン若しくはターマック含有配合物等；天然ゴム若しくは合成ゴム；ポリエステル、ポリアミドのような前述した組成物のいずれかの前駆体等を含む。
【００１６】
これらの溶融及び処理可能な粘着性及び／または高分子含有配合物の粘着性または付着性のために、このような配合物を押し出し、ペレット化し、乾燥し、及び袋詰めする場合、障害が発生することが分かった。このような障害の一つは、ペレットが、ペレット出口の遠心乾燥機のような乾燥機を出る直後にみられることが分かった。出てきたペレットは、それらの粘着性または付着性によって結合する場合、高速で排出されるので、それらが接触する多くのアイテムにくっつく傾向がある。既存システムでは、ペレットの主な中断ポイントは、１以上のペレット分岐バルブであり、これは、種々の回収領域（例えば、廃棄物容器、包装の回収等）間のペレットの流れを案内するのに使用される。
【００１７】
粘着性及び／または高分子含有材料の包装（及び、この場合、このような材料の袋詰め）において、規格を満たし、材料の浪費を最小限にするために、包装内に入れる材料の量を制御するのが常に望ましい。既存の袋詰め工程は、脱水及び／または乾燥過程終了後の粘着性及び／または高分子材料が、所定重量に達するまで、例えばホッパーに堆積できるように袋詰め前に中断及び／または停止する点で、「非連続的」である。一旦、所定重量に達すると、材料は、放出及び袋詰めされる。このような方法は、材料によっては有効である場合があるが、高粘着性または高付着性の配合物では有効でない。上述した方法を高粘着性または高付着性配合物と共に使用する場合、ペレットが共にくっつき、ホッパー内で凝塊物を形成して、更なる処理を妨げるために、配合物は、袋詰めすることができない。
【００１８】
従って、本発明の一態様は、ペレット化され、乾燥機を出る時から包装する袋に配置されるまで、ペレットが自由に流れる、連続的な工程を提供することを含む。
【００１９】
本発明の他の態様は、溶融材料をペレット化し、冷却し、少なくとも部分的に凝固し、かつ適応した袋に包装する前に乾燥する、連続的な工程を提供することを含む。
【００２０】
本発明の他の態様は、溶融材料をペレット化し、冷却し、少なくとも部分的に凝固し、乾燥し、かつコーティングせずに、またはコーティングして、適応した袋に包装することができる、連続的な工程を提供することを含む。
【００２１】
本発明の他の態様は、適切な安息角を提供することによって、ペレットの堆積を最小限にする及び／または除去する（すなわち、少なくとも１つの）ペレット分岐バルブを提供することを含む。本明細書において、用語「安息角」とは、ペレット分岐バルブの入口の重心軸に対するペレット分岐バルブの出口の重心軸が位置する角度への補足である角度（すなわち、２つの補角が合計１８０度）をいう。
【００２２】
本発明の他の態様は、ペレット分岐バルブの清掃または修理を容易にするように、ペレット分岐バルブ内部へ容易にアクセスすることができる着脱可能な側壁プレートを具備したペレット分岐バルブを提供することを含む。さらに、レベルセンサを任意に設置して、アラーム機能によって、ペレット分岐バルブで検出される異変を増加させることができる。これらのセンサは、不調の操作者に警告することができ、迂回機能を活性化することができ、及び／または遮断順序の決定を開始することができる。
【００２３】
本発明の他の態様は、種々のペレット化、乾燥、迂回、配管若しくは管路、及び袋詰め装置におけるコーティング及び／または表面処理の利用によって、ペレットの中断ポイント及びペレットの凝塊が低減する、非常に効果的な袋詰め工程を提供することを含む。
【００２４】
本発明のさらに別の態様は、高分子材料の連続的な袋詰めを促進するために、種々の個々の袋詰めユニット及びペレット分岐バルブを制御する、単一の電子制御機構を提供することを含む。
【００２５】
本発明の更なる態様は、垂直封止要素に空冷要素及び一定の熱を提供することによって、ペレット化した粘着性及び／または高分子含有配合物を袋詰めする、垂直形状の、充填及び封止袋詰めマシーンを提供することを含む。水平な端部の封止要素は、グリッパジョーに埋め込まれ、一定の熱と熱衝撃の両方を提供することができ、また、空冷要素を有する。また、袋詰めマシーンは、袋を容易に除去することができるカッター要素を含み、このカッター要素は両面を有し、両方向から振動させて切断し、その刃に長い耐用期間を提供する。さらに、袋詰めマシーンは、フィルムを袋型にする成形チューブも含む。この成形チューブは、二層であり、フィルムの封止要素から生じる熱を最小限にし、任意の吸引口または冷却剤口を有する。また、袋詰めマシーンは、静電除去装置を含み、これは、そのロールからフィルムが引き出される際に発生した静電気、フィルムが成形チューブに沿って移動するときに発生した静電気、並びに他の発生し得る静電気を低減及び／または除去する。
【００２６】
本発明のさらに別の態様は、約４０ミル（１ミルは、０．００１インチ及び０．０２５ミリメートルと等しい）未満の厚さで、さらに、その配合中に消泡剤及び他の成分を含み得る、フィルムの使用によるペレット化された粘着性及び／または高分子含有配合物の袋詰めを提供することを含む。場合によっては、フィルムは、０．５ミルもの薄い厚さである。
【００２７】
さらに、本発明の別の態様は、袋詰めユニット及び種々の管路の周辺に、環境調節したエンクロージャを配置することができる。このようなエンクロージャは、温度、汚染物質、及び水分等に関し、大気条件を維持及び最適化するのに有用である。
【００２８】
一実施形態において、ペレット分岐バルブは、逆Ｙ字形で、１つの一口、第一及び第二の出口、及びペレット分岐フラップを具備し、ペレット分岐バルブは、約１５〜６０度の安息角を有する。ペレット分岐バルブは、ユーザが、ペレット分岐バルブ内部を清掃及び／または修理をすることができる、着脱可能な壁板を更に含む。着脱可能な壁板は、ユーザが、ペレット分岐バルブ内部を連続的に監視することができる、透明な材料から形成することができる。ペレット分岐フラップを含む、ペレット分岐バルブの内面を表面処理して、摩砕、浸食、腐食、摩耗、好ましくない付着及び／または狭窄を低減することができる。ペレット分岐バルブを使用して、ペレット包装のための１以上の袋詰めマシーンにペレットの流れを案内することができる。
【００２９】
