KR102238420B1

KR102238420B1 - 펠렛 제조 장치 및 펠렛 제조 방법

Info

Publication number: KR102238420B1
Application number: KR1020187037438A
Authority: KR
Inventors: 요시노부 사쿠라이; 야스아키 구마가이; 히사노리 이케다; 고지 나카니시; 야스히로 이리구치; 가즈나리 후카사와; 히로시 야마구치
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2021-05-03
Also published as: CN109328128A; CN109328128B; EP3482899B1; KR20190015719A; US11534940B2; EP3482899A4; JP6512311B2; WO2018008636A1; MY191864A; US20190315017A1; EP3482899A1; JPWO2018008636A1; KR20210038711A

Abstract

본 발명은, 장시간의 연속 제조를 행해도, 연립(連粒) 펠렛의 발생이나, 펠렛 절단면의 버(burr)나 결손의 억제 및 절분(切紛)의 발생을 억제하고, 펠렛의 품질이나 생산성을 향상하는, 열가소성 수지의 펠렛 제조 방법, 당해 제조 방법에 유용한 펠렛 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 열가소성 수지 및 첨가재를 포함하는 조성물을 용융한 후, 공급기(1)로부터 토출(吐出)시킴에 의해 얻어진 스트랜드를 반송하는 벨트 컨베이어와, 반송되는 스트랜드를 향해서 액체를 분무하는 액체 분무 장치와, 반송되는 스트랜드를 향해서 기체를 분사하는 기체 분사 장치와, 반송되는 스트랜드를 펠렛상으로 절단하는 스트랜드 커터 장치를 구비하고, 스트랜드의 반송 방향을 향해서 순서대로, 액체 분무 장치와, 기체 분사 장치와, 스트랜드 커터 장치가 배치된다. 반송 방향에서 스트랜드 커터 장치보다도 상류측에 배치되고 스트랜드의 표면 온도를 측정하는 측정 장치와, 측정된 표면 온도에 의거해서, 액체 분무 장치와 기체 분사 장치의 적어도 한쪽의 장치의 구동을 조정하는 조정 기구를 구비한다.

Description

펠렛 제조 장치 및 펠렛 제조 방법

본 발명은, 열가소성 수지 펠렛의 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더 상세하게는, 혼련(混練)기나 압출기 등(이하 「공급기」라 한다)에서 용융시킨 열가소성 수지 또는 당해 열가소성 수지를 포함하는 수지 조성물을 토출(吐出)함에 의해 얻어진 스트랜드를 냉각하고, 절단해서 펠렛화하기 위하여 사용하는 펠렛 제조 장치 및 펠렛 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 열가소성 수지 제품의 제조 공정은, 수지 원료와 유리 섬유, 난연제, 이형제, 착색제 등의 첨가재를 혼합해서 혼련하고, 조립(造粒)하는 일차공정과 당해 일차공정에서 조립된 펠렛을 사출 성형기 등에 넣고, 용융해서 금형 등에서 제품 형상으로 성형하는 이차공정으로 이루어진다.

전술의 일차공정에 있어서 조립되는 펠렛은 입자의 크기나 형상 등이 일정하고 균일한 것이, 다음 이차공정에서의 성형을 효율적으로 행할 수 있다는 관점에서 바람직하고, 일반적으로는 단축 압출기나 이축 압출기 등의 공급기 출구에 다수의 세공(細孔)을 갖는 구금(口金)을 설치하고, 끈 형상의 스트랜드를 토출시키고, 절단기에서 적당한 길이로 절단함에 의해서, 입상(粒狀)의 펠렛을 얻고 있다.

이 스트랜드를 절단하는 방법으로서는, 스트랜드를 수욕 중에서 인취(引取)하면서 냉각하고, 고화(固化) 후 수욕 중으로부터 인상하고 절단기에 도입해서 원통상의 펠렛으로 절단하는 방법이 통상 이용된다. 그러나, 이 방법에서는, 공급기 출구로부터 토출된 스트랜드의 냉각이 과잉으로 되어, 스트랜드가 딱딱하고 취성이 되는 경우가 있기 때문에, 절단기에 도입되기까지의 사이에 종종 끊어져 버려서, 수율이 저하하는 등의 문제가 있었다.

그래서, 열가소성 수지를 용융한 후, 공급기로부터 토출시킴에 의해 얻어진 스트랜드를 반송하는 벨트 컨베이어와, 당해 벨트 컨베이어 상의 스트랜드를 향해서 물을 분무하는 물 분무 장치와, 부착수(付着水)를 제거하기 위한 공기 분사 장치와, 벨트 컨베이어에 의해 반송된 스트랜드를 펠렛상으로 절단하는 스트랜드 커터 장치를 구비한 펠렛 제조 장치를 이용해서, 벨트 컨베이어 상에서 반송되고 있는 스트랜드를 향해서 물을 분무한 후, 부착수를 제거하기 위해서 공기를 분사하고, 얻어진 스트랜드를 펠렛상으로 절단하는 펠렛의 제조 방법이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).

일본 특개2011-173269호 공보

상기 특허문헌 1에 기재된 방법은, 절단 직후의 펠렛을 채취하고, 그 온도를 측정해야만 하고, 펠렛 온도의 변화에 대해서, 물의 분무량 및 에어 분사량의 조정에 타임래그가 발생할 수 밖에 없었다. 이 때문에 장시간의 연속 제조를 행했을 경우, 예를 들면 전단의 용융 공정에서의 안정성 결여나, 외기의 온도 변화나, 분무 또는 공기 분사 시의 양이나 각도, 수온 또는 분사하는 공기 온도의 미묘한 변화에 기인해서 발생하는 스트랜드의 온도 변화에 대처할 수 없고, 스트랜드 온도가 적절한 온도 제어 범위를 초과해서 너무 고온으로, 혹은 저온으로 되는 경우가 있었다. 특히, 스타트업 시나 재가동 시로부터 수시간은 스트랜드 온도가 안정하지 않아, 이 경향이 현저하게 나타나 있었다.

스트랜드 온도가 너무 고온으로 되면, 용융 상태에 있는 스트랜드끼리가 융착해서 연립(連粒) 펠렛이 발생하거나, 스트랜드의 고화가 불충분하게 되고, 스트랜드 커터에서의 컷팅이 곤란하게 되고, 절단 후의 펠렛 형상이 변형하는 등, 품질 저하를 초래하는 경향으로 되고, 한편, 스트랜드 온도가 너무 저온으로 되면, 스트랜드가 딱딱하고 취성으로 되는 결과, 스트랜드 끊김을 일으킴으로써 생산성의 저하를 초래하는 경향으로 될 뿐만 아니라, 절단 시 펠렛을 깨부수는 듯한 현상에 의해 결손이나 절분(切粉)이라 불리는 미분말상(微粉末狀)이 발생하거나, 얻어진 펠렛도 절단면에 결손이 발생하기 쉬워져, 마찬가지로 품질 저하를 초래하는 경향이 있었다.

그래서, 본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 장시간의 연속 제조를 행해도, 연립 펠렛의 발생이나, 펠렛 절단면의 버(burr)나 결손의 억제 및 절분의 발생을 억제하고, 펠렛의 품질이나 생산성을 향상하는, 열가소성 수지의 펠렛 제조 방법, 당해 제조 방법에 유용한 펠렛 제조 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명자 등은, 상기한 과제를 해결하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 반송 중의 스트랜드 그 자체의 온도 관리를 행하는 것, 즉, 측정한 스트랜드의 표면 온도에 따라서, 분무하는 액체량 또는 액체 온도를 조정하는 것, 또한 분사하는 기체량 또는 기체 온도를 조정함에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하는데 이르렀다.

