JP2013111891A

JP2013111891A - 樹脂造粒用ダイプレート

Info

Publication number: JP2013111891A
Application number: JP2011261312A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Makita; 哲生牧田
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2013-06-10

Abstract

【課題】本発明は、各ノズル穴群の押し出しノズル穴の数を従来よりも多くして大量処理に対応可とし、加熱媒体の加熱チャンネルへの通過を一度のみとすることにより各押し出しノズル穴の温度差をなくすことを目的とする。
【解決手段】本発明による樹脂造粒用ダイプレートは、各加熱チャンネル(8)間の各押し出しノズル穴(6)は、プレート本体(1)の円周方向と交差する交差方向(E)に沿って少なくとも３列配設され、前記加熱チャンネル(8)に流す加熱媒体(F)は１回のみであり、前回供給し温度が低下した加熱媒体(F)は次回には続いて供給しないようにした構成である。
【選択図】図２

Description

本発明は、樹脂造粒用ダイプレートに関し、特に、プレート本体の各ノズル穴群の押し出しノズル穴の数を多くすると共に押し出しノズル穴の温度差をなくすことにより、大きい処理量に対応すると同時にペレットの品質を保つための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種の樹脂造粒用ダイプレートとしては、例えば、特許文献１等に開示された構成を図３として挙げることができる。
すなわち、図３において、符号１で示されるものはダイプレート１Ａのプレート本体であり、このプレート本体１は９０度毎に第１〜第４領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとして４分割されていると共に、その周縁１ａには、９０度毎に、加熱媒体Ｆを出入りさせるための加熱媒体入口２及び加熱媒体出口３が設けられている。

前記プレート本体１は、前述のように、各領域Ａ〜Ｄ毎に分割されているが、全体としては環状をなす内側環状加熱通路４及び外側環状加熱通路５が設けられ、前記加熱媒体入口２及び加熱媒体出口３は前記外側環状加熱通路５に形成されている。さらに、前記各領域Ａ〜Ｄ毎の外側環状加熱通路５は、加熱媒体入口２と加熱媒体出口３との間が外側壁５Ａによって区画されている。

前記プレート本体１の各領域Ａ〜Ｄには、多数の押し出しノズル穴６を有する複数（ここでは８個）のノズル穴群７が設けられ、この各ノズル孔群７の周囲は加熱チャンネル８及び前記各環状加熱通路４，５により囲われた状態となるように構成されている。
前記各ノズル穴群７の各押し出しノズル穴６は、プレート本体１の円周方向と交差する交差方向Ｅに沿って第１列６Ａと第２列６Ｂからなる２列配設されている。

前述の従来構成において、各領域Ａ〜Ｄの各加熱媒体入口２から供給されたスチームや熱媒油等の所定温度に加熱された加熱媒体Ｆは、外側環状加熱通路５、各加熱チャンネル８、内側環状加熱通路５を経て加熱媒体出口３から図示しない加熱源装置に戻り、再び前述の所定温度に加熱されてから加熱媒体入口２に戻るように構成されている。

一般に、プラスチックペレットの造粒装置は、押出機の下流に設置され、溶融樹脂が押し出されるノズルを有するダイプレートとこのダイプレートノズルから押し出された樹脂をペレットに切断するためのカッタ刃を有するカッタ装置とで構成されるが、ダイプレート１Ａの樹脂が押し出される側の面は切断されたペレットを輸送するための循環水に晒されているため、ダイプレート１Ａの樹脂の押し出しノズル６の温度保持のために、スチームや熱媒油など加熱媒体通過用のジャケットを内蔵している。形状の均一なペレットを造粒するにはダイプレート１Ａの全ての溶融樹脂の押し出しノズル６は温度ムラなく加熱されることが望ましいため、過熱ジャケットと押し出しノズル６は一定の規則性を持って配置される。加熱ジャケットは外側環状加熱通路５及び内側環状加熱通路４、そして外側環状加熱通路５と内側環状加熱通路４をつなぐ加熱チャンネル８で構成される。樹脂の押し出しノズル穴６は加熱チャンネル間に１列または２列配置する方法が一般的である。加熱チャンネル８は円周の１／４（つまり９０度）を平行に配置する場合や、１／６（６０度）、１／８（４５度）範囲を平行にする場合などがある。

