CN102892560A - 造粒方法和造粒装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供可以降低球团的制造成本的造粒方法以及造粒装置。提供了一种使用水下切割（UWC）设备107的造粒方法，该水下切割设备使用设置在循环箱109中的切割机刀片来切割从模具106的孔挤出的待加工介质，并且该水下切割设备在借助球团冷却/运输水（PCW）使切割的球团冷却的同时从所述循环箱109输送切割的球团。该造粒方法包含：在开始造粒之前，使该PCW循环，并且在使切割机刀片旋转的同时抵着该模具106推动切割机刀片之后，使该PCW的循环停止；通过排出PCW将预定量的PCW存储在循环箱109中；以及将存储在循环箱109中的PCW加热至69℃或更高。

Description

造粒方法和造粒装置
技术领域
本发明涉及在使球团冷却的同时输送由UWC（水下切割）设备形成的球团的造粒方法以及造粒装置。
背景技术
图5是示出塑料可塑化混炼挤出造粒机100的一个实例的侧视图。图5中所示的塑料可塑化混炼挤出造粒机100包含塑料可塑化混炼机101、分流阀102、齿轮泵103、熔融聚合物过滤设备104、模座105、模具106、以及球粒化设备（UWC设备）107。
塑料可塑化混炼机101是塑化并混炼固体树脂的设备。分流阀102是排出由塑料可塑化混炼机101塑化并混炼的熔融聚合物的设备，并且该分流阀102可以将熔融聚合物的流道切换到系统或齿轮泵103外侧的排出侧。齿轮泵103是输送熔融聚合物的设备，并且该齿轮泵103关于在如输送目的地的设备处产生的大压力损失具有高增压能力。
熔融聚合物过滤设备104是滤出熔融聚合物中所包含的固体杂质的设备。模座105是连接熔融聚合物过滤设备104与模具106的部分。流道形成在模座105中，该流道将已过滤的熔融聚合物引导至在模具106处形成的多个孔。模具106是将已过滤的熔融聚合物形成意大利式面条形状的部分，并且多个孔被沿圆周布置在模具106上。
UWC设备107连接至模具106，并且盖UWC设备107包含将被在下文中描述的循环箱。球团冷却/运输水（PCW）在循环箱中循环。UWC设备107借助在循环箱中旋转的切割机刀片将从模具106的孔被连续地挤出的意大利式面条形状的熔融聚合物形成细颗粒（球团）。
接着，将描述塑料可塑化混炼挤出造粒机100的运行。在图5中，固体树脂被供给至塑料可塑化混炼机101，并且该固体树脂借助从可以被加热和冷却的桶所获得的热能以及当内置螺杆101a通过马达和齿轮减速器旋转时所施加的剪切能被塑化和熔化。被塑化且熔化的塑料通过内置于塑料可塑化混炼机101的螺杆101a的输送功能被输送至作为下游设备的分流阀102。被输送的熔融聚合物经由分流阀102借助齿轮泵103被输送至熔融聚合物过滤设备104和模座105，并且该被输送的熔融聚合物经由将在下文被描述的模具孔被输送至UWC设备107。
图6是UWC设备107在球团的形成期间的截面图（内视图）。模座105、包含模具孔108的模具106、UWC设备107、球团116、熔融聚合物117以及球团冷却/运输水（PCW）118在图6中示出。
UWC设备107包括循环箱（水室）109、移动架110、马达（M）111、切割机轴112、联轴器113、切割机保持器114、切割机刀片115、前进压力控制器119、后退压力控制器120、间隙测量单元121以及板122。
UWC设备107的切割机轴112通过马达111的起动而旋转。同时，经由切割机保持器114被固定到切割机轴112的切割机刀片115开始在圆周方向上可旋转地移动。切割机刀片115通过前进压力控制器119或后退压力控制器120的液压单元或气动单元（未示出）而向前移动或向后移动。使用间接地固定到切割机轴112的板122以及固定到壳体122a的间隙测量单元121，能够确保在模具106和切割机刀片115之间形成的间隙。
从模具孔108挤出的熔融聚合物117由切割机刀片115切割成球团的形状，并且熔融聚合物117在PCW 118在其中循环的循环箱109中被形成。此外，模具106由加热介质（蒸汽、热油、电加热器等）加热。UWC设备107包括液压系统（未示出），使得能够紧固循环箱109和模具106。
图7是示出相关技术中的造粒装置200的一个实例的系统图。造粒装置200包括模具106、UWC设备107、脱水屏123、离心脱水机124、PCW罐125、PCW泵126、三通阀127、PCW流速检测器128、PCW罐的内部温度检测器129、PCW温度检测器130、PCW压力检测器131以及手动排泄阀132。
PCW 118借助PCW泵126在造粒装置200中循环。通过UWC设备107形成的球团116由存储在循环箱109中的PCW 118冷却，被输送至脱水屏123，并且借助脱水屏123和离心脱水机124与PCW 118分离。结果，获得球团状产品。
PCW 118的流速由PCW流速检测器128检测，并且由PCW流速调节阀（未示出）调节。此外，存储在PCW罐125中的PCW 118的温度由PCW罐的内部温度检测器129检测，并且由PCW温度控制系统（未示出）调节和管理从而变成设定温度。使PCW 118循环的温度由PCW温度检测器130检测。PCW 118在球粒化期间的压力由PCW压力检测器131检测。
