JPH11129245A - ストランドの製造方法とこの方法の実施に使用する冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストランド押出装置から押し出されるストラ
ンドを損なうことなく安定的にかつ効率的に冷却するこ
とが可能なストランドの製造方法およびこの方法の実施
に使用する冷却装置を提供する。 【解決手段】 ストランドの製造方法は、各々所定距離
離間させてストランドの押出し方向に配置した複数のガ
イドローラを用意しておき、ストランド押出装置から押
し出されるストランドを、前記ローラ上に受けてその押
出し方向に案内しつつ、ストランドの下方より冷却用ガ
スを噴射して前記ストランドを冷却する工程を含む。ス
トランド冷却装置は、ストランド押出装置から押し出さ
れるストランドを案内しつつ冷却するストランドの冷却
装置であって、各々所定距離離間して配置され、前記ス
トランドを受けて押し出し方向に案内する複数のガイド
ローラ１５と、前記ガイドローラ１５の下方に噴出口が
配置され、前記ガイドローラ１５の下方より冷却用ガス
を噴射するノズル２３と、前記ノズル２３に冷却用ガス
を供給するガス供給手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ストランドの製造
方法とこの方法に使用する装置に関するものであり、特
に、ストランド押出装置から押し出されるストランドを
案内しつつ冷却する工程を備えたストランドの製造方法
とこの方法の実施に使用する冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂の造粒方法としてストラン
ドを粉砕、切断して造粒する方法がある。この方法で
は、加熱溶融してストランド状となった熱可塑性樹脂を
大規模で高能率な冷却方法により冷却する工程を伴う。
このような従来法の一つとして、ストランド状となった
熱可塑性樹脂を冷却水槽中に押出して冷却し、ストラン
ドを切断するコールドカット方法（特開昭５７−４９５
１５号公報および特開平２−５１５１４号公報）があ
る。この方法ではストランドを乾燥させる必要がある。
しかも、それでも水分が残ったりする。この水冷方法
は、熱可塑性樹脂が水に接したとき、加水分解したり水
と反応したりする場合や変質したりする場合には使用で
きない。

【０００３】この点を改良する方法として、ストランド
をガスで冷却する方法が知られている（特表平４−５０
６４９３号公報および特開平６−１２６７３９号公
報）。この方法はガスでストランドを浮かしながら冷却
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法は、
ストランドが脆い場合に切れやすく、また、耐熱性の高
い熱可塑性樹脂である場合も、冷却しすぎると、ストラ
ンドが操作中に切れ易くなり、逆に、柔らか過ぎると垂
れたりすると言う問題も生じ、安定操業が困難であると
言う問題があった。冷却ガスでストランドを浮かすた
め、ガスを大量に送る必要があり、冷却装置が大型化
し、しかも、ガスの送り量に比較して冷却効率が悪い、
装置が複雑になる等の問題もあった。さらに、ストラン
ドの粘度が冷却温度とともに大きく変動すると言う問題
もあった。

【０００５】そこで、本発明の課題は、ストランド押出
装置から押し出されるストランドを損なうことなく安定
的にかつ効率的に冷却することが可能なストランドの製
造方法およびこの方法の実施に使用する冷却装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】熱可塑性重合体ストラン
ドを安定して案内することができ、冷却中にクラックや
割れや切断を生じることのないようにするためには、ス
トランドを適度な温度に冷却する必要がある。耐熱性の
熱可塑性樹脂の場合、一般に１００°Ｃ以上となるた
め、従来の水冷方式では対応できず、空冷によって初め
て冷却が可能となる。

【０００７】ところで、空冷による場合、ストランド押
出装置を出た直後の軟らかいストランドに上方から冷却
空気を当てることが考えられる。しかし、上方から空気
を当てると、ストランドが押されて垂れ下がると言う問
題がある。上方から噴射した空気が床に当たってゴミを
吹き上げ、ストランドを汚損すると言う問題が生じる。
したがって、空冷による場合、冷却空気は下から当てる
のが良い。なお、このような冷却は空気以外の冷却ガス
によって行ってもよい。

