JP6002534B2

JP6002534B2 - 粉体付着装置

Info

Publication number: JP6002534B2
Application number: JP2012228231A
Authority: JP
Inventors: 有弘齋藤; 良輔高瀬
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-10-15
Also published as: JP2014079925A

Description

本発明は、樹脂ストランドの表面に粉体を付着させる装置であって、付着させる粉体の量を制御可能な装置に関する。特に、本発明の装置は、粉体容器に加える振動の強弱により容易に付着量の調整を可能とする。

一般に、熱可塑性エラストマー等を造粒して得たペレットは、ペレット同士が互着（ブロッキング）しやすい。ブロッキングした結果、大きな塊となり、成形加工機への供給がし難くなり、ペレットの供給不良を起こす問題がある。

このようなブロッキング性を改良するためには、樹脂ペレットあるいは樹脂ストランドに対して、シリカ、タルクといった無機フィラーや、ステアリン酸カルシウムなどの金属セッケン、ポリオレフィン微粒子を粉打ちすることで、ブロッキングを防止する方法がある。

粉打ちをする場合は、ペレット化する前のストランド状の樹脂表面に粉体を付着させることが多く、特許文献１では、樹脂ストランドを水冷する工程において、冷却水中にポリプロピレン微粒子の分散液を添加してストランド表面に微粒子を付着させる方法が記載されている。しかしながら、該方法では水中に微粒子を均一に分散させる必要があり、分散が困難である場合は適用できない。加えてストランドを水中に浸漬させた場合は乾燥工程が必要となることがあり、生産性が低下する可能性がある。

また、特許文献２には、ストランドの上部より粉体をまぶす方法が開示されているが、該装置を用いた場合は、作業中における粉体の飛散により粉塵爆発の危険性が高くなるため、粒径が１０μｍ以下の粉体を使用することは好ましくないとの記載があり、粒径が１０μｍ以下の微粒子を付着させる場合には不適である。

特許第４８７０２８０号公報特開２００１−１６３９６５号公報

本発明の課題は、水中を通さずに樹脂ストランド表面に対して広範囲の粒子径の粉体を制御良く付着させることを可能とする装置を提供する事である。

本発明者らは、上述の現状に鑑み鋭意検討した結果、粉体を保持する容器、該容器を１００〜６００Ｈｚの周波数で振動させるバイブレーター、及びストランド状樹脂を該容器中の該粉体中を通過せしめるロールをそれぞれ１個以上備えることを特徴とする粉体付着装置により、付着させる粉体を振動させることで、樹脂ストランドとの界面の粉体層を常に崩壊せしめ、新たな粉体を当該界面に供給することで、上記課題の解決が可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。

このような本発明の粉体付着装置は、付着させる粉体を充填した容器を振動させることで、粉体と樹脂ストランドとの界面を常に更新することができるので、高効率で粉体を付着でき、さらに、ストランド状樹脂表面に、乾燥状態であっても、安定的に一定量の粉体を制御性良く付着させることができる。

即ち、本発明は、ストランド状の樹脂の表面に粒子径５００μｍ以下の粉体を付着させる粉体付着装置であって、前記粉体を保持する容器、前記容器を１００〜６００Ｈｚの周波数で振動させるバイブレーター、及び前記ストランド状樹脂を前記容器中の前記粉体中を通過せしめるロールを、それぞれ１個以上備えることを特徴とする粉体付着装置に関する。

好ましい実施態様は、前記バイブレーターを、圧縮空気により作動するエアーバイブレーター、及び電磁バイブレーターから選ばれる１種以上とすることである。

好ましい実施態様は、前記ロールが、前記粉体容器の前後の前記粉体からの露出部に位置する１組の位置制御ロール、及び前記通過の通過部に位置する通過ロールを含み、かつ、前記容器中の前記粉体の堆積面に対する前記通過部の深さ、及び長さを調節可能となるように、これらのロールの位置が調整可能でな粉体付着装置とすることである。

