JP2002254428A - ポリエチレンテレフタレート等熱可塑性合成樹脂用の攪拌加熱型結晶化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面が溶融状態になっているぺレットを核と
して塊をつくらないようにする、またタンクの内周壁面
特にスクリンセパレータがペレットの合流による増量お
よび押し合い圧し合いの反動によって変形を起さないよ
うにすることを目的として工夫したものである。 【解決手段】 攪拌羽根構造の先端面の後進縁とタンク
の内周壁面との間隔を、同攪拌羽根構造の先端面の先進
縁とタンクの内周壁面との間隔より広く構成し、これに
より攪拌羽根１３の前面に当接した一部の結晶化前ペレ
ットが攪拌羽根構造の先端面の先進縁２１ａの外側へ逸
れて同攪拌羽根構造の先端面とタンク２の内周壁面との
間すなわち末広がりの空間に、本来同間に流入したよう
な形となる結晶化前ペレットに合流して両方の結晶化前
ペレットが互いに押し合い圧し合いしない状態もししく
は僅かにし乍ら攪拌羽根構造の先端面の後進縁２１ｂの
後方へ解放される経路をたどるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、再生ペレットのよ
うな、溶融重合後のカッティング、その他等により形成
された表面が結晶化していないポリアミド、ポリエステ
ル等熱可塑性合成樹脂のチップ（このようなチップを本
文では結晶化前ペレットという）を連続的に加熱して結
晶化済みペレットとする装置、特にポリエチレンテレフ
タレートの結晶化前ペレット（再生ペレット）をインジ
ェクション成形、ブロー成形等成形で使用できるように
結晶化済みペレットとするための攪拌加熱型結晶化装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ポリエチレンテレフタレートの
結晶化前ペレットを乾燥もしくは固相重合するに際して
９０℃ないし１３０℃以上の温度をかけた場合、結晶化
前ペレット相互に融着が起り易い。

【０００３】この融着現象は、溶融重合後のカッティン
グ等により形成した表面が結晶化していないために起る
ものであり、表面を結晶化させれば結晶化前ペレット相
互の融着は防ぐことができる。

【０００４】そこで、あらかじめ何らかの方法で結晶化
前ペレットのカッティング表面を結晶化しておく必要が
ある。

【０００５】一般に結晶化前ペレットの融着といっても
様々であり、数百粒、数十粒の大きな塊状のものになる
ものから２〜３粒のものまである。大きなかたまりにな
ると以後の工程でのトラブルの原因になるのは明らかで
あり、またたとえ２粒〜３粒のもの（本文中ではこれ等
を不良ペレットという）でも、結晶化済みペレットを最
終製品として販売する場合には商品価値が著しく低下す
る。

【０００６】融着を起した不良ペレットの発生は、表面
からの結晶化層の厚さが厚くなるに従って少なくなり、
またこの厚さが２０〜４０μ以上になるとほぼ２３０℃
までは殆ど融着を起すことがなくなり、そしてこれに要
する加熱時間は電熱/熱媒による間接加熱と加熱ガス/ス
チームによる直接加熱とでは異なるが、大体数秒から数
十分を必要とする。

【０００７】つまり、結晶化前ペレットの供給、排出が
バランスし常に一定した状態に保持されるような運転
（処理）を行なうことが極めて重要であり、一粒一粒の
結晶化前ペレットが加熱環境にさらされる時間すなわち
加熱を受ける時間が一定に保持される安定状態を確保す
るようにすることが最ものぞましいのである。

【０００８】この安定状態を確保するために、従来は、
タンク内の構造（形等）および同タンク内に設ける攪拌
羽根の構造や枚数等に工夫を施してそれなりに成果も得
ていたが、必ずしも充分とは言えなく、いくつかの問題
点があった。

【０００９】本発明は、上記問題点の中の次の問題点を
主に解決することを目的とするものである。すなわち、

【００１０】 攪拌羽根の回転移動によりタンク内周
壁面（スクリンセパレータの内周壁面も含む）の変形が
発生する、 この変形から不良ペレットの発生率が上がる、 強いては安定した良品の提供が困難になる、

【００１１】本発明者は、上記諸問題点を解消しようと
して原因を究明しているうちに、図８に示すように攪拌
羽根構造４１の先端面の後進縁４２ｂとタンク４３の内
周壁面の間隔が同攪拌羽根構造４１の先端面の先進縁４
２ａとタンク４３の内周壁面の間隔と同じに構成されて
いることが原因であることを突き止め、この原因をなく
することについて試行錯誤し、その結果、攪拌羽根構造
４１の先端面の後進縁がタンクの内周壁面から同攪拌羽
根構造４１の先端面の先進縁よりも広く離れているのが
極めて有効であることが解かった。