当在该造粒装置200中开始球粒化时，需要下列步骤。
（1）将UWC设备107与模具106分离，并且借助加热介质将模具106充分加热。
（2）起动塑料可塑化混炼机101，将熔融聚合物117从分流阀102排出到系统的外侧，并且在塑料可塑化混炼机101中进行清理（净化）。
（3）起动齿轮泵103，将分流阀102切换到齿轮泵103，并且确认熔融聚合物117从模具孔108被均匀地挤出。
（4）将分流阀102切换到系统外侧的排泄侧，并且使齿轮泵103停止（该状态是熔融聚合物117从分流阀102排出的状态）。
（5）UWC设备等待，直至熔融聚合物117不从模具孔108排出的状态为止，迅速清理模具106的切割表面，并且将UWC设备107连接至模具106。
（6）UWC设备107的马达111起动并且使切割机刀片115旋转。
（7）旋转的切割机刀片115与模具106接触。
（8）将三通阀127从PCW 118借助PCW泵126在旁路侧上循环的状态切换，使得将PCW 118供给至UWC设备107的循环箱109。
（9）起动齿轮泵103，将分流阀102切换到齿轮泵103，并且使熔融聚合物117从模具孔108挤出，使得形成球团116。
（10）通过PCW 118将形成的球团116输送至脱水屏123或离心脱水机124，并且将附接到球团116的PCW 118移除。
在上述步骤的（7）、（8）和（9）的操作中，PCW 118使存在于模具106和模具孔108中的熔融聚合物117冷却并固化。由此，存在熔融聚合物117不被挤出的问题。此外，即使熔融聚合物117从模具孔108被挤出，也存在熔融聚合物117被切割机刀片115捕捉的问题。为了避免这些问题，存在如下方法：在熔融聚合物117从模具孔108被挤出之前使切割机刀片115与模具106接触，并且在PCW 118到达模具孔108并且使模具孔108冷却之前挤出熔融聚合物117。
然而，在上述造粒装置200中，一系列设备的生产量为约50t/h。由此，可在不堵塞模具孔108的情况下形成具有良好形状的球团116的生产量被设计为约25t/h。如果生产量低于25t/h，则从熔融聚合物117传输到模具孔108的热能是不充分的，并且模具孔108的温度由于由PCW 118从模具106的表面吸收的热能而下降。相应地，熔融聚合物117在模具孔108中固化。
由此，优选的是，以25t/h作为造粒开始时的生产量来开始进行造粒。然而，由于大量的熔融聚合物117在造粒开始步骤的（4）和（5）中从分流阀102被排出，所以需要许多人来进行熔融聚合物的废物处置，并且大量的塑料被废弃。此外，许多工人集中在小空间中，并且工作紊乱。而且，由于脚部覆盖有大量的水和熔融聚合物117，所以立脚点不良。这从安全角度来讲不是优选的。
近年来，已经存在对一系列具有70t/h或以上的生产量的设备的需要。考虑到上述内容，在造粒开始时的生产量变成35t/h或以上。由于该原因，废物处置更加困难，并且将被丢弃的熔融聚合物117的量很大。而且，为了球粒化大量的熔融聚合物117，使UWC设备107的尺寸增加，并且使循环箱109的直径也增加。相应地，直到循环箱109从循环箱109的进口（底部）到该循环箱109的出口（顶表面）被PCW118充满所需的时间被延长。由于该原因，由于难以调节熔融聚合物117从模具106被挤出的时刻以及PCW 118到达模具106的下部的时刻，所以难以进行球粒化。
例如，在使用在旁路线处被加热到60℃的PCW 118进行球粒化的情况下，当PCW 118到达循环箱109的下部时，由冷却管冷却的PCW118的温度下降到低于60℃的温度。此外，当PCW 118未到达定位在模具106的下部的处的模具孔108的下端部的附近时，如果熔融聚合物117从模具106被挤出，则从模具106的上部被挤出的熔融聚合物117被切割机刀片115捕捉。由于该原因，发生球团116无法形成的故障。
另一方面，如果当循环箱109被PCW 118充满时熔融聚合物117从模具被挤出，则由于模具106的下部特别地冷，所以存在于在模具106的下部处形成的模具孔108中的熔融聚合物117被固化，使得发生堵塞。如果发生堵塞，则球团116的形状变得不规则，并且使熔融聚合物117从模具106被挤出的挤出速度增加。相应地，长球团116被形成，使得产量降低。此外，如果堵塞的发生率增加，则模具106的压力损失增加并且超过设计压力。由于该原因，也发生无法在预定的生产量下运行的故障。
相应地，为了在球粒化时解决这些问题，已经提出了一种造粒装置，该造粒装置包括：检测单元，该检测单元检测存储在循环箱109中的PCW 118的温度；以及控制单元，该控制单元控制存储在循环箱109中的PCW 118的温度，使得存储在循环箱109中的由模具106加热的PCW 118不沸腾（例如，参见PTL 1）。
该装置将PCW 118存储在循环箱109中，控制加热使得PCW 118在循环箱109中不沸腾，并且通过均匀地预热模具106使存在于模具孔108中的塑料熔化。模具106被加热到200℃至250℃以使塑料熔化。
引用列表
专利文献
PTL 1：JP-A-11-179724
发明内容
技术问题
