JP2003112317A - 成形用プラスチックペレット製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広範囲にわたって要求された結晶化率を達成
することができ、かつ物性の低下が少ない成形用プラス
チックペレットを製造することができるようにする。 【解決手段】 混練押出機１から押出されたストランド
を不活性なガス（窒素ガス等）が充満した状態で切断し
てペレット化するストランド切断部１０と、このストラ
ンド切断部１０から送られてきたペレットを零度未満の
下限温度と水の沸点相当の上限温度との範囲内で温度を
変更可能な冷却媒体で冷却するペレット冷却部３０と、
このペレット冷却部３０で冷却されたペレットから冷却
媒体を不活性ガス充満状態で除去する冷却媒体除去部６
０とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル樹脂
やポリアミド樹脂等を原料とする成形用プラスチックペ
レットの製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プラスチック成形用の材料は、
成形する際の作業性や運搬時の利便等を考慮して粒状
（ペレット）に形成されることが多い。

【０００３】例えば、調味料、油、清涼飲料水、洗剤な
どの容器の素材として広く使われているポリエチレンテ
レフタレ−ト（ＰＥＴ）や、その他の廃プラスチック
（ポリアミド樹脂等）をリサイクルする際にも、混練押
出機等を用いて溶融押出した後ペレット化されることが
多くなっている。

【０００４】ここで、ＰＥＴ等から成形用のペレットを
製造する装置（成形用プラスチックペレット製造装置）
としては、大別して、溶融押出しされたストランドを所
定の形状に切断した後に冷却するホットカット方式のも
のと、ストランドを冷却した後に所定の形状に切断する
ストランドカット方式のものとがある。いずれの方式に
おいても、冷却効率等の観点から冷却媒体としては空気
を用いるよりは水が用いられることが多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した水
冷方式の成形用プラスチックペレット製造装置は、次の
ような欠点を有する。

【０００６】 成形用プラスチックペレットが水を嫌
う場合には、冷却時に吸収した水分を除去するために脱
水工程や乾燥工程が必要となり、設備が複雑化するとと
もに、製造コストの増大や作業時間の長大化を招くこと
になる。

【０００７】例えば、ＰＥＴやポリアミド樹脂等は、水
冷方式で冷却すると吸水しやすい。ここで、ＰＥＴペレ
ットが水分を多く含有していると、成形時（溶融時）に
加水分解を起こして重合度が低下し、成形品の品質（固
有粘度、機械的強度、色相等）が低下する原因となる。
同様に、ポリアミド樹脂ペレットが例えば０．３％吸水
していた場合には、成形品の機械的強度が低下するとと
もに、シルバー気泡が多数発生することになる。

【０００８】 成形用プラスチックペレットを製造す
る際の冷却の仕方で結晶化率が相違する（例えば、高温
の水でゆっくりと冷却すれば結晶化が促進されて結晶化
率が高まり、２０℃程度の冷たい水で急冷すれば結晶化
率は低くなる）が、ペレットを製造するに当たっては、
使用成形機の特性や成形品の用途等に応じて予め結晶化
率が決められるのが一般的である。

【０００９】この要求された結晶化率となるように、作
業者は冷却の仕方を変えることになるが、水の場合、標
準大気圧のもとでは０〜１００℃の範囲内でしか温度を
変えることができず、低い結晶化率が要求される場合に
実現し得ないことがある。すなわち、要求された結晶化
率を達成できる範囲が狭く、適用性の拡大が求められて
いる。

【００１０】なお、空冷方式の成形用プラスチックペレ
ット製造装置では、水冷方式よりも冷却効率が悪いため
に、更に要求結晶化率を実現できないことになる。ま
た、かかるペレット製造装置では、溶融状態にあるペレ
ットが空気中の酸素と反応して酸化分解され物性が低下
することがある。

【００１１】本発明の目的は、広範囲にわたって要求さ
れた結晶化率を達成することができ、かつ物性の低下が
少ない成形用プラスチックペレットを製造することがで
きる成形用プラスチックペレット製造装置を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、混練押出機から押出されたスト
ランドを外部から隔離可能な内部空間を有する第１ケー
シングおよび当該第１ケーシング内部空間において不活
性なガスが充満した状態でストランドを所定形状に切断
してペレット化する切断手段を備えたストランド切断部
と、このストランド切断部の第１ケーシング内部空間と
連通した内部空間を有する第２ケーシングおよび当該第
２ケーシング内部空間へストランド切断部から送られて
きたペレットを液体状の冷却媒体と接触させて冷却する
冷却手段ならびに当該冷却媒体の温度を零度未満の下限
温度と水の沸点相当の上限温度との範囲内で変更可能な
冷却媒体温度調節手段を備えたペレット冷却部と、この
ペレット冷却部で冷却されたペレットから冷却媒体を不
活性ガス充満状態で除去する冷却媒体除去部と、を設け
たものである。

【００１３】かかる請求項１の発明の場合、要求された
結晶化率が格別低い場合には、冷却媒体温度調節手段を
用いて、冷却媒体の温度を当該結晶化率に応じた温度
（例えば、−５０℃）とする。この極低温の冷却媒体が
ペレットに接触（浸漬、シャワリング等）すれば、当該
ペレットから急速に熱が奪われる。すなわち、急冷され
る。これにより、ペレットの結晶化を抑えて、要求され
た結晶化率を得ることができる。