【０００８】したがって、本発明にかかるストランドの
製造方法は、各々所定距離離間させてストランドの押出
し方向に配置した複数のガイドローラを用意しておき、
ストランド押出装置から押し出されるストランドを、前
記ローラ上に受けてその押出し方向に案内しつつ、スト
ランドの下方より冷却用ガスを噴射して前記ストランド
を冷却する工程を含む。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明にかかるストランドの製造
方法の冷却工程では、各々所定距離離間させてストラン
ドの押出し方向に配置した複数のガイドローラとその下
方の冷却用ガス噴出ノズルを備えている。ガイドローラ
によりストランドを案内し、ストランドの下方から冷却
用ガスをストランドに当てて、ガイドローラ上のストラ
ンドに少し浮力を与えながら、適切な温度に冷却する。

【００１０】ストランドの長さ方向に沿う面内でノズル
の噴射角度を変えることができるようにしておくと、最
適の噴射角度を選択でき、効率良くストランドの冷却を
行うことが出来る。ノズルの先端部を半球状に構成し、
この先端部に長孔を設けて噴出口としておくと、冷却用
ガスでエアカーテンを構成することが出来る。

【００１１】ノズル先端部を回動可能にしておけば、冷
却用ガスのストランドへの接触量を適宜選択することが
出来る。テンションローラをさらに設けておくと、スト
ランドが搬送路から逸脱することを防止し、安定して冷
却することが出来る。本発明にかかるストランドの製造
方法ならびに冷却装置は、ストランド状にできるもので
あれば、どのような材料にも適用できる。しかし、熱可
塑性樹脂等の工業的製造において、特に有効に適応でき
る。

【００１２】適温に冷却されたストランドは、切断によ
りペレット状にしたり、粉砕により粉状にしたりするこ
とにより、製品とする。熱可塑性樹脂としては、たとえ
ば、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
チレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリ
ル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸ブチル共重
合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレ
ン−プロピレン共重合体、ポリプロピレン等の各種ポリ
オレフィンおよびその樹脂組成物；ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポタメタクリル酸メ
チル、これらの共重合体およびその樹脂組成物；スチレ
ン−アクリロニトリル共重合体（ＳＡＮ）、アクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ス
チレン−メタクリル酸メチル共重合体（ＭＳ）、スチレ
ン−Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、スチレン−アク
リル酸共重合体等のスチレン系樹脂およびその樹脂組成
物；ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリウレタンおよびそ
の樹脂組成物；ポリアミド（ＰＡ）、ＰＡ／ポリオレフ
ィン、ＰＡ／ＡＢＳ等のポリアミド系樹脂およびその樹
脂組成物；ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ＰＰＥ
／耐衝撃性ポリスチレン、ＰＰＥ／ＰＡ、ＰＰＥ／ポリ
ブチレンテレフタレート等のポリフェニレンエーテル系
樹脂およびその樹脂組成物；ポリフェニレンサルファイ
ド（ＰＰＳ）、ＰＰＳ／ＰＰＥ、ＰＰＳ／ポリケトンサ
ルファイド等のポリフェニレンサルファイド系樹脂およ
びその樹脂組成物；ポリカーボネート（ＰＣ）、ＰＣ／
ＡＢＳ、ＰＣ／ポリブチレテレフタレート、ＰＣ／ポリ
エチレンテレフタレート等のポリカーボネート系樹脂お
よびその樹脂組成物；ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、ポリエチレンテレフタレート、ポリ１，４−シ
クロヘキサンジメチルテレフタレート等の飽和ポリエス
テル樹脂；ＰＥＴ／ＡＢＳおよびその樹脂組成物；共重
合ポリエステル樹脂、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、
液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、
ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド
（ＰＥＩ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエー
テルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド（ＰＡＩ）、ポリチオエーテルスルホン（ＰＴＥ
Ｓ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリアリルスルホン
（ＰＡＳＦ）およびその樹脂組成物等を挙げることがで
き、１種または２種以上使用される。これらのうち、ス
チレン−Ｎ−フェニレンマレイミド共重合体、スチレン
−無水マレイン酸共重合体、ポリフェニレンエーテルお
よびその樹脂組成物、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リカーボネート、ポリアリレート等の耐熱性の熱可塑性
樹脂が好ましい。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明にかかるストランド冷却装置
を使用する工程を示している。あらかじめラジカル重合
によって得られたスチレン系共重合体（ガラス転移温度
２０６°Ｃ、分子量２０万）を含む反応液１を、ストラ
ンド押出装置にあたるベント付き２軸押出機２の原料投
入口２ａより供給し、押出機２で脱溶媒し、押出機２の
出口２ｂから連続的にストランド状に押し出す。出口２
ｂでのストランド３（スチレン系共重合体）の温度は３
００°Ｃであった。