ペレットを連続的に袋詰めするためのシステムは、特許文献５７〜５８に開示されているが、これらに限定されない工程、ペレタイザ、乾燥機、袋詰めマシーン、並びにペレット分岐バルブを介する混合及び溶融等の、材料を調製するプロセスを含み得る。システムは、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）のようなコントローラを更に含み、材料調製、押出、ペレタイザ、乾燥機、ペレット分岐バルブ若しくは分岐バルブ、及び袋詰めマシーンバルブの操作に関する１以上の処理条件を制御することができる。
【００３０】
ペレットを連続的に袋詰めするためのプロセスは、粘着性及び／または高分子含有配合物をペレット化すること、ペレットを乾燥すること、ペレット分岐バルブによって、ペレットを１以上の袋詰めマシーンに迂回させること、並びにペレットを袋詰めすることを含み得る。
【００３１】
一部の実施形態によれば、粘着性及び／または高分子含有配合物材料を連続的に袋詰めするためのシステムは、粘着性及び／または高分子含有配合物を受け入れるように構成した供給セクションと；供給セクションから粘着性及び／または高分子含有配合物を受け入れ、粘着性及び／または高分子含有配合物を混合、溶融、及び／または混合するように構成した混合セクションと；混合セクションから粘着性及び／または高分子含有配合物を受け入れ、粘着性及び／または高分子含有配合物をペレット化するように構成したペレット化セクションと；ペレット化セクションから粘着性及び／または高分子含有配合物を受け入れ、ペレット化された粘着性及び／または高分子含有配合物を乾燥するように構成した乾燥セクションと；乾燥セクションから、流入するペレットの流れを受け入れるように構成した入口と、流出するペレットの流れを分配するようにそれぞれ構成した少なくとも第一及び第二の出口とを具備するペレット分岐バルブと；ペレット分岐バルブの少なくとも第一及び第二の出口とそれぞれ連通する、少なくとも第一及び第二の袋詰めアセンブリであって、少なくとも第一及び第二の袋詰めアセンブリがペレット分岐バルブから特定量のペレットを受け入れ、ペレットの連続的な袋詰めをすることができる、少なくとも第一及び第二の袋詰めアセンブリと；を含む場合がある。
【００３２】
場合によっては、少なくとも第一及び第二の袋詰めアセンブリはそれぞれ、流入するペレットの流れを受け入れるように構成した入口と、流出するペレットの流れを分配するように構成した出口とを有する垂直成形チューブと；成形チューブの周辺及び下方に配置した袋詰め材料であって、袋詰め材料が、特定量のペレットを回収するように構成した袋詰め材料と；袋詰め材料を、特定量のペレットを収容するための個々の袋に密封するように構成した水平な封止機構と；を具備する。
【００３３】
また、粘着性及び／または高分子含有配合物を連続的に袋詰めするためのシステムは、少なくとも１つのペレット分岐バルブ、または少なくとも第一及び第二の袋詰めアセンブリと電気的に接続したプログラマブルロジックコントローラであって、プログラマブルロジックコントローラによって、特定量のペレットを制御する、プログラマブルロジックコントローラも含み得る。
【００３４】
粘着性及び／または高分子含有配合物は、粘着性高分子含有配合物であり得る。具体的には、粘着性高分子含有配合物は、ホットメルト接着剤、感圧接着剤、ホットメルト感圧接着剤、またはアスファルトであり得る。
【００３５】
また、粘着性及び／または高分子含有配合物を連続的に袋詰めするためのシステムは、粘着性高分子配合物と接触する、供給セクション、混合セクション、ペレット化セクション、乾燥セクション、ペレット分岐バルブ、または袋詰めアセンブリの１つ以上の表面に配置した内面コーティングも含み、内面コーティングが、腐食、浸食及び／または１以上の表面への粘着性高分子配合物の付着を低減する。
【００３６】
本発明の一部の実施形態によれば、粘着性及び／または高分子含有配合物を連続的に袋詰めするための方法は、粘着性及び／または高分子含有配合物を供給セクションに供給すること；と、混合セクションで、粘着性及び／または高分子含有配合物を混合、溶融及び／または混合すること；と、ペレット化セクションで、混合、溶融及び／または混合した粘着性及び／または高分子含有配合物をペレット化すること；と、乾燥セクションで、粘着性及び／または高分子含有配合物のペレットを乾燥すること；と、ペレット分岐バルブの第一及び第二の出口のうちの１つを通って、特定量のペレットを連続的に迂回させること；と、ペレット分岐バルブの第一または第二の出口に位置する袋詰めアセンブリを使用して、袋に特定量のペレットを回収すること；とを含む場合がある。
【００３７】
方法の袋詰めアセンブリは、特定量のペレットを受け入れるように構成した入口と、特定量のペレットを分配するように構成した出口とを有する垂直成形チューブと；チューブの周辺及びチューブの下方に配置した袋詰め材料であって、袋詰め材料が、特定量のペレットを回収するように構成した袋詰め材料と；袋詰め材料を、特定量のペレットを収容するための個々の袋に密封するように構成した水平な封止機構と；を含み得る。
【００３８】
粘着性及び／または高分子含有配合物を連続的に袋詰めするための方法は、少なくとも１つのペレット分岐バルブ、第一の袋詰めアセンブリまたは第二の袋詰めアセンブリと電気的に接続したプログラマブルロジックコントローラを使用して、特定量のペレットを制御することを更に含み得る。
【００３９】
システムと同様に、方法の粘着性及び／または高分子含有配合物も、粘着性高分子含有配合物であり得る。場合によっては、粘着性高分子配合物は、ホットメルト接着剤、感圧接着剤、ホットメルト感圧接着剤、またはアスファルトであり得る。
【００４０】
また、粘着性及び／または高分子含有配合物を連続的に袋詰めするための方法は、乾燥後に、粉体コーティングを、粘着性及び／または高分子含有配合物のペレットに適用することも含み得る。
【００４１】
さらに、粘着性及び／または高分子含有配合物を連続的に袋詰めするための方法は、袋を真空にして、袋から空気、または好ましくない物質を除去することも含み得る。
【００４２】
さらに、粘着性及び／または高分子含有配合物を連続的に袋詰めするための方法は、袋を穿孔することも含み得る。
【００４３】
本発明の他の実施形態によれば、連続的な袋詰めアセンブリデバイスは、特定量のペレットを受け入れるように構成した入口と、特定量のペレットを分配するように構成した出口とを有する垂直成形チューブと；成形チューブの周辺及び下方に配置した袋詰め材料であって、袋詰め材料が、特定量のペレットを回収するように構成した袋詰め材料と；袋詰め材料を、特定量のペレットを収容するための個々の袋に密封するように構成した水平な封止機構と；を含み得る。
