JP6777931B2

JP6777931B2 - 可塑剤抽出装置

Info

Publication number: JP6777931B2
Application number: JP2016203926A
Authority: JP
Inventors: 禎造西
Original assignee: NISHI INDUSTRY CO., LTD.
Current assignee: NISHI INDUSTRY CO., LTD.
Priority date: 2016-10-17
Filing date: 2016-10-17
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2036-10-17
Also published as: JP2018065895A

Description

本発明は、セパレータなどの多孔質フィルムを製造するときにフィルムから可塑剤を抽出するための抽出装置に関し、特に、フィルムから効率的に可塑剤を抽出できるようにした可塑剤抽出装置に関する。

セパレータなどの多孔質フィルムは、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂と可塑剤を含有する組成物を溶融混練し、ダイから押し出して膜状に成形されたフィルムを乾燥・延伸させた後、溶剤の充填された抽出槽に浸漬されることにより、可塑剤が抽出・除去されて、多数の微孔が形成される。

使用される可塑剤は、流動パラフィンやパラフィンワックス等の炭化水素類、フタル酸ジオクチルやフタル酸ジブチル等のエステル類、オレイルアルコールやステアリルアルコール等の高級アルコールなどがあり、この抽出手法としては、抽出槽の内部を多段分割することにより濃度差がついた各槽に順次フィルムを連続的に送り込む多段法や、フィルムの走行方向に対し逆方向から抽出溶剤を供給して濃度勾配をつけるという向流法を用いたものが一般的に知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０００−０１７１００号公報

このような一般に知られている抽出手法を用いることにより、効率よく多孔質フィルムが製造されるものの、フィルムを溶剤中に十分な時間をかけて浸漬する必要があり、タクトタイムの短縮が課題となっていた。

本願発明者らは、鋭意研究の結果、抽出槽内の溶剤を撹拌しながら、フィルムに直接溶剤を吹き付けることにより、可塑剤の抽出効率を向上させつつ、タクトタイムの短縮を実現させる本発明に想到するに至ったものである。

すなわち、本発明は、上述したような現状の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、抽出槽内の溶剤を撹拌しながら、フィルムに直接溶剤を吹き付けることにより、可塑剤の抽出効率を向上させつつ、タクトタイムの短縮を可能にした可塑剤抽出装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の可塑剤抽出装置は、溶剤を貯留可能な槽と、前記槽内において所定のフィルムを溶剤に浸漬させながら連続的に走行させるフィルム走行手段と、を備える可塑剤抽出装置において、槽内の溶剤を槽外に送り出すとともに再び槽内に戻して、槽内の溶剤を循環させる循環手段と、前記循環手段により溶剤を再び槽内に戻すときに、その溶剤を、前記槽内において浸漬され、かつ、走行中のフィルムに向けて噴出する噴出手段と、を備える構成としてある。

本発明の可塑剤抽出装置によれば、可塑剤の抽出効率を向上させつつ、タクトタイムの短縮を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る可塑剤抽出装置の概要を模式的に示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る可塑剤抽出装置における噴出手段の配置を示す図であり、図１中のＡ方向から見た図である。本発明の一実施形態に係る噴出手段の外観を示す斜視図である。

以下、本発明に係る可塑剤抽出装置の好ましい実施形態について、図１〜３を参照して説明する。

本実施形態に係る可塑剤抽出装置１は、セパレータなどの多孔質フィルムの製造に用いられる装置である。
一般的に、多孔質フィルムは、大きくは分けて以下の（１）〜（４）の工程で製造される。
例えば、（１）ポリオレフィン系の樹脂と可塑剤を含有する組成物を溶融混練し、ダイから押し出して膜状フィルムを成形する工程、（２）押出成形後のフィルムを少なくとも１軸方向に延伸する工程、（３）延伸後のフィルムから可塑剤を溶剤で抽出することによって除去する工程、（４）抽出後のフィルムを乾燥させる工程がある。
本実施形態の可塑剤抽出装置１は、（３）の工程において用いられる装置である。