然而，不能够避免在模具106表面上的PCW 118的局部沸腾，并且大量热量借助PCW 118的汽化潜热从模具106被移除。由于该原因，难以使模具106的温度均匀。此外，在循环箱109中，在模具106附近的PCW 118的温度与在远离模具106的位置处的PCW 118的温度之间的差异倾向于发生。而且，在PCW118被加热时，存储在循环箱109中的PCW 118可以仅通过由PCW 118的温度差异引起的PCW 118的流动行为被搅动。由于该原因，通过升高PCW 118的温度以均匀地预热模具106花费大量时间。相应地，存在对由在短时间内均匀地预热模具106引起的工作效率的提高并且最终抑制制造成本的需求。
而且，在循环箱109被PCW 118充满之后，停止PCW 118的供给，并且加热存储在循环箱109中的PCW 118。然而，维持将被加热的PCW 118的量恒定是不可能的，并且球粒化的开始时间变化。由于该原因，工作效率下降，从而导致成本增加。
此外，停留在模具106的附近并且均匀地预热模具106的熔融聚合物117由于其自重从模具106被排出，并且排出的熔融聚合物117被切割机刀片115捕捉或阻止切割机刀片115与模具106接触。相应地，难以进行球粒化。由于该原因，使切割机刀片115返回至切割机刀片115在球粒化中可以被使用的状态花费了时间，从而球团116的制造成本增加。
而且，在上述造粒装置200中，熔融聚合物117需要被排出直至开始造粒。由于该原因，需要许多人来进行熔融聚合物117的废物处置，大量的熔融聚合物117被丢弃，并且存在安全问题以及制造成本增加的问题。
已经完成本发明来解决上述问题，并且本发明的目的是提供能够降低球团的制造成本的造粒方法和造粒装置。
问题的解决办法
为了解决以上问题，根据本发明，提供了一种使用水下切割（UWC）设备的造粒方法，该水下切割（UWC）设备被构造成通过使用设置在循环箱中的切割机刀片切割从模具的孔挤出的待加工介质来对所述介质造粒，并且该水下切割（UWC）设备被构造成在借助球团冷却/运输水（PCW）使切割的球团冷却的同时输送来自该循环箱的切割的球团，该造粒方法包括：在开始该造粒之前，使该PCW循环，并且在使所述切割机刀片旋转的同时将所述切割机刀片推靠到所述模具上之后，使该PCW的循环停止；通过排出PCW，将预定量的PCW存储在该循环箱中；以及将存储在该循环箱中的PCW加热至69℃或更高。
此外，至少一个PCW加热温度检测器以及布置在该PCW加热温度检测器上方的至少两个液位检测器被设置在上PCW管上，该上PCW管被连接至该循环箱的上表面，自动排泄阀被设置在下PCW管上，该下PCW管被连接至该循环箱的底部，并且该至少两个液位检测器中的至少一个液位检测器被布置在另一个液位检测器的上方。并且，当将该预定量的PCW存储在该循环箱中时，该方法还包括：打开该自动排泄阀；由该至少两个液位检测器来调节该PCW的液位；以及由该至少一个PCW加热温度检测器管理该PCW的温度。
此外，PCW压力检测器被设置在该下PCW管上，并且设置了使该切割机刀片向前移动和向后移动的前进压力控制器和后退压力控制器。并且，当将该预定量的PCW存储在该循环箱中时，该方法还包括：基于由该PCW压力检测器检测到的压力，借助该前进压力控制器和该后退压力控制器或该前进压力控制器和该后退压力控制器中的任一个来调节该模具与该切割机刀片之间的接触力。
此外，当将该PCW加热到69℃或更高的温度从而使该PCW循环时，该方法还包括：基于由该PCW压力检测器检测到的压力，借助该前进压力控制器和该后退压力控制器或该前进压力控制器和该后退压力控制器中的任一个来调节该模具与该切割机刀片之间的接触力。
此外，该至少两个液位检测器之间的距离是1m或更小。
此外，自动排泄阀和手动排泄阀以该顺序从所述下PCW管的靠近循环箱的一侧开始串联地布置。
此外，当在输送来自该循环箱的球团之后，该方法还包括：继续使该PCW循环，从而使该PCW的温度下降。
此外，当在输送来自该循环箱的球团之后，该方法还包括：使得对模具加热的加热介质不流入到该模具中并且用PCW冷却该模具；以及在不使该UWC设备与该模具分离的情况下，使该UWC设备等待。
此外，根据本发明，提供了一种包括水下切割（UWC）设备的造粒装置，该水下切割（UWC）设备被构造成通过使用设置在循环箱中的切割机刀片切割从模具的孔挤出的待加工介质来对该介质造粒，并且该水下切割（UWC）设备被构造成在借助球团冷却/运输水（PCW）使已造粒的球团冷却的同时输送来自该循环箱的已造粒的球团，该造粒装置包括：三通阀，该三通阀被构造成在开始该造粒之前，使所述PCW循环，并且在使所述切割机刀片旋转的同时将所述切割机刀片推靠到所述模具上之后，将所述PCW的循环切换到旁路侧；所述循环箱，所述循环箱被构造成通过排出PCW来存储预定量的PCW；以及所述模具，所述模具被构造成将存储在该循环箱中的PCW加热至69℃或更高。
此外，该造粒装置还包括：至少一个PCW加热温度检测器和至少两个液位检测器，该至少一个PCW加热温度检测器和至少两个液位检测器设置在上PCW管上，该上PCW管被连接至该循环箱的上表面；自动排泄阀，该自动排泄阀被连接至下PCW管，该下PCW管被连接至该循环箱的底部；以及第一控制单元，该第一控制单元被构造成：当将该预定量的PCW存储在该循环箱中时，打开该自动排泄阀；由该至少两个液位检测器来调节该PCW的液位；以及由该至少一个PCW加热温度检测器管理该PCW的温度，其中，至少两个液位检测器被布置在该至少一个PCW加热温度检测器的上方，并且至少一个液位检测器被布置在该另一个液位检测器的上方。
