JP2001335642A - 架橋ポリテトラフルオロエチレン粉体の製造方法 - Google Patents

架橋ポリテトラフルオロエチレン粉体の製造方法

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JP2001335642A
JP2001335642A JP2000161102A JP2000161102A JP2001335642A JP 2001335642 A JP2001335642 A JP 2001335642A JP 2000161102 A JP2000161102 A JP 2000161102A JP 2000161102 A JP2000161102 A JP 2000161102A JP 2001335642 A JP2001335642 A JP 2001335642A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】原料ポリテトラフルオロエチレン粉体を送り込
めば、それ以降原料ポリテトラフルオロエチレン粉体の
加熱、焼成、電子線照射を自動的に、且つ連続的に行
い、それにより架橋ポリテトラフルオロエチレン粉体の
品質と生産性とを顕著に高めることができる架橋ポリテ
トラフルオロエチレン粉体の製造方法を提供すること。 【解決手段】内部に低酸素の保護ガスが流されている斜
めに設置した回転キルン式の中空円筒体内に原料ポリテ
トラフルオロエチレン粉体を送り込んだ後、該原料ポリ
テトラフルオロエチレン粉体を徐々に下降させながら加
熱、焼成、電子線照射を順次行うことを特徴とする架橋
ポリテトラフルオロエチレン粉体の製造方法にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は架橋ポリテトラフル
オロエチレン(以下、PTFEという)粉体の製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】架橋PTFE粉体は高度な潤滑性、非接
着性、耐薬品性、硬質性等を有することから特異な分野
で利用されている。
【0003】図3は従来の架橋PTFE粉体の製造方法
を示したフローチャートである。
【0004】即ち、従来の架橋PTFE粉体は次のよう
にして製造されていた。
【0005】 まず、原料となる未架橋PTFE粉体
を用意する。
【0006】 次に、その用意した未架橋PTFE粉
体をかさ比重が小さい定形のマット状に成形して未焼成
・未架橋PTFE粉体マットとする。
【0007】 次に、その未焼成未架橋PTFE粉体
マットを融点以上の温度の温度となっている焼成炉内を
通過させて焼成未架橋PTFE粉体マットとする。
【0008】 次に、その焼成未架橋PTFE粉体マ
ットを低酸素雰囲気中で融点より若干高い温度に加熱し
た状態で電子線を照射して架橋PTFE粉体マットとす
る。
【0009】ここにおいて焼成未架橋PTFE粉体マッ
トは電子線を照射したとき、電子線の吸収により昇温す
るので、その電子線の照射は許容温度上昇範囲内に抑え
るように冷却する工程を入れ、所定の電予線照射量に達
するまで繰返すようにする。
【0010】 次に、ここで得られた架橋PTFE粉
体マットは再粉砕する。この再粉砕は所要の微細粒径と
なるまで行われる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従來の架橋P
TFE粉体の製造方法には次のような難点がある。
【0012】(1)粉体状のPTFE粉体原料をマット
状に固めてから架橋し、それからその架橋物を再粉砕す
るため、必然的に工程が長くなり、その結果製造コスト
が高く、且つ生産性が低いという難点がある。
【0013】(2)電子線を照射して架橋するときPT
FE粉体は昇温するが、PTFEは架橋時の許容温度範
囲が狭い。このため熱伝導率が低く、且つ厚いPTFE
粉体マットを電子線照射するときには温度上昇を抑える
ため電子線を複数パスに分ける必要があり、その結果架
橋装置が複雑になると共に架橋生産性が低いという難点
がある。
【0014】(3)電子線照射作業は低酸素雰囲気に保