【００１２】すなわち、図８および図９に示す従来構造
は、攪拌羽根４１構造が回転する際に攪拌羽根の前面に
当たった一部の結晶化前ペレットが横向きアーム４４の
先端面の先進縁４２ａの外側へ逸れて同横向きアーム４
４の先端面とタンク４３の内周壁面との間に、本来同間
に流入したような形になる結晶化前ペレットに合流し、
この合流した両方の結晶化前ペレットが互いに押し合い
圧し合いし乍ら横向きアーム４４の先端面の後進縁４２
ｂの後方へ解放される経路をたどるようになっているも
のであったために、しばしば、表面が押し合い圧し合い
中に特に溶融状態になっているぺレットを核として塊を
つくり易く、またタンクの内周壁面（特にスクリンセパ
レータ）４３が上記合流による増量および押し合い圧し
合いの反動によって変形を起して悪い加熱攪拌の結果を
招いていたのである。

【００１３】そこで、本発明は、具体的には、上記諸問
題点の解消のために、攪拌羽根構造の先端面の後進縁と
タンクの内周壁面との間隔を、同攪拌羽根構造の先端面
の先進縁とタンクの内周壁面との間隔より広く構成した
ものである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施の態様について、図面を
参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の実施の態
様を説明するにあたり、理解を容易にするために、加熱
装置本体の説明を先ず行い、その後に、本発明に係る要
点部の実施例について説明する。

【００１５】図１〜図３に示す第一実施例は、全外周面
を保温材１により被包した球面底型円筒形バッチタンク
２を構成し、このバッチタンク２の天壁にカラーリング
用ペレット状マスターバッチとステアリン酸カルシウム
等凝固防止用添加剤とポリエチレンテレフタレートの結
晶化前ペレットとの投入口３を設けると共に上記バッチ
タンク２の球面底４の内側に同底４より僅かに浅い円錐
形のスクリンセパレータ５を設けてこれ等球面底４とス
クリンセパレータ５の間に空間６を形成すると共にスク
リンセパレータ５の下端にカラーリング用マスターバッ
チ混入結晶化済みペレットの開閉用シャッタ７付き排出
口管８を連結し、この排出口管８からカラーリング用マ
スターバッチ混入結晶化済みペレット（以下、単に結晶
化済みペレットという。）を成形機（図示せず）へ供給
するようにし、またバッチタンク２の天壁の中心に攪拌
用モータ（図示せず）により回転する回転軸１０をその
下端がスクリンセパレータ５の底口１１の近くまで達す
る位置として串通し、この回転軸１０にバッチタンク２
内およびスクリンセパレータ５内に存するカラーリング
用マスターバッチ混入結晶化中ペレット（以下、単に結
晶化中ペレットという。）を上方に戻し乍ら攪拌する多
数枚の攪拌用羽根１３を横向きアーム２０を介して取付
け、更に上記バッチタンク２の側傍にブロワー１４を以
て吸入した外気を内蔵ヒータ１５に接触させることによ
り加熱して熱風を供給する制御盤１６付き熱風供給装置
１７を配備し、この熱風供給装置１７の熱風吹入口１８
を上記空間６の外側壁に開口すると共にバッチタンク２
の底にスクリンセパレータ５を介して落ちた粉塵を外に
自然落下で排出する集塵路２４を設けることによってバ
ッチ式ポリエチレンテレフタレート結晶化装置を構成し
たものであって、攪拌羽根構造の一部を形成する横向き
アーム２０の先端面の後進縁２１ｂがバッチタンク２の
内周壁面から同先端面の先進縁２１ａまでの距離よりも
広く離れた構成とされたものである。

【００１６】この第一実施例は、先ず、ブロワー１４を
回転させ同時に内蔵ヒータ１５に通電して全体を暖め且
つ攪拌用羽根１３を回転させたのち投入口３を介してポ
リエチレンテレフタレートの結晶化前ペレットとカラー
リング用マスターバッチとステアリン酸カルシウムとを
各定量まで投入すると共に熱風供給装置１７の制御盤１
６で温度調節を行い、温度が安定した状態をデータに基
いた一定時間まで続け、結晶化前ペレットの結晶化の完
了をペレットゲージ窓３３で確認した時点で熱風の供給
および攪拌を停止し、停止後にシャッタ７を開いてカラ
ーリング用マスターバッチ混入結晶化済みペレットを排
出口管８から直に若しくは袋詰してストックし、そして
必要に応じて当該袋から成形機に供給する等の用法で用
いるものである。