【００４４】
また、連続的な袋詰めアセンブリデバイスは、個々の袋から空気、または好ましくない物質を除去するように構成した真空器も含み得る。
【００４５】
また、垂直成形チューブは、チューブへのペレットの付着、チューブの腐食、及び／またはチューブの浸食を低減するように構成した内面コーティングも含み得る。
【００４６】
袋詰め材料の溶融温度は、ペレットの溶融温度より低いか、またはその付近に等しい。
【００４７】
連続的な袋詰めアセンブリデバイスは、個々の袋に収容された特定量のペレットを制御するように構成したプログラマブルロジックコントローラを更に具備し得る。
【００４８】
また、連続的な袋詰めアセンブリデバイスは、袋詰めアセンブリデバイスから個々の袋を除去するように構成した切断要素も含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一部の実施形態による連続的な袋詰め工程の概略図
【図２】本発明の一部の実施形態による遠心乾燥機の概略図
【図３】図２の遠心乾燥機における凝塊物キャッチャの概略図
【図４】図２の遠心乾燥機における垂直脱水ユニットの概略図
【図５ａ】本発明の一部の実施形態によるペレット分岐バルブの概略図
【図５ｂ】従来技術のペレット分岐バルブの概略図
【図５ｃ】本発明の一部の実施形態によるペレット分岐バルブの概略図
【図６】本発明の一部の実施形態による袋詰め部分の概略図
【図７】本発明の一部の実施形態による二層チューブの概略図
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図面（複数の図面を通して同じ符号は同じ部分を表している）を参照して、本発明の例示的な実施形態を詳細に説明する。本説明を通して、種々の構成要素が、特定の値またはパラメータを有することを確認することができるが、これらの項目は、例示的な実施形態として提供される。実際、例示的な実施形態は、多くの類似のパラメータ、サイズ、範囲及び／または値を実施することができる共に、本発明の種々の態様及び概念を制限しない。用語「第一の」、「第二の」等、「一次的な」、「二次的な」等は、いかなる順序、量、または重要性をも表さず、むしろ、一方の要素を他方の要素と区別するのに使用する。さらに、用語「１つの（ａ，  ａｎ）」及び「この（ｔｈｅ）」は、量の限定を表さず、むしろ、「少なくとも１つの」言及された要素の存在を表す。
【００５１】
例示の連続的な袋詰めシステムを、図１に概略的に示す。本発明の種々の実施形態は、粘着性配合物、高分子含有配合物、粘着性高分子含有配合物等に関わり得るが、便宜上、粘着性高分子含有配合物について下に言及する。場合によって、このような配合物は、高分子材料という。本開示は、他の型の配合物／材料を、下の説明の粘着性高分子含有配合物の代わりに互換的に使用することができることに関連することを、当業者は認識する必要がある。
【００５２】
図１に示す連続的な袋詰め工程は、混合、溶融、及び／または混合セクション４に高分子材料（例示的な実施形態では、粘着性高分子含有材料である）を提供する、（少なくとも１つの）供給または充填セクション２を含む。混合セクション４は、ペレット化セクション６に接続され、ペレット化セクション６は続いて、ペレット分岐バルブを含む輸送システムによって、脱水及び／または乾燥デバイスセクション８に接続する。乾燥セクション８を出る際、ペレットは、ペレット迂回セクション１０に案内される。ペレットは最終的に、袋詰めデバイスセクション１２に供給される。
【００５３】
粘着性高分子含有材料を連続的に袋詰めするための例示的な工程は、一般に、供給または充填セクション２から混合、溶融、及び／または混合セクション４に粘着性高分子材料を供給することを含む。次に、粘着性高分子材料を混合、溶融、及び／または混合する。本工程は、粘着性高分子材料を押し出すことを含み得る。更なる処理工程は、材料をペレット化することを含む（ペレット化セクション６で）。ペレット化の後、ペレットは、輸送システムによって、脱水及び／または乾燥デバイス８に送られ、そこで、ペレットを乾燥または脱水する。乾燥時において、ペレットは、乾燥セクション８を出て、ペレット迂回セクション１０に入る。そして、乾燥及び迂回されたペレットは、袋詰めセクション１２に送られ、そこで、その後の使用するために包装される。
【００５４】
図１に示すシステムを参照して、供給または充填セクション２と、混合、溶融、及び／または混合セクション４は、本開示に関連する当業者に公知のいずれかの装置または方法を使用することができる。しかしながら、便宜上の例示においては、連続的にブースターポンプ、メルトポンプ、スクリーン交換機、熱交換器、及び側面の排出を伴う高分子分岐バルブが後続する、供給または充填セクション２と、混合、溶融、及び／または混合セクション４とについて言及する。特許文献５９〜６０は、このようなシステムの使用について、非常に詳しく記載している。これらの引用文献は、下で十分に説明するように、その全体が引用により本明細書に組み込まれる。しかしながら、他の構成要素を、必要以上の労力なしに、本明細書に記載されるものとどのようにして置換することができるかに関して、本開示が関連することは、当業者にとって明らかである。
【００５５】
さらに、図１に示すシステムに関する本発明の種々の実施形態は、他の型のペレット化、乾燥、及び袋詰め装置若しくは方法を企図するが、例示における便宜上、これらの実施形態のみが、水中ペレタイザ、遠心乾燥機、並びに「垂直成形、充填及び封止袋詰めマシーン」を含むシステムの一部として記載される。簡略化のために（すなわち、本明細書に記載されるシステム及び方法に実施することができる個々の型のペレット化、乾燥、袋詰め装置及び方法の工程、並びにこれらの組み合わせのそれぞれについて、過度に記載することを最小限にするために）、水中ペレタイザ、遠心乾燥機、及び袋詰めマシーンについてのいずれの言及が、拡張によって、本明細書に記載されるこれらのアイテムの代替品としてか、またはアイテムと共に使用する、他の型のペレタイザ、乾燥機、及び袋詰めマシーンをそれぞれ含むことが意図されることが理解される。このような他の構成要素及び処理工程を、必要以上の労力なしに、本明細書に記載されるものとどのようにして置換することができるかに関して、本開示が関連することは、当業者にとって明らかである。
