JP3386390B2 - 射出成形における粒状成形材料の乾燥方法及び乾燥装置 - Google Patents

射出成形における粒状成形材料の乾燥方法及び乾燥装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、プラスチックの
成形に際して予備乾燥として行われる粒状成形材料の乾
燥方法に関するものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】射出成形における粒状
成形材料の殆どはペレットで、乾燥は乾燥装置内に充填
された大量のペレットに熱風を吹き込んで行っている。
このペレット相互の間に生じた隙間を熱風が辿りなが
ら、ペレツト表面に接して加熱乾燥してゆくことから、
ペレット相互の重なり部分は加熱されないことになり、
このためペレツト1粒あたりの熱風との接触面積は以外
に狭く、攪拌などで重なり部分を少なくし、できるだけ
接触面積を広げて乾燥効率を上げるようにしている。
【0003】またプラスチックは熱伝導率が悪い物質で
あることから、ペレット相互の熱伝導により材料全体を
加熱することも難しく、攪拌によっても熱風による乾燥
効率の向上には限界があつて、長時間の乾燥時間が必要
となる。
【0004】この発明は上記従来の課題を解決するため
に考えられたものであつて、その目的は、加熱された金
属板を粒状成形材料の熱媒体とし、その金属板との接触
による伝熱をもって、一定量の粒状成形材料を個々に加
熱することにより、乾燥時間の短縮を図ることができる
新たな射出成形における粒状成形材料の乾燥方法と装置
とを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的によるこの発明
の乾燥方法は、一対の金属板間に粒状成形材料の流入を
1粒づつ整列状態に受け入れる乾燥間隙を形成し、その
乾燥間隙の片側の金属板を加熱側として一定量の粒状成
形材料を乾燥間隙に蓄え、その乾燥間隙を減圧又は不活
性ガスを充填した状態で少なくとも加熱側の金属板に接
した各粒状成形材料を伝熱により直接に加熱乾燥してな
るというものである。
【0006】上記金属板としては、ステンレス鋼、アル
ミニウム又はその合金、銅などの金属を採用し得るが、
耐腐食性、平滑性などから加熱側の金属板としてはステ
ンレス鋼が好ましい。また他の金属板でもテフロンによ
る表面処理により耐腐食性及び平滑性を付与したもので
あればよい。
【0007】またこの発明の乾燥装置は、金属板による
内外二重の筒体により形成した縦長の乾燥筒体と、内外
筒体間に形成された粒状成形材料の流入を1粒づつ整列
状態に受け入れる乾燥間隙と、外筒体の外周囲に全面的
に設けられたバンドヒータと、外筒体の上部に延長形成
され、かつ内部に円錐形の分配器を内筒体の上端に位置
させて備えた計量部と、外筒体の下端に接続した送出部
と、計量部及び送出部とに設けたシャッター装置と、外
筒体の側部に設けた減圧パイプ又は不活性ガスの注入パ
イプとからなる、というものである。
【0008】
【発明の実施の形態】図は、この発明の乾燥装置の1実
施形態を示すもので、1は内外二重の筒体2,3により
形成した縦長の乾燥筒体で、外筒体2はステンレス鋼板
により、また内筒体3は真鍮板によりそれぞれ形成して
ある。
【0009】この内外二重の筒体2,3には、ペレツト
の粒状成形材料4,4(以下ペレットと称する)を1粒
づつ縦に整列状態にて受け入れる横幅の乾燥間隙5が形
成してあり、また外筒体2の外周囲にはバンドヒータ
6,6が全面的に設けられて、外筒体2が熱媒体として
乾燥間隙5のペレットを伝熱により加熱することができ
るようにしてある。
【0010】7は容積が定められた計量部で、上記外筒
体2を上方に長く延長して形成され、その上端に供給口
8が突設してある。また計量部7の内部には上記内筒体
3の上端を閉鎖するように位置する円錐形の分配器9が
設けてあり、この分配器9により計量部内のペレット
4,4が自重により周辺に押し分けられて上記乾燥間隙