此外，该造粒装置还包括：PCW压力检测器，该PCW压力检测器被设置在该下PCW管上；前进压力控制器和后退压力控制器，该前进压力控制器和后退压力控制器被构造成使该切割机刀片向前移动和向后移动；以及第二控制单元，该第二控制单元被构造成当将该预定量的PCW存储在该循环箱中时，基于由该PCW压力检测器检测到的压力，借助该前进压力控制器和该后退压力控制器或该前进压力控制器和该后退压力控制器中的任一个来控制该模具与该切割机刀片之间的接触力。
此外，当将该PCW加热到69℃或更高的温度从而使该PCW循环时，该第二控制单元被构造成：基于由该PCW压力检测器检测到的压力，借助该前进压力控制器和该后退压力控制器或该前进压力控制器和该后退压力控制器中的任一个来控制该模具与该切割机刀片之间的接触力。
此外，该至少两个液位检测器之间的距离是1m或更小。
此外，自动排泄阀和手动排泄阀以该顺序从所述下PCW管的靠近循环箱的一侧开始串联地布置。
附图说明
图1是示出根据本实施例的造粒装置的实例的视图。
图2是示出实例1至4以及比较例1和2的结果的表。
图3是示出实例5和6以及比较例3和4的结果的表。
图4是示出模具孔开口率对PCW加热温度的依赖性的视图。
图5是示出塑料可塑化混炼挤出造粒机的实例的侧视图。
图6是水下切割（UWC）设备在球团的形成期间的截面图（内视图）。
图7是示出根据相关技术的造粒装置的实例的视图。
具体实施方式
在下文中将参照附图描述本发明的实施例。顺便提及，将省略与已经在背景技术中描述的附图标记相同的附图标记的描述。
图1是示出根据该实施例的造粒装置1的实例的系统图。如图1中所示，造粒装置1包括PCW加热温度检测器3、上液位检测器4、下液位检测器5、自动排泄阀6、控制系统（第一控制单元）7、控制系统（第二控制单元）8、模具106、UWC设备107、脱水屏123、离心脱水机124、PCW罐125、PCW泵126、三通阀127、PCW流速检测器128、PCW罐的内部温度检测器129、PCW温度检测器130、PCW压力检测器131以及手动排泄阀132。
PCW加热温度检测器3、上液位检测器4、以及下液位检测器5被设置在被连接至UWC设备107的上表面的管（在下文中，被称为上PCW管）上。这些设备从靠近UWC设备107的一侧开始被按如下顺序设置：PCW加热温度检测器3、下液位检测器5以及上液位检测器4。
PCW加热温度检测器3被构造成检测PCW118的温度，该PCW118被存储在由模具106加热的循环箱109中。顺便提及，模具106由如上所述的加热介质（未示出）加热到200℃至300℃。
下液位检测器5被安装在高于循环箱109的最上部的位置处，使得循环箱109被PCW 118充满。优选的是，将上液位检测器4设置在比下液位检测器5高1m内的位置处，使得存储的PCW 118的量基于自动排泄阀6和手动排泄阀132的PCW排出率维持基本上恒定。如果上液位检测器4被设置在比下液位检测器5高1m或以上的位置处，则各个液位检测器4和5之间的距离很大，使得存储的PCW 118的量变化。因此，难以在预定的时间内预热PCW 118。
自动排泄阀6被设置在连接至循环箱109的底部的管（在下文中，被称为下PCW管）与手动排泄阀132之间，并且该自动排泄阀6被串联地连接至手动排泄阀132。自动排泄阀6的打开和关闭由控制系统7控制。顺便提及，从在在运行之前的准备开始直到运行终止，通常打开手动排泄阀132。然而，当安全被视为重要的因素时，优选的是，除在PCW排出时之外关闭手动排泄阀132。在该情况下，有必要打开手动排泄阀132，使PCW排出。
控制系统7和8中的每个包括CPU（中央处理单元）（未示出）和存储器（未示出）。控制系统7被连接至上液位检测器4、下液位检测器5以及自动排泄阀6。控制系统7被构造成基于来自各个液位检测器4和5的信息而控制自动排泄阀6的打开和关闭。
控制系统8被连接至PCW压力检测器131以及图6中所示的前进压力控制器119和后退压力控制器120或前进压力控制器119和后退压力控制器120中的一个。控制系统8被构造成基于从PCW压力检测器131获得的压力来控制前进压力控制器119和后退压力控制器120或前进压力控制器119和后退压力控制器120中的一个，并且该控制系统8被构造成调节在图6中所示的模具106和切割机刀片115之间的接触力。
接着，将参照图1描述制造该实施例的球团116的方法。顺便提及，形成图5中所示的塑料可塑化混炼挤出造粒机100以及图6中所示的UWC设备107的构件在下列描述中可以被使用。
首先，将UWC设备107与模具106分离，并且通过诸如热油的加热介质将模具106充分加热。接着，起动图5中所示的塑料可塑化混炼机101，将熔融聚合物117从分流阀102排泄到系统的外侧，并且在塑料可塑化混炼机101中进行清理（净化）。
接着，起动图5中所示的齿轮泵103，将分流阀102切换到齿轮泵103，并且确认熔融聚合物117从图6中所示的模具孔108被均匀地挤出。