【００５６】
さらに、本開示は、本発明の連続的な袋詰めシステム及び工程に実施することができる水中ペレタイザ、遠心乾燥機、及び／または袋詰めマシーンの特定の構成要素のみを強調するが、このような装置の特定の構成要素のより詳細な説明、及びこのような装置を使用するためのプロセスは、本出願の背景の節でリストアップした本出願の譲受人による米国及び外国の種々の特許及び特許出願にみられる。これらの特許及び特許出願の各々は、下で十分に説明するように、その全体が引用により本明細書に組み込まれる。
【００５７】
図１に示す連続的な袋詰めシステムを再度参照すると、ペレット化セクション６は、混合、溶融、及び／または混合セクション４の高分子分岐バルブに適当に、及びバルブのちょうど下流に接続する。簡潔に記述するために、本明細書に記載されるシステム及び工程で使用することができる他の型のペレタイザは、プリラー、ロトフォーマー、ホットフェイスペレタイザ、ストランドペレタイザ、ウォーターリングペレタイザ、及び水中ペレタイザを含む。
【００５８】
バイパスループ（図示しない）は、ペレット化セクション６の一部として使用することができる。輸送流体は、リザーバ（図示しない）または他の供給源から得ることができ、任意の熱交換器（図示しない）及び輸送パイプへ、並びにこれらを介してバイパスループへと十分な流体流れを提供するような設計及び／または構成になり得るポンプ（図示しない）によって、輸送流体ボックスまたはウォーターボックス（図示しない）へ輸送される。同様に、熱交換器は、テイリングすることなく、ペレット形状、スループット、及びペレット品質を満足するように形成したペレットの温度を維持するのに適切なレベルの輸送流体の温度を維持するのに適切な性能の設計であり得、カッターまたは切断面の溶融材料の循環、ペレットの凝塊、キャビーテーション、及び／または輸送流体ボックス若しくはウォーターボックスのペレットの蓄積が、最大限回避される。
【００５９】
輸送流体の温度、流速、及び組成は、処理する材料または配合物によって変動する。輸送媒体／流体の温度は、好ましくは、高分子の溶融温度より、少なくともおよそ２０℃低く維持される。粘着性または付着性高分子において、輸送媒体／流体は、一般に、高分子の溶融温度より、およそ３０℃からおよそ２５０℃低い温度に維持され、システムの構成要素の表面へのペレットの付着、及び／またはペレット同士の凝塊を最小限にするため、１０℃より低いことが多い。場合によっては、輸送流体の温度は、およそ‐１００℃からおよそ９０℃に維持され、また、およそ‐５０℃からおよそ４０℃に維持され、さらに、およそ‐２０℃からおよそ１０℃に維持される。輸送流体／媒体の望ましい温度に依存して、輸送流体／媒体は、水、アルコール（モノ−ヒドロキシアルコール、ジオール、トリオール、及び高級アルコールを含む）、及び／または、処理中に使用するのが好ましいものより低い氷点を有する他の液体であり得る。また、種々の輸送流体の混合物も使用することができる。例えば、特定の実施形態において、輸送流体として、水とグリコールの混合物を使用することができる。
【００６０】
さらに、加工助剤、流れ調整剤、表面改質剤、コーティング、表面処理（例えば、帯電防止組成物）、及び当業者に公知の種々の他の添加物を、輸送流体に使用することができる。特定の輸送流体組成物を使用することができる温度範囲を拡大するために、これらの任意の添加物を使用して、輸送流体の氷点を低下させることができる。特許文献６１〜６５は、これらの添加物の一部と種々の輸送流体の使用について、非常に詳しく記載する。これらの引用文献は、下で十分に説明するように、その全体が引用により本明細書に組み込まれる。
【００６１】
配管、弁手段、及びバイパス構成要素は、温度、化学組成、磨耗性、腐食性、及び／または、ペレット輸送流体混合物の適切な輸送に必要な圧力に耐えるのに適切な構造である必要がある。システムによって必要とされる圧力は、垂直及び／または水平輸送距離、構成要素の望ましくない揮発若しくは早期の膨張を抑制するのに必要な圧力レベル、弁手段によるペレット輸送流体スラリーの流れ、粗選、補助的な工程、及び／またはモニター装置によって測定する。ペレット対輸送流体の比は、上述した複雑な状況（例えば、ペレットの蓄積、流れ遮断物若しくは障害物、及び凝塊）を除去または緩和するのに十分に有効であるように、割合を変化させることが同様に必要である。必要とされる配管の径及び距離は、材料のスループット、従って、流速及びペレット対輸送流体の比、適切な冷却レベルに達するのに必要な時間、及び／または好ましくない揮発及び／または早期の膨張を回避するペレットの凝固によって測定する。例えば、配管の径及び／またはペレタイザから乾燥機の間の距離は、ペレットへの付加的な冷却を提供する一つの機構である。
【００６２】
弁手段、計器、または他の処理装置及びモニター装置は、十分な流れ、圧力定格、及び必要以上の遮断物、障害物を回避するのに十分な径である必要があり、そうでなければ、付加的な及び好ましくない圧力の発生または工程の閉塞をもたらすようなプロセスを変更する。輸送流体及び任意の添加組成物は、ペレット配合物の成分と相溶性がある必要があり、任意に、配合物の成分に容易に吸収されるか、またはこの成分に吸着されることができる。過剰の輸送流体及び／または添加物は、洗浄、吸引、蒸発、脱水、溶媒除去、ろ過、または当業者に理解されている類似の方法等の方法によって、ペレットから容易に除去することができることを要する。
【００６３】
表面処理をペレット化セクション６で使用するペレット化装置に適用して、摩砕、浸食、腐食、摩耗、好ましくない付着及び狭窄を低減することができる。さらに、ペレット化装置は、窒化処理、浸炭窒化処理、焼結による金属化、及び／または電気分解によるめっきをすることができる。また、ペレット化セクション６のペレット化装置で、表面特性を改質するための他の表面処理、腐食及び摩砕抵抗の促進、磨耗の改善、及び／または、凝集、凝塊及び／または狭窄の低減を行うこともできる。このようなコーティングを、本明細書に開示されるシステム及びプロセスの乾燥、輸送、及び袋詰めセクションの種々の構成要素にも適用することができることに留意する必要がある。
【００６４】
