JPH0672633U - 固体原料溶融装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 安価な装置で簡便に、しかも熱劣化や酸化劣
化のない脱泡された溶融物を連続的に供給できる樹脂等
の固体原料溶融装置を提供する。 ［構成］ 溶融物の流下口を有し、熱源により加熱する
ことのできる接触面積の大きな形状を有する１段又は多
段の加熱板が、金属製の溶融物タンク本体に支持されて
おり、溶融物液面の位置に設けられた温度計により１段
目加熱板の温度制御を行うことを特徴とする固体原料溶
融装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、固体原料の溶融装置に関する。

【０００２】

【従来技術及び課題】

樹脂等の固体原料を溶融させる方法として、バッチ式タンク加熱による方法及 び押出機による方法等が考えられるが、それぞれについて作業性やコスト面で満 足できるものではなかった。

【０００３】 すなわち、バッチ式タンク加熱方式においては、一定量の供給を断続的に行う 場合にはあまり問題はないが、化学プラントのように連続運転で、固体原料を溶 融して連続供給する場合には作業性に劣る。また、タンク外壁からのみの加熱の ため、全体が溶融するまでに時間を要しプラント処理能力が低く、又外壁付近で の局部加熱により溶融物の熱劣化や酸化劣化を起こす欠点がある。

【０００４】 一方、押出機による場合は、バッチ式タンク加熱方式に比べ連続供給の点で優 れているが、押出機を必要とするため装置コスト面において高価とならざるを得 ないほか、溶融物に泡を伴うため定量供給がむつかしく、定量供給が必要な場合 には溶融後に脱泡操作が必要となる欠点がある。

【０００５】 そこで、安価な装置で簡便に、しかも連続的に樹脂等の固体を溶融供給できる 装置が望まれていた。本考案者らは、これらの技術的課題について鋭意検討の結 果、本考案の装置に到達したものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

すなわち、本考案は溶融物の流下孔を有し、熱源により加熱を行うことが可能 であり、表面が固体原料との接触面積の大きな形状を有する１段又は多段の加熱 板が、金属製の溶融物タンク本体に支持されており、溶融物液面の位置に設けた 温度計により１段目加熱板の温度制御を行うことを特徴とする固体原料溶融装置 である。

【０００７】 本考案の溶融装置は、図１に示したように、金属製の溶融物タンク１の本体に 支持された熱媒又は電気ヒーターにより加熱される１段目加熱板４に、固体原料 ２を直接接触させることにより溶融を行うものである。加熱板が伝熱面積の小さ い形状のものや、加熱板に使用される材質が熱伝導度の小さいものである場合は 、固体原料の溶融能力が小さく、溶融物の供給量の劣るものとなってしまう。従 って本考案に使用する加熱板は、その表面が固体原料との伝熱面積の大きな形状 のもので、かつ、アルミニウム、鉄を始めとする熱伝導度の大きな材質のものが 望ましい。加熱方法としては加熱板中に電気ヒーターを埋め込んだり、蒸気、熱 媒を用いる等の方法がある。

【０００８】 又本考案装置においては、図１に示したように１段目の加熱板の下側の溶融物 の液面の位置に温度計８を設置し、この温度が溶融物により設定値以上になると １段目の加熱板４の加熱を調節して温度を低下させる仕組みとすることにより、 固体原料の溶融速度を調節し、装置内の溶融物の液面制御を簡単に行うことがで きる。

【０００９】 さらに本考案装置には、溶融物中に金属製の溶融物タンク１の本体に支持され た熱媒又は電気ヒーターにより加熱される２段目又は多段の加熱板９が設けられ ている。この加熱板は一旦溶融した溶融物の再固化を防ぐための保温用のもので あり、これにより１段目の加熱板４の温度を固体原料の融点に近いできるだけ低 い温度に設定することができる。固体原料はこの１段目加熱板に接触した部分だ けが溶融し、溶融すれば直ちに加熱板の流下孔を通って落下するので、溶融物の 温度は融点近辺以上には上がらず、１段目加熱板との接触時間が短いので溶融時 の熱劣化や酸化劣化等を防ぐことができる。