【００１４】また、混練押出機から押出されたストラン
ドは、不活性ガス充満状態で所定形状に切断されてペレ
ット化されるとともに、切断後に冷却される場合および
冷却後に冷却媒体が除去される場合にも、水分や空気中
の酸素等と接触しない。したがって、ペレットは、酸化
分解せず、吸水率も極めて低い。その結果、物性（固有
粘度、機械的強度、色相等）の低下が少なく、当該ペレ
ットを原料として成形した場合には、成形品の品質（固
有粘度、機械的強度、色相等）がよく、シルバー気泡等
が生じない。

【００１５】請求項２の発明は、前記ペレット冷却部の
冷却手段が、前記第２ケーシング内部空間に収容された
冷却媒体と、この冷却媒体中をペレットを浸漬させつつ
移動可能な移動手段とから形成されたものである。

【００１６】かかる請求項２の発明の場合、ペレットの
表面全体と冷却媒体が接触するので、一段と迅速に当該
ペレットから熱を奪うことができる。したがって、広範
囲にわたって要求された結晶化率を一段と確実に達成す
ることができ、かつ物性の低下が少ない成形用プラスチ
ックペレットを製造することができる。

【００１７】請求項３の発明は、前記移動手段が前記ペ
レットの移動速度を変更可能に形成されたものである。

【００１８】かかる請求項３の発明の場合、結晶化率に
影響を与える冷却速度を変更できる。そのため、広範囲
にわたって要求された結晶化率を一段と確実に達成する
ことができ、かつ物性の低下が少ない成形用プラスチッ
クペレットを製造することができる。

【００１９】請求項４の発明は、前記ストランド切断部
の第１ケーシング内部空間へ所定温度に維持された不活
性ガスを供給する不活性ガス供給手段を設けたものであ
る。

【００２０】かかる請求項４の発明の場合、第１ケーシ
ング内部空間と連通した第２ケーシングの内部空間の温
度を所定温度範囲内に維持できる。そのため、ペレット
の冷却を一段と安定して行える。したがって、広範囲に
わたって要求された結晶化率を一段と確実に達成するこ
とができ、かつ物性の低下が少ない成形用プラスチック
ペレットを製造することができる。

【００２１】請求項５の発明は、前記冷却媒体除去部が
遠心分離機から形成されたものである。

【００２２】かかる請求項５の発明では、比較的簡単な
構成で、ペレットから冷却媒体を除去できる。したがっ
て、請求項１〜４までのいずれか１項に記載の発明の場
合と同様な作用・効果を奏し得る他、一段と構成を簡単
化できる。

【００２３】請求項６の発明は、前記冷却媒体除去部
が、冷却媒体が付着したペレットを加熱して当該冷却媒
体を蒸発させる加熱手段から形成されたものである。

【００２４】かかる請求項６の発明では、請求項１〜４
までのいずれか１項に記載の発明の場合と同様な作用・
効果を奏し得る他、各ペレットから一段と確実に冷却媒
体を蒸発させて除去することができる。

【００２５】請求項７の発明は、前記冷却媒体除去部で
冷却媒体が除去されたペレットを貯留タンクへ不活性ガ
ス雰囲気下で搬送する搬送手段と、当該貯留タンクへ不
活性ガスを供給する不活性ガス充填手段とを設けたもの
である。

【００２６】かかる請求項７の発明では、請求項１〜４
までのいずれか１項に記載の発明の場合と同様な作用・
効果を奏し得る他、一段と長期間にわたってペレットを
物性を低下させることなく貯蔵することができる。

【００２７】請求項８の発明は、前記冷却媒体としてヘ
キサメチルジシロキサンが選定されたものである。

【００２８】かかる請求項８の発明の場合、ヘキサメチ
ルジシロキサン〔（ＣＨ_３）_３Ｓｉ・Ｏ・Ｓｉ（Ｃ
Ｈ_３）_３〕は、融点が−６９．８℃（冷却によって固化
しない）で沸点が１００．５℃（水と同等）であるの
で、一段と広範囲にわたって要求された結晶化率を達成
することができる。

【００２９】また、ヘキサメチルジシロキサンは、粘性
が０．４９ｃｐ（センチポアズ）（比較：水は約１ｃ
ｐ）である。したがって、遠心分離機でペレットから冷
却媒体を除去する方式を採っても、簡単かつ確実に冷却
媒体としてのヘキサメチルジシロキサンをペレットから
分離して除去できる。

【００３０】また、ヘキサメチルジシロキサンは、表面
張力が１５．２ｄｙｎｅ／ｃｍでフロンと同程度のた
め、広がりやすくペレットと素早く接触することにな
る。また、ヘキサメチルジシロキサンは、密度が０．７
６ｇ／ｍＬで水よりも軽いので、ペレットは冷却媒体
（ヘキサメチルジシロキサン）にすぐに沈むことにな
り、当該ペレットを一段と効果的に冷却できる。したが
って、一段と広範囲にわたって要求された結晶化率を達
成することができ、かつ物性の低下が一層少ない成形用
プラスチックペレットを製造することができる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。