ペレット化の後、輸送媒体は、ペレットを脱水及び／または乾燥セクション８に輸送する。簡潔に記述するために、本明細書に記載されるシステム及びプロセスの脱水及び／または乾燥セクション８であり得る他の型の装置は、１以上の遠心乾燥機、流動層乾燥機、及び／または乾燥剤ドライヤを含む。本セクションは、フレーク、小球体、球体、円筒、または他の幾何学的形状等の、ただしこれらに限定されない材料に、制御レベルの水分を提供するように設計する。これは、ろ過、振動ろ過、遠心乾燥、強制的若しくは加熱した空気対流、回転乾燥、真空乾燥、または流動層（これらに限定されない）によって、達成することができる。再度、本開示の目的のために、遠心乾燥機について言及する。例示的な遠心乾燥機２００を図２に示す。
【００６５】
セクション６の水中ペレタイザ、及び任意の他の上流のプロセスは、図３に示す輸送パイプ３０２を経由して、乾燥機２００に接続する。輸送パイプ３０２は、ペレット化セクション６及び凝塊物キャッチャ３００の両方に接続することができる。図３の凝塊物キャッチャ３００は、図２に示す遠心乾燥機２００の一部とみなされる。輸送パイプ３０２は、ペレット及び流体スラリー（または濃縮スラリー）を凝塊物キャッチャ３００に放出し、その後、凝塊物キャッチャ３００は、放出シュート３０４によって、ペレット凝塊物を捕捉、除去及び放出する。凝塊物キャッチャ３００は、角度のある棒状のグリッド、多孔板、または、流体及びペレットを通過させるが、付着、凝集、そうでなければ、凝塊形成したペレットを回収し、かつ放出シュート３０４にペレットを案内する、スクリーン３０６を含む。次いで、任意であるが、好ましくは、ペレット及び流体スラリーは、図３に示す供給シュート３０８を経由して、図２に示すが図４に詳細がある脱水ユニット４００に入る。脱水ユニット４００は、１以上のバッフル４０４を有する少なくとも１つの垂直または水平な有孔膜スクリーン４０２、及び／または、流体が微細除去スクリーン（図示しない）へ下方に、及びそれを通ってリザーバ（図示しない）へ進むことができる、傾斜した有孔膜スクリーン４０６を含む。脱水ユニット４００は、多くの方法で、凝塊物キャッチャ３００に接続することができるが、供給シュート３０８の端部に固定して接続するのが好ましい。次いで、ペレットは、図２に示すペレット入口シュート２３６を経由して、脱水ユニット４００から遠心乾燥機２００の下端に放出される。
【００６６】
ペレット入口シュート２３６は、脱水ユニット４００の端部に接続する。それは、固定して接続するか、または着脱可能であり得る。ペレット入口シュート２３６は、任意の形状（例えば、四角形、長方形、三角形、円、楕円等）であってもよいが、角形が好ましい。さらに、ペレット入口シュート２３６の壁２３８は、一体構造または穿孔構造であり得る。好ましくは、壁２３８は、部分的に一体構造、及び部分的に穿孔構造で作製される。最も好ましくは、ペレット入口シュート２３６の壁２３８は、一体構造である。
【００６７】
図２に示すように、乾燥機２００は、垂直方向の一般的に円筒状のスクリーン２０４の基部の円筒状スクリーン支持体２０６に搭載したスクリーン２０４を有する一般的に角形のハウジング２０２と、スクリーンの頂部の円筒状スクリーン支持体２０８とを含むが、これらに限定されない。従って、スクリーン２０４は、ハウジング２０２の内壁から半径方向に間隔を置いて、同心的に位置する。
【００６８】
実施形態の中には、乾燥機２００の底部に、一体スクリーン（例えば、穿孔していない板金）（図示しない）も含む場合がある。一体スクリーンは、輸送流体がその表面に残存させられることによって、ペレットが冷えた輸送流体と接触したままである時間を延長するため、ペレットの付加的な冷却及び摩擦の低減機構を提供することができる。
【００６９】
垂直ロータ２１０は、スクリーン２０４内部の回転のために搭載し、乾燥機の基部若しくは乾燥機の頂部に搭載する、及び／または乾燥機の基部若しくは乾燥機の頂部に接続する（乾燥機２００に搭載するか、乾燥機２００に接続するのが好ましい）モータ２１２によって、回転自在に運転する。モータ２１２は、駆動プーリ２１４によって、及びハウジングの下端と接続した軸受２１６を通して、ロータ２１０に接続する。内部乾燥機底部２１８は、ロータ２１０を支持し、ロータの下端の回転運動をガイドする。ペレット入口シュート２３６は、接続部２２２で、下部スクリーン支持セクション２２０を通してスクリーン２０４の下端及びロータ２１０、並びにハウジングの上端と連通し、また、ロータは、ハウジングの上端の上部スクリーン支持セクション２０８で、接続部（図示しない）によってペレット出口シュート２３４と連通している。
【００７０】
乾燥機２００の任意の自浄式構造は、図２に示すように、ハウジング２０２の内部とスクリーン２０４の外部の間で支持した複数のスプレーノズルまたはスプレーヘッドアセンブリ２２４を含む。スプレーヘッドアセンブリは、任意であるが、好ましくは、凝塊物キャッチャ３００に配置する（図２及び３に示す）。さらに、図２及び３は、スプレーヘッドアセンブリ２２４の例示的な配置を示す。図２のスプレーヘッドアセンブリ２２４は、露出したスプレーパイプ２２６の上端（図示しない）を具備するハウジングの上端のトッププレート２２８によって上方に延びるスプレーパイプ２２６の端部に支持する。ホースまたはライン（図示しない）は、少なくともおよそ４０ガロン／分（ｇｐｍ）、好ましくは約６０〜８０ｇｐｍ、及びより好ましくはおよそ８０ｇｐｍ以上の流速で、高圧流体（例えば、水）をスプレーノズル２２４に供給する。ホースは、任意に、乾燥機２００に搭載した単一の多岐管（図示しない）から得ることができる。
【００７１】
種々のロータアセンブリ及びリフタ構造を使用することができる。これらは、セグメント化ロータアセンブリ、一体型ロータアセンブリ等を含むが、これらに限定されない。
【００７２】
ペレットが遠心乾燥機２００を出た後、その上端で（ペレット出口シュート２３４で）、ペレットは、配管を介して分岐バルブに送られる。任意に、分岐バルブ（図示しない）は、前方からペレット迂回セクション１０及び袋詰めセクション１２にペレットを迂回させる目的で、ペレット出口シュートに接続する。ペレット迂回セクション１０及び／または袋詰めセクション１２で機械に関する問題があるか、ペレット化材料が規格に合わないか、または、操作者が、ペレット化材料の更なる処理の継続を望まない他の理由がある場合、操作者は、分岐バルブを使用して、更なる処理からペレットを迂回させることができる。
【００７３】