즉, 본 발명은, 열가소성 수지 및 첨가재를 포함하는 조성물을 용융한 후, 공급기로부터 토출시킴에 의해 얻어진 스트랜드를 반송하는 벨트 컨베이어와, 상기 벨트 컨베이어에서 반송되는 스트랜드를 향해서 액체를 분무하는 액체 분무 장치와, 상기 벨트 컨베이어에서 반송되는 스트랜드를 향해서 기체를 분사하는 기체 분사 장치와, 상기 벨트 컨베이어에서 반송되는 스트랜드를 펠렛상으로 절단하는 스트랜드 커터 장치를 구비하고, 상기 스트랜드의 반송 방향을 향해서, 순서대로, 상기 액체 분무 장치와, 상기 기체 분사 장치와, 상기 스트랜드 커터 장치가 배치된 펠렛 제조 장치로서, 상기 반송 방향에서 상기 스트랜드 커터 장치보다도 상류측에 배치되고 상기 스트랜드의 표면 온도를 측정하는 측정 장치와, 상기 측정 장치가 측정한 상기 표면 온도에 의거해서, 상기 액체 분무 장치와 상기 기체 분사 장치의 적어도 한쪽의 장치의 구동을 조정하는 조정 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 장치에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 열가소성 수지 및 첨가재를 포함하는 조성물을 용융한 후, 공급기로부터 토출시킴에 의해 얻어진 스트랜드를 벨트 컨베이어에서 반송하는 공정과, 상기 벨트 컨베이어 상의 상기 스트랜드를 향해서 액체를 분무하는 공정과, 상기 벨트 컨베이어 상의 상기 스트랜드를 향해서 기체를 분사하는 공정과, 상기 벨트 컨베이어에 의해 반송되는 상기 스트랜드를 펠렛상으로 절단하는 공정을 갖는 펠렛 제조 방법으로서, 상기 스트랜드가 절단되기 전의 위치에서 상기 스트랜드의 표면 온도를 측정하는 공정과, 측정한 상기 스트랜드의 표면 온도에 따라서, 상기 액체의 분무와 상기 기체의 분사의 적어도 한쪽을 조정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 장시간의 연속 제조를 행해도, 연립 펠렛의 발생이나, 펠렛 절단면의 버나 결손의 억제 및 절분의 발생을 억제하고, 펠렛의 품질이나 생산성을 향상하는 열가소성 수지의 펠렛 제조 방법, 당해 제조 방법에 유용한 펠렛 제조 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태를 나타내는 도면으로서, 펠렛 제조 장치의 모식도.
도 2는 측정 장치에 있어서의 스트랜드(7)에 대한 측정 영역의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 측정 장치에 있어서의 스트랜드(7)에 대한 측정 영역의 일례를 나타내는 도면.
도 4는 실시예 5에서 측정 장치에 의해 측정된 스트랜드 표면 온도(최고 온도)의 추이(스타트업∼30분까지를 발췌하고, 측정 주기 1초로 측정해서 각 측정값을 플롯했다).
도 5는 비교예 5에서 측정 장치에 의해 측정된 펠렛 표면 온도(측정 주기 3분으로 1회당 3점 측정하고, 3점의 평균 온도를 측정값으로서 플롯했다) 및 스트랜드 표면 온도(최고 온도)의 추이(스타트업∼30분까지를 발췌하고, 측정 주기 1초로 측정해서 각 측정값을 플롯했다)를 상측 도면과 하측 도면에서 시간축을 맞춘 도면.

본 발명에 있어서의 열가소성 수지 조성물의 펠렛 제조 방법, 및, 상기 제조 방법에 이용하는 본 발명의 펠렛 제조 장치에 대하여 설명한다. 펠렛 제조 장치는, 벨트 컨베이어, 액체 분무 장치, 기체 분사 장치, 스트랜드 커터 장치, 측정 장치 및 조정 기구를 구비하고 있다. 액체 분무 장치, 기체 분사 장치 및 스트랜드 커터 장치는, 벨트 컨베이어에 의한 스트랜드의 반송 방향을 향해서, 순서대로 배치되어 있다. 이하, 벨트 컨베이어와 반송 공정, 액체 분무 장치와 액체 분무 공정, 측정 장치와 표면 온도 측정 공정, 조정 기구와 냉각 조건 조정 공정 및 스트랜드 커터 장치와 절단 공정에 대하여 순차 설명한다.

(1) 열가소성 수지 및 첨가재를 포함하는 조성물을 용융한 후, 공급기로부터 토출시킴에 의해 얻어진 스트랜드를 벨트 컨베이어에서 반송하는 공정 및 당해 벨트 컨베이어에 대하여 설명한다.

열가소성 수지로서는, 일반적으로 스트랜드를 경유해서 펠렛으로서 제조되는 모든 열가소성 수지를 들 수 있으며, 예를 들면, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지 및 그 변성물, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 폴리메틸메타크릴레이트나 폴리에틸메타크릴레이트 등의 (메타)아크릴 수지, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지, 아크릴로니트릴-아크릴고무-스티렌 수지, 아크릴로니트릴-에틸렌고무-스티렌 수지, (메타)아크릴산에스테르-스티렌 수지, 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 등의 스티렌 수지, 아이오노머 수지, 폴리아크릴니트릴, 6-나일론, 6,6-나일론, 6T-PA, 9T-PA, MXD6-나일론 등의 폴리아미드 수지, 에틸렌-아세트산비닐 수지, 에틸렌-아크릴산 수지, 에틸렌-에틸아크릴레이트 수지, 에틸렌-비닐알코올 수지, 폴리염화비닐이나 폴리염화비닐리덴 등의 염소 수지, 폴리불화비닐이나 폴리불화비닐리덴 등의 불소 수지, 폴리카보네이트 수지, 변성 폴리페닐렌에테르 수지, 메틸펜텐 수지, 셀룰로오스 수지 등, 그리고 올레핀계 엘라스토머, 글리시딜 변성 올레핀계 엘라스토머, 말레산 변성 올레핀계 엘라스토머, 염화비닐계 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머, 우레탄계 엘라스토머, 폴리에스테르계 엘라스토머, 폴리아미드계 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들 열가소성 수지는 1종 또는 2종 이상을 병용해서 이용할 수 있다. 또한, 소위 엔지니어링 플라스틱이라 불리는 융점이 220℃ 이상인 열가소성 수지는, 용융 온도로부터 실온까지 냉각될 때의 온도차가 크므로, 냉각될 때의 온도 구배가 크고, 온도 조정이 매우 곤란하므로, 본 발명의 방법은 특히 바람직하게 적용할 수 있다. 엔지니어링 플라스틱으로서는, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 나일론9T, 불소 수지, 폴리카보네이트 수지, 변성 폴리아릴렌에테르 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 열가소성 폴리이미드 수지 등의 열가소성 수지를 들 수 있다.

본 발명에 이용하는 첨가재로서는, 예를 들면, 충전재, 가수분해방지제, 착색제, 난연제, 산화방지제, 폴리에틸렌 왁스, 산화형 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 산화형 폴리프로필렌 왁스, 금속 비누, 스티렌계 올리고머, 폴리아미드계 올리고머, 중합개시제, 중합금지제, 티타늄계 가교제, 지르코니아계 가교제, 그 밖의 가교제, 자외선 흡수제, 대전방지제, 활제(滑劑), 이형제, 소포제, 레벨링제, 광안정제(예를 들면, 벤조트리아졸계, 힌더드아민 등), 결정핵제, 킬레이트제, 이온교환제, 분산제, 산화방지제, 무기 안료, 유기 안료, 커플링제 등을 들 수 있다.

본 발명에 이용할 수 있는 충전재로서는, 섬유상 혹은 판상, 인편상, 입상, 부정형상 및 파쇄품상(破碎品狀) 등 비섬유상의 충전제를 들 수 있다. 구체적으로는, 유리 섬유, 유리 밀드 파이버, 유리 플랫 파이버, 이형 단면 유리 파이버, 유리 컷 파이버, 스테인리스 섬유, 알루미늄 섬유나 황동 섬유 등의 금속 섬유, 방향족 폴리아미드 섬유나 케블라 피브릴 등의 유기 섬유, 석고 섬유, 세라믹 섬유, 아스베스트 섬유, 지르코니아 섬유, 알루미나 섬유, 실리카 섬유, 산화티타늄 섬유, 탄화규소 섬유, E 유리(판상·인편상·입상·부정형상·파쇄품), H 유리(판상·인편상·입상·부정형상·파쇄품), A 유리(판상·인편상·입상·부정형상·파쇄품), C 유리(판상·인편상·입상·부정형상·파쇄품), 천연 석영 유리(판상·인편상·입상·부정형상·파쇄품), 합성 석영 유리(판상·인편상·입상·부정형상·파쇄품), 락울, 알루미나수화물(위스커·판상), 티탄산칼륨 위스커, 티탄산바륨 위스커, 붕산알루미늄 위스커, 질화규소 위스커, 탈크, 카올린, 실리카(파쇄상·구상), 석영, 탄산칼슘, 탄산아연, 마이카, 유리 비드, 유리 플레이크, 파쇄상·부정형상 유리, 유리 마이크로 벌룬, 클레이, 이황화몰리브덴, 월라스토나이트, 산화알루미늄(파쇄상), 투광성 알루미나(섬유상·판상·인편상·입상·부정형상·파쇄품), 산화티타늄(파쇄상), 산화아연(섬유상·판상·인편상·입상·부정형상·파쇄품) 등의 금속 산화물, 수산화알루미늄(섬유상·판상·인편상·입상·부정형상·파쇄품) 등의 금속 수산화물, 질화알루미늄, 투광성 질화알루미늄(섬유상·판상·인편상·입상·부정형상·파쇄품), 폴리인산칼슘, 그라파이트, 금속분, 금속 플레이크, 금속 리본, 및 금속 산화물 등을 들 수 있다.

본 발명에 이용할 수 있는 금속분, 금속 플레이크 및 금속 리본의 금속종의 구체예로서는, 은, 니켈, 구리, 아연, 알루미늄, 스테인리스, 철, 황동, 크롬 및 주석 등이 예시된다. 또한, (B) 무기 충전재로서, 카본 분말, 흑연, 카본 플레이크, 인편상 카본, 카본 나노 튜브 및 PAN계나 피치계의 탄소 섬유 등의 탄소계 필러를 들 수 있고, 이들 충전재를 2종류 이상 병용하는 것도 가능하다. 그 중에서도, 유리 섬유, 유리 비드, 유리 플레이크 및 탄산칼슘이 바람직하게 이용된다.

