JPS6210165B2 - - Google Patents

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JPS6210165B2
JPS6210165B2 JP56084110A JP8411081A JPS6210165B2 JP S6210165 B2 JPS6210165 B2 JP S6210165B2 JP 56084110 A JP56084110 A JP 56084110A JP 8411081 A JP8411081 A JP 8411081A JP S6210165 B2 JPS6210165 B2 JP S6210165B2
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JP
Japan
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foaming
heating medium
foaming tank
pressure
supply
Prior art date
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Application number
JP56084110A
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English (en)
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JPS57199635A (en
Inventor
Toshio Sugawara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Kasei Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Plastics Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sekisui Plastics Co Ltd filed Critical Sekisui Plastics Co Ltd
Priority to JP56084110A priority Critical patent/JPS57199635A/ja
Publication of JPS57199635A publication Critical patent/JPS57199635A/ja
Publication of JPS6210165B2 publication Critical patent/JPS6210165B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/3461Making or treating expandable particles

Landscapes

  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発泡性熱可塑性樹脂粒子の予備発泡方
法に関する。
発泡性熱可塑性樹脂粒子を予備発泡させるに
は、発泡槽内に発泡性熱可塑性樹脂粒子を回分式
に定量宛供給し、該粒子を水蒸気等の加熱媒体に
より加熱膨脹させて予備発泡した粒子を回分式に
取り出す回分式方法と、発泡槽内に発泡性熱可塑
性樹脂粒子を連続的に供給し、該粒子を加熱媒体
により加熱膨脹させて予備発泡した粒子を発泡槽
の上部から連続的に取り出す連続式方法との二通
りの方法があるが、本願発明は上記の内特に前者
の回分式方法に属するものである。
発泡性熱可塑性樹脂粒子を予備発泡させて高度
に発泡した発泡粒子を得るためには、該樹脂粒子
を加熱の初期において急速に発泡させる必要があ
る。これは発泡性熱可塑性樹脂粒子に含有させた
発泡剤及び溶剤が、加熱条件等によつて若干異な
るが、第2図に示すように通常加熱開始から30秒
近辺で激しく逸散してしまうために加熱の初期に
急速に発泡させないと粒子を時間をかけて発泡さ
せても発泡には限界があり、必要以上に加熱した
場合むしろ収縮をおこしてしまうからである。
ところで、従来は発泡性熱可塑性樹脂粒子を予
備発泡させるにあたり、所望の発泡倍率の予備発
泡粒子を得るために、加熱媒体の吹込みをタイマ
ーの設定時間によりコントロールしていた。しか
し、この方法では加熱媒体の吹込み時間が一定に
定められても、加熱媒体の温度、雰囲気温度、発
泡槽内の温度上昇具合、粒子の製造ロツト及び製
造後の経過による粒子に含有された発泡剤の量の
変化等によつて発泡倍率に差が生じるため、正確
な発泡倍率の発泡粒子を得ることは困難であつた