特開平１１−２７７５２８号公報

従来の樹脂造粒用ダイプレートは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、ダイプレートの押し出しノズル穴の穴数を増やすことができれば、小さなダイプレートでより大きな生産量に対応することができるので、イニシャルコストのみでなく、運転中の加熱電力などランニングコスト面でもメリットが大きいが、多くの穴数をダイプレートに配置するには穴配置面積を広くする方法と穴配置密度を大きくする方法とがある。穴配置面積を大きくする方法は穴配置面幅（穴配置円外径ー穴配置円内径）を広くする方法と、穴配置面幅を一定で穴配置外径と穴配置内径を大きくする方法がある。穴配置幅を広くする方法の場合、カッタ刃のエッジがダイプレートのカッティング面つまり穴配置面に精度よく当らなくなるという問題が起きる。この穴配置面幅の限度は処理される樹脂の「切れ味」に左右されてくるため、穴数を増やすために穴配置面幅をむやみに広くすることはできない場合が多い。また、穴配置円外径と内径を大きくする方法はダイブレートが大きくなり、ダイプレートが大きくなると造粒装置全体の大きさに影響し、コスト増加につながるため、好ましくない。
従って、本発明は、穴配置密度を大きくして、今までの穴配列方式の同じサイズ（穴配置円外径、内径、幅）のダイプレートと比較した場合に、より多くの穴数を配置することができるようにすることにある。

本発明による樹脂造粒用ダイプレートは、プレート本体に設けられ溶融樹脂を押し出すための多数の押し出しノズル穴と、前記押し出しノズル穴を加熱するための多数の加熱チャンネルと、前記各加熱チャンネルを連通するための外側環状加熱通路及び内側環状加熱通路と、を備え、前記各加熱チャンネル間の前記各押し出しノズル穴は、前記プレート本体の円周方向と交差する交差方向に沿って少なくとも３列配設され、前記加熱チャンネルに流す所定温度の加熱媒体は１回のみであり、前回供給し温度が前記所定温度より低下した加熱媒体を次回には続いて供給しないようにした構成であり、また、前記プレート本体の周縁には、前記内側環状加熱通路に連通する加熱媒体出口が、前記プレート本体の大きさに応じて任意に選択される分割数ｎ（ｎ＝４，６，８）に対して３６０／ｎ度間隔で設けられている構成であり、また、前記プレート本体の前記３６０／ｎ度の範囲内には、前記３列の押し出しノズル穴を有するノズル穴群が複数個設けられ、前記複数個のノズル穴群は、前記内側環状加熱通路に形成された内側壁及び外側環状加熱通路に形成された外側壁によって前記内側環状加熱通路及び外側環状加熱通路が二分されている構成であり、また、前記プレート本体の前記３６０／ｎ度の範囲内には、前記外側環状加熱通路に一対の加熱媒体入口が設けられている構成である。

