JP2004074748A - ポリマー粒の製造方法及びポリマー造粒装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】溶融ポリマーをノズルからストランドとして押し出し、冷却固化した後カッターで粒状に切断するというポリマー粒の製造工程において、形状の安定したポリマー粒を得ることのできる製造方法並びに造粒装置を提供する。
【解決手段】溶融ポリマー４をノズル７からストランド８として押し出し、冷却固化した後カッターで粒状に切断するポリマー粒の製造方法であって、ポリマーに混入している気泡をノズル７の直近上流に設けた篩６により分割及び／又は分散することを特徴とするポリマー粒の製造方法。
【選択図】 図１
【解決手段】溶融ポリマー４をノズル７からストランド８として押し出し、冷却固化した後カッターで粒状に切断するポリマー粒の製造方法であって、ポリマーに混入している気泡をノズル７の直近上流に設けた篩６により分割及び／又は分散することを特徴とするポリマー粒の製造方法。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリマー粒の製造方法及びポリマー造粒装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリマーからなるポリマー粒は、合成繊維やフィルムの成形原料として幅広く用いられている。そのようなポリマー粒としては、使用の目的に応じて種々の形状のものが用いられるが、同一の使用目的に供する限り、形状の揃っていることが好ましいことは周知の事実である。
溶融ポリマーを粒状化してポリマー粒を製造する場合、例えばポリエチレンテレフタレートのポリマー粒を製造する場合においては、重合槽内の溶融ポリマーをノズルからストランドとして押し出し、冷却固化した後、カッターで粒状に切断する方法が広く利用されている。
【０００３】
上記の方法において、回分式重合槽等の密閉容器内の溶融ポリマーをノズルから押し出す際には、窒素ガス等の不活性ガスを該密閉容器に圧入して加圧することにより押し出す方法が広く採用されている。この場合、押し出し終期、即ち容器内のポリマーが残り少なくなると、圧入した不活性ガスの一部がポリマーに混入するため、ノズルから押し出される時にポリマーの流れが乱れ、ストランドが変形し、そのため得られたポリマー粒が変形するという問題があった。ポリマー粒の中にそのような変形したものが存在すると、ポリマー粒の空気輸送が正常に行えないとか、ストックタンクからの排出の際、ブリッジを形成してストックタンクから排出が出来なくなるというトラブルが発生したり、さらには、ユーザーが使用する際、嵩密度が変化して安定供給が出来ない等の理由で、製品として扱えなくなる等の損害が生じる。
【０００４】
そのような問題に対応するため、従来、作業者がストランドの状態やポリマー粒の形状を常時監視し、異常が見られた場合にはポリマーの押し出しを中断したり、ポリマー粒の移送先を変更することにより変形したものを分別する等の措置を講じていた。しかしながら、このような人的作業では対応に時間がかかることや、作業員の個人差によって不良品が多量に発生したり、無人化等の省力化が進められないという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような問題に鑑み、本発明の課題は、溶融ポリマーをノズルからストランドとして押し出し、冷却固化した後カッターで粒状に切断するというポリマー粒の製造工程において、形状の安定したポリマー粒を得ることのできる製造方法並びに造粒装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、溶融ポリマーをノズルからストランドとして押し出し、冷却固化した後カッターで粒状に切断するポリマー粒の製造方法であって、ポリマーに混入している気泡をノズルの直近上流に設けた篩により分割及び／又は分散することを特徴とするポリマー粒の製造方法を要旨とするものである。本発明は、また、溶融ポリマーをノズルからストランドとして押し出す機構と、押し出されたストランドを冷却固化する機構と、冷却固化されたストランドをカッターで粒状に切断する機構とを有するポリマー造粒装置であって、ノズルの直近上流に目開き１５〜３５メッシュの金網を設けたことを特徴とするポリマー造粒装置を要旨とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、実施態様を挙げて図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明のうち回分式重合槽内の溶融ポリマーをガス圧によりノズルから押し出した後に造粒する製造方法に用いることのできる装置の機構を概略的に示す。