好ましい実施態様は、少なくとも前記位置制御ロールを、複数の前記ストランドを同時に送るための溝を備えるガイドロールとすることである。

好ましい実施態様は、前記バイブレーターを、前記容器に接して備える粉体付着装置とすることである。

好ましい実施態様は、前記粉体を付着させる前に、前記ストランド状樹脂を乾燥させるブロアーをさらに備える粉体付着装置とすることである。

本発明の装置を用いれば、水中に均一に分散させることが困難な微粒子であっても、ストランドに付着させることができる。さらには、本発明の装置を用いれば粉塵爆発の危険性が低い為に、粒子径を問わず粉体を付着させることが可能となる。加えて、バイブレーターの周波数を調節することにより、容易に付着量を制御できるという利点を有する。

本発明の粉体付着装置の一例を示す概念図である。

（粉体付着装置）
本発明の粉体付着装置は、ストランド状の樹脂の表面に、連続的に平均粒子径５００μｍ以下の粉体を付着させるための装置であって、例えば、図１に示すような装置である。

（ストランド状の樹脂の表面）
本発明に係るストランド状の樹脂とは、押出機から吐出されて得られる、その太さが０．５〜１０ｍｍの樹脂である。

樹脂としては公知の樹脂に適用可能であり、付着させた粉体を抗ブロッキング剤として機能させる観点からは、熱可塑性樹脂が好ましい。

（粉体）
本発明の装置を用いて樹脂ストランドに付着させる粉体としては平均粒子径５００μｍ以下のものであれば特に限定されず、シリカ、タルク、カーボンブラックといった無機物や、ステアリン酸カルシウム等の金属セッケン、及びポリオレフィン微粒子等が例示でき、この内、成形品の外観を損ねないという観点から、ポリオレフィン微粒子が好ましい。付着せしめる粉体の数平均粒子径は、５００μｍ以下が適しており、好ましくは０．５〜２００μｍであり、より好ましくは１〜１００μｍであり、さらに好ましくは１〜５０μｍであり、特に好ましくは１μｍ以上、１０μｍ未満である。粒子径が５００μｍより大きい場合はストランド表面に均一に付着しないため、本発明には不適である。

（付着）
本発明の効果を十分に発揮せしめる観点からは、本発明における樹脂ストランドへの粉体の付着としては、平滑な、樹脂表面および粉体表面の物理的な付着であることが好ましい。

（容器）
粉体を保持する容器とは、付着せしめる粉体を充填する容器である。バイブレーターにより振動を加えることから、材質としてはステンレス等の金属であることが好ましい。

（バイブレーター）
バイブレーターは、容器内の粉体を崩壊させ、ストランド表面と粉体との界面を常に更新させるために容器に振動を伝える為に用いる。そのため、バイブレーターと容器は接している必要がある。バイブレーターの取付け位置に特に制約はないが、底面か側面に取り付けることが好ましい。特に好ましくは、底面に取り付けることである。バイブレーターの個数は１個以上であれば、特に限定されるものではない。バイブレーターとしては、振動を発生するものであれば特に限定されるものではないが、圧縮空気により作動するエアーバイブレーターや電磁バイブレーターが好ましい。粉体に加える振動の周波数は１００〜６００Ｈｚが適しており、好ましくは２００〜５５０Ｈｚ、特に好ましくは２５０〜５００Ｈｚである。６００Ｈｚより大きい場合は、粉体が飛散して粉塵爆発の危険性が生じ、また、１００Ｈｚ未満の場合は、ストランド表面に粉体が均一に付着しない。

（ロール）
前記容器の前後に取り付ける一組の位置制御ロールには、ストランドを１本ごとに通すための溝があることが好ましい。また、該ロールの材質に制約はないが、樹脂製および／又は金属製であることが好ましい。該ロールの取付け位置は、粉体容器の前後で、粉体から露出した位置であることが好ましい。

前記容器の前後に取り付ける通過ロールには、ストランドを１本ごとに通すための溝があることが好ましい。また、該ロールの材質に制約はないが、樹脂製および／又は金属製であることが好ましい。通過ロールは着脱可能であっても着脱不可能であっても構わないが、容器内の粉体の入替え作業時の容易さから、脱着可能であることが好ましい。通過ロールの取付け位置および取付け方法に制約はなく、樹脂ストランドを粉体の堆積面よりも深いところに通すことができれば良い。ストランドが通過する深さにより粉体の付着量が変化するため、通過ロールの高さを調節できることが好ましい。該通過ロールの個数に制限はなく、１個以上備えるものであれば特に限定されるものではない。該通過ロールの材質に制約はないが、樹脂製及び／又は金属製であることが好ましい。