持して行う必要があり、そのためPTFE粉体マットを
電子線照射装置へ出し入れするために複雑な気密装置が
必要である。
【0015】(4)架橋PTFE粉体マットは難粉砕性
であり、その架橋PTFE粉体マットの再粉砕作業が厄
介でである。
【0016】本発明はかかる点に立って為されたもので
あって、その目的とするところは前記した従来技術の欠
点を解消し、原料PTFE粉体を送り込めば、それ以降
原料PTFE粉体の加熱、焼成、電子線照射を自動的
に、且つ連続的に行い、それにより架橋PTFE粉体の
品質と生産性とを顕著に高めることができる架橋ポリテ
トラフルオロエチレン粉体の製造方法を提供することに
ある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、内部に低酸素の保護ガスが流されている斜めに設
置した回転キルン式の中空円筒体内に原料ポリテトラフ
ルオロエチレン粉体を送り込んだ後、該原料ポリテトラ
フルオロエチレン粉体を徐々に下降させながら加熱、焼
成、電子線照射を順次行うことを特徴とする架橋ポリテ
トラフルオロエチレン粉体の製造方法にある。
【0018】本発明のより具体的な方法は、全体が斜め
に、且つ回転できるように設置されており、しかもその
下端側特定外周部分が薄肉チタン箔で構成された照射チ
タン箔窓となっており、更にその長手方向に沿った外周
面上にはヒータが設置されて成る中空円筒体があり、該
中空円筒体の壁面を前記ヒータによりポリテトラフルオ
ロエチレンの融点より若干高い温度に加熱すると共に前
記中空円筒体内にはその下端部より低酸素の保護ガスを
流しておき、然る後前記中空円筒体の上端部側より原料
ポリテトラフルオロエチレン粉体を送り込みながら下降
させ、且つ該原料ポリテトラフルオロエチレン粉体が前
記照射チタン箔窓まで下降して来たときに該照射チタン
箔窓を介して電子線を照射することによって前記原料ポ
リテトラフルオロエチレン粉体を架橋ポリテトラフルオ
ロエチレン粉体とし、然る後該架橋ポリテトラフルオロ
エチレン粉体を取り出すことを特徴とする架橋ポリテト
ラフルオロエチレン粉体の製造方法にある。
【0019】本発明において原料ポリテトラフルオロエ
チレン粉体の中空円筒体内の下降は、該中空円筒体の内
壁面に密着するように挿入した螺旋コイルを介して行う
ことが望ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】次に、本発明の架橋ポリテトラフ
ルオロエチレン粉体の製造方法の実施の形態について説
明する。
【0021】(1)中空円筒体の内、少なくとも電予線
照射部分の外周部分を薄肉チタン箔で構成するのは、薄
肉チタン箔が電子線透過性があるためである。
【0022】(2)中空円筒体の内壁面に螺旋コイル等
の低い障害体を形成させておくのは、円筒の回転に伴っ
て原料PTFE粉体を上方に掻上げて落下させ、それに
より傾斜角の効果によりPTFE粉体の急激な流下を防
止して一定量ずつ徐々に降下させ、また、降下の衝撃を
利用して粉体固化するのを防止し、更にPTFE粉体を
攪拌させるためである。
【0023】(3)中空円筒体内に所定成分と所定温度
に調整した保護ガスを流すのは、系内を低酸素に保つと
共に電子線吸収によるPTFE粉体の発熱(100kGy
程度相当)を除去し、更にPTFEの架橋反応に伴う分
解ガスを除去するためである。
【0024】
【実施例】次に、本発明の架橋ポリテトラフルオロエチ
レン粉体の製造方法の一実施例について説明する。
【0025】図1は本発明の架橋ポリテトラフルオロエ
チレン粉体の製造方法の一実施例を示した正面説明図で
ある。
【0026】図1において1は中空円筒体、2はガイド
ロール、3は中空円筒体駆動装置、4は電気ヒータ、5
は電子線ガイドホーン、6は螺旋コイル状障害物、7は
電子線加速器、8は電子線偏向装置、9は電子線照射チ
タン箔窓、10は原料PTFE粉体用ホッパー、11は
送込クリューフィーダー、12は原料PTFE粉体、1
3はガス用回転シール、14は上部密閉チャンバー、1
5は廃ガス処理装置、16は原料PTFE粉体供給装
置、17はサイクロン分離器、18はガス用回転シー