なお、図１において、１は重合槽、２は不活性ガス供給配管、３は重合槽内の気相部、４は溶融ポリマー、５は払い出し弁、６は気泡を分割及び／又は分割させるための篩、７はノズル、８はストランド、９はカッターを備えた造粒機、１０はポリマー粒を表わす。
【０００８】
重合槽１からの溶融ポリマーは、不活性ガス供給配管２からの不活性ガスによって加圧され、篩６を通過してノズル７からストランド８として押し出される。このとき、払い出し弁５を開閉することにより押し出し量を調節することができる。
押し出されたストランド８は、シャワー水で冷却・固化されながら造粒機９内のカッターに導かれ、切断されてポリマー粒１０となる。
造粒機９の内部には、通常は固定刃と回転刃からなるカッターが設けられており、また、切断されたポリマー粒は、好ましくはコンベヤー水により造粒機９から冷却管を通して脱水機に導かれ、さらに振動篩（上記の篩６とは異なる）を通過して製品とすることができる。
【０００９】
溶融ポリマーは高粘度であるため、押し出しの後半すなわち重合槽１からの払い出し後半においては、重合槽１の内部で中央が窪んだ状態となり、払い出し終了間際では中央の窪みが著しくなり、気相部３の不活性ガスが混入したポリマーがストランド８として押し出されることになる。
【００１０】
このとき従来の技術では、本発明におけるような篩６が設けられていないため、ポリマーに不活性ガスが気泡として混入すると、ノズル７を通過する際、流動抵抗の変化から変形したストランドとなる。このようなストランドをカッターで切断して得られるペレットは、大きな気泡が混入したり、変形した形状のものとなる。そこでこれを防ぐために、作業者がストランド８の状態を監視し、ストランド８に気泡が混入したり、ペレット１０が変形したりするのを発見次第、払い出し弁５を閉止し、造粒を中断して重合槽１内部のポリマー４の窪みが解消されるのを待ち、しかる後に造粒を再開する等の措置を講じていた。
【００１１】
本発明によれば、ノズル７の直近上流に、好ましくはノズルの裏面に接するように篩６を入れることにより、混入した気泡が篩６を通過する際に、分割されて細分化され、あるいは分散されてしまう。このため、そのような分割及び／又は分割された小さな気泡を混入したポリマーがノズル７を通過しても、流動抵抗の変化は無視できるほど小さく、ストランド８の形状に変化を生じないため、安定した形状のストランド８を継続して吐出することが可能となる。その結果、これを冷却・固化した後にカッターで切断して得られるポリマー粒１０の形状も、安定したものとなる。
なお、篩６としては、目開きが１５〜３５メッシュの金網を用いることが好ましい。１５未満のメッシュ数では、気泡を分散させる効果が低下する傾向にあるので好ましくなく、一方、３５を超えるメッシュ数では、ポリマーの通過抵抗が大きくなるので好ましくない。また、篩６をノズル７の直近上流に設置するのは、篩６とノズル７との間の間隔が長いと、せっかく分割もしくは分散した気泡が再度集合することがあり、そのようなことを防ぐためである。
【００１２】
本発明のポリマー粒の製造方法としては、上記したように、溶融ポリマーをノズルからストランドとして押し出し、冷却固化した後カッターで粒状に切断する過程において、ポリマーに混入している気泡をノズルの直近上流に設けた篩により分割及び／又は分散するという構成を有するポリマー粒の製造方法であり、その他には何ら構成を限定されるものではない。
【００１３】
また、本発明の製造方法に用いることのできる本発明の造粒装置としては、ノズルからストランドとして押し出す機構と、押し出されたストランドを冷却固化する機構と、冷却固化されたストランドをカッターで粒状に切断する機構とを有するポリマー造粒装置であって、ノズルの直近上流に目開き１５〜３５メッシュの金網が設置されたものである。その例としては、図１に示す如く装置において、篩６として目開き１５〜３５メッシュの金網を用いたものが挙げられる。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
なお、ポリマー粒の均一性としては、短径２ｍｍ、長径４ｍｍ、高さ４ｍｍの寸法を有する楕円柱形状のポリマー粒を標準とし、上記いずれかの寸法が±１５％を超えて外れた形状のもの、あるいは直径２ｍｍ以上の大きさの気泡が入ったものを異常ポリマー粒とし、ペレット１ｋｇ（約３３０００粒）中の異状ポリマー粒の個数を求めて評価した。
【００１５】
実施例１
図１に示すような装置において、造粒機９としてはリーターオートマチック社製ＵＳＧ−３００型造粒機を用い、篩６としては直径８ｍｍ、目開き１５メッシュの金網を用いて行なった。溶融粘度が２０００ポイズの溶融ポリエチレンテレフタレート１６００ｋｇの存在する重合槽１内を、窒素ガスで０．８ＭＰａに加圧し、ノズル７から５５本のストランド８として吐出し、冷却・固化した後に粒状に切断してポリマー粒を得た。