然后，将图5中所示的分流阀102切换到系统外侧的排出侧，并且使塑料可塑化混炼机101和齿轮泵103停止。顺便提及，该状态是熔融聚合物117不从分流阀102排出的状态。此外，UWC设备等待直至熔融聚合物117不从图6中所示的模具孔108排出的状态为止，迅速清理模具106的切割表面，安装有UWC设备107的滑动架110朝模具106移动，并且将循环箱109连接至模具106。
随后，（1）在起动UWC设备107的马达111以使切割机刀片115旋转之后，（2）旋转的切割机刀片115与模具106接触。（3）将三通阀127从PCW 118通过图1中所示的PCW泵126在旁路侧上循环的状态进行切换，使得将PCW 118供给至UWC设备107的循环箱109。顺便提及，可以首先进行该顺序的（3），并且可以以如下顺序随后进行：（1）、（2）。
在PCW 118开始被循环之后，将三通阀127切换到旁路侧以使PCW 118的循环停止。此外，控制系统7在从上液位检测器4获取循环箱被PCW 118充满的检测结果的同时打开自动排泄阀6和使PCW118排出。
当控制系统7从上液位检测器4接收循环箱未被PCW 118充满并且是空的的检测结果时，控制系统7关闭自动排泄阀6并且停止排出PCW 118，使得基本上恒定量的PCW 118被存储在循环箱109中。顺便提及，当控制系统7关闭自动排泄阀6时，控制系统7从下液位检测器5获取循环箱被PCW 118充满的检测结果是必要的。理由在于，当PCW 118的液位高于下液位检测器5并且低于上液位检测器4时，基本上恒定量的PCW 118被存储在循环箱109中。
之后，UWC设备107等待，直到存储在循环箱109中PCW 118通过从模具106吸收热被加热到69℃或更高为止。在此处，当关闭手动排泄阀132时，即使自动排泄阀6由于异常情况的发生而被打开，存储在循环箱109中的PCW 118的量也能够保持基本上恒定。相应地，关闭手动排泄阀132是更安全的。此外，UWC设备107等待，而切割机刀片115继续旋转。由于该原因，存储在循环箱109中的PCW 118由切割机刀片115搅动并且被均匀地预热。由于模具106的表面在该实施例中能够被均匀地预热，所以PCW 118可能沸腾。此外，由于切割机刀片115在始终与模具106接触的同时连续地旋转，所以能够防止随时间从模具孔108渗出的熔融聚合物117卷入切割机刀片115。
顺便提及，当PCW 118被加热时，存储在循环箱109中的PCW 118的温度由PCW加热温度检测器3管理，该PCW加热温度检测器3被设置在低于下液位检测器5的位置处。
此外，当预定量的PCW 118被排出时，安装在UWC设备107的下PCW管上的PCW压力检测器131检测在如下位置处的PCW 118的压力：其中PCW 118的头部出现在上液位检测器4与下液位检测器5之间。
在此处，当PCW 118被排出时，存储在造粒装置1中的PCW 118的液位下降，并且循环箱109中的压力降低。相应地，用于将切割机刀片115与模具106的表面分离的力减小。结果，使模具106与切割机刀片115之间的接触力增加，使得由于切割机刀片115与模具106之间的摩擦力而磨损的切割机刀片115的磨损率增加。相应地，为了抑制该增加，控制系统8反馈从PCW压力检测器131检测到的压力，并且通过控制前进压力控制器119和后退压力控制器120或前进压力控制器119和后退压力控制器120中的一个自动地调节模具106与切割机刀片115之间的足够的接触力。此外，为了该调节，可以使用不同于压力介质的弹力或磁力。将在下文中仅描述使用压力介质进行调节的情况。
在自动调节时，通过与在相关技术中的方法相同的方法，控制系统8当自动地控制前进压力时减小前进压力并且当自动地控制后退压力时增加后退压力。模具106与切割机刀片115之间的接触力通过该调节减少，使得能够抑制切割机刀片115的过度磨损。
具体地，图6中所示的UWC设备107包括：套筒（未示出），该套筒被可旋转地保持并且与切割机轴112同轴；以及壳体122a，切割机轴112被内置于该壳体122a。此外，其中被提供压力介质的空隙（未示出）被设置在套筒与壳体122a之间的间隙中。通过用图1中所示的P2和P3来检测各个空隙的压力，并且通过用前进压力控制器119和后退压力控制器120来控制空隙的压力，控制系统8能够调节切割机刀片115与模具106之间的接触力。
此外，在从PCW加热温度检测器3获取的检测结果认识到PCW118的温度上升到69℃或更高之后，控制系统8通知系统（未示出）PCW 118的温度升高到69℃或更高。系统（未示出）输出表示造粒开始条件被满足的信号。
之后，起动塑料可塑化混炼机101，并且将熔融聚合物117排出到系统的外侧。而且，将三通阀127从旁路侧切换到UWC设备107以对UWC设备107的循环箱109供给PCW 118。
在此处，当PCW 118开始在造粒装置1中循环时，PCW 118的液位上升，存储在循环箱109中的PCW 118的压力增加，并且模具106与切割机刀片115之间的接触力减小。相应地，控制系统8反馈存储在循环箱109中的PCW 118的由PCW压力检测器131检测到的压力，并且借助前进压力控制器119和后退压力控制器120或前进压力控制器119和后退压力控制器120中的一个来自动地调节图6中所示的切割机刀片115。