본 발명에 이용할 수 있는 커플링제로서는, 실란커플링제, 또는 티타네이트커플링제 등을 들 수 있고, 실란커플링제로서는, 예를 들면, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)테트라설피드, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 또한, 티타네이트커플링제로서는, 예를 들면, 이소프로필트리이소스테아로일티타네이트, 이소프로필트리옥타노일티타네이트, 이소프로필트리(디옥틸피로포스페이트)티타네이트, 이소프로필디메타크릴이소스테아로일티타네이트, 이소프로필트리(N,N-디아미노에틸)티타네이트, 이소프로필트리도데실벤젠설포닐티타네이트, 이소프로필이소스테아로일디아크릴티타네이트, 이소프로필트리(디옥틸포스페이트)티타네이트, 이소프로필트리쿠밀페닐티타네이트, 테트라이소프로필비스(디옥틸포스페이트)티타네이트, 테트라옥틸비스(디트리데실포스페이트)티타네이트, 테트라(2,2-디알릴옥시메틸-1-부틸)비스(디트리데실)포스페이트티타네이트, 비스(디옥틸피로포스페이트)옥시아세테이트티타네이트, 비스(디옥틸피로포스페이트)에틸렌티타네이트 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서 열가소성 수지에 대한 첨가재의 비율은, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위이면, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 열가소성 수지 100질량부에 대해서 첨가재 0.01∼1000질량부, 바람직하게는 0.1∼500질량부, 보다 바람직하게는 0.5∼200질량부, 더 바람직하게는 0.1∼100질량부의 범위에서, 목적으로 하는 효과를 발현하는데 충분한 비율을 배합하고 압출기 등의 공급기를 이용해서 용융 혼련하면 된다.

열가소성 수지 및 첨가재를 포함하는 수지 조성물의 용융은, 공지의 방법을 제한 없이 이용할 수 있으며, 예를 들면, 플라네터리 믹서, 디스퍼, 유성형 믹서, 3본 롤(three-roll), 리본 블렌더, 드럼 텀블러, 헨쉘 믹서, 밴버리 믹서, 단축(單軸) 스크루 압출기, 이축 스크루 압출기, 가압 니더, 코-니더, 다축 스크루 압출기 등의 공급기를 이용해서, 수지 온도가 열가소성 수지의 융점 이상으로 되도록 가열하면서 혼련하는 방법에 의해 행할 수 있다.

공급기의 조작 조건, 예를 들면, 배럴부의 온도, 스크루의 회전수, 및 벤트의 유무 등은, 열가소성 수지나 충전제, 필요에 따라서 첨가하는 첨가제의 특성이나 압출량 등에 의해서 적의(適宜) 결정된다. 공급기의 토출부에는, 다수의 구멍을 갖는 구금이 설치되어 있고, 당해 토출부로부터 상기 열가소성 수지와 충전제, 필요에 따라서 첨가하는 첨가제를 배합하고 용융 혼련해서 얻어진 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 스트랜드가 토출된다.

토출되는 스트랜드의 개수는 특별히 제한은 없으며, 1∼100개의 범위인 것이 바람직하고, 또한 5∼50개의 범위인 것이 보다 바람직하고, 또한 10∼35개의 범위인 것이 특히 바람직하다. 또한, 스트랜드의 직경은, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 냉각 능력을 고려한 생산성의 관점에서 0.5∼10〔㎜〕의 범위인 것이 바람직하고, 1∼5〔㎜〕의 범위인 것이 보다 바람직하다. 또한, 공급기로부터의 스트랜드의 압출 속도는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않으면 특별히 제한은 없지만, 통상적으로, 5∼500m/분의 범위인 것이 바람직하고, 10m/분∼100m/분의 범위인 것이 보다 바람직하고, 20∼50m/분의 범위인 것이 더 바람직하다.

용융한 열가소성 수지 및 첨가재를 포함하는 수지 조성물은, 계속해서 공급기로부터 스트랜드로서 토출되고, 벨트 컨베이어에서 반송된다.

벨트 컨베이어의 재질은 금속 또는 수지를 들 수 있다. 벨트 컨베이어의 재질이 금속일 경우, 액체 분무 장치로부터 분무되는 액체 등에 의해 부식이나 녹슬음이 발생하기 어려운 재질, 예를 들면 스테인리스강이나, 티타늄, 지르코늄 등을 포함하는 합금을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 금속을 이용할 경우, 기체 분사 공정에 있어서 기체가 벨트 컨베이어 중을 통과할 수 있음으로써, 기체의 튕겨 나옴 등, 기류의 흐트러짐에 기인하는 스트랜드의 흐트러짐을 억제할 수 있는데다, 분사하는 기체에 의한 억누름을 할 수 있음으로써 스트랜드의 반송성도 향상하기 때문에, 금속 메시 형상으로 하는 것이 바람직하다. 금속 메시의 오프닝이나 종류는 특별히 한정되지 않지만, 오프닝이 스트랜드의 굵기보다도 작은 것이 바람직하다. 금속 메시는, 금속선을 넣어 편직함에 의해 제작된 것을 이용해도 되고, 펀칭 메탈제의 것을 이용해도 된다. 금속선에 의해 넣어 편직된 금속 메시는 굴곡성도 좋고 회전성이 우수하기 때문에 보다 바람직하다.

한편, 벨트 컨베이어의 재질이 수지일 경우, 예를 들면, 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 아라미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 불소 수지, 실리콘 수지 및 그 밖의 각종 고무계 수지 등을 들 수 있다.

벨트 컨베이어가 스트랜드를 반송하는 속도로서는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않으면 특별히 제한은 없지만, 통상적으로, 공급기로부터의 스트랜드의 압출 속도와 같은 것이 바람직하다.

벨트 컨베이어의 각도는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않으면 특별히 한정되지 않지만, 스트랜드로부터 제거된 냉각용의 액체가, 스트랜드 커터 방향으로 흘러드는 것을 억제하면서, 또한, 스트랜드의 반송성이 우수하다는 관점에서, 진행 방향에 대해서 상향으로 0∼20°인 것이 바람직하고, 0°보다 높은 각도로부터 3°까지의 각도인 것이 더 바람직하다. 상향으로 0°보다 높은 각도를 부여해 둠으로써, 분무된 액체를 쉽게 회수할 수 있다.

(2) 벨트 컨베이어 상의 스트랜드를 향해서 액체를 분무하는 공정 및 액체 분무 장치에 대하여 설명한다.

다음으로, 본 발명은, 스트랜드 표면에 액체를 부착시키고, 스트랜드와 액체의 열교환 및 액체의 기화열에 의해 스트랜드를 냉각하기 위하여, 벨트 컨베이어 상의 스트랜드를 향해서 액체를 분무하는 공정을 갖는다. 액체의 분무는 액체 분무 장치를 이용해서 행하고, 당해 벨트 컨베이어 상의 스트랜드에 액체를 분무 가능한 위치에 볼트 등으로 고정된 분무 노즐로부터 행한다. 당해 액체 분무 장치는, 냉각용의 액체를 분무할 수 있는 장치이면 공지의 것이면 된다. 분무면은, 예를 들면 원상, 타원상, 직선상, 사각형상으로 이루어지는 것을 들 수 있다. 분무 노즐로부터 스트랜드(분무면)까지의 거리는 특별히 제한되지 않지만, 10∼1000㎜의 범위인 것이 바람직하고, 50∼500㎜의 범위인 것이 보다 바람직하고, 100㎜∼250㎜의 범위인 것이 더 바람직하다. 벨트 컨베이어 상에서 복수의 스트랜드가 반송될 경우, 스트랜드에 있어서의 분무면을 조정함으로써, 각 스트랜드의 표면 온도가 균일해지도록 분무하는 것이 바람직하다. 각 스트랜드의 사이에서 표면 온도에 너무 차이가 있으면, 균질한 펠렛이 얻어지지 않고, 스트랜드 끊김이나 펠렛 절단면의 결손 또는 버가 발생하는 경향으로 되기 때문이다. 도 1에서는 일정 간격으로 3기(機)의 액체 분무 장치가 설치되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 1∼10기의 범위에서 적의 조정하는 것이 바람직하다. 액체 분무 장치로부터 분무되는 액체로서는, 물이나, 알코올, 에틸렌글리콜, 아세톤 등의 유기 용매, 포름산, 아세트산 등의 산을 들 수 있지만, 생산성의 면에서 물이 바람직하다. 또한, 액체 분무 장치로부터 분무되는 액체의 온도(이하, 액체 온도)는, 실온(계절이나 장소에 따라 서로 다르지만 대략 평균해서 15∼23℃의 범위이다)인 것이 바람직하다. 단, 분무하는 액체 온도를 조정할 경우, 실온에 대해서, 1∼50℃의 범위에서 서로 다른 액온의 것을 조합해서 이용할 수도 있다.

상기 액체 분무 장치는, 단위 시간당의 액체의 분무량이, 스트랜드 1개당, 0.1∼50ml/분의 범위인 것이 바람직하고, 또한 1∼10ml/분의 범위인 것이 보다 바람직하다.