【００１７】尚、図中符号３１は点検用蓋、３２はゴミ
取出口、３３はペレットゲージ窓を示す。

【００１８】この第一実施例は、上記のように、攪拌羽
根構造の一部を形成する横向きアーム２０の先端面の後
進縁２１ｂがバッチタンク２の内周壁面から同先端面の
先進縁２１ａまでよりも広く離れた構成とされたもので
あるので、攪拌羽根構造が回転する際には、攪拌羽根１
３の前面に当接した一部の結晶化前ペレットが横向きア
ーム２０の先端面の先進縁２１ａの外側へ逸れて同横向
きアーム２０の先端面とバッチタンク２の内周壁面との
間すなわち末広がりの空間に、本来同間に流入したよう
な形となる結晶化前ペレットに合流して両方の結晶化前
ペレットが互いに押し合い圧し合いしない状態もししく
は僅かにし乍ら横向きアーム２０の先端面の後進縁２１
ｂの後方へ解放される経路をたどるようになっているも
のであって、表面が特に溶融状態になっているぺレット
を核として塊をつくりことがなく、またバッチタンクの
内周壁面特にスクリンセパレータが上記合流による増量
および押し合い圧し合いの反動によって変形を起すよう
なことがなく、良い加熱攪拌の結果を得ることができる
ものである。

【００１９】図４〜図６に示す第二実施例は、全外周面
を保温材１により被包した球面底型円筒形バッチタンク
２を構成し、このバッチタンク２の天壁にカラーリング
用ペレット状マスターバッチとステアリン酸カルシウム
等凝固防止用添加剤とポリエチレンテレフタレートの未
結晶ペレットとの混入ペレット（本文中、単に結晶化前
ペレットという。）の投入口３を設けると共に上記バッ
チタンク２の球面底４の内側に同底４より僅かに浅い円
錐形のスクリンセパレータ５を設けてこれ等球面底４と
スクリンセパレータ５の間に空間６を形成すると共にス
クリンセパレータ５の下端にカラーリング用マスターバ
ッチ混入結晶化済みペレット（本文中、単に結晶化済み
ペレットという。）の開閉用シャッタ７付き排出口管８
を連結し、この排出口管８から結晶化済みペレットを成
形機（図示せず）へ供給するようにし、またバッチタン
ク２の天壁の中心に攪拌用モータ（図示せず）により回
転する回転軸１０をその下端がスクリンセパレータ５の
底口１１の近くまで達する位置として串通し、この回転
軸１０の上半分個所のまわりにバッチタンク２の上半分
内に存するカラーリング用マスターバッチ等混入結晶化
中ペレット（本文中、単に前期結晶化中ペレットとい
う。）を上方に戻し乍ら攪拌する複数枚の縦方向攪拌用
羽根１３ａを横向きアーム２０を介して取付け、また回
転軸１０の下半分個所のまわりにバッチタンク２の下半
分内およびスクリンセパレータ５内に存するカラーリン
グ用マスターバッチ等混入結晶化中ペレット（本文中、
単に後期結晶化中ペレットという。）を上方に戻さない
で攪拌する複数枚の横方向攪拌用羽根１３ｂを横向きア
ーム２０を介して取付け、更に上記バッチタンク２の側
傍にブロワー１４を以て吸入した外気を内蔵ヒータ１５
に接触させることにより加熱して熱風を供給する制御盤
１６付き熱風供給装置１７を配備し、この熱風供給装置
１７の熱風吹入口１８を上記空間６の外側壁に開口する
と共にバッチタンク２の底にスクリンセパレータ５を介
して落ちた粉塵を外に自然落下で排出する集塵路２４を
設けることによってバッチ式ポリエチレンテレフタレー
ト結晶化装置を構成したものであって、攪拌羽根構造の
一部を形成する攪拌羽根１３ａ、１３ｂの先端面の後進
縁２１ｂがバッチタンク２の内周壁面から同先端面の先
進縁２１ａまでよりも広く離れた構成とされたものであ
る。

【００２０】この第二実施例は、先ず、ブロワー１４を
回転させ同時に内蔵ヒータ１５に通電して全体を暖め且
つ攪拌用羽根１３ａ、１３ｂを回転させたのち投入口３
を介して結晶化前ペレットを各定量まで投入すると共に
熱風供給装置１７の制御盤１６で温度調節を行い、温度
が安定した状態をデータに基いて一定時間まで続け、結
晶化前ペレットの結晶化の完了をペレットゲージ窓３３
で確認した時点で熱風の供給および攪拌を停止し、停止
後にシャッタ７を開いてカラーリング用マスターバッチ
混入結晶化済みペレットを排出口管８から直に若しくは
袋詰し、そしてストック後に当該袋から成形機に供給す
る等の用法で用いるものである。

