JPS6145942B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成樹脂の発泡成形法および発泡成形
装置の改良に関するものである。

多孔性ポリスチレン樹脂製品の成形のように予
備発泡した原料ビーズを使用して行う従来の合成
樹脂の発泡成形法は、予備発泡した原料ビーズを
型内に供給後蒸気加熱して発泡成形し、水道水等
の低温の冷却水を吹き付けて冷却後離型するスチ
ームチエスト法が一般に採用されているが、従来
のこの種合成樹脂の発泡成形法では、発泡融着の
ために使用する蒸気の凝縮水や冷却水によつて型
中にある成形体は相当の水分を含んでおり、離型
後に充分な乾燥を行わなければならず、このため
乾燥室や乾燥工程前後の製品保管スペースとして
の倉庫やこれらの工程のための作業員を必要とす
るという問題点があつた。そこで本出願人は冷却
工程に型内を減圧状態として冷却水を吹き付ける
ことにより冷却するとともに成形体に含まれる水
分を気化乾燥させることを要旨とする発明を特願
昭56−67476号として先に出願したが、冷却は主
として低温の水道水を使用することを前提として
いるために冷却水の再使用ができず、水道水の使
用量が嵩んで水資源の無駄があるばかりでなく、
成形を繰り返し行うこの種成形法では型の表面温
度が前回の冷却工程において冷え過ぎるため次の
成形時に型温度を上昇させるために多くの蒸気を
必要とし、また、水道水は軟水化しないと缶石等
によつて型に配設される無数の小孔を閉塞するお
それがある等種々の問題点が残されている。

本発明は前記のような問題点を解決した合成樹
脂の発泡成形法および発泡成形装置を目的として
完成されたもので、以下、本発明を図示する横型
の合成樹脂の発泡成形装置を実施例として詳細に
説明する。

１，１′は通気用の小孔５，５′を多数配設した
合せ型部２，２′を備えた一対の型で、両型１，
１′は成形機の接離自在に対向させた枠函体３，
３′の前面開口を遮閉するように取付けられて各
後方にチヤンバー部４，４′を形成してある。な
お、前記型１，１′は背面割方式のものとしても
よい。６は一方の型１に供給口部を接続した原料
供給装置、７は型１内に先端を出没自在に嵌挿さ
せた発泡成形体離型用の押出杆であり、９は基端
を押出杆７の鍔部に係止させている押出杆７の復
帰用のばねである。１０は一端部が型１のチヤン
バー部４に設けた接続口４ａに連結されている流
体供給管で、該流体供給管１０には開閉弁１１付
の蒸気供給管１２と、開閉弁２３付の温水供給管
２４が接続され、１３は型１のチヤンバー部４の
底部に設けた接続口４ｂに連結される排出管であ
る。他方、１０′は一端部が型１′のチヤンバー部
４′に設けた接続口４a′に連結されている流体供
給管で、該流体供給管１０′には開閉弁１１′を介
して前記蒸気供給管１２を接続するとともに開閉
弁２３′を介し前記温水供給管２４が接続され、
１３′は該型１′のチヤンバー部４′の底部に設け
た接続口４b′に連結される排出管である。そし
て、これらの排出管１３，１３′はいずれも減圧
化装置１６に接続される凝縮器２７付の空気排出
管１７とドレン排出管１８に分岐管１９，１９′
と分岐管２０，２０′を介して接続され、該分岐
管１９，１９′と分岐管２０，２０′には弁２１，
２１′と弁２２，２２′が設けられていて排出管１
３，１３′は空気排出管１７とドレン排出管１８
のいずれかに接続させたり空気排出管１７とドレ
ン排出管１８のいずれとも接続を断つことができ
るように切換自在となつている。また、減圧化装
置１６は導管２８をもつて接続された真空ポンプ
１６ａと真空タンク１６ｂとよりなるものとして
該導管２８の中間を前記空気排出管１７に接続
し、さらに、導管２８には真空タンク１６ｂ側に
位置させて開閉弁２９を設けてある。３０はドレ
ン排出管１８の先端に接続される温水回収タンク
で、該温水回収タンク３０には前記温水供給管２
４がその中間にポンプ３１を介在させて接続され
ており、ドレン排出管１８より排出された高温水
は温水回収タンク３０に貯留され、型１，１′の
冷却時にポンプ３１を作動して温水回収タンク３
０内の温水を型１，１′に吹き付けできるものと
している。

