JP2539342B2 - 結晶化可能な熱可塑性物質の同時乾燥および結晶化のためのプロセス - Google Patents

結晶化可能な熱可塑性物質の同時乾燥および結晶化のためのプロセス

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ポリエチレンテレフタレート（別名ポリ
テレフタル酸エチレン）のような細条体の結晶化可能な
熱可塑性物質の同時乾燥および結晶化のためのプロセス
であって、ダイを通過する細条体を冷却し乾燥するため
の、ダイの下にその取入口を備えた排出シュートを有す
る機構と、急冷部に冷却液の流れを生じさせるための機
構であって、その後に、冷却液の自由な通過のために排
出シュートに開口部が設けられる水分除去部を有し、ガ
スの通過のために排出シュートにわずかに間隔をあけた
ノズルが設けられる乾燥部が接続され、さらに乾燥部に
続く粒状化装置を有する機構を用いてプラスチックが溶
融物から細条体として押出され、水中での急冷によって
表面が凝固し、ガスを用いる処理によって結晶化され乾
燥されるプロセスに関する。
溶融ポリエステル細条体がまず水中で急冷され、その
後粒状化されて、最終的に容器内で130℃より高い温度
で２分ないし30分の間加熱されて粒状のまま結晶化され
る、そのようなプロセスは、ドイツ特許公開公報 19
05 677から公知である。このプロセスのさらなる発展
はドイツ特許公開公報 21 40 265からさらに公知で
ある。そのプロセスにおいては、まずリボン状のプラス
チックが水槽にて急冷され、その後、吹込まれる熱いガ
スによって内部が加熱されるハウジングを通って運ばれ
る。熱いガスを用いる処理は110ないし250℃のガスの温
度で２分ないし３分の間持続する。
この発明は、プロセス時間を短縮するために、ダイを
通過する結晶化可能な熱可塑性物質の細条体の冷却およ
び乾燥のための周知かつ実証された機構における乾燥お
よび結晶化のプロセスのステップを設計するという目的
に基づくものである。ドイツ特許 39 00 250 C2か
ら公知である、特定的にはこの特許の図２において示さ
れるような装置を用いることが意図されるものである。
この特許では、少なくとも100℃の細条体の表面温度
を生ずるように急冷部において1.5秒を超えないプロセ
ス時間を与え、その表面温度が冷却部の端部で一般的に
維持されるように水分除去部で約0.1秒を超えないプロ
セス時間を与え乾燥部で結晶化のために約20秒を超えな
いプロセス時間を与えるよう、排出シュートに沿って流
れる細条体の流速を考慮しながら、急冷部と水分除去部
と乾燥部との長さを選択することでこの目的が達成され
ている。
この目的のために長さが適当に調整されなければなら
ない、公知の機構を用いて実行されるプロセスは、公知
のプロセスと比較した場合、細条体が冷却後少なくとも
100℃の温度に保たれる結晶化のための時間が大きく短
縮可能であるという驚くべき結果をもたらす。特定的に
は、結晶化時間は、乾燥部における約20秒を超えない処
理時間に短縮することができる。このような驚くべき結
果が現われるのは、実質上乾燥部の全長にわたって細条
体がその表面温度つまり少なくとも100℃に維持され得
るよう細条体の上を温度が制御された空気が流れるため
である。その結果、結晶化を妨げ得る、表面の水分が全
く残らない。公知の装置においては、結晶化が起こる領
域の前に細条体または粒状体の集中的な水分除去が全く
ないので、かなりの量の表面水分が存在する。結晶化領
域ではまず水分を蒸発させなければならず、そのことに
よって材料から多くの熱が奪われて結晶化プロセスは実
質的に遅くなる。この熱の損失は関係する領域に熱を加
えることによって補償されなければならない。この発明
においては、細条体が実質的に水を含まない状態で乾燥
部に到着することが水分除去部によって保証されるた
め、この発明に従うプロセスにおいてはそのようなこと
は起こらない。細条体が乾燥部に到着したときに依然と
してその表面に水分が存在する場合でも、水分は最初の
ところで完全に取除かれて、残留水分の有害な影響が実
質上全くない状態で乾燥部は結晶化の動作を行なえる。
この発明のプロセスは既に実証されている比較的単純な
設計の装置において操作可能であるという点でさらに利
点がある。このことは装置費用を実質的に削減する。
細条体が冷却液を通過後乾燥させるために空気の流れ
にさらされる場合は、水分除去部に水分除去は特に強力