ために、従来は発泡倍率をできるだけ設定値に保
つように加熱を徐々に行ない発泡をゆつくりと進
めて加熱媒体の吹込みを停止させることにより直
ちに発泡を止める様にしている結果発泡サイクル
に長時間を要することとなり、したがつて高度に
発泡した発泡粒子を得ることができなかつた。
また本出願人が先に特公昭56―5176号として出
願した方法によれば、発泡粒子の発泡倍率の制御
を発泡粒子層の容積によつて行い、発泡粒子層が
一定の容積に達したときに加熱媒体の吹込みを減
少或は止めることにより発泡を設定の値にて正確
に停止させるようにしたので、ばらつきなく所望
の発泡倍率の発泡粒子を得ることができるばかり
でなく加熱の初期には発泡槽内に多量の加熱媒体
を吹込み粒子を急速に発泡させることが可能とな
つた。したがつてこの方法に従えば発泡サイクル
に要する時間は従来法に比してかなり短縮するこ
とができ、その結果従来よりも高度に発泡した発
泡粒子を得ることができるようになつたが、まだ
必ずしも満足できるものではなかつた。
かかる従来の欠点に鑑み本発明者は種々研究を
重ねた結果本発明を完成するに至つたものであ
る。即ち本発明は、発泡槽内に一定量の発泡性熱
可塑性樹脂粒子を供給収納し、該粒子を攪拌しな
がら発泡槽底部から加熱媒体を吹込むことにより
上記粒子を加熱膨脹させて予備発泡せしめる方法
において、加熱媒体の供給により発泡槽内の圧力
が上限の設定値まで上昇したとき加熱媒体の供給
を停止し、圧力が下限の設定値まで降下したとき
に加熱媒体の供給を開始するようにし、この加熱
媒体の供給開始と停止とによる発泡槽内の圧力上
昇、下降を発泡粒子層の上面が発泡槽の設定高さ
に設けられた検知器により感知されるまで繰返し
行うことを特徴とする発泡性熱可塑性樹脂粒子の
予備発泡方法を要旨とするものである。
本発明においていう発泡性熱可塑性樹脂粒子と
は、例えばポリスチレン、スチレンとα―メチル
スチレン、フロルスチレン、アクリロニトリル、
アクリル酸等との共重合体、ポリエチレン等の熱
可塑性樹脂の粒子に、プロパン、ブタン、ペンタ
ン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、塩化メチル、
ジクロルジフルオロメタン等のハロゲン化炭化水
素等の発泡剤を含有せしめたものである。また上
記粒子の形状は任意形状と成すことができるが、
特に球形のものが最も好適に使用される。
以下図面を参照して本発明を更に詳細に説明す
る。第1図は本発明の実施に使用する装置の一例
を示すものであつて、図において1は発泡槽、2
は該発泡槽1の中央部に装着され、駆動装置21
に連結して駆動する攪拌軸、22は該攪拌軸2に
対して一定間隔をおいて取着された攪拌翼であ
る。3は原料供給用ホツパーであつて、このホツ
パー3から原料である発泡性熱可塑性樹脂粒子を
計量装置(図示せず)により一定量計量した後、
弁31を開いて上記の発泡槽1内へ供給収納され
る。4は有孔盤であつて、該有孔盤4と発泡槽1
の底面部との間には蒸気室5が形成されていて、
この蒸気室5には調圧弁61と加熱媒体の供給を
オンオフできる供給弁62とを備えた加熱媒体供
給用パイプ6が連接されている。63は発泡槽1
内の圧力を制御するためなお上記の有孔盤4に
は、表裏に貫通した多数の小孔42が穿設されて
おり、この小孔42の大きさは発泡性熱可塑性樹
脂粒子の通過は許さないが、加熱媒体である水蒸
気や空気等の通過は許す程度とされている。5は
接点付圧力計であつて、予め設定した発泡槽1内
の上限圧力と下限圧力を電気的にキヤツチできる
ようになつている。また63は排気弁、64は絞
り弁、65は安全弁である。7は予備発泡させた
粒子を取り出すために発泡槽1の下部側面に設け
られた取出口であつて、シリンダー71の作動に
より開閉するようにされている。8は発泡性熱可
塑性樹脂粒子が発泡したときの発泡粒子層の上面
に相当する位置を検出する光電管、マイクロスイ
ツチ等による検出器であり、9はドレン弁91を
備えたドレン用パイプ、10は一連の操作を自動
的に行わせるための制御盤である。
本発明方法においては、まず一定量計量された
発泡性熱可塑性樹脂粒子を、弁31を開いてホツ
パー3から発泡槽1内へ供給収納する。このとき
攪拌軸2は駆動装置21により回転しており、攪
拌翼22が上記樹脂粒子を攪拌する。樹脂粒子を
収納した後弁31を閉じ、次いで排気弁63を閉
じ、絞り弁64をわずかに開いた状態で供給弁6
2を開いて加熱媒体供給用パイプ6から加熱媒体
を供給する。この加熱媒体は調圧弁61で圧力を
減じてから有孔盤4に設けられた小孔42を通り
発泡槽1内に吹込まれる。なお加熱媒体が蒸気の