得られたポリマー粒１ｋｇ中の異常個数は、７個であった。
【００１６】
比較例１
篩６としての金網を取り去った以外は、実施例１と同様にして行なった。
得られたポリマー粒１ｋｇ中の異常個数は、１１３個であった。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、ノズル直近上流にメッシュ状金網のような篩を設けるという簡便な構成の付加により、安定した形状のストランドを継続して吐出することが可能となり、したがってこれをカッターで切断して得られるペレットの形状が顕著に安定化するという大きな効果が得られる。また、従来の装置に本発明の構成を付加するという簡単な改良により、上記のような顕著な効果を達成できる本発明の造粒装置とすることができる。このように、本発明は、簡単な構成の付加で顕著な効果が得られるものであり、発明としての価値は極めて大きいといえる。
【００１８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いることのできる装置の機構を例示する概略図である。
【符号の説明】
１．重合槽
２．不活性ガス供給配管
３．重合槽内の気相部
４．溶融ポリマー
５．払い出し弁
６．篩
７．ノズル
８．ストランド
９．造粒機
１０．ポリマー粒
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリマー粒の製造方法及びポリマー造粒装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリマーからなるポリマー粒は、合成繊維やフィルムの成形原料として幅広く用いられている。そのようなポリマー粒としては、使用の目的に応じて種々の形状のものが用いられるが、同一の使用目的に供する限り、形状の揃っていることが好ましいことは周知の事実である。
溶融ポリマーを粒状化してポリマー粒を製造する場合、例えばポリエチレンテレフタレートのポリマー粒を製造する場合においては、重合槽内の溶融ポリマーをノズルからストランドとして押し出し、冷却固化した後、カッターで粒状に切断する方法が広く利用されている。
【０００３】
上記の方法において、回分式重合槽等の密閉容器内の溶融ポリマーをノズルから押し出す際には、窒素ガス等の不活性ガスを該密閉容器に圧入して加圧することにより押し出す方法が広く採用されている。この場合、押し出し終期、即ち容器内のポリマーが残り少なくなると、圧入した不活性ガスの一部がポリマーに混入するため、ノズルから押し出される時にポリマーの流れが乱れ、ストランドが変形し、そのため得られたポリマー粒が変形するという問題があった。ポリマー粒の中にそのような変形したものが存在すると、ポリマー粒の空気輸送が正常に行えないとか、ストックタンクからの排出の際、ブリッジを形成してストックタンクから排出が出来なくなるというトラブルが発生したり、さらには、ユーザーが使用する際、嵩密度が変化して安定供給が出来ない等の理由で、製品として扱えなくなる等の損害が生じる。
【０００４】
そのような問題に対応するため、従来、作業者がストランドの状態やポリマー粒の形状を常時監視し、異常が見られた場合にはポリマーの押し出しを中断したり、ポリマー粒の移送先を変更することにより変形したものを分別する等の措置を講じていた。しかしながら、このような人的作業では対応に時間がかかることや、作業員の個人差によって不良品が多量に発生したり、無人化等の省力化が進められないという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような問題に鑑み、本発明の課題は、溶融ポリマーをノズルからストランドとして押し出し、冷却固化した後カッターで粒状に切断するというポリマー粒の製造工程において、形状の安定したポリマー粒を得ることのできる製造方法並びに造粒装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、溶融ポリマーをノズルからストランドとして押し出し、冷却固化した後カッターで粒状に切断するポリマー粒の製造方法であって、ポリマーに混入している気泡をノズルの直近上流に設けた篩により分割及び／又は分散することを特徴とするポリマー粒の製造方法を要旨とするものである。本発明は、また、溶融ポリマーをノズルからストランドとして押し出す機構と、押し出されたストランドを冷却固化する機構と、冷却固化されたストランドをカッターで粒状に切断する機構とを有するポリマー造粒装置であって、ノズルの直近上流に目開き１５〜３５メッシュの金網を設けたことを特徴とするポリマー造粒装置を要旨とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、実施態様を挙げて図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明のうち回分式重合槽内の溶融ポリマーをガス圧によりノズルから押し出した後に造粒する製造方法に用いることのできる装置の機構を概略的に示す。