【００１４】ストランド押出装置２の後段にはストラン
ド冷却装置４が配置され、その後段にはカッティング装
置５が配置されている。ストランド冷却装置４は、スト
ランド押出装置２から押し出されたストランド３を安定
的に案内し、その間に、カッティング装置５による切断
が好適に行われるように、ストランド３を所定の温度に
冷却する。この冷却温度は１８０〜２５０°Ｃに制御で
きた。

【００１５】カッティング装置５は、ストランド３を、
約３ｍｍの一定長さに切断してペレット状に成形した。
図２〜図５は本発明にかかるストランド冷却装置の一実
施例を示す。スクリュー押出機２の出口（ダイスヘッ
ド）２ｂとカッティング装置５のストランド搬入路５ａ
とは高さ方向に位置が異なっており、ストランド搬入路
５ａの方が高くなっている。ストランド押出装置出口２
ｂとストランド搬入路５ａとの間に配置されるストラン
ド冷却装置４は、下部にキャスター１２，１３を備える
基台１１を有している。基台１１の上部枠体１４は、ス
トランド押出装置出口２ｂとストランド搬入路５ａとを
結ぶように傾斜角度を有している。

【００１６】上部枠体１４には、ストランドの進行方向
に適宜離間してローラ支持部材１６，１６が固定されて
いる。ローラ支持部材１６は、ストランド進行方向に対
して左右対象に配置され、上部に軸受部１７を有してい
る。各ローラ支持部材１６，１６の軸受部１７，１７
は、ストランドを案内するためのガイドローラ１５を遊
嵌状態で軸支している。

【００１７】ガイドローラ１５の周面には所定間隔で離
間した複数の突条１８が設けられている。各突条１８，
１８の間隔は、ストランド押出装置出口２ｂから引き出
されるストランドの径に応じて設定されており、各突条
１８，１８の間はストランドが通過するための案内凹所
１９，１９を形成している。ガイドローラ１５は、長さ
方向に貫通する内部中空を有しており、ローラ支持部材
１６に設けられる冷却水導入口２０と冷却水排出口２１
に内部中空が連通するように取り付けられる。冷却水導
入口２０と冷却水排出口２１は、図示しない冷却水循環
手段にそれぞれ接続され、ガイドローラ１５の内部中空
部に冷却水を循環させる。ガイドローラ１５は、内部中
空に冷却水が供給されることにより、ストランド押出装
置出口２ｂから排出されるストランドと接触して高温に
なることを免れる。

【００１８】上部枠体１４の適所に冷却用エアを供給す
るためのエア供給管２２が取り付けられている。エア供
給管２２は、上方に突出する複数のノズル２３，２３を
有しており、両端において回動可能に上部枠体１４に軸
支されている。各エア供給管２２は、それぞれエア配管
２４，２５を介してエア供給源に接続されている。ノズ
ル２３は、図５に示すようなノズルヘッド２６を有して
いる。ノズルヘッド２６は半球状に形成されており、長
孔形状の噴射口２７を有している。この半球状のノズル
ヘッド２６はノズル２３の軸回りに回動可能となってい
る。

【００１９】エア供給管２２に設けられたノズル２３，
２３は、エア供給管２２の回転に伴ってストランドの進
行方向と平行にエアの噴射方向が可変となっている。し
たがって、図２に示すように、傾斜角度をもってストラ
ンド押出装置出口２ｂからストランドが引き出される場
合も鉛直下方からのエア噴出が可能となっている。ま
た、ノズルヘッド２６を回転させることにより、ガイド
ローラ１５上を案内されるストランドに接触する噴射口
２７からの風量を調整することが可能である。ノズル２
３の角度及びノズルヘッド２６の回転角度は手動で調整
することも可能であり、また、モータ等による回転駆動
を行うことも可能である。