なものとなる。
乾燥部に接続される粒状化装置において細条体を粒状
体に切ることは便利である。加工時には乾燥している粒
状体は、残留水分の蒸発によって生ずるいかなる問題も
なく、乾燥部付近でより長期間細条体の表面温度に維持
され得る。こうして、結晶化プロセスは経済的に継続可
能である。
図を用いて、この発明の１つの実施例を示す。
図はこの発明のプロセスを実行するよう適合される機
構を示す。機構は上に水管寄せ（water header）２を取
付けたスタンド１を有する。冷却水として作用する水は
公知の態様で水管寄せに与えられる。冷却液はスロット
３から排出テーブル４に流れ出て、その上をシート状の
水となって右方向に流れ、排出テーブル４に落下する結
晶化可能な熱可塑性物質の細条体26を運ぶ。排出テーブ
ルの上には、そのうちの１つのダイ６が図示されるダイ
５のアセンブリがある。溶融熱可塑性物質は公知の態様
でダイのアセンブリ５に与えられて、ダイ６を通って押
出される。このようなダイのアセンブリの設計は公知で
ある。この設計に対応して、いくつかのダイ６が図示さ
れるアセンブリにおいて近接して配列される。
ダイ６を通過する細条体はまず排出テーブル４に落下
し、排出テーブル４の上をシート状になって流れる水と
ともに運ばれて排出テーブルの端部７を通過して、細条
体が上を平行に滑る排出シュート８に至る。排出シュー
ト８はハウジング９に取付けられ、その左側はスタンド
１上でアーム10によって支持される。ハウジング９には
６つの冷却水スプレーノズル11がある。必要な場合に
は、それらは排出シュート８に冷却剤、つまり特定的に
は水をさらにスプレーし、そうしてプラスチック細条体
に働く冷却作用を増大させる。排出シュート８は、その
下方端12で、プラスチック細条体26を滑らせてそこを通
過させ、２つの送りロール14および15ならびに切断ロー
ル16を有する粒状化装置13に運ぶ。切断ロール16は、送
りテーブルとしてさらに作用するカウンタナイフ17に抗
して作用する。粒状化装置のこの設計はそれ自体は公知
である。粒状化装置13は基部18に取付けられる。
上を冷却剤が流れる上述の排出シュート８の部分は急
冷部Ａを形成し、それに水分除去部Ｅが取付けられる。
水分除去部Ｅは排水管21を含み、そこに排出シュート８
の溝20を通って急冷部Ａからくる水が直接流れ込む。水
分除去部Ｅは溝20に続く空気シャフト24をさらに含む。
空気は排出シュート８に沿って滑る細条体26と空気シャ
フトとを通って矢印の方向に吸出される。空気が流れる
ようにするために、この部分では排出シュート８はスク
リーン23を備えて設計される。こうして、細条体26は実
質的に完全に水分を含まない状態で水分除去部Ｅを通過
する。
乾燥部Ｔは水分除去部Ｅに接続される。この領域では
排出シュート８は、矢印31によってここで示されるガス
の流れ、特定的には空気の流れのための、わずかに間隔
をあけて設けられた流入ノズル30を有する。ガスの流れ
はシャフト32を通過して強制換気（plenum）部33へと向
けられる。強制換気部は排出シュートの乾燥部部分の下
を延び、かつ流入ノズル30を有する。ガスは乾燥部に導
かれたプラスチック細条体26の周囲を流れて、プラスチ
ック細条体26の運動が大部分摩擦を伴わないように排出
シュートの床部から細条体を浮揚させる。流入ノズル30
はこの目的のために十分な密度で設けられる。
流入ノズル30は、図に鋸の歯のように示されるよう
に、斜め上方に走る溝付きのまたは穿孔されたノズルに
よって形成される。このような溝付きノズルは公知であ
る。排出シュートの基部を通って垂直に走る流入ノズル
を使用することも可能であるが、それらによって導かれ
るような空気の流れはプラスチック細条体26の運動を促
進する傾向はないことに注目されたい。そのような運動
のさらなる促進は、ガスの流れ、特定的には空気の流れ
を斜め下方に向け下方へ移動するプラスチック細条体に
向けるよう、流入ノズル30の上に送りノズル22を置くこ
とによって達成可能である。
水分除去部Ｅが先行する設計のため、実質的には冷却
水を完全に除いた、表面が冷却されたプラスチック細条
体26を乾燥部Ｔは受取る。プラスチック細条体26に依然
として付着しているいかなる少量の残留水分も乾燥部Ｔ
の始めの部分で流入ノズル30の空気の流れによって直ち
に乾燥されるので、乾燥したプラスチック細条体が実質
的に乾燥部の全長を通過する。こうして、シャフト32を
