JPH01163008A - 粉粒体の乾燥・結晶化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、粉粒体の乾燥・結晶化装置、詳しくは主とし
て合成樹脂材料から成る粉粒体の乾燥・結晶化装置に関
する。

（従来の技術） 一般にポリカーボネートやポリエステルテレフタレート
など温度上昇により粘着性が生じて融着する湿潤性樹脂
材料を用いて成形を行なう場合において、樹脂材料の含
水量が一定イＩＩＩ以上あると、成形条件が難かしくな
るばかりが、成形品の物性が低下するので、通常は樹脂
材料を７０　’Ｃ〜１８０°Ｃの温度で乾燥して含水量
を一定値以下に押えており、例えばポリカーボネートの
場合には、０．０１％以下、又はポリエステルテレフタ
レート（以下ＰＥＴ樹脂という）の場合には、０．００
５％以下の含水量にする必要があったのである。

特に、結晶性合成樹脂であるＰＥＴ樹脂の粉粒体を乾燥
させる場合、一般の合成樹脂はその融点より２０〜３０
　’Ｃ程度低い温度で粘着性を・：；シびるのに対して
、ＰＥＴ樹脂ではその上点より大幅に低いｔＪ度、例え
ば七点２５５°ＣのＰＥＴ樹脂では、その融点より１５
０°Ｃ程度低いｌ」度即ち１０Ｏ℃程度で粘着性を帯び
ることになる。しかし、ＰＥＴ樹脂の場合、１００℃以
上の加熱でも粉粒体の表面は粘着性を帯びてくるが、同
時に前記ＰＥＴ樹脂の結晶化が進行することになり、結
晶化率が２０％程度で粉粒体表面の活管が低減し、それ
以後は粘着性を示さなくなるのである。

また、結晶化に要する時間は、乾燥に要する時間よりと
かに少ない。従って、ＰＥＴ樹脂からなる粉粒体を、成
形時に要求される前記した含水ｆａｏ、０００５％以下
になるまで乾燥する場合に必要な時間より粉粒体の結晶
化に要する時間が乾燥に要する時間に比較して非常に短
かいことから、先ず結晶化処理した後乾燥処理を行う所
謂二段階処理を行っているのである。つまり、先ず粉粒
体を結晶化させることにより、粉粒体の表面が粘着性を
帯びる温度を高くして、後処理である乾燥処理をできる
だけ高い温度で行えるようにして、乾燥処理に要する時
間を短縮し、かくして全体としてのＰＥＴ樹脂の乾燥に
要する時間を短かくしているのである。

しかして、従来前記合成樹脂材料から成る粉粒体を乾燥
したり、結晶化したりする装置としては、下部に排出口
をもったホッパー内の底部に、パンチングメタルを設け
、このパンチングメタルの下方より熱風を供給すると共
に、前記ホッパーの中心部に上下方向に向う回転軸に取
付けたアジテータ−によりホッパー内の樹脂材料を撹拌
して樹脂材料を乾燥させたり結晶化させたりする乾燥又
は結晶化装置が提供されている。

又、前記パンチングメタルを用いることなく、前記ホッ
パー中心部に上下方向に向かう熱風供給管を取付けて、
該供給管の下端を前記ホッパー内に下向きに開口させて
、ホッパー内に熱風を供給するようにした乾燥又は結晶
化装置も提供されている。

（発明が解決しようとする問題点）　　・ところで一般
に多孔質又は積層構造をなしている多量の水分を含む食
品等の乾燥は、食品等の内部から表面へ水が毛細管現象
によって移動し、表面で蒸発する恒率乾爆であるので、
表面温度の上昇を抑えることができるが、合成樹脂材料
等均一構造をなす物質の乾燥は、物質内部から表面への
水の拡散移動によって行なわれる減率乾燥であるので、
表面温度の上昇を抑える程多量の水分の蒸発は期待でき
ないのである。従って、減率乾燥においては、乾燥温度
の高い方が水の拡散を促進して乾燥速度が早くなるので
あって、例えばナイロン−６のバッチ式乾燥槽における
熱風乾燥によれば、含水量１０．ＯＯＯｐｐｍのナイロ
ン−６を１０００　ｐｐｍ乾燥する場合、熱風温度９０
℃で約１３時間要するが、１００℃では７時間、１１０
℃では４時間という如く、送風温度を高くすれば早く乾
燥することができるのである。又、ＰＥＴ樹脂の結晶化
を行う場合でも同様で、例えば熱風温度１２０℃で約２
時間を要するが、１７０℃ではわずか１０分程度で済む
のである。

