JPH04235003A - ストランド状熱可塑性樹脂の冷却方法及び冷却装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押出機より１本ないし
複数本のストランド状に押し出される溶融状態の熱可塑
性樹脂を、後工程であるストランド切断機により切断し
てペレット化するために冷却する方法及び装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂のペレットの製造は
、パウダー状の熱可塑性樹脂を一軸あるいは二軸以上の
押出機を用いてストランドダイより１本ないし複数本（
通常は多数本）のストランド状に押し出し、押し出され
た熱可塑性樹脂を、ストランド切断機にてペレット状に
切断することにより行われている。

【０００３】押出機より押し出された熱可塑性樹脂は溶
融状態にあるが、該溶融状態の熱可塑性樹脂の冷却は、
通常、■切断してペレット化した後に冷却する場合と、
■切断前に冷却して固化させる場合の二種類の方法が取
られている。具体的な冷却方法としては、前記■の場合
では、ストランドダイより押し出された熱可塑性樹脂を
、ダイス出口において水中で直接切断して冷却したり、
ダイス出口において空気中で直接切断して空気中あるい
は水中において冷却したり等の方法が採られており、ま
た前記■の場合では、ストランドダイより押し出された
熱可塑性樹脂を水中で冷却したり、空気中あるいは特定
の気体中で冷却したり等の方法が採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記■及び■
の何れの冷却方法であっても、ストランド状に押し出さ
れた熱可塑性樹脂が、後工程であるストランド切断機に
送り込まれる以前の段階で分断してしまった場合、分断
箇所以降の熱可塑性樹脂はストランド切断機に引き取ら
れないために作業が中断してしまい、この分断トラブル
を復旧し作業を再開するためには、水中または空気中に
押し出されてその場に滞留した熱可塑性樹脂をストラン
ド切断機に人手によって送り込まなければならず極めて
煩雑であるという欠点を有している。特に空気による冷
却の場合、分断トラブルが生じた場合、ストランドダイ
に押し出されてきた溶融状態の熱可塑性樹脂が付着して
しまうことがあるため、よりトラブル復旧に手間及び時
間がかかるという欠点を有している。

【０００５】また、ポリエーテルスルホン、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポ
リイミド等の耐熱性熱可塑性樹脂の場合には、溶融温度
が高温であるために、高温下での水及び酸素との接触に
より上記■の場合ではストランド表面、上記■の場合で
はペレット表面で化学反応を引き起こしたり、急激な冷
却によりストランド表面又はペレット表面が固化したり
、さらには内部の徐冷による収縮によってストランド内
部又はペレット内部にボイドが形成されてしまうことが
あるという欠点を有している。特に後者のボイドを内部
に有するペレットを押出成形に用いた場合、ボイド中に
含まれている空気は押出機内部での圧縮工程においても
排出されずに押出成形物中に気泡として現われ、また、
ボイド中の空気の存在により、押出機内部で上記耐熱性
熱可塑性樹脂と酸素との接触によって、熱可塑性樹脂の
化学反応による分解を引き起こし、成形物の物性の低下
を招いてしまう重大なる問題を有している。

【０００６】

【発明の目的】本発明の目的は、ストランド状に押し出
された熱可塑性樹脂の分断トラブルの発生が極めて少な
いだけでなく、万一、分断トラブルが発生してしまった
場合であっても、作業を中断することなく熱可塑性樹脂
の冷却を連続的に安定した状態で行うことができるスト
ランド状熱可塑性樹脂の冷却方法及び冷却装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った
ものである。

【０００８】即ち、本発明に係るストランド状熱可塑性
樹脂の冷却方法は、押出機より１本ないし複数本のスト
ランド状に押し出される溶融状態の熱可塑性樹脂をコン
ベアにより搬送しつつ冷却する冷却方法であって、前記
コンベアが、搬送面の少なくとも一部が冷却されている
と共に搬送速度が前記押出機の押し出し速度と略一致し
ており、前記熱可塑性樹脂を押し出して該コンベアによ
り搬送しつつ冷却することを特徴とする。

【０００９】また、本発明に係るストランド状熱可塑性
樹脂の冷却方法の好ましい実施態様は、■前記ストラン
ド状熱可塑性樹脂の冷却を不活性ガス雰囲気下で行うこ
と、■前記コンベアとして、搬送面にストランド状熱可
塑性樹脂案内用の一ないし二以上のガイドが形成されて
いるものを用い、１本ないし複数本の熱可塑性樹脂を各
ガイド内に案内可能に押し出すこと、■前記コンベアと
して、搬送面にストランド状熱可塑性樹脂案内用の一な
いし二以上の溝部が形成されているものを用い、１本な
いし複数本の熱可塑性樹脂を各溝部内に案内可能に押し
出すこと、■コンベア搬送面の冷却が、搬送面以外の面
ないし部分を冷却した伝熱により行われること、■コン
ベア搬送面の冷却が、水の如き流体等の冷媒の接触によ
り行われること、である。