【００３１】本発明に係る成形用プラスチックペレット
製造装置は、図１および図２に示すように、混練押出機
１から押出されたストランドを不活性なガスが充満した
状態で切断してペレット化するストランド切断部１０
と、このストランド切断部１０から送られてきたペレッ
トを零度未満の下限温度（例えば、−６９℃）と水の沸
点相当の上限温度（１００℃）との範囲内で温度を変更
可能な冷却媒体で冷却するペレット冷却部３０と、この
ペレット冷却部３０で冷却されたペレットから冷却媒体
を不活性ガス充満状態で除去する冷却媒体除去部６０と
を具備し、広範囲にわたって要求された結晶化率を達成
可能に構成されている。

【００３２】ペレットの原料としては、ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、その他の合成樹脂（ポリマーアロ
イ等）が挙げられる。

【００３３】ここで、ポリエステル樹脂は、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコー
ル、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、ヘキサメチレングリコール等の脂肪族グリコール；
シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール；ビ
スフェノール等の芳香族ジヒドロキシ化合物或いはこれ
らの２種以上から選ばれたジヒドロキシ化合物と、テレ
フタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタリンジカルボ
ン酸等の芳香族ジカルボン酸；シユウ酸、コハク酸、ア
ジピン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸等の脂肪
族ジカルボン酸；ヘキサヒドロジカルボン酸等の脂環族
ジカルボン酸或いはこれらの２種以上から選ばれたジカ
ルボン酸とから形成されるものである。なお、上記ポリ
エステル樹脂は、少量のトリオールやトリカルボン酸で
変性されていても良い。より具体的には、ポリエチレン
テレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタ
レート等を例示することができる。

【００３４】また、ポリアミド樹脂の具体例としては、
３員環以上のラクタム、重合可能なω−アミノ酸、また
は、二塩基酸とジアミンなどの重縮合によって得られる
ポリアミドを用いることができる。３員環以上のラクタ
ムおよび重合可能なω−アミノ酸としては、ε−カプロ
ラクタム、アミノカプロン酸、エナントラクタム、７ー
アミノヘプタン酸、１１ーアミノウンデカン酸、９ーア
ミノノナン酸、α−ピロリドン、α−ピペリドンなどが
挙げられる。ジアミンとしては、ヘキサメチレンジアミ
ン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミ
ン、ドデカメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン
などが挙げられる。ジカルボン酸としては、テレフタル
酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン
二塩基酸、グルタール酸などが挙げられる。ポリアミド
樹脂としては、ポリアミド重合体およびポリアミド共重
合体が挙げられ、具体例としては、ナイロン４、ナイロ
ン６、ナイロン７、ナイロン８、ナイロン１１、ナイロ
ン１２、ナイロン６−６、ナイロン６−９、ナイロン６
−１０、ナイロン６−１１、ナイロン６−１２、ナイロ
ン６Ｔ、共重合ナイロン６／６−６、共重合ナイロン６
／１２、共重合ナイロン６／６Ｔ、共重合ナイロン６Ｉ
／６Ｔなどが挙げられる。複数種のポリアミド樹脂を使
用することもできる。この実施形態では、廃ＰＥＴボト
ルのフレークがペレットの原料として選定されている。

【００３５】また、図１において、１はペレット原料を
溶融混練する混練押出機で、加熱シリンダ２、シリンダ
ヘッド３、断熱材４、バンドヒータ５、スクリュー６、
ノズル部７等から構成されている。

【００３６】次に、本成形用プラスチックペレット製造
装置の各構成要素について詳述する。

【００３７】まず、ストランド切断部１０は、第１ケー
シング１１と切断手段２１とから形成されている。第１
ケーシング１１は、混練押出機１側から押出されたスト
ランドを外部から隔離可能な内部空間１２を有してい
る。一方、切断手段２０は、第１ケーシング内部空間１
２において不活性なガス（この実施形態では、窒素ガ
ス）が充満した状態でストランドを所定形状に切断して
ペレット化可能に形成されている。

【００３８】より具体的には、第１ケーシング１１は、
ペレット冷却部３０の第２ケーシング３１と一体的に形
成されている。第１ケーシング１１の内部空間１２と第
２ケーシング３１の内部空間３２の入口部分との間に
は、上部風向制御板１５と下部風向制御板１６とが設け
られている。

【００３９】切断手段２１によって所定形状に切断され
たストランド（ペレット）は、上記した両制御板（１
５，１６）の間を通過して、下側の第２ケーシング内部
空間３２に設けられた冷却媒体収容部４２へ落下可能と
されている。また、第１ケーシング１１の上部には、内
部空間１２の温度を検出する温度センサ１３が設けられ
ている。

【００４０】この実施形態では、第１ケーシング内部空
間１２へ所定温度に維持された不活性ガス（窒素ガス）
を供給する不活性ガス供給手段１７が設けられている。

【００４１】不活性ガス供給手段１７は、ガス吹出し筒
１８と、この筒１８とガス供給管２７を介して接続され
たガス供給装置１９とを含み、第１ケーシング１１の内
部空間１２へ例えば３０℃の乾燥窒素ガス（以下、単に
窒素ガスと称する）を供給可能に形成されている。ガス
吹出し筒１８は、上部風向制御板１５よりも上方の位置
から窒素ガスを上方へ向けて吹き出せるように第１ケー
シング１１の側面に取り付けられている。