しかし乾燥温度を高くするには限度がある。

即ち、合成樹脂材料から成る粉粒体を乾燥する熱風の温
度を融点温度に対しある一定の温度より高くすると、粉
粒体の表面が軟化して互いに融着し、均一な熱風による
乾燥ができなかったり、又、表面が酸化して青色し、成
型材料として使用できなくなったりするから、熱風温度
を上げることによって乾燥時間を大幅に短かくすること
はできなかったのである。

又、ＰＥＴ樹脂からなる粉粒体を短時間で結晶化する場
合も同様で、融点に対し一定以上の高い温度で加熱する
と融着の問題が生ずるし、また、熱風による加熱は、粉
粒体外部からの加熱であるから、粉粒体の表面側におい
て結晶化が先に進み、粉粒体内部から表面への水分の拡
散を阻止し、水分を内部に封じ込むことになり、後に行
う乾燥において、乾燥速度が抑制される要因となるので
ある。尚、粉粒体の結晶化を均一にしようとすれば、結
晶化温度を低くすればよいが、結晶化に長時間を認する
問題があった。

又、敵前の問題に対しては攪拌羽根を用い、その回転速
度を高速とし、敵前しようとする粉粒体を分離させるよ
うにする方法があるが、粉粒体が微細化してダストが発
生する問題があって、前記敵前の問題は解決できないの
である。

本発明は以上の如き問題に鑑みて発明したもので、マイ
クロ波による加熱は被加熱体の内部から加熱であること
に注目して、従来の熱風による乾燥又は結晶化に比較し
て短時間に主として合成樹脂材料から成る粉粒体の乾燥
又は結晶化及び乾燥結晶化を行なえる乾燥・結晶化装置
を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は図面の実施例に示した如く、合成樹脂材料から
成る粉粒体の乾燥・結晶化装置であって、材料入口（１
１）と材料出口（１２）とをもつ処理槽（１）と、該処
理槽（１）内の粉粒体にマイクロ波を放射するマイクロ
波装置（２）と、前記マイクロ波の放射により加熱する
粉粒体を浮遊させる１７遊化装置と、前記処理槽（１）
で浮遊化する粉粒体に脱湿空気を送り込み、前記粉粒体
を通過した加湿空気を排出する空気給排Ｖ２置（４）と
を備えているものである。

（作用） しかして以上の粉粒体の乾燥・結晶化装置では、材料入
口（１１）より処理槽（１）内に装入する合成樹脂から
成る粉粒体にマイクロ波装置（２）からマイクロ波を放
射して、粉粒体を内部から熱風による外部加熱より速く
加熱して、粉粒体内部からの水分の表面への拡散又はＰ
ＥＴ樹脂の結晶化においては粉粒体内部からの結晶化を
促しながら、浮遊化装置で前記粉粒体を浮遊化させて、
該粉粒体が形成する層における空隙率を大きくして、斯
くすることにより、前記粉粒体と空気が効率よく接触で
きる状態にすると共に、粉粒体相互の粘着を防ぎ更に前
記空気給排装置（４）から脱湿空気を前記処理槽（１）
内に送り込んで、粉粒体の水分を効率よく吸収させると
共に、この水分を吸収した加湿空気を前記処理槽（１）
から排出するから、前記粉粒体相互の粘むを招くことな
く粉粒体内部からの加熱によって、従来の熱風による粉
粒体の表面からの加熱による乾燥・結晶化に比較して速
やかに粉粒体を乾燥・結晶化することができるのである
。