本発明による樹脂造粒用ダイプレートは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、プレート本体に設けられ溶融樹脂を押し出すための多数の押し出しノズル穴と、前記押し出しノズル穴を加熱するための多数の加熱チャンネルと、前記各加熱チャンネルを連通するための外側環状加熱通路及び内側環状加熱通路と、を備え、
前記各加熱チャンネル間の前記各押し出しノズル穴は、前記プレート本体の円周方向と交差する交差方向に沿って少なくとも３列配設され、前記加熱チャンネルに流す所定温度の加熱媒体は１回のみであり、前回供給し温度が前記所定温度より低下した加熱媒体を次回には続いて供給しないようにしたことにより、まず、同じダイプレートサイズで同じ穴配置面積であっても、より多くのノズル穴を配置することができ、溶融樹脂の大量処理が可能となる。
また、ダイプレートに供給する所定温度の加熱媒体は、加熱チャンネル内を１回だけ通過させ、１回通過して温度が所定温度すなわち１回目に用いた温度よりも温度が低下した加熱媒体は次の循環には用いずに、再び加熱源装置に戻して所定温度に加熱してから再供給するようにしている。そのため、加熱チャンネル内を１回通過した加熱媒体自身は温度が低下するが、温度低下した加熱媒体をもう１度ノズル加熱のため加熱チャンネルを通過させると、１度目に通過した加熱チャンネル近傍と２度目に通過するノズル近傍とで温度差が生じることになるが、この加熱媒体の加熱チャンネル通過を１度のみとすることにより、前述の温度差の発生を防止することができることにより、各押し出しノズル穴から押し出しされるストランドの性状が良好で一定となり、ペレットの品質を保つことができる。
また、前記プレート本体の周縁には、前記内側環状加熱通路に連通する加熱媒体出口が、前記プレート本体の大きさに応じて任意に選択される分割数ｎ（ｎ＝４，６，８）に対して３６０／ｎ度間隔で設けられていることにより、加熱媒体の排出が容易となる。
また、前記プレート本体の前記３６０／ｎ度の範囲内には、前記３列の押し出しノズル穴を有するノズル穴群が複数個設けられ、前記複数個のノズル穴群は、前記内側環状加熱通路に形成された内側壁及び外側環状加熱通路に形成された外側壁によって前記内側環状加熱通路及び外側環状加熱通路が二分されていることにより、加熱媒体の供給が容易となる。
また、前記プレート本体の前記３６０／ｎ度の範囲内には、前記外側環状加熱通路に一対の加熱媒体入口が設けられていることにより、加熱媒体を短時間でダイプレート内へ供給することができる。

本発明による樹脂造粒用ダイプレートを示す断面図である。図１の右側面拡大図である。従来の樹脂造粒用ダイプレートを示す側面図である。

本発明は、プレート本体の各ノズル穴群の押し出しノズル穴の数を多くすると共に押し出しノズル穴の温度差をなくすことにより、大きい処理量に対応すると同時にペレットの品質を保つようにした樹脂造粒用ダイプレートを提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明による樹脂造粒用ダイプレート（分割数ｎが４の場合）の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。
図１において、符号１Ａで示されるものは、図示しない押出機に設けられたダイス、すなわち、ダイプレートであり、このダイプレート１Ａには、溶融樹脂の押し出しノズル穴６が環状に多数形成され、この多数のノズル穴６の断面における内側と外側には、内側環状加熱通路４及び外側環状加熱通路５が形成されている。

前記図１のダイプレート１Ａを右側から拡大してみると、図２に示されるように構成されている。
図２において、符号１で示されるものはダイプレート１Ａのプレート本体であり、このプレート本体１は９０度毎に第１〜第４領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとして４分割されていると共に、その周縁１ａには、９０度毎に加熱媒体Ｆを内部に供給させるための一対の加熱媒体入口２が設けられている。

前記プレート本体１は、前述のように、各領域Ａ〜Ｄ毎に分割されてはいるが、全体としては環状をなす内側環状加熱通路４及び外側環状加熱通路５が設けられ、前記加熱媒体入口２は前記外側環状加熱通路５に形成され、前記プレート本体１の第１〜第４領域Ａ〜Ｄ毎に前記内側環状加熱通路４に連通する加熱媒体出口３が形成されている。尚、前記各領域Ａ〜Ｄにおける外側環状加熱通路５における各加熱媒体入口２，２間は外側壁５Ａによって区画されている。

前記プレート本体１の各領域Ａ〜Ｄには、前記各押し出しノズル穴６が多数個の群として形成されたノズル穴群７が形成され、この各ノズル穴群７内の各押し出しノズル穴６は、プレート本体１の円周方向と交差する交差方向Ｅに沿って少なくとも第１列６Ａ、第２列６Ｂ、第３列６Ｃからなる３列（３列以上も可）が配設され、６個（従来は８個）のノズル穴群７に対して７個（従来は９個）の加熱チャンネル８が形成されている。

従って、各領域Ａ〜Ｄにおける各ノズル穴群７は、外側環状加熱通路５、各加熱チャンネル８及び内側環状加熱通路４により囲われた状態となるように構成されている。

前述の本発明構成において、各領域Ａ〜Ｄの各一対の加熱媒体入口２から供給されたスチームや熱媒油等の予め所定温度に加熱された加熱媒体Ｆは、外側環状加熱通路５、各加熱チャンネル８、内側環状加熱通路４を経て加熱媒体出口３から図示しない加熱源装置に戻り、再び前記所定温度に加熱されてから再び加熱媒体入口２に戻るように構成されている。