【００４２】ガス供給装置１９は、補給窒素ガスタンク
１９Ａと、このタンク１９Ａと配管１９Ｂを介して接続
された冷却装置１９Ｃと、ガス供給管２７に介装された
温度調節器１９Ｄとから形成されている。冷却装置１９
Ｃにはガス戻り管２８を介して第１ケーシング１１上部
のガス排出口２９が接続されている。なお、上記配管１
９Ｂおよびガス供給管２７等には、開閉バルブ等が介装
されている。

【００４３】ここで、ガス供給装置１９から窒素ガスが
ガス供給管２７を介してガス吹出し筒１８へ送られ、当
該筒１８から第１ケーシング内部空間１２内に上方へ向
けて吹き出される。すると、吹き出された窒素ガスは、
上部風向制御板１５等によって第１ケーシング内側空間
１２中で上下方向に旋回する流れ（対流）となる。これ
により、第１ケーシング内部空間１２には、窒素ガスが
均一に充満することになる。

【００４４】第１ケーシング内部空間１２に充満した窒
素ガスの一部は、ガス排出口２９からガス戻り管２８を
介して冷却装置１９Ｃへ戻され、所定温度（例えば、３
０℃）に冷却されるとともに乾燥される。乾燥冷却され
た窒素ガスは、ガス供給管２７およびガス吹出し筒１８
を介して第１ケーシング内部空間１２へ供給される。こ
うして、第１ケーシング１１の内部空間１２には、所定
温度に維持された窒素ガスが循環供給されることにな
る。窒素ガスの循環量が減少した場合には補給窒素ガス
タンク１９Ａから不足分を補給する。

【００４５】なお、温度センサ１３による第１ケーシン
グ内部空間１２の温度検出結果に応じて、温度調節器１
９Ｄは冷却装置１９Ｃにおける窒素ガスの冷却温度を自
動的に調節する。すなわち、第１ケーシング内部空間１
２の温度が設定温度よりも上昇した場合には、温度調節
器１９Ｄは冷却装置１９Ｃによる窒素ガスの冷却を強め
て当該窒素ガスの温度を下げる（例えば、２８℃）。反
対に、第１ケーシング内部空間１２内の温度が下がった
場合には窒素ガス温度を上げる。かかる温度制御によっ
て、第１ケーシング内部空間１２は、所定温度に維持さ
れる。

【００４６】次に、切断手段２１は、混練押出機１のシ
リンダヘッド３にノズル部７を介して装着されたペレッ
トサイジングダイ２５と、このダイ２５の各小穴２６か
ら押出されたストランドを所定間隔で切断可能な回転刃
カッタ２２と、この回転刃カッタ２２を軸２５を介して
回転駆動可能な駆動モータ２４等とからなり、第１ケー
シング内部空間１２において不活性なガス（窒素ガス）
が充満した状態でストランドをペレット化可能に形成さ
れている。

【００４７】ここで、ペレットの断面の平均径は、０．
１ｍｍ〜１０ｍｍ（好ましくは０．５ｍｍ〜５ｍｍ）で
ある。また、ペレットの長さ（ストランド排出方向の寸
法）は１ｍｍ〜１０ｍｍ（好ましくは２ｍｍ〜８ｍｍ）
である。

【００４８】ペレット冷却部３０は、ストランド切断部
１０の第１ケーシング内部空間１２と連通した内部空間
３２を有する第２ケーシング３１と、この第２ケーシン
グ内部空間３２へストランド切断部１０から送られてき
たペレットを冷却媒体と接触させて冷却する冷却手段４
１と、冷却媒体の温度を零度未満の下限温度と水の沸点
相当の上限温度との範囲内で変更可能な冷却媒体温度調
節手段５１とを含んで成る。

【００４９】この実施形態では、冷却媒体としてヘキサ
メチルジシロキサンが選定されている。ヘキサメチルジ
シロキサン〔（ＣＨ_３）_３Ｓｉ・Ｏ・Ｓｉ（Ｃ
Ｈ_３）_３〕は、融点が−６９．８℃（冷却によって固化
しない）で沸点が１００．５℃（水と同等）である。ま
た、ヘキサメチルジシロキサンは、表面張力が１５．２
ｄｙｎｅ／ｃｍでフロンと同程度であり、密度は０．７
６ｇ／ｍＬで水よりも軽い。また、ヘキサメチルジシロ
キサンは、粘性が０．４９ｃｐ（センチポアズ）（比
較：水は約１ｃｐ）である。

【００５０】また、冷却手段４１は、第２ケーシング内
部空間３２中の冷却媒体収容部４２に収容された冷却媒
体と、この冷却媒体中をペレットを浸漬させつつ移動可
能な移動手段４５とから形成されている。そして、移動
手段４５は、ペレットの移動速度を変更可能に形成され
ている。

【００５１】より具体的には、第２ケーシング３１の内
部空間３２には、上記第１ケーシング内部空間１２と連
通し冷却媒体を収容可能な冷却媒体収容部４２が形成さ
れている。この冷却媒体収容部４２には、送り管４４Ａ
および戻り管４４Ｂを介して冷却機４３が接続されてお
り、当該収容部４２からオーバーフローした冷却媒体
は、冷却機４３によって設定温度に冷やされた後、戻り
管４４Ｂを介して冷却媒体収容部４２へ戻される。