場合、加熱媒体の吹込みの初期、即ち発泡開始に
あたつては、排気弁63を開いた状態で加熱媒体
を発泡槽1内へ吹込み、発泡槽1内のエアーを排
気弁63から外部へと積極的に放出してから排気
弁63を閉じ、絞り弁64は開いたままで発泡槽
1内に加熱媒体を供給することが、蒸気の凝縮を
少くするという点で好ましい。発泡槽1内に供給
された加熱媒体は、絞り弁64を通して外部に放
出されるが、絞り弁64は開口部を絞つているた
めに放出する加熱媒体よりも供給する加熱媒体の
方が量が多くなるので、発泡槽1内の圧力は次第
に上昇する。圧力が上昇して予め設定された上限
の圧力に達すると、接点付圧力計5が圧力を電気
的にキヤツチし、供給弁62を閉じて加熱媒体の
供給を停止する。加熱媒体の供給が停止されると
加圧状態にある発泡槽1内の加熱媒体は絞り弁6
4から逃げ、発泡槽1内の圧力は次第に下がる。
圧力が降下して予め設定された下限の圧力に達す
ると接点付圧力計5の働きにより供給弁62が開
かれて加熱媒体の供給が再開される。このように
して発泡性熱可塑性樹脂粒子は、加熱膨脹を開始
し、攪拌翼22にて攪拌されながら急速に発泡
し、発泡粒子層の上面は発泡槽1内において次第
に上昇する。而して本発明においては、発泡粒子
層の上面が一定レベルまで達して検出器8により
感知されるまで、上記の加熱媒体による圧力上
昇、下降を繰り返し行う。検出器8が発泡粒子層
の上面を感知すると、排気弁63が開かれ、発泡
槽1内は大気圧に開放され、粒子の発泡は止ま
る。以上のようにして得られた発泡粒子は、発泡
槽1の下部側面に設けられた取出口7から取出さ
れ、予備発注の1サイクルが完了する。
なお、上記の説明においては、絞り弁64を終
始開いておいて、この絞り弁64から放出する加
熱媒体よりも多量の加熱媒体を供給することによ
り発泡槽1内の圧力を上昇させ、圧力が上限に達
すると加熱媒体が絞り弁64から自然に放出して
発泡槽1内の圧力が降下するものであつたが、絞
り弁64を設けずに排気弁63のみの作動により
発泡槽1内の圧力の上昇、下降を行うことも可能
である。即ち加熱の初期には排気弁64を閉じ、
供給弁62を開いて発泡槽1内に加熱媒体を供給
する。発泡槽1内の圧力が次第に上昇して予め設
定された上限の圧力に達すると接点付圧力計5が
感知して供給弁62を閉じ、加熱媒体の供給を停
止する。そこで排気弁64を開き発泡槽1内の圧
力を下げ、圧力が降下して予め設定された下限の
圧力に達したら圧力計5の働きにより供給弁62
を開いて加熱媒体の供給を開始する。これを発泡
粒子層の上面が一定レベルに達するまで繰り返せ
ばよい。
また発泡槽1内の圧力は、上限が0.5Kg/cm2
下限が0.01Kg/cm2、より好ましくは上限0.3Kg/
cm2、下限0.05Kg/cm2の範囲で設定することが望ま
しい。上限圧力が0.5Kg/cm2より高くなると、加
熱媒体の温度も高くなるので発泡性熱可塑性樹脂
粒子を過度に溶融して樹脂粒子同志を融着させ、
ブロツキング現象を生じさせやすいし、逆に下限
の圧力が0.01Kg/cm2より低くなると圧力降下に時
間がかかりすぎるので好ましくない。
本発明においては、加熱媒体の供給を発泡槽内
の圧力が上限の設定値に達するまで上昇したら停
止し、圧力が下限の設定値まで降下したら供給を
再び開始するようにし、この加熱媒体による発泡
槽内の圧力上昇・下降を発泡粒子層の上面が検出
器により感知されるまで繰り返し行うので、加熱
媒体が断続的に多量供給されることになり、しか
も発泡槽内が加圧・減圧されるため、発泡性熱可
塑性樹脂粒子に含まれた発泡剤及び溶剤が樹脂に
対して効果的に働き、樹脂粒子を急速に発泡させ
て高度に発泡した発泡粒子を得ることができ、発
泡に要する時間も短縮される。しかも発泡粒子の
発泡倍率の制御を発泡槽の容積を検出して行うた
めに、発泡倍率を正確に決定でき、ばらつきも生
じない利点がある。更には加熱媒体が蒸気の場
合、発泡槽から一部加熱媒体を放出させながら加
熱媒体の供給を行えば、蒸気の凝縮が少くなるた
め含水率の小さな発泡粒子が得られるし、また発
泡初期において発泡槽内のエアーを積極的に外部
へ放出して蒸気で置換すれば、蒸気の凝縮は一層
少くなる利点がある。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例 1 発泡剤としてブタンを8%含有した発泡性ポリ
スチレン樹脂粒子を、第1図に示す如き有効容積
0.68m3の発泡槽1に7.7Kg供給収納し、元圧6.8
Kg/cm2の水蒸気を調圧弁61で1.8Kg/cm2まで減
圧して発泡槽1内に吹込み、まず排気弁63を28
秒間開いて発泡槽1内のエアーを排気弁64から