（実施例） 以下本発明にか＼る粉粒体の乾燥・結晶化装置について
図面の実施例に従って説明する。

図中（１）は処理槽であって、この処理槽（１）を浮遊
化装置を構成する複数の弾性部材（５）（５）を介して
基礎上に設置すると共に、前記処理槽（１）の上部−側
端部に材料入口（１１）を、下部他側端部に上下方向に
延びる筒状の滞留部（１８）を設けて、該滞留部（１８
）の下部先端部を前記処理槽（１）の底より下方に突出
させ、その突出端部に材料出口（１２）を設け、更に該
材料出口（１２）にロータリーフィーダ（１５）を設け
るのである。又、前記処理槽（１）の下部−側端部に送
風管（４１）を接続すると共に、上部他側端部に俳風孔
（１３）を設けて、該排風孔（１３）を、図示していな
いがフィルター、ファン、脱湿装置、ヒータ等を介して
前記送風管（４１）に接続することによって、空気の循
環経路を構成して空気給υＦ装置（４）を形成するので
ある。

又（６）は前記処理槽（１）内に設ける床であって、空
気を通すが、粉粒体を通さない程度の多数の貫通孔を備
えており、前記送風管（４１）の開口部（４２）の上方
位置から、前記処理槽（１）の下部他側端部に設ける前
記滞留部（１８）の上部開口部（１４）に向って傾斜し
ている。

又（２）はマイクロ波を放射するマイクロ波装置であっ
て、該マイクロ波装置（２）から放射するマイクロ波放
射出力を制御するコントローラ（２１）を有し、前記処
理槽（１）の天井部に取付けられている。（３）はマイ
クロ波で加熱される材料温度を検出する温度センサーで
あって、該温度センサー（３）の検出結果により前記コ
ントローラ（２１）を制御するのである。

更に前記滞留部（１８）には、該滞留部（１８）に滞留
する乾燥又は結晶化した粉粒体の水分を自動測定する自
動連続水分測定装置（５２）のセンサー（５１）を設け
て、該センサー（５１）の検出結果に基づいて前記ロー
タリーフィーダ（１５）を作動させて、乾燥又は結晶化
した粉粒体の排出を調節しているのである。

尚（１９）は主として前記滞留部（１Ｂ）に滞留する粉
粒体の水分を除くために送風を行なう送風孔であって、
該送風孔（１９）を前記送風管（４１）に図示しないが
バルブを介して接続するのである。

しかして材料入口（１１）から合成樹脂材料から成る粉
粒体を処理槽（１）内に装入して、マイクロ波にて加熱
するのであるが、装入された粉粒体は前記床（６）の上
で、浮遊化装置による前記処理！、’？　（１）の矢印
（←→）方向の振動によって浮遊化して、順次前記滞留
部（１８）に滞留するのである。この際に、粉粒体は浮
遊化することにより、粉粒体が形成する層における空隙
が大きくなって、前記送風管（４１）から送り込まれる
脱湿空気と効率よく接触することができると共に、粉粒
体相互の接触を少なくして、第１図に曲線の矢印で示し
たように、前記送風管（４１）から送り込まれる脱湿空
気が、マイクロ波によって内部から加熱された粉粒体か
ら効率よく水分を吸収して、加湿空気となり前記俳風孔
（１３）から処理槽（１）の外へ排出されるのである。

この排出された加湿空気は、フィルター、ファン、脱湿
装置及びヒータを通って再び前記送風管（４１）に戻る
ことによって循環するのである。しかして、以上の如く
乾燥又は結晶化されて前記滞留部（１８）に滞留する粉
粒体は適宜前記材料出口（１２）に設けるロータリーフ
ィーダ（１５）によって乾燥・結晶化装置から出るので
ある。

第２図及び第３図は他の実施例を示し、第２図に示すも
のはバッチ式乾燥・結晶化装置であって、弾性部材（５
）を介して基礎上に設置する円筒形をなす処理槽（１）
の内部に、該処理槽（１）の上部から上下方向に向かう
羽根（７２）付の回転軸（７）を設けて、前記処理槽（
１）の振動による粉粒体の浮遊化の他に、前記回転軸（
７）の回転にて粉粒体を攪拌することにより、マイクロ
波による粉粒体の均一加熱と、脱湿空気との接触を一層
よくしようとするものである。