5へと1粒づつ流下してゆくようになる。なお、バイブ
レーターを計量部に取付けて、ペレット4,4を強制的
に乾燥間隙5に送り入れてもよく、この場合にはペレツ
ト4,4の移動が更に円滑となる。
【0011】10は乾燥後のペレツト4,4の送出部
で、その下端には送出口11が突設してある。この送出
部10と上記計量部7とには同一構造のシャッター装置
12,が設けてある。このシャッター装置12は、エア
シリンダ13のピストンロッド14の先端にシャッター
プレート15を備え、そのシャッタープレート15を上
乾燥間隙5と分配器9及び送出部10との境にそれぞれ
進退自在に設けたものからなる。
【0012】16は上記外筒体2の側部に設けた減圧パ
イプ又は不活性ガスの注入パイプで、図では省略したが
通常の真空ポンプ又はガスボンベに接続され、減圧パイ
プの場合には、加熱により上記ペレット4,4から生じ
た水蒸気やガスなどを乾燥間隙5から速やかに除去し
て、狭い乾燥間隙5がそれらのガスにより飽和状態とな
って、乾燥効率が低下することを防止する。
【0013】また注入パイプの場合には、ガスボンベか
ら窒素ガスなどを乾燥間隙5に注入充填することがで
き、これによりペレット4,4を窒素ガス雰囲気にて加
熱し、加熱時の酸化により表面が黄変し易い材料樹脂で
も、変色を防止して高温により短時間で乾燥が行えるよ
うになる。
【0014】上記構成の乾燥装置は、図3に示すよう
に、材料容器21からの給送パイプ22を計量部7の供
給口8に接続し、また送出部10の送出口11に成形機
23のホッパー24とにわたる給配パイプ25を接続し
て配置され、これにより材料容器21からのペレット
4,4は、乾燥装置により乾燥されてからホッパー24
に一定量づつエアにより送り込まれるようになる。
【0015】上記乾燥装置では、外筒体2が上記バンド
ヒーター6,6により常時加熱されているので、下部の
シャッタープレート15により送出部10を閉鎖した状
態にて、上部のシャッタープレート15を開くと、計量
部7のペレット4,4が自重により乾燥間隙5へと1粒
づつ整列状態にて流入するとともに、それぞれが加熱さ
れている外筒体2に接し、外筒体2側からの伝熱により
ペレツト4,4が直ちに加熱されてゆく。乾燥における
熱媒体としての外筒体2との接触面積は、熱風乾燥によ
る場合よりも広面積となり、また非接触部分であっても
外筒体2に臨む面は輻射熱により加熱されるようにな
る。
【0016】次に計量されたペレツト4,4の全量が乾
燥間隙5に収納されたのちに、上部のシャッタープレー
ト15を閉じると、乾燥時間の計時が開始され、また乾
燥間隙5が減圧されて設定時間の加熱が行われる。一
方、計量部7では上部のシャッタープレート15の閉鎖
により新たに供給されたペレツト4,4の計量が行われ
て次回の乾燥のために溜め置かれる。
【0017】乾燥時間はタイマーをもって設定するのが
好ましく、タイマーアップにより下部のシャッタープレ
ート15が開放されて、乾燥されたペレット4,4は自
重により送出部10に流れ落ち、さらに給配パイプ25
を通って上記ホッパー24へと送り出される。
【0018】このペレット4,4の乾燥は外筒体2のス
テンレス鋼板の加熱が直接に伝わって行われることか
ら、熱風乾燥による間接的な乾燥よりも加熱効率が高
く、輻射熱による加熱もあり得ることから乾燥時間が短
時間で済むようになる。また接触による直接加熱では熱
風による間接加熱に比べて乾燥温度が高くなり易く、ペ
レツト4,4の酸化が懸念されるが、タイマーによる加
熱時間の設定によれば、その時間を確実に管理すること
ができるので、過熱による酸化又は分解を防止すること
ができ、場合によっては外筒体2の加熱をこれまで以上
の高温に設定して乾燥時間を短縮することも可能であ
る。
【0019】また金属板の加熱媒体との接触による伝熱
による乾燥であることから減圧又は不活性ガスの充填な
どを併用して乾燥を行うことができ、減圧にあっては乾
燥間隙5に生じた水蒸気やガスの充満による効率低下が