【００１０】本発明に係るストランド状熱可塑性樹脂の
冷却装置は、押出機より１本ないし複数本のストランド
状に押し出される溶融状態の熱可塑性樹脂の冷却装置で
あって、該冷却装置がコンベアを有して成り、該コンベ
アが、搬送面の少なくとも一部を冷却可能であると共に
搬送速度を前記押出機の押し出し速度と略同調可能であ
り、且つ該コンベアが前記押出機より押し出される熱可
塑性樹脂を搬送可能に配設されて構成されていることを
特徴とする。

【００１１】また、本発明に係るストランド状熱可塑性
樹脂の冷却装置の好ましい実施態様は、■前記コンベア
が、エプロンコンベア及びスラットコンベアの如きチェ
ーンコンベアであること、■前記コンベアが、ローラコ
ンベアであること、■前記コンベアが、ベルトコンベア
であること、■前記コンベアが、搬送面にストランド状
熱可塑性樹脂案内用のガイドが形成されていること、■
前記コンベアが、搬送面にストランド状熱可塑性樹脂案
内用の溝部が形成されていること、■前記溝部の断面形
状が、ストランド状熱可塑性樹脂の断面形状の一部と略
一致していること、■コンベア搬送面の冷却が、搬送面
以外の面ないし部分を冷却した伝熱により行われること
、■コンベア搬送面の冷却が、水の如き流体等の冷媒の
接触により行われること、である。

【００１２】

【作用】押出機のストランドダイから１本ないし複数本
のストランド状に押し出された溶融状態の熱可塑性樹脂
は、コンベアにより搬送されて後工程であるストランド
切断機に送り込まれてペレット化される。コンベアによ
って搬送される際、コンベアの搬送面は冷却されている
ため、溶融状態で押し出された熱可塑性樹脂を搬送経路
中で冷却固化することができる。又、コンベアの搬送速
度は押出機の押し出し速度と略一致しているため、熱可
塑性樹脂が分断してしまうことが極めて少ない。仮に万
一、分断してしまった場合であっても、分断箇所以降の
熱可塑性樹脂は従来のように押し出された位置で滞留し
てしまうことなくコンベアによって搬送されるので、作
業を中断することなく連続的に安定した状態で熱可塑性
樹脂の冷却が行われる。

【００１３】また、熱可塑性樹脂の冷却は、空気あるい
は水に直接接触させて冷却するのではなく、冷却された
コンベア搬送面との接触により冷却するものであるため
、不活性ガス雰囲気下での冷却が容易であるので、熱可
塑性樹脂がポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド
等の耐熱性熱可塑性樹脂の場合であっても、何等問題な
く適用することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係るストランド状熱可塑性樹
脂の冷却方法及び冷却装置の実施例について添付図面に
基づき説明する。

【００１５】図１は本発明に係るストランド状熱可塑性
樹脂の冷却装置の概略構成図、図２はコンベア搬送面の
一例を示す部分断面図、図３はコンベア搬送面の他の例
を示す部分断面図、図４はコンベア搬送面の他の例を示
す部分平面図である。

【００１６】図において、１は冷却装置であり、押出機
２より１本ないし複数本のストランド状に押し出される
溶融状態の熱可塑性樹脂３を後工程であるストランド切
断機（図示せず）に送り込むために搬送しつつ冷却する
ものである。

【００１７】冷却装置１はコンベア１０を有して成り、
該コンベア１０は、搬送面の少なくとも一部が冷却可能
であると共に搬送速度が前記押出機２の押出速度と略同
調可能に構成されている。

【００１８】コンベア１０の搬送面の冷却方法としては
、コンベア１０の非搬送面側（図１においてはコンベア
１０内部）に配設した冷却手段４により行う。該冷却手
段４は、冷媒である冷却水４０を前記コンベア１０の非
搬送面側に吹き付けるノズル４１と、該ノズル４１に冷
却水４０を供給する冷却水インライン４２と、吹き付け
られた冷却水４０を受ける冷却水槽４３と、該冷却水槽
４３の冷却水４０を排出する冷却水アウトライン４４と
、を有しており、ノズル４１から冷却水４０を非搬送面
側に吹き付けることにより、その伝熱によって搬送面側
も冷却されることになる。従って、搬送面上に押し出さ
れて搬送される熱可塑性樹脂３は、冷却された搬送面と
の接触により搬送経路上において冷却が行われるので、
後工程のストランド切断機に送り込まれるまでに固化状
態と成る。尚、冷媒としては、気体、液体、固体等種々
公知の冷媒を適用可能であるが、冷却効率、設備費用及
び運転コスト等、種々の点から水が最も好ましい。