【００５２】移動手段４５は、冷却媒体収容部４２の冷
却媒体中で水平軸を中心として回転可能な搬送スクリュ
ー４６と、このスクリュー４６を回転駆動可能なモータ
４７と、搬送スクリュー４６の回転速度を調節可能な回
転速度調節手段４８とから形成されている。搬送スクリ
ュー４６の回転を遅くすることによりペレットが冷却媒
体中を移動する速度が小さくなり、スクリュー４６の回
転を早めることによりペレット移動速度が大きくなる。

【００５３】なお、第２ケーシング３１の内部空間３２
には、冷却媒体収容部４２の下方に位置するように副冷
却装置４９が設けられており、当該内部空間３２全体を
冷やしている。これにより、冷却媒体収容部４２に収容
された冷却媒体を、一段と確実に所定温度に維持するこ
とができる。そのため、ペレットを一層正確な温度で冷
却することができる。

【００５４】冷却媒体温度調節手段５１は、冷却媒体収
容部４２内の冷却媒体を検出する温度センサ５１と、冷
却媒体の冷やし温度を設定変更可能で温度センサ５１の
温度検出結果に基き冷却媒体温度をフィードバック制御
する冷却機４３とから形成されている。

【００５５】次に、冷却媒体除去部６０は、ペレット冷
却部３０で冷却されたペレットから冷却媒体を不活性ガ
ス充満状態で除去可能に形成されている。この実施形態
では、冷却媒体除去部６０は、遠心分離機６１から形成
されている。

【００５６】遠心分離機６１は、樽状の本体６２と、こ
の本体６２の内側空間６３に縦軸線を中心として回転駆
動可能に設けられ上部が開口された回転籠６４と、この
回転籠６４に収容されたペレットを冷却媒体が蒸発する
温度（この実施形態では、１０５℃）に加熱可能なヒー
タ６５等とから形成されている。

【００５７】この遠心分離機６１の本体６２上部は、ス
クリュー搬送手段７１を介して冷却媒体収容部４２の出
口部と接続されている。ここで、スクリュー搬送手段７
１は、遠心分離機６１の本体６２の内側空間６３と冷却
媒体収容部４２の出口部とを連絡する搬送用筒部（主筒
部７２Ａ，副筒部７２Ｂ）と、この主筒部７２Ａ内で軸
線を中心として回転可能に設けられたスクリュー７３
と、このスクリュー７３を回転駆動するモータ７４とを
含み、当該冷却媒体収容部４２から冷却媒体付きのペレ
ットを不活性なガス（窒素ガス）が充満した状態で遠心
分離機６１の回転籠６４へ送り可能に形成されている。

【００５８】回転籠６４に送られた冷却媒体付きペレッ
トは、ヒータ６５によって加熱されつつ当該籠６４の回
転に伴って回転する。これにより、ペレットに付着して
いた冷却媒体は、遠心力等の作用で当該ペレットから強
制的に分離されて蒸発する。この際、冷却媒体（ヘキサ
メチルジシロキサン）は、粘性が０．４９ｃｐ（センチ
ポアズ）（比較：水は約１ｃｐ）であるので、簡単かつ
確実にペレットから分離して蒸発することになる。

【００５９】また、遠心分離機６１の本体６２上部は、
連結管６６を介して第１ケーシング１１の下部と接続さ
れており、冷却媒体収容部４２から蒸発した冷却媒体と
第１ケーシング１１からの窒素ガスとが遠心分離機本体
６２の内側空間６３へ送られてくる。ここで、連結管６
６は、その一端部が第１ケーシング内部空間１２の上部
風向制御板１５よりも下側の部分と開口接続されてお
り、他端部が遠心分離機本体６２の内側空間６３の上部
と開口接続されている。

【００６０】なお、第１ケーシング内部空間１２から遠
心分離機６１へ送られる窒素ガスは、上記したように上
部風向制御板１５よりも下側部分に存在するものである
ので、当該制御板１５よりも上方の内部空間１２中で発
生している窒素ガスの対流が乱されるようなことはな
い。

【００６１】また、遠心分離機６１の本体６２上部は、
凝縮器７５と接続されている。凝縮器７５は、図３に示
すように、本体７６と、この本体７６内に配設された冷
却部７７と、本体７６と遠心分離機本体６２最上部とを
接続する吸込管６７に介装されたガス吸込手段７８（回
転羽根７８Ａ、駆動モータ７８Ｂ）と、本体７６と遠心
分離機本体６２上部とを接続するための戻し管６８に介
装されたガス送出手段７９（回転羽根７９Ａ、駆動モー
タ７９Ｂ）等から形成されている。上記冷却部７７へ
は、図１に示す冷却機６９から冷媒が供給され冷却され
る。なお、戻し管６８は、その一端部が本体７６に開口
接続され、かつ他端部が連結管６６に開口接続されてい
る。