상기 액체 분무 장치는, 분무하는 액체량 또는 액체 온도의 조정 기구(액냉 조정 기구)를 갖는다. 상기 액체 분무 장치에 있어서 분무하는 액체량의 조정 기구로서는, 상기 액체 분무 장치의 분무 노즐에 연통(連通)하는 배관에 흘리는 액체의 유량이나 압력을 조절하는 밸브나 밸브 등의 개폐 혹은 개도(開度)를 조정하는 전자기 밸브나 혹은 모터나 비례 밸브 등을 이용한 연속 내지 단계적인 조정이 가능하다. 또한, 분무하는 액체 온도의 조정 기구로서는, 적어도 2개의 서로 다른 온도의 액체 탱크를 액체 분무 장치 내 또는 동(同) 장치 외에 구비해 두고, 원하는 설정 온도로 되도록, 각각의 유량을 예를 들면 비례 밸브를 이용해서 조정하는 방법이나 외부로부터 전기, 증기 등의 열원을 공급하고, 열교환기 등에 유입하는 그들 열원의 유량을 조정함에 의해, 원하는 온도로 조정된 액체를 분무 노즐로부터 분무할 수 있다. 또한, 액체 분무 장치 또는 분무 노즐을 스트랜드의 반송 방향을 따라 복수 개 이용해도 되는 경우는, 각각의 액체 분무 장치 내지 분무 노즐로부터 분무되는 액체 온도가 각각 서로 다르도록 설정해 두고, 각 액체 분무 장치 내지 분무 노즐로부터 분무되는 액체량을 조정함에 의해, 스트랜드가 원하는 설정 온도로 되도록 조정하면서 분무해도 된다. 마찬가지로, 액체 분무 장치 또는 분무 노즐을 복수 개 이용해도 되는 경우는, 각각의 액체 분무 장치 내지 분무 노즐로부터 분무되는 액체량을 독립적으로 조정 가능하게 해두고, 스트랜드가 원하는 설정 온도로 되도록 각 액체 분무 장치 내지 분무 노즐로부터 분무되는 액체량을 조정해도 된다. 또한, 액체 분무 장치 또는 분무 노즐을 복수 개 이용해도 되는 경우는, 상류측의 액체량을 많게 하거나, 혹은 액체 온도를 낮게 하고, 하류측의 액체량을 상류측보다 적게 하거나, 혹은 액체 온도를 상류측보다 높게 해도 된다. 이 경우에는, 상류측의 액체 분무 장치 또는 분무 노즐에 의한 액체 분무로 스트랜드를 급냉하고, 하류측의 액체 분무 장치 또는 분무 노즐에 의한 액체 분무로 스트랜드를 서냉(徐冷)하는 것이 가능하게 되고, 액체 분무 후의 스트랜드의 표면 온도를 보다 고정밀도로 관리하는 것이 가능하게 된다.

분무 노즐의 분무 각도로서는, 하나의 분무 노즐에 의해 벨트 컨베이어의 폭방향 전체에 액체를 분무하는 경우에는, 벨트 컨베이어의 폭과 벨트 컨베이어와 분무 노즐의 거리에 따라서 분무 노즐의 분무 각도를 선택한다. 복수의 분무 노즐에 의해 벨트 컨베이어의 폭방향 전체에 액체를 분무하는 경우에는, 벨트 컨베이어 상에 있어서의 분무면이 이간하면 스트랜드에 액체가 분무되지 않는 개소가 발생하고, 벨트 컨베이어 상에 있어서의 분무면이 중복하면 양쪽의 분무 노즐로부터 액체가 분무되는 스트랜드가 발생할 가능성이 있다. 그 때문에, 벨트 컨베이어 상에 있어서의 분무면이 접하도록 복수의 분무 노즐을 배치하는 것이 벨트 컨베이어의 폭방향에서 스트랜드에 대한 냉각 특성을 균일화하기 위하여 바람직하다. 분무면의 형상이 비원형인 경우에는, 연직 방향과 평행한 축선 둘레로 회전 가능하게 분무 노즐을 설치하고, 벨트 컨베이어의 폭방향에서 인접하는 분무면이 접하도록 분무 노즐을 회전시킴에 의해, 스트랜드에 대한 냉각 특성을 균일화할 수 있다. 벨트 컨베이어의 폭방향으로 액체 분무 장치 또는 분무 노즐을 복수 배치하는 경우에는, 복수의 스트랜드의 각각에 대응해서 설치해도 되고, 일부의 스트랜드에 의해서 그룹을 형성하고, 그룹마다 설치하는 구성으로 해도 된다. 어느 경우도 액체 분무 장치 또는 분무 노즐의 액체 분무를 독립적으로 조정 가능하게 함에 의해, 각 스트랜드의 표면 온도 혹은 각 스트랜드 그룹의 표면 온도에 따른 최적한 분무 냉각을 실시할 수 있다.

「공급기의 토출구로부터 토출된 스트랜드가 액체 분무 장치로부터 분무되는 액체와 최초로 접촉할 때까지의 거리」(L1)는, 특별히 한정되지 않지만, 스트랜드의 벨트 컨베이어 상에서의 미끄러짐의 억제와, 스트랜드끼리의 융착을 억제하는 관점에서 10∼1000㎜의 범위인 것이 바람직하고, 50㎜∼500㎜의 범위인 것이 더 바람직하다.

또한, 「공급기의 토출구로부터 토출된 스트랜드가 액체 분무 장치로부터 분무되는 액체와 마지막으로 접촉한 거리」로부터 「공급기의 토출구로부터 토출된 스트랜드가 액체 분무 장치로부터 분무되는 액체와 최초로 접촉할 때까지의 거리」를 뺀 거리(L2)는, 스트랜드에 충분히 액체를 분무할 수 있도록 500∼2000㎜의 범위인 것이 바람직하고, 또한 1000∼1500㎜의 범위인 것이 보다 바람직하다.

또, 분무된 액체는 회수되고, 필터로 정화 등을 실시한 후, 예를 들면, 분무 용도에 재이용할 수 있다.

(3) 당해 벨트 컨베이어 상의 스트랜드를 향해서 기체를 분사하는 공정 및 기체 분사 장치에 대하여 설명한다.

다음으로, 본 발명은, 스트랜드 표면에 부착한 액체를 제거하기 위하여, 벨트 컨베이어 상의 스트랜드를 향해서 기체를 분사하는 공정을 갖는다. 기체의 분사는, 상기 벨트 컨베이어 상의 스트랜드에 기체를 분사 가능한 위치에 볼트 등으로 고정된 기체 분사 장치를 이용해서 행한다. 상기 기체 분사 장치는, 스트랜드에 부착한 액체가 있으면 스트랜드 표면으로부터 제거함과 함께, 스트랜드를 공냉하기 위한 장치이고, 공지의 에어 블로우 장치나 드라이어 장치를 이용할 수 있고, 분사하는 기체량 또는 기체 온도의 조정 기구(공냉 조정 기구)로서, 풍량 조절 기구나, 히터나 냉각 장치가 도입되어 있고, 기체의 온도 조절이 가능한 공지의 기체 분사 장치를 이용할 수도 있다. 기체 분사 장치를 복수 이용해도 되는 경우나, 기체 분사 장치가 복수의 분출구를 구비하고 있어도 되는 경우는, 분사되는 기체 온도가 각각의 장치마다 또는 분출구마다 서로 다르도록 설정해 두고, 각 기체 분사 장치 내지 분출구로부터 분사되는 기체량을 조절하면서, 스트랜드가 원하는 설정 온도로 되도록 조정하면서 기체를 분사해도 된다. 마찬가지로, 기체 분사 장치 또는 분출구를 복수 이용해도 되는 경우는, 각각의 장치 내지 분출구로부터 분사되는 기체량을 독립적으로 조정 가능하게 해두고, 스트랜드가 원하는 설정 온도로 되도록 각 장치 내지 분출구로부터 분사되는 기체량을 조정해도 된다. 또한, 기체 분사 장치 내지 분출구를 복수 이용해도 되는 경우는, 상류측의 기체량을 많게 하거나, 혹은 기체 온도를 낮게 하고, 하류측의 기체량을 상류측보다 적게 하거나, 혹은 기체 온도를 상류측보다 높게 해도 된다. 이 경우에는, 상류측의 기체 분사 장치 내지 분출구에 의한 기체 분사로 스트랜드를 급냉하고, 하류측의 기체 분사 장치 내지 분출구에 의한 기체 분사로 스트랜드를 서냉하는 것이 가능하게 되고, 기체 분사 후의 스트랜드의 표면 온도를 보다 고정밀도로 관리하는 것이 가능하게 된다.

기체의 분사 각도로서는, 스트랜드 표면에 부착한 액체를 제거하기 위해서는, 특별히 한정되지 않지만, 위쪽으로부터 아래쪽으로 기체를 분사하는 장치인 것이 바람직하다. 분사면은, 예를 들면 원상, 타원상, 직선상, 사각형상으로 이루어지는 것을 들 수 있다. 분사 냉각을 고려한 경우의 기체의 분사 각도로서는, 하나의 분출구에 의해 벨트 컨베이어의 폭방향 전체에 기체를 분사하는 경우에는, 벨트 컨베이어의 폭과 벨트 컨베이어와 분출구의 거리에 따라서 분사 각도를 선택한다. 복수의 분출구에 의해 벨트 컨베이어의 폭방향 전체에 기체를 분무하는 경우에는, 벨트 컨베이어 상에 있어서의 분사면이 이간하면 스트랜드에 기체가 분사되지 않는 개소가 발생하고, 벨트 컨베이어 상에 있어서의 분사면이 중복하면 양쪽의 분출구로부터 기체가 분사되는 스트랜드가 발생할 가능성이 있다. 그 때문에, 벨트 컨베이어 상에 있어서의 분사면이 접하도록 복수의 분출구를 배치하는 것이 벨트 컨베이어의 폭방향에서 스트랜드에 대한 냉각 특성을 균일화하기 위하여 바람직하다. 분사면의 형상이 비원형인 경우에는, 연직 방향과 평행한 축선 둘레로 회전 가능하게 분출구를 설치하고, 벨트 컨베이어의 폭방향에서 인접하는 분사면이 접하도록 분출구를 회전시킴에 의해, 스트랜드에 대한 냉각 특성을 균일화할 수 있다. 벨트 컨베이어의 폭방향으로 기체 분사 장치 내지 분출구를 복수 배치하는 경우에는, 복수의 스트랜드의 각각에 대응해서 설치해도 되고, 일부의 스트랜드에 의해서 그룹을 형성하고, 그룹마다 설치하는 구성으로 해도 된다. 어느 경우도 기체 분사 장치 내지 분출구의 기체 분사를 독립적으로 조정 가능하게 함에 의해, 각 스트랜드의 표면 온도 혹은 각 스트랜드 그룹의 표면 온도에 따른 최적한 분사 냉각을 실시할 수 있다.