このように構成された装置を使用して多孔性ポ
リスチレン成形体を成形する合成樹脂の発泡成形
法を説明すれば、先ず接離自在に対向させた枠函
体３，３′を図示しないシリンダの作動により接
近させてその前面開口に取付けられている型１の
合せ型部２を型１′の合せ型部２′に型合せしたう
え各原料供給装置６より型１，１′の合せ型部
２，２′間に形成されるキヤビテイ部すなわち型
内に周知の予備発泡済の原料ビーズを充填したう
え型締めし、次いで、型内の空気を排除する。こ
の工程としては特に限定されることはないが、例
えば開閉弁１１，１１′，２３，２３′を閉じる一
方、排出管１３，１３′に接続された分岐管２
０，２０′の弁２２，２２′を閉じるとともに分岐
管１９，１９′の弁２１，２１′を開いて減圧化装
置１６にチヤンバー部４，４′を連通させるとと
もにドレン排出管１８とチヤンバー部４，４′と
の連通を断てば、両型１，１′の後方に形成され
ているチヤンバー部４，４′内の空気が型内の原
料ビーズ間にある空気の一部とともに減圧化装置
１６の吸引作用で排出されて型内は半減圧状態と
なるから、この吸引操作に続いて型内の残留空気
を蒸気供給管１２より供給される蒸気との置換操
作を行つて型内の残留空気を略完全に排除する。
この工程としては先ず排出管１３，１３′に接続
された分岐管２０，２０′の弁２２，２２′と分岐
管１９，１９′の弁２１，２１′を閉じる一方、蒸
気供給管１２の開閉弁１１′のみを１〜２秒開い
て蒸気供給管１２から送られる蒸気を流体供給管
１０′を通つて一方の型１′のチヤンバー部４′内
に供給する。このようにチヤンバー部４′内に蒸
気を極短時間供給して該蒸気を型１，１′内を通
過させて小孔５を通じチヤンバー部４へ流入させ
ることにより型１，１′間のキヤビテイ部に充填
されている原料ビーズ間の間隙に残留している空
気をチヤンバー部４へ押し出し、次に、開閉弁１
１′を閉じる一方開閉弁１１を１〜２秒開き、分
岐管１９，１９′，２０，２０′の弁２１，２
１′，２２，２２′を閉じたまま流体供給管１０か
ら蒸気を供給すれば、蒸気は前工程とは反対方向
へ型内を通過して原料ビーズ間にわずかに残つて
いる空気を小孔５′を通じチヤンバー部４′へ押し
出すようにすれば、原料ビーズ間は蒸気に置換さ
れて型内の空気は前記吸引操作と蒸気との置換操
作の併用により完全に排除されると同時に型１，
１′は予備加熱されるから最も好ましい方法であ
る。次に、チヤンバー部４，４′に二次発泡用の
蒸気を供給して型内の原料ビーズを発泡融着させ
る。この発泡融着工程としては、開閉弁１１を開
いたまま開閉弁１１′も開き、分岐管１９，１
９′，２０，２０′の弁２１，２１′，２２，２
２′を閉じたまま蒸気供給管１２，１２′に連結さ
れている流体供給管１０，１０′から二次発泡に
必要とする高温の蒸気を供給すれば、高温の蒸気
は前記した空気の排除工程において使用した蒸気
により予備加熱されている型１，１′およびその
キヤビテイ部すなわち型内に充填されて粒子相互
間の空気が除去されている原料ビーズを所定の温
度に達するまで均一に加熱することとなるから、
型内の原料ビーズは適確に発泡融着されることに
なる。このようにして型内の原料ビーズを蒸気の
供給により発泡融着させる工程を終了したら、開
閉弁１１，１１′を閉じて冷却、安定化を行うこ
ととなるが、本発明はこの冷却工程に最大の特徴
がある。すなわち、この冷却工程は先ずドレン排
出管１８に接続される分岐管２０，２０′の弁２
２，２２′のみを開いてチヤンバー部４，４′内と
ドレン排出管１８とを連通させてチヤンバー部
４，４′内の蒸気を排出させ、次にポンプ３１を
駆動するとともに温水供給管２４の開閉弁２３，
２３′を開き、流体供給管１０，１０′より温水回
収タンク３０に回収貯留された40〜100℃程度好
ましくは60〜100℃程度の高温水を供給し、型
１，１′に高温水を吹き付けるとともに分岐管２
０，２０′の弁２２，２２′を閉じて分岐管１９，
１９′の弁２１，２１′を開き、排出管１３，１
３′を空気排出管１７に連通させてチヤンバー部
４，４′内と減圧化装置１６とを連通させ、該チ
ヤンバー部４，４′内を600Torr以下、好ましく
は100Torr以下に減圧すれば、チヤンバー部４，
４′や型１，１′に付着している高温水は気化温度
以下であるにも拘わらず減圧状態下にあるため容
易に気化し、型１，１′は気化熱により低温の冷
却水を吹き付けた場合と殆んど変ることなく冷却
されて型１，１′を原料ビーズの発泡温度以下に
下げて発泡を停止させると同時に成形体に含まれ
る水分も同様に気化されて成形体は乾燥され、こ
の時気化された水分は型内と連通された排出管１
３，１３′、凝縮器２７付の空気排出管１７を経
て減圧化装置１６に向け吸引される。このように
して型内にある成形体の含水率が15％以下、好ま
しくは５〜０％まで低下したら、常法により型開
きして離型し、乾燥工程に送ることなくそのまま
製品として出荷すればよく、従来の成形法では必
要とされた乾燥室や乾燥の前後に製品を保管して
おく倉庫或いは人手は不要となる。さらにまた、
離型後の型１，１′は前記工程において乾燥され
て内面は水分の付着が全く見られないから、次の
原料ビーズの供給工程において原料ビーズの流れ
が極めてよくて過充填する必要もなくなり、この
工程に要する時間を短縮するという効果を併せも
つ特長もある。また、冷却の基本原理が気化熱利
用にあるため減圧状態下における気化温度に近い
温水の使用が効率上必要とすることとなるが、こ
のことは一旦冷却に使用した90〜97℃程度のドレ
ン排水と凝縮水を回収した温水を循環再使用でき
る大きなメリツトが生じ、低温の冷却水使用の冷
却工程において１成形サイクル毎に新規に必要と
されていた水道水の供給の必要がなくて水資源を
大幅に節約できるうえ型を冷し過ぎて次の発泡時
の型加熱に要する蒸気を減少でき、また、再使用
される温水は軟水化されているため、水道水等の
硬水による冷却時に見られた缶石による型の目詰
りを防止できるという副次的効果もある。なお、
高温水の温度は前記したように減圧下で型温度に
より気化され易い40〜100℃程度とするが、乾燥
度を一層高めるためには60〜100℃、加熱された
型に吹き付けた高温水を回収再使用する点を考慮
すると回収後そのまま循環再使用できる80〜98℃
程度が最も好ましい。