【００６２】遠心分離機本体６２の内側空間６３に存在
するガス（ガス状の冷却媒体、窒素ガス）は、凝縮器７
５に吸引されて冷却される。この凝縮機７５で、冷却媒
体は液化された後管６２ａを介して冷却機４３へ送られ
る。そして、液化した冷却媒体は、設定温度に冷却され
た後、戻り管４４Ｂを介してペレット冷却部３０の冷却
媒体収容部４２に供給される。なお、窒素ガスは液化す
ることなく戻し管６８および連結管６６を介して遠心分
離機６２の内側空間６３へ戻される。

【００６３】さらに、遠心分離機本体６２の下部は、連
結管８１を介してストランド切断部１０のガス戻り管２
８と接続されており、連結管８１にはガス圧調節装置８
２が介装されている。ガス圧調節装置８２は、遠心分離
機本体６２の内側空間６３中の窒素ガスの圧力が許容値
を越えた場合に窒素ガスを連結管８１を介してガス戻り
管２８へ流すものとされている。これにより、遠心分離
機本体６２の内側空間６３中には、窒素ガスが許容値を
越えない圧力範囲で充満していることになる。特に、こ
の実施形態では、図２に示すように、上記した冷却媒体
除去部６０で冷却媒体が除去されたペレットを貯留タン
ク８３へ不活性ガス雰囲気下で搬送する搬送手段８４
と、当該貯留タンク８３へ不活性ガスを供給する不活性
ガス充填手段９１とが設けられている。

【００６４】搬送手段８４は、遠心分離機本体６２の内
側空間６３と貯留タンク８３上部とを接続する搬送用筒
部（主筒部８５Ａ，第１副筒部８５Ｂ、第２副筒部８５
Ｃ）と、この主筒部８５Ａ内で軸線を中心として回転可
能に設けられたスクリュー８６と、このスクリュー８６
を回転駆動するモータ８７とを含み、遠心分離機６１か
らペレットを不活性なガス（窒素ガス）が充満した状態
で貯留タンク８３へ送り可能に形成されている。

【００６５】貯留タンク８３は、大量のペレットを収容
可能な内側空間８３Ａを有している。この貯留タンク８
３には、内側空間８３Ａの内圧を検出する圧力センサ８
８と、この圧力センサ８８が内側空間８３Ａの窒素ガス
圧力が許容値を越えたことを検出した場合に当該タンク
８３内の窒素ガスを不活性ガス充填手段９１へ送って内
圧を減少させる安全装置８９（逆止弁付きモータ等）と
が設けられている。

【００６６】不活性ガス充填手段９１は、補給窒素ガス
タンク９２と、このタンク９２と配管９３を介して接続
された乾燥手段付き冷却装置９４と、この冷却装置９４
と貯留タンク８３上部とを接続するガス戻り管９５と、
当該冷却装置９４と搬送手段８４の主筒部８５Ａの下部
とを接続するガス供給管９６と、ガス供給管９６に介装
された安全弁９７等からなり、貯留タンク８３から回収
した窒素ガスを乾燥冷却し搬送手段８４を介して再び貯
留タンク８３へ供給可能に形成されている。

【００６７】上記成形用プラスチックペレット製造装置
では、要求された結晶化率が格別低い場合には、ペレッ
ト冷却部３０の冷却媒体温度調節手段５１を用いて、冷
却媒体の温度を当該結晶化率に応じた温度（例えば、−
５０℃）とする。この極低温の冷却媒体中をペレットが
浸漬されつつ移動すれば、当該ペレットから急速に熱が
奪われる。すなわち、急冷される。これにより、ペレッ
トの結晶化が促進されず、要求された結晶化率を得るこ
とができる。なお、冷却時にペレットに付着した冷却媒
体は、遠心分離機６１で除去される。

【００６８】また、混練押出機１から押出されたストラ
ンドは、不活性ガス充満状態で所定形状に切断されてペ
レット化されるとともに、切断後に冷却媒体で冷却され
る場合にも、水分や空気中の酸素等と接触しない。した
がって、ペレットは、酸化分解せず、吸水率も極めて低
い。そのため、物性（固有粘度、機械的強度、色相等）
の低下が少なく、当該ペレットを原料として成形した場
合には、成形品の品質（粘度、機械的強度、色相等）が
よく、シルバー気泡等が生じない。

【００６９】また、ペレット冷却部３０の冷却手段４１
が、第２ケーシング内部空間３２内の冷却媒体収容部４
２に収容された冷却媒体と、この冷却媒体中をペレット
を浸漬させつつ移動可能な移動手段４５とから形成され
ているので、ペレットの表面全体と冷却媒体が接触する
ことになり、一段と迅速に当該ペレットから熱を奪うこ
とができる。したがって、広範囲にわたって要求された
結晶化率を一段と確実に達成することができ、かつ物性
の低下が少ない。

【００７０】また、移動手段４５がペレットの移動速度
を変更可能に形成されているので、結晶化率に影響を与
える冷却速度を変更できる。したがって、一段と正確に
要求された結晶化率を達成することができ、

【００７１】また、ストランド切断部１０の第１ケーシ
ング内部空間１２へ所定温度に維持された不活性ガス
（窒素ガス）を供給する不活性ガス供給手段１７が設け
られているので、第１ケーシング内部空間１２と連通し
た第２ケーシング内部空間３２の温度を所定温度範囲内
に維持できる。そのため、ペレットの冷却を一段と安定
して行える。