なお、図１において、１は重合槽、２は不活性ガス供給配管、３は重合槽内の気相部、４は溶融ポリマー、５は払い出し弁、６は気泡を分割及び／又は分割させるための篩、７はノズル、８はストランド、９はカッターを備えた造粒機、１０はポリマー粒を表わす。
【０００８】
重合槽１からの溶融ポリマーは、不活性ガス供給配管２からの不活性ガスによって加圧され、篩６を通過してノズル７からストランド８として押し出される。このとき、払い出し弁５を開閉することにより押し出し量を調節することができる。
押し出されたストランド８は、シャワー水で冷却・固化されながら造粒機９内のカッターに導かれ、切断されてポリマー粒１０となる。
造粒機９の内部には、通常は固定刃と回転刃からなるカッターが設けられており、また、切断されたポリマー粒は、好ましくはコンベヤー水により造粒機９から冷却管を通して脱水機に導かれ、さらに振動篩（上記の篩６とは異なる）を通過して製品とすることができる。
【０００９】
溶融ポリマーは高粘度であるため、押し出しの後半すなわち重合槽１からの払い出し後半においては、重合槽１の内部で中央が窪んだ状態となり、払い出し終了間際では中央の窪みが著しくなり、気相部３の不活性ガスが混入したポリマーがストランド８として押し出されることになる。
【００１０】
このとき従来の技術では、本発明におけるような篩６が設けられていないため、ポリマーに不活性ガスが気泡として混入すると、ノズル７を通過する際、流動抵抗の変化から変形したストランドとなる。このようなストランドをカッターで切断して得られるペレットは、大きな気泡が混入したり、変形した形状のものとなる。そこでこれを防ぐために、作業者がストランド８の状態を監視し、ストランド８に気泡が混入したり、ペレット１０が変形したりするのを発見次第、払い出し弁５を閉止し、造粒を中断して重合槽１内部のポリマー４の窪みが解消されるのを待ち、しかる後に造粒を再開する等の措置を講じていた。
【００１１】
本発明によれば、ノズル７の直近上流に、好ましくはノズルの裏面に接するように篩６を入れることにより、混入した気泡が篩６を通過する際に、分割されて細分化され、あるいは分散されてしまう。このため、そのような分割及び／又は分割された小さな気泡を混入したポリマーがノズル７を通過しても、流動抵抗の変化は無視できるほど小さく、ストランド８の形状に変化を生じないため、安定した形状のストランド８を継続して吐出することが可能となる。その結果、これを冷却・固化した後にカッターで切断して得られるポリマー粒１０の形状も、安定したものとなる。
なお、篩６としては、目開きが１５〜３５メッシュの金網を用いることが好ましい。１５未満のメッシュ数では、気泡を分散させる効果が低下する傾向にあるので好ましくなく、一方、３５を超えるメッシュ数では、ポリマーの通過抵抗が大きくなるので好ましくない。また、篩６をノズル７の直近上流に設置するのは、篩６とノズル７との間の間隔が長いと、せっかく分割もしくは分散した気泡が再度集合することがあり、そのようなことを防ぐためである。
【００１２】
本発明のポリマー粒の製造方法としては、上記したように、溶融ポリマーをノズルからストランドとして押し出し、冷却固化した後カッターで粒状に切断する過程において、ポリマーに混入している気泡をノズルの直近上流に設けた篩により分割及び／又は分散するという構成を有するポリマー粒の製造方法であり、その他には何ら構成を限定されるものではない。
【００１３】
また、本発明の製造方法に用いることのできる本発明の造粒装置としては、ノズルからストランドとして押し出す機構と、押し出されたストランドを冷却固化する機構と、冷却固化されたストランドをカッターで粒状に切断する機構とを有するポリマー造粒装置であって、ノズルの直近上流に目開き１５〜３５メッシュの金網が設置されたものである。その例としては、図１に示す如く装置において、篩６として目開き１５〜３５メッシュの金網を用いたものが挙げられる。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
なお、ポリマー粒の均一性としては、短径２ｍｍ、長径４ｍｍ、高さ４ｍｍの寸法を有する楕円柱形状のポリマー粒を標準とし、上記いずれかの寸法が±１５％を超えて外れた形状のもの、あるいは直径２ｍｍ以上の大きさの気泡が入ったものを異常ポリマー粒とし、ペレット１ｋｇ（約３３０００粒）中の異状ポリマー粒の個数を求めて評価した。
【００１５】
実施例１