在自动调节时，控制系统8当自动地控制前进压力时增加前进压力并且当自动地控制后退压力时降低后退压力。由于模具106与切割机刀片115之间的接触力被保持在预定的值，所以能够防止球粒化由于切割机刀片115的向后移动而不能进行的故障。
最后，起动图5中示的齿轮泵103，并且将分流阀102切换到齿轮泵103，使熔融聚合物117从图6中所示的模具孔108均匀地挤出，并且使用切割机刀片115开始球粒化。形成的球团116由PCW 118输送至脱水屏123或离心脱水机124，并且使PCW 118和球团116彼此分离，使得球团116被制造。
如上所述，在根据该实施例的造粒方法中，使塑料可塑化混炼机101停止，而PCW 118被存储在循环箱109中并且被预热。相应地，通过显著减少浪费的熔融聚合物117的量，能够减少废物处置工作。相应地，能够降低球团116的制造成本。
此外，在将模具106和UWC设备107连接至彼此之后，立即使UWC设备107的切割机刀片115旋转。相应地，即使少量的熔融聚合物117从模具106被排出，也通过切割机刀片115将在模具106的表面上的熔融聚合物117清理并移走。由于该原因，能够缩短直到开始球粒化所需的时间，而熔融聚合物117在球粒化时不被切割机刀片115捕捉，或不阻止切割机刀片115与模具106接触。相应地，由于缩短了制造时间，所以能够降低球团116的制造成本。
此外，当存储在循环箱109中的PCW 118从模具106的表面吸收热时，能够借助切割机刀片115的旋转强制地搅动在模具106的表面上沸腾的PCW 118。相应地，能够在短时间内均匀地预热模具106的表面。因此，由于缩短了制造时间，所以能够降低球团116的制造成本。
而且，由于能够通过使用上液位检测器4和下液位检测器5将存储在循环箱109中并且被加热的PCW118的量保持基本上恒定，所以能够使球粒化的开始时间一致。相应地，提高了工作效率，并且能够降低成本。
而且，通过从造粒装置1排出仅适当量的PCW 118，存储在循环箱109中的PCW 118的压力降低，使得熔融聚合物117被容易且均匀地从模具孔108挤出。相应地，能够形成具有均匀长度的球团116。因此，提高了球团116的产量，所以能够降低球团116的制造成本。
此外，由于控制PCW 118使得存储在循环箱109中的PCW 118不沸腾的控制单元与在相关技术中的造粒装置中不同不是必要的，所以能够通过简单的系统进行造粒。此外，由于能够由少量的人员来形成球团116，所以能够降低间接成本并且降低球团116的制造成本。
在根据该实施例的造粒方法中，已经在不同的时刻进行PCW 118的循环以及使用切割机刀片115的切割。替代地，可以同时进行这些操作。而且，控制系统7和8已经在图1中被示出为独立系统，但是对控制系统7和8的控制可以由一个控制系统进行。其原因是通过更简单的过程和设备执行造粒。
此外，可以调节切割机刀片115的自动压力控制，使得随同PCW118的循环逐渐地增加的PCW 118的压力始终被反馈给控制系统8。而且，当事先已知PCW 118在PCW 118的循环时的压力时，可以进行的是，将三通阀127切换到UWC设备107，将PCW 118供给至循环箱109，并且通过控制系统8将PCW 118的压力调节到预定的压力使得切割机刀片115不向后移动。
而且，当使造粒结束并且使球粒化停止时，PCW 118可以继续被循环，并且可以使对模具106加热的加热介质不流入到模具106中。由于模具106经由PCW 118的循环被冷却，所以填充模具孔108的熔融聚合物117被冷却，并且熔融聚合物117的流出被抑制。相应地，由于UWC设备107可以在不与模具106分离的情况下恢复造粒，所以能够节省用于将UWC设备107连接至模具106的时间和精力。
此外，在该实施例中，已经描述了两个液位检测器被设置的方面。可替代地，三个或更多个液位检测器可以被设置。而且，在该实施例中，已经描述了一个PCW加热温度检测器3被设置的方面。可替代地，两个或更多个PCW加热温度检测器可以被设置。由于能够详细地检测PCW 118的液位的变化或温度变化，所以能够进一步使存储在循环箱109中的PCW 118的状态稳定。
而且，已经在该实施例中描述了使用熔融聚合物117作为待处理的介质的造粒方法，但是本发明可以被应用于合成橡胶等的造粒。
实例
1.具有不同熔化流速（MFR）的各种树脂被使用各种造粒方法造粒，并且模具孔开口率被检查。
（实例1）
通过根据该实施例的造粒方法使用根据该实施例的造粒装置测量模具孔的开口率。熔融聚合物的原材料、UWC设备、模具、模具加热温度、切割机刀片的数目、最初的PCW温度、生产量、切割机刀片的转速以及在模具的正前方的上游侧上的树脂的温度被用作下列条件，并且进行评估。
熔融聚合物的原材料：聚丙烯（MFR=0.25（230℃，2.16kg负载））
UWC设备：由株式会社日本制钢所（Japan Steel Works,Ltd.）制造的ADC-10模型
模具：热形模（孔的直径：φ2.5mm，孔的数目：24）