【００７２】また、冷却媒体除去部６０が遠心分離機６
１から形成されているので、比較的簡単な構成で、冷却
されたペレットから冷却媒体を確実に除去できる。

【００７３】また、冷却媒体除去部６０で冷却媒体が除
去されたペレットを貯留タンク８３へ不活性ガス雰囲気
下で搬送する搬送手段８４と、当該貯留タンク８３へ不
活性ガスを供給する不活性ガス充填手段９１とを設けた
ので、長期間にわたってペレットを物性を低下させるこ
となく保管することができる。

【００７４】また、冷却媒体としてヘキサメチルジシロ
キサンが選定されているので、融点が−６９．８℃（冷
却によって固化しない）で沸点が１００．５℃（水と同
等）となり、一段と広範囲にわたって要求された結晶化
率を一段と確実に達成することができる。また、ヘキサ
メチルジシロキサンは、表面張力が１５．２ｄｙｎｅ／
ｃｍでフロンと同程度のため、広がりやすく小片形状の
ストランド（ペレット）と素早く接触することになる。
また、ヘキサメチルジシロキサンは、密度が０．７６ｇ
／ｍＬで水よりも軽いので、ペレットは冷却媒体（ヘキ
サメチルジシロキサン）にすぐに沈むことになる。した
がって、一段と広範囲にわたって要求された結晶化率を
達成することができ、かつ物性の低下が一層少ない成形
用プラスチックペレットを製造することができる。

【００７５】なお、上記実施形態では、冷却媒体除去部
６０を遠心分離機６１から形成したが、図５および図６
に示すように、冷却媒体が付着したペレットを加熱して
当該冷却媒体を蒸発させる加熱手段１０１から形成して
もよい。

【００７６】ここで、加熱手段１０１は、第３ケーシン
グ１０６の内部空間１０７に設けられたペレット加熱用
筒部１０２と、この加熱用筒部１０２内で水平軸を中心
として回転可能な搬送スクリュー１０３と、このスクリ
ュー１０３を回転駆動可能なモータ１０４と、加熱用筒
部１０２内のペレットを加熱可能なヒータ装置１０５等
から形成されている。

【００７７】加熱用筒部１０２は、ペレットを通さない
細かいメッシュ形状とされている。この加熱用筒部１０
２には、スクリュー搬送手段１１１を介して、ペレット
冷却部３０から冷却済みのペレットが供給される。供給
されたペレットは、ヒータ装置１０５によって冷却媒体
が蒸発する温度（この実施形態では、１０５℃以上）に
加熱される。気化した冷却媒体は凝縮器７５に送られ液
化された後、冷却機４３で所定温度に冷却されて冷却媒
体収容部４２へ戻される。冷却媒体が除去されたペレッ
トは図６に示す搬送手段８４によって貯留タンク８３へ
送られて保管される。

【００７８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、混練押出機か
ら押出されたストランドを不活性ガス充満状態で切断し
てペレット化するストランド切断部と、このストランド
切断部から送られてきたペレットを零度未満の下限温度
と水の沸点相当の上限温度との範囲内で変更可能な冷却
媒体で冷却するペレット冷却部と、このペレット冷却部
で冷却されたペレットから冷却媒体を不活性ガス充満状
態で除去する冷却媒体除去部とを設けたので、広範囲に
わたって要求された結晶化率を達成することができ、か
つ物性の低下が少ない成形用プラスチックペレットを製
造することができる。

【００７９】請求項２の発明によれば、ペレット冷却部
の冷却手段が、第２ケーシング内部空間に収容された冷
却媒体と、この冷却媒体中をペレットを浸漬させつつ移
動可能な移動手段とから形成されているので、広範囲に
わたって要求された結晶化率を一段と確実に達成するこ
とができ、かつ物性の低下が少ない成形用プラスチック
ペレットを製造することができる。

【００８０】請求項３の発明によれば、移動手段がペレ
ットの移動速度を変更可能に形成されているので、広範
囲にわたって要求された結晶化率を一段と確実に達成す
ることができ、かつ物性の低下が少ない成形用プラスチ
ックペレットを製造することができる。

【００８１】請求項４の発明によれば、ストランド切断
部の第１ケーシング内部空間へ所定温度に維持された不
活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を設けたので、
広範囲にわたって要求された結晶化率を一段と確実に達
成することができ、かつ物性の低下が少ない成形用プラ
スチックペレットを製造することができる。

【００８２】請求項５の発明によれば、冷却媒体除去部
が遠心分離機から形成されているので、請求項１〜４ま
でのいずれか１項に記載の発明の場合と同様な効果を奏
し得る他、一段と構成を簡単化できる。

【００８３】請求項６の発明によれば、冷却媒体除去部
が、冷却媒体が付着したペレットを加熱して当該冷却媒
体を蒸発させる加熱手段から形成されているので、請求
項１〜４までのいずれか１項に記載の発明の場合と同様
な効果を奏し得る他、各ペレットから一段と確実に冷却
媒体を蒸発させて除去することができる。