복수의 스트랜드가 반송될 경우, 분사면을 조정함으로써, 각 스트랜드의 표면 온도가 보다 균일하게 되도록 분사하면서, 표면에 부착하여 있는 액체를 제거하는 것이 바람직하다. 각 스트랜드의 표면 온도에 너무 차이가 있으면, 균질한 펠렛이 얻어지지 않고, 스트랜드 끊김이나 펠렛 절단면의 결손 또는 절분이 발생하는 경향으로 되기 때문이다. 도 1에서는, 스트랜드의 반송 방향을 따라 일정 간격으로 3기의 기체 분사 장치가 설치되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 1∼10기의 범위에서 적의 조정하는 것이 바람직하다. 분사하는 기체의 풍속, 풍량은 스트랜드의 온도를 소정 범위 내로 조정 가능하며, 또한, 스트랜드 표면에 부착한 액체를 제거 가능하면 특별히 한정되지 않지만, 스트랜드가 벨트 컨베이어 상에서 사행(蛇行)하지 않는 풍속, 풍량인 것이 바람직하다. 분사하는 기체로서는, 질소, 아르곤 등의 불활성 가스 존재 하의 기체여도 되지만, 생산성의 관점에서 공기(에어)인 것이 바람직하다. 또한, 기체 분사 장치로부터 분사되는 기체의 온도는, 스트랜드의 온도를 소정 범위 내로 조정 가능하며, 또한, 스트랜드 표면에 부착한 액체를 제거 가능하면 특별히 한정할 필요는 없지만, (실온-30℃)∼(실온+30℃)의 범위인 것이 바람직하고, (실온-15℃)∼(실온+15℃)의 범위인 것이 보다 바람직하다.

상기 기체 분사 장치는, 단위 시간당의 기체의 분사량이, 스트랜드 1개당, 0.1∼5리터/초의 범위인 것이 바람직하고, 0.3∼1.5리터/초의 범위인 것이 보다 바람직하다.

「공급기의 토출구로부터 토출된 스트랜드가 기체 분사 장치로부터 분사되는 기체와 최초로 접촉한 거리」로부터 「공급기의 토출구로부터 토출된 스트랜드가 액체 분무 장치로부터 분무되는 액체와 마지막으로 접촉한 거리」를 뺀 거리(L3)는, 분사 기체가 액체의 분무에 영향을 미치지 않도록 200∼600㎜의 범위인 것이 바람직하고, 또한 200∼500㎜의 범위인 것이 보다 바람직하다.

「공급기의 토출구로부터 토출된 스트랜드가 기체 분사 장치로부터 분사되는 기체와 마지막으로 접촉한 거리」로부터, 「당해 토출구로부터 토출된 스트랜드가 기체 분사 장치로부터 분사되는 기체와 최초로 접촉한 거리」를 뺀 거리(L4)는, 분사는 기체끼리의 간섭 방지의 관점에서 200∼2000㎜의 범위인 것이 바람직하고, 또한 200∼1500㎜의 범위인 것이 보다 바람직하다.

한편, 「공급기의 토출구로부터 스트랜드 커터까지의 거리」로부터 「공급기의 토출구로부터 토출된 스트랜드가 기체 분사 장치로부터 분사되는 기체와 마지막으로 접촉한 거리」를 뺀 거리(L5)는, 온도안정화, 스트랜드 반송 트러블 등의 대처(스타트업 시나 스트랜드 끊김 시, 스트랜드를 커터에 투입하기 위한 작업 스페이스), 스트랜드 표면 온도 측정을 위한 스페이스 확보의 관점에서 500∼2000㎜의 범위인 것이 바람직하고, 또한 800∼1500㎜의 범위인 것이 보다 바람직하다.

(4) 스트랜드의 표면 온도를 측정하는 공정 및 스트랜드의 표면 온도의 측정 장치에 대하여 설명한다.

계속해서, 본 발명은, 스트랜드의 표면 온도를 측정하는 공정을 갖는다. 스트랜드의 표면 온도의 측정 장치는, 상기 스트랜드 커터 장치보다도 앞(스트랜드 반송 방향의 상류측)에 위치하면 되고, 상기 액체 분무 장치와 상기 기체 분사 장치 사이에 배치되거나, 상기 기체 분사 장치와 상기 스트랜드 커터 장치 사이에 배치되거나, 또는, 상기 액체 분무 장치와 상기 기체 분사 장치 사이 및 상기 기체 분사 장치와 상기 스트랜드 커터 장치 사이의 양쪽에 배치되어 있어도 된다. 이 중, 스트랜드의 표면 온도의 측정 장치는, 스트랜드 커터 장치의 직전에 있는 스트랜드의 표면 온도를 측정할 수 있는 것이 바람직하고, 그 바람직한 설치 위치는 스트랜드의 반송 속도에도 의하기 때문에 일괄적으로 규정할 수는 없지만, 스트랜드 커터 장치로부터 0.1∼100㎜의 범위의 거리에 있는 스트랜드의 표면 온도를 측정할 수 있는 것이 바람직하고, 또한 1∼50㎜의 범위의 거리에 있는 스트랜드의 표면 온도를 측정할 수 있는 것이 보다 바람직하다. 또, 스트랜드가 복수 개일 경우, 복수의 스트랜드를 동시에 측정하는 것이 바람직하고, 그와 같이 측정할 수 있으면 측정 장치의 설치 장소는 특별히 한정되지 않는다.

스트랜드의 표면 온도의 측정 장치는, 일례로서, 스트랜드 표면으로부터 발생하는 적외선을 비접촉으로 측정해서, 온도를 측정할 수 있는 것이면 공지의 것이어도 상관없다.

본 발명에서는, 하나 이상의 측정 영역에서 스트랜드의 표면 온도를 측정한다. 바람직하게는, 복수의 측정 영역에서 스트랜드의 표면 온도를 측정한다. 측정 영역의 수, 크기, 위치는, 소정의 범위에서 임의로 설정 가능하다. 도 2에, 측정 장치에 있어서의 스트랜드(7)에 대한 측정 영역의 일례를 나타낸다. 도 2에는, 일례로서, 11개의 스트랜드(7)가 나타나 있다. 측정 영역(MA)은, 컨베이어의 폭방향을 따라 모든 스트랜드(7)의 온도를 측정 대상으로 해서 일괄적으로 최고 온도를 측정하는 영역이다. 또한, 측정 영역(M1∼M11)은, 각 스트랜드(7)를 각각 측정 대상으로 해서 최고 온도를 측정하는 영역이다. 측정 영역(MA, M1∼M11)에 있어서는, 소정의 측정 대상 온도(측정 하한값)를 초과하는 영역의 최고 온도를 각각 개별적으로 측정한다. 소정의 측정 대상 온도를 설정함에 의해, 스트랜드(7) 이외의 배경 온도를 무시할 수 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 반송 시의 진동 등에 의해 컨베이어의 폭방향으로 이동해서 다른 스트랜드의 아래쪽에 위치해서 정확한 측정이 곤란한 스트랜드가 존재하는 경우가 있다. 그 때문에, 측정 영역(M1∼M11)은, 반송 방향에 대하여 측정 범위를 크게 설정함에 의해, 다른 스트랜드(7)와 교차하여 있지 않은 부분에 대하여 최고 온도의 측정이 가능하게 된다. 반송 방향에 대하여 측정 범위를 크게 설정하기 위해서는, 각 측정 영역(M1∼M11)의 반송 방향의 길이를 크게 하는 것 외에, 측정 영역(M1∼M11)을 반송 방향으로 간격을 두고 복수 배치해도 된다. 측정 장치에 의해 측정된 스트랜드의 표면 온도는 조정 기구에 출력된다.

(5) 측정된 스트랜드의 표면 온도에 의거한 조정 기구에 의한 냉각 조건 조정 공정에 대하여 설명한다.