模具加热温度：300℃（油加热，传热介质加热设备的设定值）
切割机刀片的数目：6
最初的PCW温度：60℃
生产量：380kg/h
切割机刀片的转速：2200rpm
在模具的正前方的上游侧上的树脂的温度：213℃
在PCW的温度从60℃上升到85℃之后，开始造粒。顺便提及，在该实例中的模具孔开口率使用下列表达式来计算。
[表达式1]
模具孔开口率（%）=生产量（g/min）×100/（切割机刀片的数目×切割机的转速（rpm）×模具孔的数目×平均球团重量（克/件））
用于该表达式的球团重量通过随机地收集已经形成的五十个球团并且通过测量该五十个球团的重量来计算每个球团的平均重量而获得。此外，进行两次该测量，并且将第一次计算结果和第二次计算结果的平均值用作球团重量。该结果在图2中示出。顺便提及，在图2中，造粒方法A示出根据该实施例的造粒方法。
（实例2至4）
除将聚丙烯的MFR值以及在模具的正前方的上游侧上的树脂的温度用作图2中的所示的条件之外，造粒在与实例1相同的条件下进行，并且评估模具孔开口率。顺便提及，在实例3中，在实例2的评估终止之后，在UWC设备与模具不分离的情况下使聚丙烯的挤出停止，将PCW排出到限定的值，并且在与实例2相同的条件下再一次评估球团。这些结果在图2中示出。
（比较例1和2）
除PCW不由循环箱加热并且图2中所示的条件在60℃的PCW以10m3/h的流速在造粒装置中循环时被使用之外，在与实例1相同的条件下进行造粒，并且评估模具孔开口率。这些结果在图2中示出。顺便提及，在图2中，造粒方法B示出在上述条件下的相关技术中的造粒方法。
在图2中，能够通过使用根据本发明的造粒方法以100%的开口率在模具孔无堵塞的情况下对具有在0.25至8范围内的MFR的聚丙烯造粒。此外，当将实例1与比较例1比较时，甚至在模具正前方的上游侧上的树脂的温度很低的条件下，也能够以100%的模具孔开口率对具有低MFR的树脂造粒。
2.在即将开始造粒时，对模具孔开口率与存储在循环箱中的PCW的温度之间的关系进行检查。
（实例5）
除熔融聚合物的原材料、UWC设备、模具、模具加热温度、切割机刀片的数目、最初的PCW温度、PCW加热温度、生产量、切割机刀片的转速以及在模具的正前方的上游侧上的树脂的温度被设定成下列条件之外，以与实施例1相同的方法进行造粒；并且测量模具的开口率。该结果在图3中示出。
熔融聚合物的原材料：聚丙烯（MFR=5（230℃，2.16kg负载））
UWC设备：由株式会社日本制钢所（The Japan Steel Works,Ltd.）制造的ADC-10模型
模具：热形模（孔的直径：φ2.5mm，孔的数目：56）
模具加热温度：300℃（油加热，传热介质加热设备的设定值）
切割机刀片的数目：4
最初的PCW温度：60℃
PCW加热温度：69℃
生产量：570kg/h
切割机刀片的转速：2100rpm
在模具的正前方的上游侧上的树脂的温度：194℃
（实例6和比较例3和4）
除PCW加热温度被设定成图3中所示的值之外，在与实例5相同的条件下进行造粒，并且评估模具孔开口率。这些结果在图3和图4中示出。
在图3和图4中，当PCW加热温度被设定成69℃或以上时，模具孔开口率增加到89%或以上。在此处，由于该机器通常被设计成具有所需容量的约10%的裕量，所以如果模具孔开口率为约90%或以上，则所需的容量能够被实现。相应地，在MFR为5的聚丙烯的情况下，当PCW加热温度被设定为69℃或更高时，该机器的容量被实现。
本发明并不限于上述实施例，并且可以适当地具有修改、改进等。此外，由于上述实施例的各个部件的材料、形状、尺寸、数值、形式以及数目，上述实施例的各个部件被布置的位置等是任意的，所以它们是不受限制的，只要本发明被实现即可。
已经参照特定实施例详细地描述了发明，但是对本领域的技术人员来说明显的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以作出各种改变或更改。
本申请基于2010年5月14日提交的日本专利申请（日本专利申请特原2010-111657），该专利申请的内容以引用方式并入此处。
工业实用性
根据本发明，能够降低球团的制造成本。
附图标记列表
1：造粒装置
3：PCW加热温度检测器
4：上液位检测器
5：下液位检测器
6：自动排泄阀
7：控制系统（第一控制单元）
8：控制系统（第二控制单元）
106：模具
107：水下切割（UWC）设备
108：模具孔
109：循环箱
115：切割机刀片
119：前进压力控制器
120：后退压力控制器
131：PCW压力检测器
132：手动排泄阀

Claims (14)

1.一种使用水下切割（UWC）设备的造粒方法，所述水下切割设备被构造成通过使用设置在循环箱中的切割机刀片切割从模具的孔挤出的待加工的介质来对所述介质造粒，并且所述水下切割设备被构造成在通过球团冷却/运输水（PCW）使切割的球团冷却的同时从所述循环箱输送切割的球团，所述造粒方法包括：
在开始所述造粒之前，使所述PCW循环，并且在使所述切割机刀片旋转的同时将所述切割机刀片推靠到所述模具上之后，使所述PCW的循环停止；
通过排出PCW，将预定量的PCW存储在所述循环箱中；以及
将存储在所述循环箱中的PCW加热至69℃或更高。