可塑剤抽出装置１は、図１に示すように、塩化メチレンなどの溶剤が貯留される槽１０（１０ａ〜１０ｃ）と、フィルムＦを槽内において溶剤に浸漬させながら連続的に走行させる複数のロール１１（フィルム走行手段）と、を備えている。
槽１０は、槽１０ａから槽１０ｃに向かって溶剤が順次流入する多段槽から構成されている。本実施形態では、３槽の構成からなるが、１槽、２槽又は４槽以上でよい。
なお、図１に示す各槽は、槽の上部に位置する走行中のフィルムＦが浸漬されるまで溶剤で満たされているものとする。
また、フィルムＦの走行方向に対し逆方向となる上流槽側から溶剤を供給して濃度勾配をつけるという向流法を採用可能に構成されている。
さらに、可塑剤抽出装置１は、各槽１０ごとに、以下のような特徴的な構成を有している。

具体的には、可塑剤抽出装置１は、ノズル１２、ポンプ１３、フィルタ１４と、熱交換器１５（１５ａ，１５ｂ）、及び温度センサ１６を槽１０ごとに備えている。
ポンプ１３は、槽内の溶剤を槽外に送り出すとともに再び槽内に戻して、槽内の溶剤を循環させる循環手段として機能する。
フィルタ１４は、循環溶剤から不純物（例えば、ロール１１の可動により発生する金属くずなど）を濾し取るろ過手段として機能する。
熱交換器１５（１５ａ，１５ｂ）は、槽内の溶剤を適度な温度に保つ温度保持手段として機能する。
熱交換器１５ａは、循環溶剤と冷水との熱交換を行い、熱交換器１５ｂは、循環溶剤と温水との熱交換を行う。
温度センサ１６は、熱交換器１５ｂから流出した循環溶剤の温度を計測する。
この温度は、熱交換器１５に流入する冷水や温水の流量や温度調整のためにフィードバックされ、これにより、槽内の溶剤の温度が溶剤の沸点未満の範囲内に保持される。

ノズル１２は、噴出手段の一例であり、ポンプ１３により溶剤を再び槽内に戻すときに、槽内において浸漬された走行中のフィルムＦに向けて溶剤を噴出する。このようなノズル１２の詳細な構成について以下に説明する。

ノズル１２は、図２，３に示すように、ノズル本体１２０、噴出口１２１、取込口１２２、螺着部１２３を備えている。
噴出口１２１はポンプ１３に接続される流路Ｌの最下流側に位置し、溶剤に浸漬され、かつ、走行中のフィルムＦに向けて溶剤を噴出する矩形状の開口部であり、この開口部の長手方向が、ロール１１の軸方向に沿って配置される（図２参照）。
取込口１２２は、噴出口１２１よりも流路Ｌの上流側に位置するとともに槽内に位置し、槽内の溶剤を取り込む開口部である。
螺着部１２３は、槽内に配置された管材に螺入されてノズル１２が接続される接続部である。

このようなノズル１２は、図２に示すように、ロール１１の軸方向に沿って複数配置されており、それぞれが以下のような作用効果を発揮する。
噴出口１２１は、フィルムＦに向けて溶剤を噴出する。これにより、フィルムＦは槽内において溶剤に浸漬されるだけでなく、溶剤が直接吹き付けられるので、可塑剤の抽出効率が向上する。
さらに、噴出口１２１は、フィルムＦに対して直接溶剤を吹き付けながらも、ロール１１に向かって吹き付けている。つまり、フィルムＦはその背面がロール表面に接触・支持された状態で、溶剤が吹き付けられている。
これにより、フィルムＦはロール表面に支持された状態で溶剤の吹き付け力を受けることから、溶剤の吹き付けによるフィルムＦの破損が抑制される。

さらに、ノズル１２が取込口１２２を備えることにより、取込口１２２からその周辺にある溶剤がノズル本体１２０内に取り込まれる。
これにより、噴出口１２１からは、ポンプ１３から供給される溶剤と、取込口１２２から取り込まれた溶剤とが噴出することになり、溶剤の噴出量が増大するとともに、取込口１２２周辺の溶剤が撹拌される。
さらに、このとき、単に、取込口１２２周辺の溶剤が撹拌されるだけでなく、図２に示すように、取込口１２２は槽の底部に配置されることから、槽の底部にある溶剤が取込口１２２から取り込まれつつ、噴出口１２１から噴出されることになるので、槽内において、下層から上層、上層から下層へといった溶剤の対流を発生させることができ、槽内の溶剤を効果的に撹拌することができる。これにより、溶剤の流動による可塑剤抽出の促進と、槽内における溶剤濃度・温度の均一化が図られる。