【００２０】上部枠体１４には、ローラ支持部材１６，
１６の中間に位置して、テンションローラ支持部材２８
が立設されている。各テンションローラ支持部材２８に
は、ガイドローラ１５，１５上を案内されるストランド
を上方より支持するテンションローラ２９が遊嵌状に軸
支されている。したがって、ストランド押出装置出口２
ｂから引き出されるストランドは、ガイドローラ１５，
１５上を搬送されるとともに、テンションローラ２９に
より上方への位置規制がされて、搬送路から逸脱するこ
とを免れる。

【００２１】

【発明の効果】本発明にかかるストランド冷却装置は、
ガイドローラ上を案内されるガイドローラの下方より冷
却用ガスの噴射を行っているため、下記〜のような
効果を有する。 ストランドが下方に垂れることなく
安定に引くことができる。

【００２２】 ストランド押出装置からストランドと
一緒に排出される揮発性成分を下方から送風して上部に
位置するフードに効率良く回収することができる。 冷却用ガスの噴射によりエアカーテンを構成するこ
とができ、ゴミ，埃，油分，水分等がストランドに付着
することを防止できる。 ストランドに浮力を与えるため、ストランドの搬送
を軽く行うことが出来る。

【００２３】本発明にかかるストランドの製造方法、冷
却装置はまた、ノズルによる冷却用ガスの噴射方向やス
トランドへの風量を容易に変更することが可能であり、
種々の環境に対応させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用されるシステムの概略
図。

【図２】本発明の一実施例の側面図。

【図３】ガイドローラの正面図。

【図４】ノズルの正面図。

【図５】ノズルの説明図。

【符号の説明】

４ ストランド冷却装置 １１ 基台 １４ 上部枠体 １５ ガイドローラ １６ ローラ支持部材 １７ 軸受部 １８ 凸条 ２３ ノズル ２６ ノズルヘッド ２７ 噴射口 ２９ テンションローラ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々所定距離離間させてストランドの押出
   し方向に配置した複数のガイドローラを用意しておき、
   ストランド押出装置から押し出されるストランドを、前
   記ローラ上に受けてその押出し方向に案内しつつ、スト
   ランドの下方より冷却用ガスを噴射して前記ストランド
   を冷却する工程を含む、ストランドの製造方法。
2. 【請求項２】ストランドが熱可塑性樹脂からなる、請求
   項１に記載のストランドの製造方法。
3. 【請求項３】冷却されたストランドを切断または粉砕す
   る工程をも含む、請求項１または２に記載のストランド
   の製造方法。
4. 【請求項４】ストランド押出装置から押し出されるスト
   ランドを案内しつつ冷却するストランドの冷却装置であ
   って、 各々所定距離離間して配置され、前記ストランドを受け
   て押し出し方向に案内する複数のガイドローラと、 前記ガイドローラの下方に噴出口が配置され、前記ガイ
   ドローラの下方より冷却用ガスを噴射するノズルと、 前記ノズルに冷却用ガスを供給するガス供給手段と、を
   備えるストランド冷却装置。
5. 【請求項５】前記ノズルは、前記ストランドの案内方向
   に沿う面内での噴射角度の変更が可能となっている、請
   求項４に記載のストランド冷却装置。
6. 【請求項６】前記ノズルは、半球状に形成された先端部
   を有し、前記噴出口が前記半球状の先端部を２等分する
   ように穿たれた円弧状の長孔である、請求項４または５
   に記載のストランド冷却装置。
7. 【請求項７】前記半球状の先端部の中心と頂点を結ぶ軸
   周りに回動可能である、請求項６に記載のストランド冷
   却装置。
8. 【請求項８】前記ガイドローラ間に、前記ガイドローラ
   上を案内されるストランドを横切る形で前記ストランド
   を上方から位置規制するテンションローラが配置されて
   いる、請求項４から７までのいずれかに記載のストラン
   ド冷却装置。
9. 【請求項９】前記冷却用ガスが温度制御された冷却空気
   である、請求項４から８までのいずれかに記載のストラ
   ンド冷却装置。