2.根据权利要求1所述的造粒方法，
其中，至少一个PCW加热温度检测器以及至少两个液位检测器被设置在上PCW管上，所述液位检测器被布置在所述PCW加热温度检测器的上方，所述上PCW管被连接至所述循环箱的上表面，自动排泄阀被设置在下PCW管上，所述下PCW管被连接至所述循环箱的底部，并且，所述至少两个液位检测器中的至少一个液位检测器被布置在另一个液位检测器的上方，并且
其中，当将所述预定量的PCW存储在所述循环箱中时，所述方法还包括：
打开所述自动排泄阀；
通过所述至少两个液位检测器来调节所述PCW的液位；以及
通过所述至少一个PCW加热温度检测器来管理所述PCW的温度。
3.根据权利要求2所述的造粒方法，
其中，PCW压力检测器被设置在所述下PCW管上，并且，设置了使所述切割机刀片向前移动和向后移动的前进压力控制器和后退压力控制器，并且
其中，当将所述预定量的PCW存储在所述循环箱中时，所述方法还包括：
基于由所述PCW压力检测器检测到的压力、通过所述前进压力控制器和所述后退压力控制器或所述前进压力控制器和所述后退压力控制器中的任一个来调节所述模具与所述切割机刀片之间的接触力。
4.根据权利要求3所述的造粒方法，
其中，当将所述PCW加热到69℃或更高的温度以便使所述PCW循环时，所述方法还包括：
基于由所述PCW压力检测器检测到的压力、通过所述前进压力控制器和所述后退压力控制器或所述前进压力控制器和所述后退压力控制器中的任一个来调节所述模具与所述切割机刀片之间的接触力。
5.根据权利要求2所述的造粒方法，
其中，所述至少两个液位检测器之间的距离是1米或更小。
6.根据权利要求2所述的造粒方法，
其中，所述自动排泄阀和手动排泄阀以该顺序从所述下PCW管的靠近循环箱的一侧开始串联地布置。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的造粒方法，
其中，在从所述循环箱输送所述球团之后，所述方法还包括：
继续使所述PCW循环，以便使所述PCW的温度下降。
8.根据权利要求7所述的造粒方法，
其中，在从所述循环箱输送所述球团之后，所述方法还包括：
使得对所述模具加热的加热介质不流入到所述模具中并且用PCW冷却所述模具；以及
在不使所述UWC设备与所述模具分离的情况下，使所述UWC设备等待。
9.一种包括水下切割（UWC）设备的造粒装置，所述水下切割设备被构造成通过使用设置在循环箱中的切割机刀片切割从模具的孔挤出的待加工的介质来对所述介质造粒，并且所述水下切割设备被构造成在通过球团冷却/运输水（PCW）使已造粒的球团冷却的同时从所述循环箱输送已造粒的球团，所述造粒装置包括：
三通阀，所述三通阀被构造成在开始所述造粒之前，使所述PCW循环，并且在使所述切割机刀片旋转的同时将所述切割机刀片推靠到所述模具上之后，将所述PCW的循环切换到旁路侧；
所述循环箱，所述循环箱被构造成通过排出PCW来存储预定量的PCW；以及
所述模具，所述模具被构造成将存储在所述循环箱中的PCW加热至69℃或更高。
10.根据权利要求9所述的造粒装置，还包括：
至少一个PCW加热温度检测器和至少两个液位检测器，所述至少一个PCW加热温度检测器和所述至少两个液位检测器设置在上PCW管上，所述上PCW管被连接至所述循环箱的上表面；
自动排泄阀，所述自动排泄阀被连接至下PCW管，所述下PCW管被连接至所述循环箱的底部；以及
第一控制单元，所述第一控制单元被构造成：当将所述预定量的PCW存储在所述循环箱中时，打开所述自动排泄阀；通过所述至少两个液位检测器来调节所述PCW的液位；以及通过所述至少一个PCW加热温度检测器来管理所述PCW的温度，
其中，所述至少两个液位检测器被布置在所述至少一个PCW加热温度检测器的上方，并且，至少一个液位检测器被布置在另一个液位检测器的上方。
11.根据权利要求10所述的造粒装置，还包括：
PCW压力检测器，所述PCW压力检测器被设置在所述下PCW管上；
前进压力控制器和后退压力控制器，所述前进压力控制器和后退压力控制器被构造成使所述切割机刀片向前移动和向后移动；以及
第二控制单元，所述第二控制单元被构造成：当将所述预定量的PCW存储在所述循环箱中时，基于由所述PCW压力检测器检测到的压力、通过所述前进压力控制器和所述后退压力控制器或所述前进压力控制器和所述后退压力控制器中的任一个来控制所述模具与所述切割机刀片之间的接触力。
12.根据权利要求11所述的造粒装置，
其中，当将所述PCW加热到69℃或更高的温度以便使所述PCW循环时，所述第二控制单元被构造成：
基于由所述PCW压力检测器检测到的压力、通过所述前进压力控制器和所述后退压力控制器或所述前进压力控制器和所述后退压力控制器中的任一个来控制所述模具与所述切割机刀片之间的接触力。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的造粒装置，
其中，所述至少两个液位检测器之间的距离是1米或更小。
14.根据权利要求10所述的造粒装置，
其中，所述自动排泄阀和手动排泄阀以该顺序从所述下PCW管的靠近循环箱的一侧开始串联地布置。
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