本発明の一部の実施形態による例示的なペレット分岐バルブを、図５ａ及び５ｃに示す。特に、粘着性高分子材料のペレット化及び乾燥に関する多くの問題を克服するために、ペレット分岐バルブ５００を開発した。比較として、図５ｂは、先行技術のペレット分岐バルブ５０１を示す。粘着性高分子ペレットを迂回させる場合、先行技術のペレット分岐バルブ５０１は、流入するペレットに対するペレット分岐プレート５０３の角度のために、操作条件において、効果的に、かつ確実にペレットを迂回させるのに適していなかった。
【００７４】
先行技術のペレット分岐バルブ５０１の操作時において、粘着性ペレットは、ペレットが分岐プレート５０３に付着し、残存するような速度で、分岐プレート５０３に衝突する。その後、粘着性ペレットは、さらに蓄積し続け、ペレット出口シュート２３４（図２に示す）でバックアップされ、結局、システムの遮断を要求する。
【００７５】
図５ａ及び５ｃを参照すると、本発明のペレット分岐バルブ５００は、特に、粘着性高分子材料での操作のために設計された。また、ペレット分岐バルブ５００を使用して、他の高分子材料も処理（すなわち、迂回）することができる。操作時において、ペレットは、ペレット出口シュート２３４に直接的または間接的に（すなわち、中間デバイスを介して）接続する、入口５０２でペレット分岐バルブ５００に入る。例示的な実施形態において、ペレット分岐バルブ５００は、伸張パイプを介して、ペレット出口シュート２３４に着脱可能に接続する。ペレットがペレット分岐バルブ５００に入ると、２つのペレット分岐バルブの出口、または出口シュート５０４若しくは５０６のうちの１つによって、ペレットは連続的に流れる。ペレットが流れる特定の出口は、分岐フラップ５０８の位置に依存する。分岐フラップ５０８の位置は、手動で、または好ましくは、コントローラ（例えば、ＰＬＣ）（図示しない）で制御することができる。
【００７６】
分岐フラップ５０８の移動は、１以上の手動、空気圧、電気的、自動的、若しくは油圧によるものを含む種々の方法で行うことができる。また、分岐フラップ５０８は、任意にＰＬＣによって制御することができる。例示的な実施形態において、分岐フラップ５０８は、電気的に制御するソレノイドバルブ５１６によって操作し、かつＰＬＣによって制御する、空気圧式アクチュエータにより制御する。
【００７７】
場合によっては、ＰＬＣを使用して、ペレット分岐バルブ５００を制御する場合、ソレノイドバルブは、分岐フラップ５０８の速度を制御するのに使用することができる、ニードル弁（図示しない）を含み得る。分岐フラップ５０８の速度の制御において、ニードル弁は、分岐フラップ５０８とペレット分岐バルブ５００の内壁との間のペレットの捕捉可能性を最小限にする。さらに、ニードル弁は、これらの壁に対する分岐フラップ５０８の衝撃の影響を低減し、そのため、磨耗を減少させ、ペレット分岐バルブ５００の寿命を増加させる。
【００７８】
壁板５１８は、ペレットダイバータ５００の内部機構に容易にアクセスすることができるように、着脱可能であり得る。例えば、壁板５１８の分離性によって、操作者が、ペレット分岐バルブ５００の内面の検査、清掃及び／または修理を最小の休止時間ですることができる。着脱可能な壁板５１８は、金属または合金（例えば、ステンレス鋼）から作製することができる。あるいは、着脱可能な壁板５１８は、操作者が、連続的にペレット分岐バルブ５００内部の状況（例えば、ペレットの流れ）のモニター及び観察をすることができる、透明な材料から作製することができる。着脱可能な壁板５１８が、ペレット分岐バルブ５００のどの側壁にも配置することができることを認識する必要がある。ペレット分岐バルブ５００内部の観察において、操作者をさらに支援するために、着脱可能な壁板５１８、またはペレット分岐バルブ５００の内側若しくは外側の他の部分は、操作者が、ペレット分岐バルブ５００内部を観察して、問題をモニターすることができるように、ペレット分岐バルブ５００内部を明るくするストロボのような任意の光源、及び／またはビデオカメラを装備することができる。
【００７９】
ペレット分岐バルブ５００の大きさが、プロセスで使用する装置の性能、特定の生産プロセスの規模、及びその他の類似する要因に依存して変動し得ることが理解される。さらに、ペレット分岐バルブ５００は、それが曝露される条件（例えば、バルブの内面に影響を及ぼすペレットの速度、ペレットの温度等）に耐えることができる材料から形成することができる。例示的な実施形態において、ペレット分岐バルブ５００は、ステンレス鋼から形成することができる。
【００８０】
ペレット分岐バルブ５００は、一般に、逆「Ｙ」字形の設計であり得る。この設計は、分岐フラップ５０８に蓄積するペレットの問題を低減及び／または除去する安息角に関わる。破線５２０は、ペレットダイバータ入口５０２の中心を通り、次の角度を基礎とする軸である。角度５２２及び５２４は、独立して、約０〜９０°、好ましくは約１５〜６０°、より好ましくは約２５〜４５°であり得、最も好ましくは約３０°である。
【００８１】
ペレット分岐バルブ５００の有効性をさらに促進するために、ペレットと接触し得る内面に表面コーティングを塗布して、腐食、浸食及び／または付着を低減及び／または除去することができる。このようなコーティングは、上述されている。このようなコーティングのさらなる例は、同一出願人による特許文献６６（下で十分に説明するように、その全体が引用により本明細書に組み込まれる）で提供される。
【００８２】
場合によっては、ペレットは、粉体コーティングを確実なものにするのに十分な粘着性であり得る。他の実例において、ペレットにおける粉体コーティングが好ましいと考えられる。動機付けにかかわらず、粉体コーティングは、出口シュート２３４から乾燥機を出る際、及びペレット分岐バルブ５００に入る前に、ペレットに適用することができる。これは、出口シュート２３４または出口シュート２３４と分岐バルブ（図示しない）間の配管に粉体を供給する、容積測定型及び／または重量測定型フィーダのような１つのまたは複数のフィーダ（図示しない）を接続することによって、実施することができる。粉体が、出口シュート２３４または出口シュート２３４と分岐バルブ（図示しない）間の配管を通過する際に、フィーダは、ペレットに粉体を分配する。このペレット分岐バルブは、１つのまたは複数のフィーダの直後に位置するのが最も好ましい。
【００８３】
ペレット分岐バルブ出口５０４及び／または５０６を出る際、ペレットは、袋詰めセクション１２として図１に表す袋詰め工程を経る。袋詰めセクション１２は、１以上の袋詰めマシーンを組み込み、ペレットを包装する。例示的な実施形態において、袋詰めセクション１２は、２つの独立した袋詰めマシーンを使用する。