前述のプレート本体１における加熱媒体Ｆの流れにおいて、前述のように、前記加熱源装置により予め所定温度に加熱されている加熱媒体Ｆは加熱媒体入口２から入り、外側環状加熱通路５を通過して、各加熱チャンネル８に分配されて流入する。その後加熱チャンネル８より流出し、内側環状加熱通路４を通過し、続いて加熱媒体出口３を通過し、ダイプレート１Ａの外部へと排出される。加熱媒体Ｆは１度だけ押し出しノズル穴６の近傍を通過するので、温度の低下した加熱媒体Ｆがノズル穴６近傍を通過するつまり、同じ加熱媒体Ｆが２度ノズル穴６の近傍を通過することがないので、全ノズル穴６の温度差を低く押えることができ、詰りのない安定したストランドの押し出しを行い、品質の安定したペレット造粒ができる。
すなわち、１度加熱チャンネル８に供給して戻った加熱媒体Ｆは、所定温度から低下しているが、この温度低下した加熱媒体Ｆはそのまま再び加熱チャンネル８に戻されるのではなく、加熱源装置で再び所定温度にまで加熱した後に加熱チャンネル８に供給されるため、１回使用した加熱媒体Ｆは１回のみで次回にそのまま使用されることはなく、各押し出しノズル穴６の温度差の発生を防止できる。尚、前述の分割数ｎについてはｎ＝４の場合について述べ、他のｎ＝４以外については図示していないが、前述のように、ｎ＝６，８の場合についても実現可能である。

本発明による樹脂造粒用ダイプレートは、あらゆる押出機のペレット造粒に適用できるものである。

１プレート本体
１ａ周縁
Ａ〜Ｄ第１〜第４領域
１Ａダイプレート
Ｅ交差方向
Ｆ加熱媒体
２加熱媒体入口
３加熱媒体出口
４内側環状加熱通路
５外側環状加熱通路
５Ａ外側壁
６押し出しノズル穴
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ第１〜第３列
７ノズル穴群
８加熱チャンネル

Claims

プレート本体(1)に設けられ溶融樹脂を押し出すための多数の押し出しノズル穴(6)と、前記押し出しノズル穴(6)を加熱するための多数の加熱チャンネル(8)と、前記各加熱チャンネル(8)を連通するための外側環状加熱通路(5)及び内側環状加熱通路(4)と、を備え、
前記各加熱チャンネル(8)間の前記各押し出しノズル穴(6)は、前記プレート本体(1)の円周方向と交差する交差方向(E)に沿って少なくとも３列配設され、前記加熱チャンネル(8)に流す所定温度の加熱媒体(F)は１回のみであり、前回供給し温度が前記所定温度より低下した加熱媒体(F)を次回には続いて供給しないことを特徴とする樹脂造粒用ダイプレート。
前記プレート本体(1)の周縁(1a)には、前記内側環状加熱通路(4)に連通する加熱媒体出口(3)が、前記プレート本体(1)の大きさに応じて任意に選択される分割数ｎ（ｎ＝４，６，８）に対して３６０／ｎ度間隔で設けられていることを特徴とする請求項１記載の樹脂造粒用ダイプレート。
前記プレート本体(1)の前記３６０／ｎ度の範囲内には、前記３列の押し出しノズル穴(6)を有するノズル穴群(7)が複数個設けられ、前記複数個のノズル穴群(7)は、前記内側環状加熱通路(4)に形成された内側壁(4A)及び外側環状加熱通路に形成された外側壁(5A)によって前記内側環状加熱通路及び外側環状加熱通路が二分されていることを特徴とする請求項２記載の樹脂造粒用ダイプレート。
前記プレート本体(1)の前記３６０／ｎ度の範囲内には、前記外側環状加熱通路に一対の加熱媒体入口(2)が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の樹脂造粒用ダイプレート。