また、このノズル１２は、ロール１１の軸方向に沿って複数（例えば、８個）配置されている。
これにより、フィルム幅方向に亘ってフィルムＦに溶剤が吹き付けられることから、フィルムの全幅に亘って可塑剤の抽出効率が向上する。
さらに、このノズル１２は、図１に示すように、３本のロール１１それぞれの下部に配置されており、可塑剤の抽出効率を飛躍的に向上させることができる。

このような可塑剤抽出装置１により、以下のようにタクトタイムの短縮が図られた。
具体的には、ノズル１２を設けずに、単にポンプ１３により溶剤を循環させる従来のタイプでは、槽内においてフィルムＦを４０ｍ／分で走行させていたが、本実施形態の可塑剤抽出装置１では、槽内においてフィルムＦを９０ｍ／分で走行させても、同等な抽出効果の得られたフィルムＦを製造することができた。

以上説明したように、本実施形態の可塑剤抽出装置１は、可塑剤を除去するのに充分な時間をかけてフィルムＦを槽中に浸漬させていた従来のタイプに比べて効率的に可塑剤を抽出することができ、タクトタイムの短縮を図ることができる。

以上、本発明の可塑剤抽出装置の好ましい実施形態について説明したが、本発明に係る可塑剤抽出装置は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

例えば、溶剤の吹き付けられるロールは、３本に限らず、１，２本でもよく、４本以上でもよいが、ロールごとにノズル１２を設けることが好ましい。
また、取込口１２２は、ノズル本体１２０に設けたが、槽１０の底部に設けられる循環溶剤を供給する管材に設けることもできる。
また、流路Ｌにおいて、ポンプ１３、フィルタ１４、熱交換器１５の配置関係は、適宜変更可能である。

本発明は、セパレータなどの多孔質フィルムを製造するときにフィルムから可塑剤を抽出する可塑剤抽出装置に広く利用することができる。

１可塑剤抽出装置
１０槽
１１ロール
１２ノズル
１２０ノズル本体
１２１噴出口
１２２取込口
１３ポンプ
１４フィルタ
１５熱交換器
１６温度センサ

Claims

溶剤を貯留可能な槽と、前記槽内において所定のフィルムを溶剤に浸漬させながら連続的に走行させるフィルム走行手段と、槽内の溶剤を槽外に送り出すとともに再び槽内に戻して、槽内の溶剤を循環させる循環手段と、前記槽内に浸漬され、前記循環手段により溶剤を再び槽内に戻すとき、走行中のフィルムに向けて溶剤を噴出する噴出手段とを備える可塑剤抽出装置において、
前記噴出手段は、前記循環手段に接続される流路の最下流側に位置し、溶剤を走行中のフィルムに向けて噴出する噴出口と、
前記噴出口よりも前記流路の上流側に位置するとともに前記槽内に位置し、槽内の溶剤を取り込む取込口とを備え、
前記噴出口は、前記循環手段から供給される溶剤と、前記取込口から取り込んだ溶剤と、を噴出することを特徴とした可塑剤抽出装置。
溶剤を貯留可能な槽と、前記槽内において所定のフィルムを溶剤に浸漬させながら連続的に走行させるフィルム走行手段と、槽内の溶剤を槽外に送り出すとともに再び槽内に戻して槽内の溶剤を循環させる循環手段と、前記循環手段により溶剤を再び槽内に戻すときに、その溶剤を走行中のフィルムに向けて噴出する、前記槽内に浸漬された噴出手段とを備える可塑剤抽出装置において、
前記フィルム走行手段は、フィルムを搬送するロールを備え、
前記噴出手段は、フィルムとともに当該フィルムに接触している前記ロールに向けて溶剤を噴出することを特徴とする可塑剤抽出装置。
前記フィルム走行手段は、フィルムを搬送するロールを備え、
前記噴出手段は、フィルムとともに当該フィルムに接触している前記ロールに向けて溶剤を噴出することを特徴とする請求項１記載の可塑剤抽出装置。