【００２１】上記第一および第二実施例の用法において
シャッタ７を開いて結晶化済みペレットを取り出す場
合、その全部を取り出さずにスクリンセパレータ５の底
の方に僅かに残して置くと次回の使用の凝固防止に好都
合であり、またカラーリング用ペレット状マスターバッ
チを投入しないでも利用することができる。

【００２２】図７に示す第三実施例は、全外周面を保温
材１により被包した球面底型円筒形タンク２を構成し、
このタンク２の天壁にカラーリング用ペレット状マスタ
ーバッチとステアリン酸カルシウム等凝固防止用添加剤
とポリエチレンテレフタレートの未結晶ペレットとの混
入ペレット（本文中、単に結晶化前ペレットという。）
の投入口３を設け、上記タンク２の球面底４の内側に同
底４より僅かに浅い円錐形のスクリンセパレータ５を設
けてこれ等球面底４とスクリンセパレータ５の間に空間
６を形成すると共にスクリンセパレータ５の下端にカラ
ーリング用マスターバッチ混入結晶化済みペレット（本
文中、単に結晶化済みペレットという。）の流下口管８
を連結し、この流下口管８から結晶化済みペレットを成
形機（図示せず）へ供給するようにし、またタンク２の
天壁の中心に攪拌用モータ（図示せず）により回転する
回転軸１０をその下端がスクリンセパレータ５の底口１
１の近くまで達する位置として串通し、この回転軸１０
の上半分個所のまわりにタンク２の上半分内に存するカ
ラーリング用マスターバッチ等混入結晶化中ペレット
（本文中、単に前期結晶化中ペレットという。）を上方
に戻し乍ら攪拌する複数枚の縦方向攪拌用羽根１３ａを
横向きアーム２０を介して取付け、また回転軸１０の下
半分個所のまわりにタンク２の下半分内およびスクリン
セパレータ５内に存するカラーリング用マスターバッチ
等混入結晶化中ペレット（本文中、単に後期結晶化中ペ
レットという。）を上方に戻さないで攪拌する複数枚の
横方向攪拌用羽根１３ｂを横向きアーム２０を介して取
付け、更に上記タンク２の側傍にブロワー１４を以て吸
入した外気を内蔵ヒータ１５に接触させることにより加
熱して熱風を供給する制御盤１６付き熱風供給装置１７
を配備し、この熱風供給装置１７の熱風吹入口１８を上
記空間６の外側壁に開口すると共にバッチタンク２の天
壁に熱風の用済み熱風の排気口１９（フィルター付きと
することも可能である。）を設け、更にタンク２の底に
スクリンセパレータ５を介して落ちた粉塵を外に自然落
下で排出する集塵路２４を設けることによって連続式ポ
リエチレンテレフタレート結晶化装置２５を構成し、こ
の連続式ポリエチレンテレフタレート結晶化装置２５を
射出成形機本体２６の上方に配して当該結晶化装置２５
の結晶化済みペレットの流下口管８を同射出成形機本体
２６のペレット受入れ口２７に載架状態で直結して成形
機２８としたものであって、攪拌羽根構造の一部を形成
する攪拌羽根１３ａ、１３ｂの先端面の後進縁２１ｂが
バッチタンク２の内周壁面から同先端面の先進縁２１ａ
までよりも広く離れた構成とされたものである。

【００２３】上記第三実施例は、先ず、タンク２内の横
方向攪拌用羽根１３ｂの下のところまで前もって用意し
た結晶化済ペレットを充填し、これを利用して成形機本
体２６による成形を開始すると共に内蔵ヒータ１５に通
電し且つブロワー１４および攪拌用羽根１３ａ、１３ｂ
を回転させてタンク２内全体を暖めつつ投入口３から結
晶化前ペレットを投入して満たし、この満たした状態で
熱風供給装置１７の制御盤１６で温度調節を行って温度
の安定した状態をデータに基いて継続し、よって結晶化
前ペレットの結晶化を行うと共に当該結晶化が安定して
結晶化済みペレットを連続的に供給できるようになった
ことをペレットゲージ窓３３で確認し、このようにして
結晶化済みペレットを上記開始に連続して得てこれを上
記前もって充填した結晶化済ペレットに続けて流下口管
８から成形機本体２６へ連続して供給し、よって成形品
を連続稼動で得る等の用法に供するものである。