除かれるので、制限された間隙における乾燥でも短時間
で所望する乾燥効率が得られるようになる。また不活性
ガスの充填では材料樹脂の黄変が防止される。乾燥も成
形時に必要とする量の成形材料を乾燥させてホッパーに
給送することになるので無駄も省くことができる。
【0020】乾燥装置としても、従来の熱風乾燥装置と
比べて特に構造が複雑となるようなこともなく、金属板
による所要長さの筒体を内外二重となしてその間に乾燥
間隙を形成し、上下部に計量部と送出部とを延設して、
外筒体の外周囲にバンドヒーターを設けるだけでよいか
ら極めて簡便であり、材料タンクとホッパーとの間に配
設することにも容易に行い得る。
【0021】以下はこの発明による加熱乾燥と従来の熱
風乾燥との乾燥時間を比較したものである。なお材料樹
脂はポリカーボネート(PC)とポリブチレンテレフタ
レート(PBT)の2種である。 この発明の加熱乾燥(減圧下) PC 設定温度180℃, 時間 30分, 含水率 0.016%, PBT 設定時間210℃, 時間 20分, 含水率 0.018%, 従来の熱風乾燥 PC 設定温度120℃, 時間 4時間, 含水率 0.015%, PBT 設定時間120℃ 時間 4時間, 含水率 0.022%, 上記比較から明らかなように、この発明による加熱乾燥
では、熱風乾燥に比べて乾燥時間が約1/8で済む。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係わる粒状成形材料の乾燥装置の
略示縦断面図である。
【図2】 同上のA−A線断面図である。
【図3】 乾燥機の配置説明図である。
【符号の説明】
1 乾燥筒体 2 外筒体 3 内筒体 4 粒状成形材料(ペレット) 5 乾燥間隙 6 バンドヒーター 7 計量部 9 分配器 10 送出部 12 シャッター装置 13 エアシリンダ 14 ピストンロッド 15 シャッタープレート 16 減圧パイプ又は不活性ガスの注入パイプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−131729(JP,A) 特開 平3−109949(JP,A) 特開 平8−336834(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/18 B29B 13/06

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の金属板間に粒状成形材料の流入を
    1粒づつ整列状態に受け入れる乾燥間隙を形成し、その
    乾燥間隙の片側の金属板を加熱側として一定量の粒状成
    形材料を乾燥間隙に蓄え、その乾燥間隙を減圧した状態
    で少なくとも加熱側の金属板に接した各粒状成形材料を
    伝熱により直接に加熱乾燥してなることを特徴とする射
    出成形における粒状成形材料の乾燥方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の乾燥方法において、上記
    加熱乾燥は乾燥間隙に不活性ガスを充填して行うことを
    特徴とする射出成形における粒状成形材料の乾燥方法。
  3. 【請求項3】 金属板による内外二重の筒体により形成
    した縦長の乾燥筒体と、内外筒体間に形成された粒状成
    形材料の流入を1粒づつ整列状態に受け入れる乾燥間隙
    と、外筒体の外周囲に全面的に設けられたバンドヒータ
    と、外筒体の上部に延長形成され、かつ内部に円錐形の
    分配器を内筒体の上端に位置させて備えた計量部と、外
    筒体の下端に接続した送出部と、計量部及び送出部とに
    設けたシャッター装置と、外筒体の側部に設けた減圧パ
    イプ又は不活性ガスの注入パイプとからなることを特徴
    とする射出成形における粒状成形材料の乾燥装置。
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