【００１０】 又、本考案装置を用いることにより、溶融物に泡を含有している場合において も、溶融物タンク内において脱泡されるので溶融物を連続供給することが可能と なる。すなわち１段目の加熱板４に接触して溶融した溶融物が、２段目の加熱板 ９と接触するまでの間に気泡は本装置の上側より抜け、脱泡された溶融物が底部 の取出口１２より次装置に連続的に供給されることになる。

【００１１】 １段目加熱板底部と溶融物液面との間の空間に、窒素ガス導入口６よりに窒素 ガスを導入してもよい。これにより溶融物の酸化劣化を防ぎ、装置上側への脱気 を促進することができる。

【００１２】 本考案の溶融装置に用いることのできる固体原料としては、ポリエステル、ポ リエチレン、ポリアミド等を始めとする熱可塑性樹脂や単量体その他固体状のも のであればどの様なものでも使用可能である。

【００１３】 次に、実施例によって本考案をさらに説明する。

【００１４】

【実施例】

（実施例１） 溶融物の流下孔を有し、表面に凹凸を有する表面積７５０ｃｍ² の金属加熱板 ２枚が、金属製の溶融物タンク本体に支持されている図１の構造を持つ固体溶融 装置に、固体原料としてナイロン−１２（平均分子量５０００）樹脂ペレットを 上部仕込み口から間欠的に仕込み、溶融物タンク底部にギヤポンプを接続するこ とにより、時間当たり１０ｋｇの溶融樹脂を定量的に連続安定供給できた。ギヤ ポンプに供給される溶融ナイロン−１２は、熱劣化や酸化劣化がなく、溶融物タ ンク滞留中に完全に脱泡され全く泡を含有していなかった。又１段目の加熱板の 下側の溶融物の液面の位置に温度計を設置し、この温度を検出して１段目の加熱 板の加熱を調節することにより、装置内の溶融物の液面制御を簡単に行うことが できた。

【００１５】 （実施例２） 固体原料にポリエチレン樹脂ペレットを用いた場合にも、実施例１と同様の装 置を用いることにより、時間当たり１０ｋｇの脱泡された溶融樹脂を定量的、か つ、連続的に安定供給することが出来た。また、装置内の溶融物の液面制御も簡 単に行うことができた。

【００１６】 （比較例１） ジャケット加熱方式によるバッチ式溶融タンク（４０Ｌタンク）の場合、嵩比 重０．５５ｇ／ｃｍ³ のナイロン−１２（平均分子量５０００程度）では、１バ ッチ最大２２ｋｇまで仕込むことができるが、溶融樹脂を１時間当たり１０ｋｇ 使用した場合、２時間程度しか連続運転できなかった。さらに、原料固体ナイロ ン−１２樹脂ペレットを追加して実験を続けようとしたが、加熱がジャケット方 式のため樹脂が完全に溶融するまでに時間を要し、連続的に溶融樹脂を供給する ことはできなかった。

【００１７】 （比較例２） ナイロン−１２（平均分子量５０００程度）樹脂ペレットを押出機を用いて溶 融連続仕込みを行った。押出機の操作温度は１９０℃から３５０℃の範囲で、溶 融樹脂を連続的に供給することは可能であったが溶融樹脂は泡を含有していた。

【００１８】

【考案の効果】

本考案装置によると、樹脂等の固体原料を低コストで脱泡された溶融物とし、 定量的、かつ、連続的に安定供給することができる。また、装置内の溶融物の液 面制御も簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る固体原料溶融装置の断
面図である。

【符号の説明】 １ 溶融タンク本体 ２ 固体原料仕込口 ３ 固体原料 ４ １段目加熱板 ５、１０ 熱媒導入口 ６ 窒素ガス導入口 ７ 溶融物液面 ８、１１ 温度計 ９ ２段目加熱板 １２ 溶融物取出口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融物の流下孔を有し、熱源により加熱
   を行うことが可能であり、表面が固体原料との接触面積
   の大きな形状を有する１段又は多段の加熱板が、金属製
   の溶融物タンク本体に支持されており、溶融物液面の位
   置に設けた温度計により１段目加熱板の温度制御を行う
   ことを特徴とする固体原料溶融装置。