계속해서, 본 발명은, 스트랜드의 표면 온도를 측정한 결과에 의거해서, 스트랜드의 냉각 조건을 조정하는 공정을 갖는다. 냉각 조건의 조정은, 각 스트랜드의 표면 온도의 최고 온도를 측정한 결과에 의거해서 조정 기구에 의해 행해진다. 조정 기구는, 각 스트랜드의 표면 온도의 최고 온도에 의거해, 액체 분무 장치와 기체 분사 장치의 적어도 한쪽의 구동을 조정해서, 스트랜드에 대한 냉각 조건을 조정한다. 냉각 조건의 조정을 행하기 위해서 참조되는 스트랜드의 최고 온도로서는, 각 측정 영역(M1∼M11)에서 측정된 최고 온도를 이용하고, (a) 각 스트랜드의 표면 온도의 최고 온도 중에서 가장 높은 온도, (b) 각 스트랜드의 표면 온도의 최고 온도의 가장 낮은 온도, 또는 (c) 각 스트랜드의 표면 온도의 최고 온도의 평균 온도를 선택할 수 있다. 냉각 조건의 조정을 개시 및 정지하는, 미리 열가소성 수지의 종류에 따라서 정해진 설정 온도 범위의 문턱값으로서는, 일례로서, 스트랜드의 표면 온도의 최고값이 스트랜드의 융점을 기준으로 한 고온측 문턱값, 혹은, 스트랜드의 표면 온도의 최저값이 스트랜드의 융점을 기준으로 한 저온측 문턱값을 선택할 수 있다.

미리 열가소성 수지의 종류에 따라서 정해진 설정 온도 범위로서는, 별도로, 스트랜드의 표면 온도에 따른 스트랜드의 상황(스트랜드 끊김이나 스트랜드 융착의 상황), 펠렛의 품질(연립 펠렛의 발생이나, 펠렛 형상이나 결손, 절분 등의 발생의 상황), 절분의 발생 상황을 평가하는 실험 등을 행하여, 적의 설정하면 되지만, 예를 들면, 이하의 표 1에 기재한 범위를 예시할 수 있다.

[표 1]

단, 측정 장치를 기체 분사 장치와 스트랜드 커터 장치 사이에만 배치하는 경우에는, 측정 장치에 의한 스트랜드의 표면 온도 측정이 행해지는 위치는, 액체 분무 위치 및 기체 분사 위치보다도 하류측이기 때문에, 문턱값을 초과한 표면 온도를 측정한 후에, 적어도 기체 분사 위치와 측정 위치 사이의 스트랜드에 대한 냉각 조정을 실시할 수 없는 경우가 있다. 그 때문에, 고온측 문턱값 및 저온측 문턱값의 설정은, 기체 분사에 의한 냉각 조정을 행하는 경우는, 기체 분사 위치로부터 측정 위치까지 반송되는 동안의 스트랜드의 온도 변화, 기체 분사에 의한 냉각 조정을 행하지 않는 경우는, 액체 분무 위치로부터 측정 위치까지 반송되는 동안의 스트랜드의 온도 변화를 예상해서 행하는 것이 바람직하다.

또한, 스트랜드의 표면 온도가 고온측 문턱값을 상회한 경우와, 저온측 문턱값을 하회한 경우를 비교하면, 저온측 문턱값을 하회한 경우의 편이 생산성 저하와 품질 불량의 정도가 크므로, 스트랜드의 표면 온도를 측정한 결과에, 고온측 문턱값을 상회하는 표면 온도와, 저온측 문턱값을 하회하는 표면 온도의 양쪽이 포함되어 있는 경우에는, 저온측 문턱값을 하회한 경우의 냉각 조정을 우선해서 실시하는 것이 바람직하다.

액체 분무 장치에 의한 스트랜드의 냉각은, 분무하는 액체량과 액체 온도의 적어도 한쪽을 조정함에 의해 행해진다. 전술한 분무되는 액체의 액체 온도에 의한 스트랜드 냉각, 혹은 분무되는 액체의 액체량에 의한 스트랜드의 냉각(적의, 분무 냉각이라 총칭한다)에 대해서는, 분무 냉각 조건과, 스트랜드에 대한 냉각 특성의 상관 관계를 미리 실험이나 시뮬레이션에 의해 구해서 조정 기구에 유지시켜 두면 된다. 또한, 액체 분무 장치 또는 분무 노즐을 스트랜드의 반송 방향을 따라 복수 개 이용하는 경우에는, 각각의 분무 냉각 조건과, 스트랜드에 대한 냉각 특성의 상관 관계에 더하여, 복수의 액체 분무 장치 또는 분무 노즐의 조합 모두에 대하여 분무 냉각 조건과, 스트랜드에 대한 냉각 특성의 상관 관계를 구해서 조정 기구에 유지시켜 두면 된다. 조정 기구는, 조정해야 할 스트랜드의 표면 온도와, 상기한 상관 관계에 의거하여 연산된 분무 냉각 조건으로 액체 분무 장치를 구동한다. 예를 들면, 조정 기구는, 복수의 액체 분무 장치 또는 분무 노즐 중, 하나를 동작시킴으로써, 스트랜드의 표면 온도를 소정 온도로 조정할 수 있는 경우에는, 당해 액체 분무 장치 또는 분무 노즐 중의 하나를 동작시킴과 함께, 다른 액체 분무 장치 또는 분무 노즐을 정지시킬 수 있다. 또한, 복수의 액체 분무 장치 또는 분무 노즐을 동작시킴으로써, 스트랜드의 표면 온도를 소정 온도로 조정할 수 있는 경우에는, 당해 복수의 액체 분무 장치 또는 분무 노즐을 동작시킴과 함께, 다른 액체 분무 장치 또는 분무 노즐을 정지시킬 수 있다. 이와 같이, 분무 냉각 조건을 조정함에 의해, 스트랜드의 온도를 조정할 수 있다.

또한, 기체 분사 장치에 의한 냉각 위치로부터 스트랜드 커터 장치에 스트랜드가 반송되는 동안, 혹은, 측정 장치에 의한 표면 온도 측정 위치로부터 스트랜드 커터 장치에 스트랜드가 반송되는 동안에 스트랜드의 표면 온도가 변동할 가능성이 있기 때문에, 설정 온도 범위 내에 스트랜드의 표면 온도가 들어가도록, 고온측 문턱값을 설정 온도 범위의 상한값보다도 낮은 온도(예를 들면, 상한값보다도 5℃ 낮은 온도)로 설정하고, 저온측 문턱값을 설정 온도 범위의 하한값보다도 높은 온도(예를 들면, 하한값보다도 5℃ 높은 온도)로 설정하는 것이 바람직하다.

기체 분사 장치에 의한 스트랜드의 냉각은, 분사하는 기체량 또는 기체 온도를 조정함에 의해 행해진다. 전술한 분사되는 기체의 기체 온도에 의한 스트랜드 냉각, 혹은 분사되는 기체량에 의한 스트랜드의 냉각(적의, 분사 냉각이라 총칭한다)에 대해서는, 분사 냉각 조건과, 스트랜드에 대한 냉각 특성의 상관 관계를 미리 실험이나 시뮬레이션에 의해 구해서 조정 기구에 유지시켜 두면 된다. 또한, 기체 분사 장치 내지 분출구를 스트랜드의 반송 방향을 따라 복수 이용하는 경우에는, 각각의 분사 냉각 조건과, 스트랜드에 대한 냉각 특성의 상관 관계에 더하여, 복수의 기체 분사 장치 내지 분출구의 조합 모두에 대하여 분사 냉각 조건과, 스트랜드에 대한 냉각 특성의 상관 관계를 구해서 조정 기구에 유지시켜 두면 된다. 조정 기구는, 조정해야 할 스트랜드의 표면 온도와, 상기한 상관 관계에 의거하여 연산된 분사 냉각 조건으로 기체 분사 장치를 구동한다. 예를 들면, 조정 기구는, 복수의 기체 분사 장치 내지 분출구 중, 하나를 동작시킴으로써, 스트랜드의 표면 온도를 소정 온도로 조정할 수 있는 경우에는, 당해 기체 분사 장치 내지 분출구 중의 하나를 동작시킴과 함께, 다른 기체 분사 장치 내지 분출구를 정지시킬 수 있다. 또한, 복수의 기체 분사 장치 내지 분출구를 동작시킴으로써, 스트랜드의 표면 온도를 소정 온도로 조정할 수 있는 경우에는, 당해 복수의 기체 분사 장치 내지 분출구를 동작시킴과 함께, 다른 기체 분사 장치 내지 분출구를 정지시킬 수 있다. 이와 같이, 분사 냉각 조건을 조정함에 의해, 스트랜드의 온도를 조정할 수 있다.

또한, 분무 냉각과 분사 냉각을 조합해서 냉각 조정을 실행하는 경우에는, 각 냉각에 있어서의 냉각 조건과, 스트랜드에 대한 냉각 특성의 상관 관계에 더하여, 양쪽의 냉각을 실시했을 때의 스트랜드에 대한 냉각 특성의 상관 관계를 구해서 조정 기구에 유지시켜 두면 된다. 스트랜드의 반송 방향을 따른 복수 개의 액체 분무 장치 또는 분무 노즐, 복수 개의 기체 분사 장치 내지 분출구를 이용하는 경우에는, 각각의 복수의 액체 분무 장치 또는 분무 노즐, 복수의 기체 분사 장치 내지 분출구의 조합 모두에 대하여, 냉각 조건과, 스트랜드에 대한 냉각 특성의 상관 관계를 구해서 조정 기구에 유지시켜 두면 된다. 조정 기구는, 조정해야 할 스트랜드의 표면 온도와, 상기한 상관 관계에 의거하여 연산된 분무 냉각 조건 및 분사 냉각 조건으로 액체 분무 장치 및 기체 분사 장치를 구동하는 것이 바람직하다.