【００１９】以上の様に搬送しつつ冷却される際、前述
した如く、搬送速度は押出機２の押出速度と略一致して
いるので、熱可塑性樹脂３が途中で分断してしまうこと
がない。しかも、もし仮に、熱可塑性樹脂３が途中で分
断してしまった場合であっても、分断箇所以降の熱可塑
性樹脂３もコンベア１０によって搬送されるので、従来
の様に押し出された位置で滞留することなく確実に搬送
されつつ冷却されるので、作業を中断することなく連続
的に安定した状態で熱可塑性樹脂３の冷却を行うことが
できる。従って、冷却装置１や押出機２を停止したり、
或いは分断した熱可塑性樹脂３の復旧作業の必要がない
ので、極めて効率的である。

【００２０】コンベア１０の構成は、本実施例では極め
て簡略化した無端コンベアとして示しているが、具体的
には、エプロンコンベアやスラットコンベアの如きチェ
ーンコンベアや、ベルトコンベア等の無端コンベアの他
、ローラコンベアを用いることができる。コンベアとし
てローラコンベアを用いた場合、コンベア搬送面の冷却
は上記方法以外に、各ローラ内に冷媒を通過させること
により冷却することもできる。また、コンベア１０の材
質としては、前述した如くコンベア１０の搬送面を冷却
して熱可塑性樹脂３の冷却を行うことから、ステンレス
スチール等の熱伝導率が大きく、冷媒による腐食がなく
、樹脂を侵さない金属が好ましい。

【００２１】上記構成を有するコンベア１０の搬送面に
は、図２に示す如く、１本ないし複数本のストランド状
の熱可塑性樹脂３に対応する数、位置及び間隙を有する
溝部１１が形成されていることが好ましく、該溝部１１
の存在によって押出機２から押し出された各熱可塑性樹
脂３が対応する夫々の溝部１１に案内されることにより
、熱可塑性樹脂２を安定した状態で搬送して後工程のス
トランド切断機に送り込むことができる。尚、図２はコ
ンベア１０及び溝部１１の搬送方向に直行する方向での
断面図である。溝部１１の断面形状は、図２では略矩形
形状となっているが、本発明は略矩形に限らず、種々の
形状であってもよく、例えば、図３に示す如く半円形と
すれば、熱可塑性樹脂３の断面形状が略円形であった場
合（ペレットの形状は周知の通り円柱形や球形が大半で
ある。）には、溝部１１、即ち、冷却されたコンベア１
０搬送面との接触面積が増加するので、冷却効率が向上
し好ましい。また、溝部１１以外の態様として、図４に
部分平面図として示す如くコンベア１０搬送面に一ない
し複数のガイド１２を配設してもよい。

【００２２】以上説明した如く、本発明に係る冷却装置
及び該冷却装置による冷却方法によれば、ストランド状
に押し出された熱可塑性樹脂の分断トラブルの発生が極
めて少ないだけでなく、万一、分断トラブルが発生して
しまった場合であっても、作業を中断することなく熱可
塑性樹脂の冷却を連続的に安定した状態で行うことがで
きる。

【００２３】尚、熱可塑性樹脂がポリエーテルスルホン
、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポ
リアミド、ポリイミド等の耐熱性熱可塑性樹脂の場合に
は、溶融温度が高温であるために、従来の冷却方法及び
冷却装置では、前述した如く高温下での水及び酸素との
接触によりストランド表面やペレット表面で化学反応を
引き起こしたり、急激な冷却によりストランド表面又は
ペレット表面が固化したり、さらには内部の徐冷による
収縮によってストランド内部又はペレット内部にボイド
が形成されてしまうことにより、成形物の物性が低下し
てしまうという極めて重大なる問題を有しているが、本
発明では、空気あるいは水に直接接触させて冷却するの
ではなく、冷却されたコンベア搬送面との接触により冷
却するものであるため、作業環境を不活性ガス雰囲気下
とすることが容易であるので、上記耐熱性熱可塑性樹脂
の冷却の場合であっても、何等問題なく適用することが
できる。尚また、不活性ガスとしては、窒素ガス、ヘリ
ウムガス、アルゴンガス等が挙げられるが、生産コスト
等の点から窒素ガスが好ましい。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、搬送面の少なくとも一
部が冷却されていると共に搬送速度が前記押出機の押し
出し速度と略一致したコンベアによって、押出機よりス
トランド状に押し出された前記熱可塑性樹脂を搬送しつ
つ冷却する構成を有しているので、ストランド状に押し
出された熱可塑性樹脂の分断トラブルの発生が極めて少
ないだけでなく、万一、分断トラブルが発生してしまっ
た場合であっても、作業を中断することなく熱可塑性樹
脂の冷却を連続的に安定した状態で行うことができる。 従って、作業性及び生産性が極めて高いという効果を有
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るストランド状熱可塑性樹脂の冷却
装置の概略構成図である。