外部に放出した後、排気弁63を閉じ絞り弁64
を開いた状態にて水蒸気の供給を継続して行なつ
た。接点付圧力計5は、上限圧力0.2Kg/cm2、下
限圧力0.05Kg/cm2に予め設定した。水蒸気の供給
により発泡槽1内の圧力が0.2Kg/cm2まで上昇す
ると、圧力計5の働きにより供給弁62を閉じ
た。すると水蒸気は発泡槽1から自然に放出され
て圧力が降下し、圧力が0.05Kg/cm2まで降下する
と圧力計5が働いて水蒸気の供給が再び開始され
た。この水蒸気の供給開始と停止とによる発泡槽
1内の圧力の上昇、下降を5回繰り返し行い、発
泡粒子層の上面が検出器8に達したとき排気弁6
3を開き、発泡槽1内を大気に開放した。発泡槽
1内のエアーを水蒸気で置換した後、排気弁63
を閉じ、検出器8が発泡粒子層の上面を感知する
までの水蒸気の供給時間は3分40秒であつた。ま
たこのようにして得られた発泡粒子は、発泡倍率
88倍と高度に発泡しており、含水率は5%であつ
た。
実施例 2 実施例1と同種且つ同量の発泡性ポリスチレン
樹脂粒子を、実施例1と同一の装置を用い、発泡
槽1内のエアーを水蒸気で積極的に置換すること
なく、排気弁63は終始閉じ、絞り弁64は終始
開いた状態で予備発泡を行なつた。接点付圧力計
5は、実施例1と同様に上限圧力0.2Kg/cm2、下
限圧力0.05Kg/cm2に予め設定した。発泡粒子層の
上面が検出器8により感知されるまでに、水蒸気
の供給開始と停止とによる発泡槽1内の圧力の上
昇、下降は6回繰り返された。そして最初に水蒸
気を供給開始してから検出器8が発泡粒子層の上
面を感知するまでの水蒸気の供給時間は3分25秒
であつた。またこのようにして得られた発泡粒子
は発泡倍率85倍と高度に発泡しており、含水率は
6%であつた。
比較例 1 実施例1と同種且つ同量の発泡性ポリスチレン
樹脂粒子を、実施例1と同じ有効容積を有した同
様の発泡槽を用い、発泡槽内のエアーを水蒸気で
置換することなしに予備発泡を行なつた。この比
較例では接点付圧力計は設けず、発泡槽内を大気
開放状態にして水蒸気を継続して供給した。最初
に水蒸気を供給開始してから設定高さに設けられ
た検出器が発泡粒子層の上面を感知するまでの水
蒸気の供給時間は5分20秒であつた。またこのよ
うにして得られた発泡粒子は発泡倍率73倍までし
か上がらず、しかも含水率が8%と多かつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施に使用する装置の断面
図、第2図はガス逸散速度と発泡加熱時間の関係
を示すグラフである。 図において、1は発泡槽、2は攪拌軸、5は接
点付圧力計、61は調圧弁、62は供給弁、63
は排気弁、64は絞り弁、8は検出器である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 発泡槽内に一定量の発泡性熱可塑性樹脂粒子
    を供給収納し、該粒子を攪拌しながら発泡槽底部
    から加熱媒体を吹込むことにより上記粒子を加熱
    膨脹させて予備発泡せしめる方法において、加熱
    媒体の供給により発泡槽内の圧力が上限の設定値
    まで上昇したとき加熱媒体の供給を停止し、圧力
    が下限の設定値まで降下したときに加熱媒体の供
    給を開始するようにし、この加熱媒体の供給開始
    と停止とによる発泡槽内の圧力上昇、下降を発泡
    粒子層の上面が発泡槽の設定高さに設けられた検
    知器により感知されるまで繰返し行うことを特徴
    とする発泡性熱可塑性樹脂粒子の予備発泡方法。 2 発泡槽の一部を開口し、該開口部から放出す
    る加熱媒体より多量の加熱媒体を供給することに
    より発泡槽内の圧力を上昇させるようにしたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の発泡性
    熱可塑性樹脂粒子の予備発泡方法。 3 発泡開始時に発泡槽内のエアーを、発泡槽底
    部から加熱媒体を吹込んで外部に放出し、発泡槽
    内を予め加熱媒体で置換させることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項又は第2項記載の発泡性熱
    可塑性樹脂粒子の予備発泡方法。
JP56084110A 1981-06-01 1981-06-01 Method of pre-foaming foamable thermoplastic resin particle Granted JPS57199635A (en)

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