측정 장치를 액체 분무 장치와 기체 분사 장치 사이에만 배치하는 경우에는, 기체 분사 장치에 의한 기체의 분사에 수반하는 스트랜드의 온도 저하 및 스트랜드 커터 장치까지의 반송에 수반하는 스트랜드의 온도 저하를 미리 구해 두는 것이 바람직하다. 그리고, 측정 장치에 의해 측정되는 스트랜드의 표면 온도에 따른 설정 온도 범위의 문턱값에 대해서는, 상기한 온도 저하를 예상한 값으로 설정하는 것이 바람직하다. 조정 기구는, 액체 분무 장치와 기체 분사 장치 사이에 있어서의 스트랜드의 표면 온도가 설정 온도 범위에 들어가도록 분무 냉각의 냉각 조건을 조정하는 것이 바람직하다.

측정 장치를 액체 분무 장치와 기체 분사 장치 사이, 기체 분사 장치와 스트랜드 커터 장치 사이의 양쪽에 배치하는 경우에는, 상기 측정 장치를 액체 분무 장치와 기체 분사 장치 사이에만 배치하는 경우와 마찬가지로, 액체 분무 장치와 기체 분사 장치 사이에 배치된 측정 장치에서 측정되는 스트랜드의 표면 온도에 따른 설정 온도 범위의 문턱값을 설정하고, 당해 설정 온도 범위에 스트랜드의 표면 온도가 들어가도록 분무 냉각의 냉각 조건을 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 기체 분사 장치와 스트랜드 커터 장치 사이에 배치된 측정 장치에서 측정되는 스트랜드의 표면 온도에 따른 설정 온도 범위의 문턱값을 설정하고, 당해 설정 온도 범위에 스트랜드의 표면 온도가 들어가도록 분무 냉각과 분사 냉각의 적어도 한쪽의 냉각 조건을 조정할 수도 있다.

본 실시형태의 펠렛 제조 장치에 있어서는, 스트랜드의 표면 온도의 측정 장치로부터 얻어진 스트랜드 표면 온도 정보를 표시하는 장치, 또는, 설정 온도의 범위를 초과했을 때에, 알람 등을 발하는 장치를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 상기 표시 장치나 알람 등을 발하는 장치는, 상기 측정 장치와 일체여도 되고, 케이블 등을 통해서, 상기 측정 장치와는 별개의 장치로 해도 된다. 예를 들면, 측정 장치 혹은 전술의 액체 분무 장치 또는 기체 분사 장치의 조정 기구에 이더넷(등록상표) 케이블을 접속하여 인터넷 회선을 통해서 공장 내, 혹은 다른 공장의 관리부, 또는 공정을 통괄적으로 관리하는 부서에 스트랜드 표면 온도에 관한 정보를 송신하는 구성으로 해도 된다.

또, 측정 장치에 의한 측정 영역(M1∼M11)에 있어서의 측정 결과의 정밀도를 향상시키기 위해서, 측정 영역(M1∼M11)과는 별개로 측정 영역(M1∼M11)을 포함하는 광범위의 측정 영역(MA)을 설정하고, 측정 영역(MA)에서 측정되는 스트랜드의 최고 온도와, 측정 영역(M1∼M11)에서 측정되는 최고 온도의 최고값을 모니터하는 구성으로 해도 된다. 통상의 펠렛 제조에서는, 측정 영역(MA)의 최고 온도와, 측정 영역(M1∼M11)에 있어서의 최고 온도의 최고값은 동일, 혹은 근사하여 있을 것이지만, 이들 값에 큰 차가 발생하는 온도가 측정된 경우에는, 측정 영역(M1∼M11)의 재설정을 재촉하는 등의 경보를 발하는 구성으로 해도 된다.

(6) 벨트 컨베이어에 의해 반송되는 스트랜드를 펠렛상으로 절단하는 공정 및 스트랜드 커터 장치에 대하여 설명한다.

스트랜드 커터는 끈 형상의 스트랜드 그룹을 적절한 길이로 절단하여, 펠렛으로 하는 장치인, 공지의 다양한 방법을 사용 가능하고, 예를 들면 회전 칼날과 고정 칼날을 갖는 것을 들 수 있다. 스트랜드 커터로 절단해서 얻어진 펠렛은, 통상적으로, 낙차를 이용해서 반송되고, 냉각 및 펠렛 표면에 부착한 절분을 제거하기 위하여, 진동 장치나 기체 분사 장치 등 공지의 후처리 공정을 실시할 수도 있다.

펠렛 길이는 특별히 제한되지 않지만, 0.5∼10㎜의 범위인 것이 바람직하고, 1∼5㎜의 범위인 것이 보다 바람직하다.

(7) 그 외

본 발명의 제조 장치 및 제조 방법을 이용해서 얻어진 펠렛은, 사출 성형, 압출 성형, 블로우 성형, 트랜스퍼 성형 등 각종 성형에 제공하는 것이 가능하지만, 다량의 분말에 의한 계량 불량이 과제였던 사출 성형 용도에 적합하다. 또한, 사출 성형이나 압출 성형, 블로우 성형, 트랜스퍼 성형 등을 거쳐 다양한 용도에 사용 가능하다. 예를 들면, 센서, LED 램프, 커넥터, 소켓, 저항기, 릴레이 케이스, 스위치, 코일 보빈, 콘덴서, 바리콘 케이스, 발진자, 각종 단자판, 변성기, 플러그, 프린트 기판, 튜너, 스피커, 마이크로폰, 헤드폰, 소형 모터, 자기 헤드베이스, 반도체, 액정, FDD 캐리지, FDD 섀시, 모터 브러시 홀더, 파라볼라 안테나, 컴퓨터 관련 부품 등으로 대표되는 전기·전자 부품; VTR 부품, 텔레비전 부품, 다리미, 헤어드라이어, 취반기(炊飯器) 부품, 전자렌지 부품, 음향 부품, 오디오·레이저디스크(등록상표)·컴팩트디스크 등의 음성기기 부품, 조명 부품, 냉장고 부품, 에어컨 부품, 타이프라이터 부품, 워드프로세서 부품 등으로 대표되는 가정, 사무전기 제품 부품; 오피스 컴퓨터 관련 부품, 전화기 관련 부품, 팩시밀리 관련 부품, 복사기 관련 부품, 세정용 지그, 모터 부품, 라이터, 타이프라이터 등으로 대표되는 기계 관련 부품; 현미경, 쌍안경, 카메라, 시계 등으로 대표되는 광학기기, 정밀기계 관련 부품; 수도꼭지 코마, 혼합 수도꼭지, 혼합 수전, 펌프 부품, 파이프 조인트, 커플링류(엘보, 치즈, 소켓 등), 수량 조절 밸브, 감압 밸브, 릴리프 밸브, 전자기 밸브, 삼방향 밸브, 서모 밸브, 탕온 센서, 수량 센서, 욕조용 어댑터, 수도 미터 하우징 등의 워터 섹션 부품; 밸브 얼터네이터 터미널, 얼터네이터 커넥터, IC 레귤레이터, 라이트 디머(Light Dimmer)용 퍼텐쇼미터 베이스, 배기 가스 밸브 등의 각종 밸브, 연료관계·배기계·흡기계 각종 파이프, 에어 인테이크 노즐 스노클, 인테이크 매니폴드, 연료 펌프, 엔진 냉각수 조인트, 카뷰레터 메인 보디, 카뷰레터 스페이서, 배기 가스 센서, 냉각수 센서, 유온(油溫) 센서, 스로틀 포지션 센서, 크랭크 샤프트 포지션 센서, 에어 플로우 미터, 브레이크 패드 마모 센서, 에어컨용 서모스탯 베이스, 난방 온풍 플로우 컨트롤 밸브, 라디에이터 모터용 브러시 홀더, 워터 펌프 임펠러, 터빈 베인, 와이퍼 모터 관계 부품, 디스트리뷰터, 스타터 스위치, 스타터 릴레이, 트랜스미션용 와이어 하니스, 윈도우 워셔 노즐, 에어컨 패널 스위치 기판, 연료관계 전자기 밸브용 코일, 퓨즈용 커넥터, 혼 터미널, 전장 부품 절연판, 스텝 모터 로터, 램프 소켓, 램프 리플렉터, 램프 하우징, 브레이크 피스톤, 솔레노이드 보빈, 엔진오일 필터, 점화 장치 케이스, 차속(車速) 센서, 및 케이블 라이너 등의 자동차·차량 관련 부품 등 각종 용도를 예시할 수 있다.

(실시예)

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더 상세히 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.