【００８４】
本明細書に開示されるプロセス及びシステムにおいて、２より多い袋詰めマシーンを使用することができることに留意することが重要である。そのためには、ペレット分岐バルブにさらなる出口が必要である。あるいは、上に記載されるペレットダイバータの下流でさらなるペレット分岐バルブを使用するようにしてもよい。例えば、一連の３つのペレット分岐バルブをデイジーチェーン接続して、最初の入口に対して４つの出口をもたらすことができる。これらの４つの出口は、４つの独立した袋詰めマシーンに提供することができる。他の例において、７つのペレット分岐バルブをデイジーチェーン接続して、最初の入口に対して８つの出口をもたらすことができる。これらの８つの出口は、８つの独立した袋詰めマシーンに提供することができる。このデイジーチェーン接続の考え方は、ペレットの生産量または生産速度がそれを要求する場合、理論上、無限に拡張することができる。
【００８５】
ペレット分岐バルブ出口５０４及び５０６は、必要であれば、異なる大きさにすることができる。好ましくは、ペレット分岐バルブ出口は、ペレットがペレット分岐バルブ５００に入る際に、それぞれの袋詰めマシーンに移動する必要がある距離が同じになるよう、同一の寸法である。さらに、出口５０４及び５０６は、それらのそれぞれの袋詰めマシーンに着脱可能に（直接的にまたは間接的に）接続することができる。実施形態によっては、出口５０４及び５０６と、それらのそれぞれの袋詰めマシーンの間にギャップがある場合があり、ペレットが、出口５０４及び５０６から、ギャップを通して、並びにそれぞれの袋詰めマシーンに自由に流れる。
【００８６】
遠心乾燥機２００の出口からの自由な流れで、ペレットは、ペレット分岐バルブ５００を通って流れ、袋詰めマシーンの成形チューブへ流れる。図６の参照符号６０２で示す、チューブは、ペレットを袋に集め、ペレットが入るための袋の開口を保持する役割を果たす。本発明のプロセス及びシステムの種々の他の構成要素について、上に記載したように、成形チューブ６０２を表面処理して、腐食、浸食及び／または付着を低減及び／または除去することができる。
【００８７】
幾つかの要因によって、どれだけの材料がペレットダイバータ５００に流れ、ペレット分岐バルブ５０４または５０６から流れるかを決定し得る。これらは、ペレットの生産速度、及び分岐フラップが位置５１０または５１２にある時間を含む。分岐フラップが位置５１０または５１２にとどまる時間は、特定の袋のペレットの所望の量に、ある程度依存する。
【００８８】
単一のＰＬＣ（図示しない）は、ペレット分岐バルブ５００、及びそれぞれの袋詰めマシーン（図示しない）を制御することができる。ＰＬＣは、ペレット分岐バルブ５００を操作することができ、その結果、分岐フラップ５０８は、同等かまたは異なった時間、位置５１０または５１２にとどまる。種々のサイズの袋詰めした材料を生成するために、ＰＬＣは、位置５１０または５１２のうちの一方よりも長く、分岐フラップ５０８を位置５１０または５１２のうちの他方にとどまらせることができ、それによって、一方の袋詰めマシーンに、例えば、１ポンドの袋を生産させ、他方の袋詰めマシーンに２ポンドの袋を生産させることができる。同様に、１より多いペレット分岐バルブ５００及び／または２つの袋詰めマシーンを使用する場合、ＰＬＣは同様に、これらの構成要素の各々を制御することができる。
【００８９】
あるいは、ひとつのＰＬＣは、分岐バルブによって、プロセス及びシステムのそれぞれの構成要素を制御することができ、袋詰めセクション１２は、袋詰めマシーンのすべてを制御する、ひとつのＰＬＣを有する。また、袋詰めセクション１２のそれぞれの袋詰めマシーンは、袋詰めマシーンのすべてのためのひとつのＰＬＣに代わって、独立したＰＬＣを有することが可能である。状況によっては、独立したＰＬＣを用いて、プロセス及びシステムの袋詰め工程を制御することができる。例えば、ひとつのＰＬＣは、個々の袋を袋詰めマシーンによって調製する場合に、制御することができ、他のＰＬＣは、袋詰め工程の他のパラメータ（例えば、どれくらい大きい袋が必要であるか、シールをいつ、どのように適用するか、シールの温度等）を制御することができる。
【００９０】
これまでに記載された、操作者が利用可能な種々の選択肢だけでなく、再現性の誤差によって、最終的な袋詰めした製品のサイズの大きな差異があり得る。すなわち、それは、充填及び密封した袋が、重量において変化しており、所望のものよりも多いかまたは少ないことがあるということである。再現性におけるこのような誤差、及び大量の充填した袋の総重量に及ぼす影響を緩和及び相殺するために、秤が考えられ、より好ましくは、秤は、袋詰めユニットの下流に設置する。秤を使用して、それぞれの袋の最終的な重量を確認すること、及び／または１以上の袋の平均を採用することができ、ＰＬＣに戻る情報を中継して、分岐フラップ５０８の移動のタイミングを調整することができる。好ましくは、秤は、２以上の袋の平均重量を採用し、ＰＬＣに戻る情報を中継する。
【００９１】
例えば、５０の１ポンドの袋を生産することを希望し、工程において最初の３つの袋の平均重量はそれぞれ、１．０２ポンドである場合、秤は、このような情報を中継してＰＬＣに戻し、その結果、分岐フラップ５０８のタイミングを調整することができる。この例においては、ＰＬＣは、分岐フラップ５０８を加速させ、袋は、ペレットの流れに対してより少ない時間だけ開き、袋に提供されるペレットの全量を減少させ、それによって、所定重量に達するか、または重量に接近して、重量の過去の誤差を相殺する。本発明で使用する秤は、任意に、プログラムを作製する能力があり、どの袋がどの袋詰め機からのものか判断する。この選択肢は、秤が、どの袋詰め機が所定重量を下回るか、または上回る袋を生産しているかをＰＬＣに正確に中継させることができる。
【００９２】
任意に、再現性における誤差を相殺するのに調整がされているが、誤差の補正がされていない場合、ＰＬＣは、自動的にアラームシステムを動作させて、操作者に警告する。
【００９３】
さらに、袋詰めマシーンは、任意に、真空機能を具備して、袋から空気を抜くことができる。真空機能は、ペレットを内部に配置した後で、袋を密封する前に、袋から空気を徐々に除去する、及び余剰の粉体、水分、埃、及び他の小片等の望ましくない物質を除去するように、向流空気を除去することができる。