ル、19は下部密閉チャンバー、20は保護ガス供給装
置、21は架橋PTFE粉体、22は排出スクリューフ
ィーダーである。
【0027】即ち、本発明の架橋ポリテトラフルオロエ
チレン粉体の製造方法の一実施例に用いた架橋ポリテト
ラフルオロエチレン粉体の製造装置は次のように構成さ
れたものである。
【0028】図1の中央に設置されている中空円筒体1
は、その全体が緩い角度で斜めに設置され、且つガイド
ロール2、2、2により回転可能な状態で保持され、し
かもこのガイドロール2、2、2に連結されている駆動
装置3により回転駆動されるようになっている。
【0029】この中空円筒体1の外周面の長手方向に分
割されたゾーンには、温度制御可能な電気ヒータ4、4
が非接触の状態で設置されている。これら電気ヒータ
4、4は中空円筒体1の内壁面を所定温度に加熱するよ
うになっている。
【0030】中空円筒体1の下流側で、且つその上側外
周部分は厚さ100μm以下の薄肉チタン板で構成され
た電子線照射チタン箔窓9となっている。この電子線照
射チタン箔窓9上には、電子線ガイドホーン5が載せら
れており、ここより中空円筒体1の内周側に置かれてい
る材料へ電子線を照射するようになっている。
【0031】図2は、図1のA−A断面図である。
【0032】即ち、図2から分かるように電子線加速器
7から出た電子線は、偏向装置8により一平面内で所定
幅だけスキャンされ、それから電子線照射チタン箔窓9
を通して照射されるようになっている。
【0033】この中空円筒体1の内部には全長にわたっ
て螺旋コイル6が内壁面に密着するように挿入されてい
る。
【0034】中空円筒体1の上端側端末部へは、原料P
TFE粉体用ホッパー10より送込スクリューフィーダ
ー11を介して原料PTFE粉体が連続的に供給される
ようになっている。
【0035】この上端側端末部には、ガス用回転シール
13を備えた上部密閉チャンバー14が取付けられてお
り、そしてこの上部密閉チャンバー14は廃ガス処装置
15に連結されている。
【0036】また、原料PTFE粉体用ホッパー10の
上部には、サイクロン分離器17が連結されており、ま
たこのサイクロン分離器17には原料PTFE粉体供給
装置16が連結されている。
【0037】まず、原料PTFE粉体供給装置16より
原料PTFE粉体をガス搬送する。
【0038】次に、サイクロン分離器17では搬送に使
ったガスを分離し、原料PTFE粉体のみを原料PTF
E粉体用ホッパー10へ供給する。
【0039】中空円筒体1の下端側端末部には、ガス用
回転シール18を備えた密閉チャンバー19が取付けら
れており、そしてその密閉チャンバー19には保護ガス
供給装置20が連結されている。この保護ガス供給装置
20から送り出された所定成分から成り、且つ所定温度
にされた保護ガスは、密閉チャンバー19、中空回転円
筒1、上部密閉チャンバー14を通り、最終的に廃ガス
処理装置15へ送られるようになっている。従って中空
円筒体1内は常に保護ガスが充満するようになってい
る。
【0040】原料PTFE粉体供給装置16内の原料P
TFE粉体12は固化を防止するために15℃程度に冷
却されている。
【0041】次に、この15℃程度に冷却されている原
料PTFE粉体12は原料PTFE粉体供給装置16よ
り中空円筒体1の上方から中空円筒体1内へ送り込まれ
る。
【0042】次に、この中空円筒体1内へ送り込まれた
原料PTFE粉体12は、中空円筒体1内の内壁面に接
触して一旦PTFEの融点を超える温度(約360℃)
まで加熱される。
【0043】次に、約360℃まで加熱された原料PT
FE粉体12は、中空円筒体1内をゆっくり流下しなが
に少しずつ冷却される。そして電子線照射チタン箔窓9
付近を通過するときの原料PTFE粉体12の温度はそ
の架橋温度(約340℃)になるように調整する。
【0044】電子線照射チタン箔窓9を通過する間に所
定量の線量(約100kGy )の電予線が照射され、それ
によりPTFE粉体は架橋される。
【0045】電子線を照射したときに発生する原料PT
FE粉体12の発熱は、密閉チャンバー19、中空円筒
体1、上部密閉チャンバー14、廃ガス処理装置15へ