本発明は前記実施例による説明から明らかなよ
うに、原料ビーズを型内に供給後蒸気により発泡
成形して冷却、離型するようにした合成樹脂の一
連の発泡成形工程において、蒸気供給後型開きを
行つて離型する前の冷却工程で高温水を型に吹き
付けるとともに型内を減圧下することによりこの
高温水を効率的に気化させ、その気化熱により型
を冷却して成形体の発泡を停止するとともに乾燥
するようにしたので、冷却、乾燥工程を同時に行
うことができるうえにドレン排出管からの高温の
排水を回収して循環再使用することもできるため
排水を有効に使用でき、しかも、高温水は軟水化
されているため清缶剤を使用しなくても缶石等に
よる型の小孔や配管の詰りを防止できる利点があ
り、また、第２の発明は前記した成形法を容易に
実施することができるもので、在来の合成樹脂の
発泡成形法および発泡成形装置の問題点を解決し
たものとして業界の発展に寄与するところ極めて
大なものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る合成樹脂の発泡成形装置の
実施例を示す一部切欠正面図である。 １，１′……型、４，４′……チヤンバー部、
５，５′……小孔、１０，１０′……流体供給管、
１２……蒸気供給管、１３，１３′……排出管、
１６……減圧化装置、１７……空気排出管、１８
……ドレン排出管、１９，１９′，２０，２０′…
…分岐管、２１，２１′，２２，２２′……弁、２
４……温水供給管、３０……温水回収タンク、３
１……ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予備発泡した原料ビーズを型内に供給後蒸気
   加熱して該原料ビーズを型内において発泡融着さ
   せ、次いで、型内を減圧状態とするとともに加熱
   された型に高温水を吹き付け気化させてその気化
   熱により冷却して成形体の発泡を停止させると同
   時に含まれる水分を気化させた後離型することを
   特徴とする合成樹脂の発泡成形法。 ２ 高温水の温度を40〜100℃とした特許請求の
   範囲第１項記載の合成樹脂の発泡成形法。 ３ 高温水を一旦型表面に吹き付けた高温水を回
   収したものとした特許請求の範囲第１項記載の合
   成樹脂の発泡成形法。 ４ 接離自在に対向させた一対の型のチヤンバー
   部を加熱用と冷却用の流体を供給する流体供給管
   と該流体を排出させる排出管にそれぞれ接続させ
   た合成樹脂の発泡成形装置において、前記排出管
   １３，１３′を減圧化装置１６に接続される空気
   排出管１７とドレン排出管１８に切換自在に接続
   させる一方前記流体供給管１０，１０′を蒸気供
   給管１２と温水供給管２４に切換自在に接続させ
   て該温水供給管２４を前記ドレン排出管１８に接
   続される温水回収タンク３０に接続させたことを
   特徴とする合成樹脂の発泡成形装置。