（ブロアー）
ブロアーとはストランド表面に付着した水滴を除く装置であり、粉体の入った容器内に水が溜まることを防止する為、前方位置制御ロールの手前側に取り付けられることが好ましい。

樹脂ストランドに、図１に示す装置によって粉体を付着させた。尚、図１は例示のためのものであり、本願発明はこれによって制限をうけるものではない。（１）粉体容器（長さ５００ｍｍ、幅３００ｍｍ、深さ１３０ｍｍ、肉厚１．１ｍｍ、材質ＳＵＳ３０４）に、粉体（Ｃｅｒｉｄｕｓｔ６０５０、数平均粒子径９．５μｍ、メタロセン系ポリプロピレン、クラリアントジャパン製）を充填し、平均直径３ｍｍの太さのＰＰ樹脂ストランド（Ｅ１１１ｇ、ホモポリプロピレン、プライムポリマー製）９本を同時に、（２）前方位置制御ロールであってストランド毎に離間して導入するための溝を有するガイドロールの上面、（５）通過ロールであって表面が平滑なロールの下面、（３）後方位置制御ロールであってストランド毎に離間して導出するための溝を有するガイドロールの上面の順に通して２０メートル毎分の速度で引き取った。なお、各ストランドは、前記粉体中を深さ２０ｍｍで通過するように各ロールを調整した。さらに、以下の実施例においては（４）エアーバイブレーター（ＢＨ−１０Ａ、エクセン株式会社製）を所定の条件で振動させた。

このようにして粉体付着前の総重量４００ｇのストランドを、１０分間引き取った後、粉体が付着したストランドの総重量を測定することで、付着した粉体の量に相当する総重量の増分を測定した。

（実施例１）
上記の装置を用いて、エアーバイブレーターの空気圧を０．２ＭＰａ（振動数２９５Ｈｚ）として粉体を付着させた。付着量は４０ｇであった。

（実施例２）
上記の装置を用いて、エアーバイブレーターの空気圧を０．４ＭＰａ（振動数３５０Ｈｚ）として粉体を付着させた。付着量は６０ｇであった。

（実施例３）
上記の装置を用いて、エアーバイブレーターの空気圧を０．６ＭＰａ（振動数４６０Ｈｚ）として粉体を付着させた。付着量は９０ｇであった。

（比較例１）
上記の装置を用いて、振動を与えずに粉体を付着させた。付着量は５ｇであった。

実施例１〜３を比較することにより、本発明にて振動の周波数により粉体の付着量を制御性良く変えられることがわかる。また、実施例１と比較例１とを比較することにより、粉体容器を振動させることで、粉体を効率よく付着させることができることがわかる。

１．粉体容器
２．前方位置制御ロール
３．後方位置制御ロール
４．エアーバイブレーター
５．通過ロール

Claims

ストランド状の樹脂の表面に粒子径５００μｍ以下の粉体を付着させる粉体付着装置であって、
該粉体を保持する容器、該容器を１００〜６００Ｈｚの周波数で振動させるバイブレーター、及び該ストランド状樹脂を該容器中の該粉体中を通過せしめるロールを、それぞれ１個以上備え、
前記バイブレーターは、前記容器に接している
ことを特徴とする粉体付着装置。
前記バイブレーターが、圧縮空気により作動するエアーバイブレーター、及び電磁バイブレーターから選ばれる１種以上であることを特徴とする、請求項１に記載の粉体付着装置。
前記ロールが、前記粉体容器の前後の前記粉体からの露出部に位置する１組の位置制御ロール、及び前記通過の通過部に位置する通過ロールを含み、かつ
前記容器中の前記粉体の堆積面に対する該通過部の深さ、及び長さを調節可能となるように、これらのロールの位置が調整可能である請求項１又は２に記載の粉体付着装置。
少なくとも前記位置制御ロールが、複数の前記ストランドを同時に送るための溝を備えるガイドロールである請求項１〜３のいずれかに記載の粉体付着装置。
前記粉体を付着させる前に、前記ストランド状樹脂を乾燥させるブロアーをさらに備える請求項１〜４のいずれかに記載の粉体付着装置。