【００８４】請求項７の発明によれば、冷却媒体除去部
で冷却媒体が除去されたペレットを貯留タンクへ不活性
ガス雰囲気下で搬送する搬送手段と、当該貯留タンクへ
不活性ガスを供給する不活性ガス充填手段とを設けたの
で、請求項１〜６までのいずれか１項に記載の発明の場
合と同様な効果を奏し得る他、一段と長期間にわたって
ペレットを物性を低下させることなく貯蔵することがで
きる。

【００８５】請求項８の発明によれば、冷却媒体として
ヘキサメチルジシロキサンが選定されているので、当該
冷却媒体融点が−６９．８℃で沸点が１００．５℃とな
り、一段と広範囲にわたって要求された結晶化率を一段
と確実に達成することができる。また、ヘキサメチルジ
シロキサンは、粘性が０．４９ｃｐ（センチポアズ）
（比較：水は約１ｃｐ）である。したがって、遠心分離
機でペレットから冷却媒体を除去する方式を採っても、
簡単かつ確実に冷却媒体としてのヘキサメチルジシロキ
サンをペレットから分離して除去できる。ヘキサメチル
ジシロキサンは、表面張力が１５．２ｄｙｎｅ／ｃｍで
フロンと同程度のため、広がりやすく小片形状のストラ
ンド（ペレット）と素早く接触して冷却することにな
る。また、ヘキサメチルジシロキサンは、密度が０．７
６ｇ／ｍＬで水よりも軽いので、ペレットは冷却媒体
（ヘキサメチルジシロキサン）にすぐに沈んで冷却され
ることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る成形用プラスチックペレット製造
装置を説明するための図である。

【図２】同じく、搬送手段と貯留タンクとを説明するた
めの図である。

【図３】同じく、冷却媒体除去部の凝縮器を説明するた
めの図である。

【図４】同じく、凝縮器のガス吸込手段とガス送出手段
とを説明するための図である。

【図５】同じく、冷却媒体除去部の変形例を説明するた
めの図である。

【図６】同じく、冷却媒体除去部における搬送手段と貯
留タンクとを説明するための図である。

【符号の説明】

１ 混練押出し機 １０ ストランド切断部 １１ 第１ケーシング １２ 内部空間 ２１ 切断手段 ３０ ペレット冷却部 ３１ 第２ケーシング ４１ 冷却手段 ４２ 冷却媒体収容部 ４５ 移動手段 ５１ 冷却媒体温度調節手段 ６０ 冷却媒体除去部 ６１ 遠心分離機 ８３ 貯留タンク ８４ 搬送手段 ９１ 不活性ガス充填手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 混練押出機から押出されたストランドを
   外部から隔離可能な内部空間を有する第１ケーシングお
   よび当該第１ケーシング内部空間において不活性なガス
   が充満した状態でストランドを所定形状に切断してペレ
   ット化する切断手段を備えたストランド切断部と、 このストランド切断部の第１ケーシング内部空間と連通
   した内部空間を有する第２ケーシングおよび当該第２ケ
   ーシング内部空間へストランド切断部から送られてきた
   ペレットを液体状の冷却媒体と接触させて冷却する冷却
   手段ならびに当該冷却媒体の温度を零度未満の下限温度
   と水の沸点相当の上限温度との範囲内で変更可能な冷却
   媒体温度調節手段を備えたペレット冷却部と、 このペレット冷却部で冷却されたペレットから冷却媒体
   を不活性ガス充満状態で除去する冷却媒体除去部と、を
   設けたことを特徴とする成形用プラスチックペレット製
   造装置。
2. 【請求項２】 前記ペレット冷却部の冷却手段が、前記
   第２ケーシング内部空間に収容された冷却媒体と、この
   冷却媒体中をペレットを浸漬させつつ移動可能な移動手
   段とから形成された請求項１記載の成形用プラスチック
   ペレット製造装置。
3. 【請求項３】 前記移動手段が前記ペレットの移動速度
   を変更可能に形成された請求項２記載の成形用プラスチ
   ックペレット製造装置。
4. 【請求項４】 前記ストランド切断部の第１ケーシング
   内部空間へ所定温度に維持された不活性ガスを供給する
   不活性ガス供給手段を設けた請求項１〜３までのいずれ
   か１項に記載の成形用プラスチックペレット製造装置。
5. 【請求項５】 前記冷却媒体除去部が遠心分離機から形
   成された請求項１〜４までのいずれか１項に記載の成形
   用プラスチックペレット製造装置。
6. 【請求項６】 前記冷却媒体除去部が、冷却媒体が付着
   したペレットを加熱して当該冷却媒体を蒸発させる加熱
   手段から形成された請求項１〜４までのいずれか１項に
   記載の成形用プラスチックペレット製造装置。
7. 【請求項７】 前記冷却媒体除去部で冷却媒体が除去さ
   れたペレットを貯留タンクへ不活性ガス雰囲気下で搬送
   する搬送手段と、当該貯留タンクへ不活性ガスを供給す
   る不活性ガス充填手段とを設けた請求項１〜６までのい
   ずれか１項に記載の成形用プラスチックペレット製造装
   置。
8. 【請求項８】 前記冷却媒体としてヘキサメチルジシロ
   キサンが選定された請求項１〜７までのいずれか１項に
   記載の成形用プラスチックペレット製造装置。