【図２】コンベア搬送面の一例を示す部分断面図である
。

【図３】コンベア搬送面の他の例を示す部分断面図であ
る。

【図４】コンベア搬送面の他の例を示す部分平面図であ
る。

【符号の説明】

１　　冷却装置 １０　　コンベア １１　　溝部 １２　　ガイド ２　　押出機 ３　　ストランド状熱可塑性樹脂 ４　　冷却手段 ４０　　冷却水 ４１　　ノズル ４２　　冷却水インライン ４３　　冷却水槽 ４４　　冷却水アウトライン

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押出機より１本ないし複数本のストランド
   状に押し出される溶融状態の熱可塑性樹脂をコンベアに
   より搬送しつつ冷却する冷却方法であって、前記コンベ
   アが、搬送面の少なくとも一部が冷却されていると共に
   搬送速度が前記押出機の押し出し速度と略一致しており
   、前記熱可塑性樹脂を押し出して該コンベアにより搬送
   しつつ冷却することを特徴とするストランド状熱可塑性
   樹脂の冷却方法。
2. 【請求項２】前記ストランド状熱可塑性樹脂の冷却を不
   活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１記載
   のストランド状熱可塑性樹脂の冷却方法。
3. 【請求項３】前記コンベアとして、搬送面にストランド
   状熱可塑性樹脂案内用の一ないし二以上のガイドが形成
   されているものを用い、１本ないし複数本の熱可塑性樹
   脂を各ガイド内に案内可能に押し出すことを特徴とする
   請求項１又は２記載のストランド状熱可塑性樹脂の冷却
   方法。
4. 【請求項４】前記コンベアとして、搬送面にストランド
   状熱可塑性樹脂案内用の一ないし二以上の溝部が形成さ
   れているものを用い、１本ないし複数本の熱可塑性樹脂
   を各溝部内に案内可能に押し出すことを特徴とする請求
   項１又は２記載のストランド状熱可塑性樹脂の冷却方法
   。
5. 【請求項５】コンベア搬送面の冷却が、搬送面以外の面
   ないし部分を冷却した伝熱により行われることを特徴と
   する請求項１〜４の何れかに記載のストランド状熱可塑
   性樹脂の冷却方法。
6. 【請求項６】コンベア搬送面の冷却が、水の如き流体等
   の冷媒の接触により行われることを特徴とする請求項５
   記載のストランド状熱可塑性樹脂の冷却方法。
7. 【請求項７】押出機より１本ないし複数本のストランド
   状に押し出される溶融状態の熱可塑性樹脂の冷却装置で
   あって、該冷却装置がコンベアを有して成り、該コンベ
   アが、搬送面の少なくとも一部を冷却可能であると共に
   搬送速度を前記押出機の押し出し速度と略同調可能であ
   り、且つ該コンベアが前記押出機より押し出される熱可
   塑性樹脂を搬送可能に配設されて構成されていることを
   特徴とするストランド状熱可塑性樹脂の冷却装置。
8. 【請求項８】前記コンベアが、エプロンコンベア及びス
   ラットコンベアの如きチェーンコンベアであることを特
   徴とする請求項７記載のストランド状熱可塑性樹脂の冷
   却装置。
9. 【請求項９】前記コンベアが、ローラコンベアであるこ
   とを特徴とする請求項７記載のストランド状熱可塑性樹
   脂の冷却装置。
10. 【請求項１０】前記コンベアが、ベルトコンベアである
    ことを特徴とする請求項７記載のストランド状熱可塑性
    樹脂の冷却装置。
11. 【請求項１１】前記コンベアが、搬送面にストランド状
    熱可塑性樹脂案内用のガイドが形成されていることを特
    徴とする請求項７〜１０の何れかに記載のストランド状
    熱可塑性樹脂の冷却装置。
12. 【請求項１２】前記コンベアが、搬送面にストランド状
    熱可塑性樹脂案内用の溝部が形成されていることを特徴
    とする請求項７〜１０の何れかに記載のストランド状熱
    可塑性樹脂の冷却装置。
13. 【請求項１３】前記溝部の断面形状が、ストランド状熱
    可塑性樹脂の断面形状の一部と略一致していることを特
    徴とする請求項１２記載のストランド状熱可塑性樹脂の
    冷却装置。
14. 【請求項１４】コンベア搬送面の冷却が、搬送面以外の
    面ないし部分を冷却した伝熱により行われることを特徴
    とする請求項７〜１３の何れかに記載のストランド状熱
    可塑性樹脂の冷却装置。
15. 【請求項１５】コンベア搬送面の冷却が、水の如き流体
    等の冷媒の接触により行われることを特徴とする請求項
    １４記載のストランド状熱可塑性樹脂の冷却装置。