尚、（７１）は回転軸（７）の駆動装置、（１６）は材
料出口（１２）に設けた開閉バルブである。

又、第３図に示す実施例は、１つの処理槽で結晶化樹脂
であるＰＥＴ樹脂からなる粉粒体を、連続的に結晶化と
共に乾燥を行なえるようにしたものであって、弾性部材
（５）を介して基礎上に設置する処理Ｍ１（１）を断面
円形とし、その下端部を円錐吠にしてその最下端部にロ
ータリーフィーダ（１５）を備えた材料出口（１２）を
設けると共に、該材料出口（１２）の近くには、空気給
排５ｅｉｒ１１．（４）からの脱湿空気を前記処理槽（
１）内に送風する送風管（４１）に接続している下向開
放状の開口部（４２）を配設している。

尚、前記羽根（７２）の内、前記導波管（２２）の前記
処理槽（１）への接続部より下方に離れて位置する羽根
（７２）を棒状にしてこの棒伏の羽根（７２）による粉
粒体の撹拌作動を、他の羽根（７２）による撹拌作動よ
り弱くなるようにして、粉粒体の必要以上の撹拌を避は
前記粉粒体が長時間撹拌作動を受けることによるダスト
発生を抑えようとするのである。

尚、粉粒体の加熱温度を、前記温度センサー（３）によ
る前記コントローラ（２１）の制御によりマイクロ波放
射出力を調節して、粉粒体の表面における軟化又は酸化
による変色を招かない最適乾燥温度に維持することが可
能であるし、又、前記自動連続水分測定装置（５２）が
指示する水。

分の値を一定になるように、粉粒体の加熱温度、脱湿空
気の温度、湿度量を制御して乾燥又は結晶化するのが好
ましい。

又、本実施例では水分を除去する脱湿空気を循環させて
いるが、前記排風孔（１３）を大気に開放すると共に、
大気からファンへ空気を取入れるようにしてもよいので
ある。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明にか＼る粉粒体の乾燥・結晶化
装置によれば、合成樹脂材料から成る粉粒体をマイクロ
波によって粉粒体の内部から加熱して、粉粒体内部の水
分の表面への拡散又はＰＥＴ樹脂の結晶化においては粉
粒体内部からの結晶化を促すと共に、浮遊化装置によっ
て粉粒体を浮遊化して、粉粒体と空気との接触が効率よ
く行なえるようにすると共に、粉粒体相互の接触を少な
（し、更に空気給排装置による前記処理槽への脱湿空気
の送り込む及び処理槽（１）からの排出によって粉粒体
表面の軟化、溶融による粉粒体の粘着を招くことがない
から、従来の熱風による乾燥・結晶化装置において見ら
れるパンチングメタルの［１詰りゃ、粉粒体の固着によ
る不均一乾燥又は結晶化を懸念することなく、熱風によ
る加熱に比較して大幅に短かい時間で乾燥又は結晶化す
ることができ、従って、連続作業による乾燥又は結晶化
が可能となるし、又、連続作業にすることによって、従
来の乾燥・結晶化装置の数を少なくして、余ったスペー
スを他に利用することができるのである。

また、本発明はＰＥＴ樹脂の場合、その結晶化のみに用
いることもできるが、結晶化と同時に乾燥させることも
できるのである。

従って、従来例のように結晶化装置と乾燥装置とを別個
に用いる必要はなくなり、之により設備費を低減できる
し、設備スペースも少なくすることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略断面説明図、第２
図及び第３図は他の実施例を示す概略断面説明図である
。 （１）・・・・・・処理槽 （３）・・・・・・マイクロ波装置 （４）・・・・・・空気給排装置 （５）・・・・・・弾性部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 合成樹脂材料から成る粉粒体の乾燥・結晶化装置であっ
   て、材料入口（１１）と材料出口（１２）とをもつ処理
   槽（１）と、該処理槽（１）内の粉粒体にマイクロ波を
   放射するマイクロ波装置（２）と、前記マイクロ波の放
   射により加熱する粉粒体を浮遊させる浮遊化装置と、前
   記処理槽（１）で浮遊化する粉粒体に脱湿空気を送り込
   み、前記粉粒体を通過した加湿空気を排出する空気給排
   装置（４）とを備えていることを特徴とする粉粒体の乾
   燥・結晶化装置。