【００９４】
余剰の粉体、埃、及び他の小片は、袋の内面及び外面で回収することができ、密封時に問題が生じる。袋詰めセクション１２の種々の位置から真空を引くことができる。より好ましくは、成形チューブ６０２（図７に示す）から外へ、カラー７０１の下から真空を引くことができ、それによって、チューブから向流空気が引かれる。真空の吸引量は調整することができ、そのタイミングは、任意に、調整可能かまたは連続的である。粉体の利用を含む場合、連続的に真空を適用するのが最も好ましい。図７に示す成形チューブ６０２の二層構造は、封止機構から発した熱を分散するのに有用であり、熱障壁として作用し、凝縮の促進を最小限にする。
【００９５】
内壁７０４は、ペレット化材料と接触するので、コーティングして、付着、腐食及び摩砕を防ぐのが最も好ましい。また、前述した真空機能は、二層構造の成形チューブ６０２から利益を得る。成形チューブ６０２の外壁は、符号７０６で示す。成形チューブ６０２の入口／出口７０８は、成形チューブ６０２の外壁７０６に沿って種々の位置に配置することができ、成形チューブ６０２の上部領域に配置するのが最も好ましい。成形チューブ６０２から空気及び／または粒子を吸引することが可能である（図７の矢印によって示す）だけでなく、成形チューブ６０２に空気を吹き込むこともできる（矢印で示す）。これが望ましいのは、ペレットが互いに、装置に、付着し始める場合か、またはペレット化材料及び／または装置の冷却が望ましい場合である。
【００９６】
フィルムを袋型に成形する前に、フィルムを任意に穿孔することができる。フィルムに小さな穿孔を作製することによって、空気と水分は、袋を逃れることができる。この特徴は、袋の少量の水分の存在でさえ、後のペレットの処理で（例えば、坩堝での袋詰めした材料の溶融時に）問題となり得るので、非常に重要である。フィルムは、いつ穿孔してもよいが、カラー７０１を通過する直前に穿孔するのが好ましい。それぞれの袋の穿孔の数は、変動し得る。一般的に言えば、より大きな袋には、より多くの穿孔が望まれる。例えば、特定の例示的な実施形態において、フィルムの約９．２５インチ毎に約６４の穿孔がある。従って、長さ約９．２５インチである１ポンドの袋には、約６４の穿孔がある。
【００９７】
穿孔のサイズは、種々の径であり得るが、径が約０．０４インチ未満であるのが好ましく、径が約０．０２４インチ未満であるのが最も好ましい。フィルムは、当業者に公知の種々の方法で穿孔することができる。例えば、フィルムが、ローラにおいて回転し、フィルムのロールから成形カラー７０１まで進むと、フィルムは、フィルムを穿孔する複数の鋭利な先端部を有するローラによって穿孔することができる。
【００９８】
図６は、袋詰めセクション１２の袋詰めマシーンの一部を示す。袋詰めマシーンは、本開示が関連する当業者に公知のいかなる型の袋詰めマシーンであり得る。例示的な実施形態において、袋詰めマシーンは、「垂直成形、充填及び封止」袋詰めマシーンと呼ばれる。
【００９９】
チューブ６０６を通して下方に落下するペレット６０４によって、ペレットは、成形チューブ６０２の周辺及び下に配置する、適切な袋詰め材料６０８に連続的に落下する。実線６１０は、袋詰め材料６０８の底部を表し、これは、適切な水平な封止機構（図示しない）によって作製する。シール６１０は、公知の封止手段を使用して作製することができるが、水平な発熱要素によって、それ自身に袋詰め材料６０８を溶融することによって作製するのが好ましい。
【０１００】
破線６１２は、袋６１４の頂部、及び生産プロセスにおいて次の袋の底部になるものを表す。破線６１２のシールは、上に記載される実線６１０と同様のプロセスによって作製することができる。
【０１０１】
袋詰め材料６０８は、ペレットを保持するのに適した材料であり得る。袋詰め材料は、ペレットと溶融することができ、溶融したペレット組成物に混合することができる組成物（Ｐｅｔｒｏｔｈａｎｅ４２１及びＬａｃｑｕｅｎｅの名称で市販されるもの）から作製するのが好ましい。袋詰め材料６０８の組成及び厚さは、混合する際にペレット組成物の所定の特性に悪影響を及ぼさないように選択される。袋詰め材料６０８の溶融温度は、ペレット組成物に十分に近い、及び好ましくは、組成物より低いことが必要である。そうでなければ、ペレットを溶融する場合に、袋詰め材料６０８は、凝固し、浮遊したり、及び／または適用装置を妨害する可能性がある。場合によっては、袋詰め材料６０８の厚さは、全混合または溶融組成物（袋詰め材料及びペレットを含む）中の袋詰め材料６０８の量を最小限するために、約１２．０〜０．５ミル（１ミルは、０．００１インチ及び０．０２５ミリメートルと等しい）であり、好ましくは、約６．０〜０．７ミルであり、より好ましくは、約４．５〜０．７５ミルであり、最も好ましくは、約２．０〜０．８ミルであり得る。袋詰め材料６０８の配合は、混合または溶融組成物の処理を促進及び強化するために、その配合物中に種々の添加物（例えば、消泡剤、酸化防止剤、安定剤等）を含み得る。
【０１０２】
ペレットの特性及びその他に対する、袋詰め材料６０８のこれらの特性及びその他に関するさらなる詳細は、特許文献６７（下で十分に説明するように、その全体が引用により本明細書に組み込まれる）に記載されている。さらに、このような薄フィルムの使用によって、障害が発生する可能性があり、フィルムを密封し、袋を形成するのに使用する最適量の熱を考慮する必要がある。熱をあまりにも多く使用すると、フィルムは燃え、十分なシールが形成されない。あまりにも少ない熱を使用すると、十分なシールが形成しない。例を参照して、１ミルのフィルムが、華氏約２７０度で燃えずに、適切に封止されることができることが分かった。
【０１０３】
しかしながら、非常に薄いフィルムの使用には利点があることに留意する必要がある。使用する必要があるフィルムの全体量を低減することによって、コストを低減することができる。さらに、フィルムがペレットと溶融するという状況において、非常に薄いフィルムを使用する場合、より少ないフィルムが、結局材料組成物と溶融及び混合し、それによって、凝固物、不純物、及び泡立つ可能性、または他の好ましくない反応が低減する。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７】
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