【００２４】この第二および第三実施例は、上記のよう
に、攪拌羽根の先端面の後進縁２１ｂがタンク２の内周
壁面から同先端面の先進縁２１ａまでよりも広く離れた
構成とされたものであるので、攪拌羽根構造が回転する
際には、攪拌羽根１３の前面に当接した一部の結晶化前
ペレットが攪拌羽根１３の先端面の先進縁２１ａの外側
へ逸れて同攪拌羽根１３の先端面とタンク２の内周壁面
との間すなわち末広がりの空間に、本来同間に流入した
ような形となる結晶化前ペレットに合流して両方の結晶
化前ペレットが互いに押し合い圧し合いしない状態もし
しくは僅かにし乍ら攪拌羽根１３の先端面の後進縁２１
ｂの後方へ解放される経路をたどるようになっているも
のであって、表面が特に溶融状態になっているぺレット
を核として塊をつくりことがなく、またタンクの内周壁
面特にスクリンセパレータが上記合流による増量および
押し合い圧し合いの反動によって変形を起すようなこと
がなく、良い加熱攪拌の結果を得ることができるもので
ある。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係るポリエチレンテレフタレー
ト等熱可塑性合成樹脂用の攪拌加熱型結晶化装置は、上
記の通りであるので、ポリエチレンテレフタレート等熱
可塑性合成樹脂の結晶化前ペレット（再生ペレット）と
カラーリング用マスターバッチとステアリン酸カルシウ
ムを各定量まで投入した状態で熱風を送り乍ら攪拌して
いる最中に、タンク内でペレット全体が瞬時に結晶化し
た硬化状態を呈して動かなくなるような事態を起すこと
なく、確実に結晶化することができるは勿論であるが、
特に攪拌羽根構造の先端面の後進縁とタンクの内周壁面
との間隔を、同攪拌羽根構造の先端面の先進縁とタンク
の内周壁面との間隔より広く構成したので、攪拌羽根１
３の前面に当接した一部の結晶化前ペレットが攪拌羽根
構造の先端面の先進縁２１ａの外側へ逸れて同攪拌羽根
構造の先端面とタンク２の内周壁面との間すなわち末広
がりの空間に、本来同間に流入したような形となる結晶
化前ペレットに合流して両方の結晶化前ペレットが互い
に押し合い圧し合いしない状態もししくは僅かにし乍ら
攪拌羽根構造の先端面の後進縁２１ｂの後方へ解放され
る経路をたどるようになっているものであって、表面が
特に溶融状態になっているぺレットを核として塊をつく
りことがなく、またタンクの内周壁面特にスクリンセパ
レータが上記合流による増量および押し合い圧し合いの
反動によって変形を起すようなことがなく、良い加熱攪
拌の結果を得ることができるものであって、所期の目的
を完全に達成できる著効を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す断面図である。

【図２】図１ＡーＡ線に沿う断面略図である。

【図３】同じく要部の拡大斜視図である

【図４】本発明の第一実施例を示す断面図である。

【図５】図４ＢーＢ線に沿う断面略図である。

【図６】同じく要部の拡大斜視図である

【図７】本発明の第三実施例を示す断面図である。

【図８】従来例の要部を示す断面図である。

【図９】同要部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 保温材 ２ タンク ３ 投入口 ４ 球面底 ５ スクリンセパレータ ６ 空間 ７ 開閉用シャッタ ８ 排出管 １０ 回転軸 １１ 底口 １３ 攪拌用羽根 １３ａ 縦方向攪拌用羽根 １３ｂ 横方向攪拌用羽根 １４ ブロワー １５ ヒータ １６ 制御盤 １７ 熱風供給装置 １８ 熱風吹入口 １９ 排気口 ２４ 集塵路 ２５ 結晶化装置 ２６ 射出成形機本体 ２７ ペレット受入れ ２８ 成形機 ２９ 開閉用シャッター ３１ 点検用蓋 ３２ ゴミ取出口 ３３ ペレットゲージ窓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器に供給口及び排出口を有し、内部に
   多段に撹袢羽根構造を備えた熱可塑性合成樹脂ペレット
   用の攪拌加熱型結晶化装置おいて、攪拌羽根構造の先端
   面の後進縁とタンクの内周壁面との間隔を、同攪拌羽根
   構造の先端面の先進縁とタンクの内周壁面との間隔より
   広く構成したことを特徴とするポリエチレンテレフタレ
   ート等熱可塑性合成樹脂用の攪拌加熱型結晶化装置。