順次流れる保護ガスにより吸収される。
【0046】最後に、架橋された架橋PTFE粉体21
は密閉チャンバー19の底部に溜り、排出スクリューフ
ィーダ22で製品として系外へ送り出される。
【0047】
【発明の効果】本発明の架橋ポリテトラフルオロエチレ
ン粉体の製造方法によれば、未架橋のPTFEパウダー
を直接連続的に架橋することが可能であり、それにより
高品質の架橋PTFE粉体を安価に量産することができ
るものであり、工業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の架橋ポリテトラフルオロエチレン粉体
の製造方法の一実施例を示した正面説明図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】従来の架橋PTFE粉体の製造方法を示したフ
ローチャートである。
【符号の説明】
1 中空円筒体 2 ガイドロール 3 中空円筒体駆動装置 4 電気ヒータ 5 電子線ガイドホーン 6 螺旋コイル状障害物 7 電子線加速器 8 電子線偏向装置 9 電子線照射チタン箔窓 10 原料PTFE粉体用ホッパー 11 送込スクリューフィーダー 12 原料PTFE粉体 13 ガス用回転シール 14 上部密閉チャンバー 15 廃ガス処理装置 16 原料PTFE粉体供給装置 17 サイクロン分離器 18 ガス用回転シール 19 下部密閉チャンバー 20 保護ガス供給装置 21 架橋PTFE粉体 22 排出スクリューフィーダー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部に低酸素の保護ガスが流されている斜
    めに設置した回転キルン式の中空円筒体内に原料ポリテ
    トラフルオロエチレン粉体を送り込んだ後、該原料ポリ
    テトラフルオロエチレン粉体を徐々に下降させながら加
    熱、焼成、電子線照射を順次行うことを特徴とする架橋
    ポリテトラフルオロエチレン粉体の製造方法。
  2. 【請求項2】全体が斜めに、且つ回転できるように設置
    されており、しかもその下端側特定外周部分が薄肉チタ
    ン箔で構成された照射チタン箔窓となっており、更にそ
    の長手方向に沿った外周面上にはヒータが設置されて成
    る中空円筒体があり、該中空円筒体の壁面を前記ヒータ
    によりポリテトラフルオロエチレンの融点より若干高い
    温度に加熱すると共に前記中空円筒体内にはその下端部
    より低酸素の保護ガスを流しておき、然る後前記中空円
    筒体の上端部側より原料ポリテトラフルオロエチレン粉
    体を送り込みながら下降させ、且つ該原料ポリテトラフ
    ルオロエチレン粉体が前記照射チタン箔窓まで下降して
    来たときに該照射チタン箔窓を介して電子線を照射する
    ことによって前記原料ポリテトラフルオロエチレン粉体
    を架橋ポリテトラフルオロエチレン粉体とし、然る後該
    架橋ポリテトラフルオロエチレン粉体を取り出すことを
    特徴とする架橋ポリテトラフルオロエチレン粉体の製造
    方法。
  3. 【請求項3】原料ポリテトラフルオロエチレン粉体の中
    空回転円筒内の下降を、該中空円筒体の内壁面に密着す
    るように挿入した螺旋コイルを介して行うことを特徴と
    する請求項2記載の架橋ポリテトラフルオロエチレン粉
    体の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100880856B1 (ko) 2007-06-01 2009-01-30 (주)지비엔테크 전자빔을 이용한 폐폴리테트라플루오로에틸렌의 분말화 장치 및 그 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100880856B1 (ko) 2007-06-01 2009-01-30 (주)지비엔테크 전자빔을 이용한 폐폴리테트라플루오로에틸렌의 분말화 장치 및 그 방법

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