通して供給される空気の温度の適切な調整により、乾燥
部の全長にわたって、細条体の表面温度は一定に保たれ
得る。温度は、この領域で結晶化が生ずるのに必要なレ
ベルに保たれる。この目的のために、プロセス中のプラ
スチックに必要な温度に依って、もし必要であれば加熱
器または冷却器を空気シャフト32に設けてもよい。こう
して、プラスチック細条体26に表面水分がない領域およ
び期間にプラスチック細条体26の結晶化ご起こり得るの
で、結晶化プロセスは損なわれるはずはなく、特にプラ
スチック細条体表面上の残留水分の任意の蒸発プロセス
によって遅れることもあり得ない。
乾燥部Ｔに、乾燥した細条体を導くことができ十分な
結晶化が起こる、十分な長さの領域を依然として残すた
めに、細条体26に付着する残留水分が乾燥部Ｔの始めの
部分で完全に取除かれ得るよう十分な水分がそれによっ
て除去され得るならば、水分除去部Ｅには配水管21のみ
設けるだけでもよいことに注目しなければならない。
粒状化装置13によって加工された粒状体はシュート27
を通過して容器25に取入れられ、そこでもし必要なら
ば、加熱された空気を吹込むことにより粒状体を乾燥部
Ｔでの細条体の表面温度に対応する温度に保ち、粒状体
における結晶化プロセスを継続可能にする。このように
して、プラスチックが適当に結晶化されたプラスチック
細条体または粒状体が加工される。このことは粒状体を
さらにプロセスすることにとって重要である。というの
も、粒状体は非晶質状態においてよりも結晶状態におい
ての方が非常に流れやすい（pourable）からである。非
晶質状態においては、粒状体は凝集する傾向がある。既
に示したように、プラスチック材料が、少なくとも一
部、ポリエチレンテレフタレート（PET）の例では20
％、結晶化されるよう処理することによってこの影響は
回避可能である。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ダイを通過する細条体を冷却し乾燥するた
    めの、ダイの下にその取入口を備えた排出シート（８）
    を有する機構と、急冷部（Ａ）で排出シート（８）内に
    冷却液の流れを生じさせるための機構であって、その後
    に、冷却液の自由な通過のために排出シート（８）に開
    口部（20）が設けられる水分除去部（Ｅ）を有し、ガス
    の通過のために排出シュート（８）にわずかに間隔をあ
    けたノズル（30）が設けられる乾燥部（Ｔ）が接続さ
    れ、さらに乾燥部（Ｔ）に続く粒状化装置（13）を有す
    る機構とを用いて、プラスチックが溶融物から細条体と
    して押出され、水中での急冷によって表面が凝固し、ガ
    スを用いる処理によって結晶化され乾燥される、結晶化
    可能な熱可塑性物質の同時乾燥および結晶化のためのプ
    ロセスであって、 少なくとも100℃の細条体（26）の表面温度を達成する
    ように、急冷部（Ａ）において約1.5秒を超えないプロ
    セス時間を与え、急冷部（Ａ）の端部での表面温度が概
    ね維持されるように、水分除去部（Ｅ）において約0.1
    秒を超えない処理時間を与え、かつ乾燥部（Ｔ）におい
    て約20秒を超えないプロセス時間を与えるように、排出
    シート（８）を通過する細条体（26）の速度を考慮しな
    がら、急冷部（Ａ）と水分除去部（Ｅ）と乾燥部（Ｔ）
    との長さが選択されることを特徴とするプロセス。
  2. 【請求項２】水分除去部（Ｅ）において冷却液が排出さ
    れた後で細条体（26）はそれらを乾燥させる空気の流れ
    にさらされることを特徴とする、請求項１に記載のプロ
    セス。
  3. 【請求項３】細条体（26）は乾燥部（Ｔ）に結合する粒
    状化装置（13）において粒状体に切られることを特徴と
    する、請求項１または請求項２に記載のプロセス。
  4. 【請求項４】粒状体の表面温度は本質的に乾燥部（Ｔ）
    の領域での細条体（26）の表面温度に維持されることを
    特徴とする、請求項３に記載のプロセス。
JP6523800A 1993-04-29 1994-03-30 結晶化可能な熱可塑性物質の同時乾燥および結晶化のためのプロセス Expired - Lifetime JP2539342B2 (ja)

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