図１に示すような装置において、造粒機９としてはリーターオートマチック社製ＵＳＧ−３００型造粒機を用い、篩６としては直径８ｍｍ、目開き１５メッシュの金網を用いて行なった。溶融粘度が２０００ポイズの溶融ポリエチレンテレフタレート１６００ｋｇの存在する重合槽１内を、窒素ガスで０．８ＭＰａに加圧し、ノズル７から５５本のストランド８として吐出し、冷却・固化した後に粒状に切断してポリマー粒を得た。
得られたポリマー粒１ｋｇ中の異常個数は、７個であった。
【００１６】
比較例１
篩６としての金網を取り去った以外は、実施例１と同様にして行なった。
得られたポリマー粒１ｋｇ中の異常個数は、１１３個であった。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、ノズル直近上流にメッシュ状金網のような篩を設けるという簡便な構成の付加により、安定した形状のストランドを継続して吐出することが可能となり、したがってこれをカッターで切断して得られるペレットの形状が顕著に安定化するという大きな効果が得られる。また、従来の装置に本発明の構成を付加するという簡単な改良により、上記のような顕著な効果を達成できる本発明の造粒装置とすることができる。このように、本発明は、簡単な構成の付加で顕著な効果が得られるものであり、発明としての価値は極めて大きいといえる。
【００１８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いることのできる装置の機構を例示する概略図である。
【符号の説明】
１．重合槽
２．不活性ガス供給配管
３．重合槽内の気相部
４．溶融ポリマー
５．払い出し弁
６．篩
７．ノズル
８．ストランド
９．造粒機
１０．ポリマー粒
Claims (3)
- 溶融ポリマーをノズルからストランドとして押し出し、冷却固化した後カッターで粒状に切断するポリマー粒の製造方法であって、ポリマーに混入している気泡をノズルの直近上流に設けた篩により分割及び／又は分散することを特徴とするポリマー粒の製造方法。
- 篩として目開き１５〜３５メッシュの金網を用いることを特徴とする請求項１に記載のポリマー粒の製造方法。
- 溶融ポリマーをノズルからストランドとして押し出す機構と、押し出されたストランドを冷却固化する機構と、冷却固化されたストランドをカッターで粒状に切断する機構とを有するポリマー造粒装置であって、ノズルの直近上流に目開き１５〜３５メッシュの金網を設けたことを特徴とするポリマー造粒装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002242060A JP2004074748A (ja) | 2002-08-22 | 2002-08-22 | ポリマー粒の製造方法及びポリマー造粒装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002242060A JP2004074748A (ja) | 2002-08-22 | 2002-08-22 | ポリマー粒の製造方法及びポリマー造粒装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004074748A true JP2004074748A (ja) | 2004-03-11 |
Family
ID=32024357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002242060A Pending JP2004074748A (ja) | 2002-08-22 | 2002-08-22 | ポリマー粒の製造方法及びポリマー造粒装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004074748A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109531856A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-29 | 广州半边旗化工有限公司 | 一种新型改性eva热熔胶切料装置 |
-
2002
- 2002-08-22 JP JP2002242060A patent/JP2004074748A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109531856A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-29 | 广州半边旗化工有限公司 | 一种新型改性eva热熔胶切料装置 |
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