(펠렛 제조 장치)

도 1을 이용해서 본 발명의 실시예에서 이용한 제조 장치를 설명한다. 우선, 열가소성 수지를 용융하기 위한 공급기(1)(도시바기카이가부시키가이샤제 이축 압출기 「TEM-26」)의 선단에 스트랜드 15개가 토출되도록 토출구(2)를 부착했다. 계속해서, 토출된 스트랜드를 반송하기 위한 벨트 컨베이어(8)(스트랜드와의 접촉면은 헤링본직 스테인리스강 메시)를 설치하고, 벨트 컨베이어 반송면의 상부에, 벨트 컨베이어에서 반송되는 스트랜드를 냉각하기 위한, 3기의 액체 분무 장치(3a∼3c)가 벨트 컨베이어 반송 방향을 따라 등간격으로, 벨트 컨베이어로부터 170㎜의 높이에 배치되고, 계속해서, 3기의 기체 분사 장치(6a∼6c)가 벨트 컨베이어 반송 방향을 따라 등간격으로, 벨트 컨베이어로부터 100㎜의 높이에 배치되고, 또한, 냉각된 스트랜드의 표면 온도를 측정하기 위한 적외선 온도계(아피스테가부시키가이샤제 「FSV-2000」)를 벨트 컨베이어로부터 800㎜의 높이에 볼트로 고정하여 설치했다. 상기 액체 분무 장치는, 20℃ 냉각수를 분무할 수 있는 장치로서, 분무면이 직선상으로 되는 분무 노즐을 구비하며, 또한, 분무 노즐에 연통하는 배관에 분무량 조정용 밸브가 구비되어 있는 것을 이용했다. 또한, 기체 분사 장치는, 분사면이 직선상으로 되는 분사구를 구비한 에어 블로어를 이용했다.

계속해서, 벨트 컨베이어에 인접해서, 벨트 컨베이어에서 반송된 스트랜드가 펠렛화되기 위한 스트랜드 커터(9)를 설치했다.

(시험예 1) 스트랜드 커터 직후의 분말량

스트랜드 커터를 통과한 펠렛을 0.5kg 채취하고, 오프닝 2㎜, 직경 300㎜, 깊이 50㎜의 원형 체를 이용해서 체로 걸러서 제거된 분말량을 계량하고, 채취한 펠렛(0.5kg)에 대한 질량 비율(ppm)로서 산출했다.

(시험예 2) 펠렛 형상(결손, 버의 관찰)

스트랜드 커터로 절단한 펠렛을 채취하고, 눈으로 보아 펠렛의 표면 관측(결손, 버의 관찰)을 행했다. 보다 구체적으로는, 스트랜드 커터로 절단된 펠렛 약 10kg을 채취한 종이봉지로부터, 무작위로 50개의 펠렛을 발취(拔取)하고, 눈으로 보아 펠렛의 결손 또는 버의 유무를 관찰했다. 펠렛에 1개소 이상의 결손 또는 버가 있는 개수를 조사하고, 이하의 기준에 따라 평가했다. 또, 펠렛의 절단면 사진(2차원 정보)을 근거로 하여, 1개소의 결손 또는 버당의 면적이, 단면적의 5% 이상일 경우에, 「결손」 또는 「버」로서 카운트하는 것으로 했다.

◎ : 1∼ 9개

○ : 10∼19개

△ : 20∼29개

× : 30개 이상

(시험예 3) 펠렛 단면 형상

스트랜드 커터로 절단한 펠렛을 채취하고, 눈으로 보아 펠렛의 표면 관찰(단면 형상)을 행했다. 보다 구체적으로는, 스트랜드 커터로 절단된 펠렛 약 10kg을 채취한 종이봉지로부터, 무작위로 50개의 펠렛을 발취하고, 눈으로 보아 펠렛의 단면의 어스펙트비를 구했다. 또, 어스펙트비의 산출은, 절단면 사진(2차원 정보)을 근거로 하여, 펠렛 단면이 가장 긴 직경(장경)과 가장 짧은 직경(단경)의 2개소를 측정하고, 그 비율(단경/장경)을 산출함에 의해 구했다. 이하의 기준에 따라 평가했다.

◎ : 1 이하, 또한 0.85 이상

○ : 0.85 미만, 또한 0.70 이상

△ : 0.70 미만, 또한 0.65 이상

× : 0.65 미만

(시험예 4) 펠렛 반송 시의 마찰분의 측정

스트랜드 커터를 통과한 펠렛을 0.5kg 채취하고, 오프닝 2㎜, 직경 300㎜, 깊이 50㎜의 원형 체를 이용해서, 수동으로 체로 걸러서 절분을 제거한 펠렛을 채취했다. 다음으로 펠렛을 물로 세정한 후에 건조해서, 표면에 부착한 절분을 완전하게 제거했다. 얻어진 펠렛 240g을, 60g씩 4개의 200ml 바이알에 투입하고, 페인트 셰이커(도요세이키세이사쿠죠제 「분산 시험기」, 진동 조건 : JIS 5101-1-2에 의거한다)를 이용해서, 10분간 진동시켰다. 각 바이알의 내용물을 오프닝 2㎜, 직경 300㎜, 깊이 50㎜의 원형 체를 이용해서 체로 걸러서, 제거한 마찰분량을 측정하고, 투입한 펠렛(60g)에 대한 질량 비율(ppm)로서 산출했다.

(실시예 1)

표 2에 나타내는 비율로 (A1)폴리에틸렌테레프탈레이트(유니치카가부시키가이샤제 「MA-2103」, 융점 255℃, Tg 70℃)와, (B1)탄산칼슘(마루오칼슘가부시키가이샤제 「카르텍스5」(분말상, 평균 입경 1.2㎛))을 드라이 블렌드한 후, 이축 압출기를 이용해서, 표 2에 나타내는 조건으로 원료 공급하고, 용융 혼련을 행하고, 계속해서, 도 1에 나타낸 펠렛 제조 장치를 이용해서 펠렛의 제조를 행했다. 즉, 용융 혼련 장치의 토출구로부터 스트랜드(스트랜드 직경 3㎜)를 복수 개 토출시켰다. 스트랜드 15개를 벨트 컨베이어에서 50m/분의 비율로 반송하면서, 벨트 컨베이어의 분위기 온도를 실온 하(23℃)에서, 3시간 연속 제조해서, 펠렛을 제조했다.

측정 장치(4a)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 기체 분사 장치(6c)와 스트랜드 커터 장치(9) 사이에 배치했다. 스트랜드의 표면 온도에 따른 설정 온도 범위는, 표 2의 범위로 했다. 액체 분무 장치(3a∼3c) 중, 액체 분무 장치(3a)는, 스트랜드 1개당의 수량(水量)이 0∼3밀리리터/분의 공급 성능을 갖는 분무 노즐을 하나 이용했다. 액체 분무 장치(3b, 3c)는, 스트랜드 1개당의 수량이 0∼1밀리리터/분의 공급 성능을 갖는 분무 노즐을 컨베이어의 폭방향으로 각각 두 개 배치했다. 기체 분사 장치(6a∼6c)는, 풍량이 댐퍼 제어에 의해, 스트랜드 1개당 0∼1리터/초의 공급 성능을 갖고, 반송 방향으로 폭 12㎜, 컨베이어의 폭방향으로 길이 300㎜의 분사 형상의 노즐을 이용했다. 조정 기구(5)는, 측정 장치(4a)가 출력하는 스트랜드(7)의 표면 온도에 의거해, 스트랜드(7)의 표면 온도가 설정 온도 범위에 들어가도록 액체 분무 장치(3a∼3c) 및 기체 분사 장치(6a∼6c)의 구동을 조정하고, 스트랜드(7)에 대한 냉각 조건을 조정했다. 상기 시험법에 이용하는 시료는 스트랜드 커터로 펠렛 길이가 3㎜로 되도록 절단하고, 절단된 직후의 펠렛을 종이봉지에 채취한 것을 이용했다.

(비교예 1)

측정 장치(4a)로부터 조정 기구(5)에의 라인을 오프로 하고, 스트랜드(7)의 표면 온도에 의거해, 액체 분무 장치(3a∼3c) 및 기체 분사 장치(6a∼6c)의 구동에 의한 냉각수 분무량 및 에어 분사량의 조정을 행하지 않고, 그 대신에, 하기 펠렛 표면 온도에 의거하여 상기 조정을 행한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 펠렛을 제조했다. 즉, 표 2에 나타내는 비율로 (A1)폴리에틸렌테레프탈레이트(유니치카가부시키가이샤제 「MA-2103」, 융점 255℃, Tg 70℃)와, (B1)탄산칼슘(마루오칼슘가부시키가이샤제 「카르텍스5」(분말상, 평균 입경 1.2㎛))을 드라이 블렌드한 후, 이축 압출기를 이용해서, 표 2에 나타내는 조건으로 원료 공급하고, 용융 혼련을 행하고, 계속해서, 도 1에 나타낸 펠렛 제조 장치를 이용해서 펠렛 제조를 행했다. 즉, 용융 혼련 장치의 토출구로부터 스트랜드 15개를 토출시키고, 벨트 컨베이어에서 50m/분의 비율로 반송하면서, 벨트 컨베이어의 분위기 온도를 실온 하(23℃)에서, 3시간 연속 제조해서, 펠렛을 제조했다.

그때, 스트랜드 커터로 펠렛 길이가 3㎜로 되도록 절단한 후, 절단된 펠렛을 종이봉지에 약 10kg 채취하고, 펠렛 표면의 온도를, 별도로, 적외선 온도계(가부시키가이샤카스타무제 「IR-302」)에서 3회 측정했다. 오퍼레이터는, 그 평균값이 설정 온도 범위에 들어가도록, 실시예 1과 마찬가지로 액체 분무 장치(3a∼3c) 및 에어 분사 장치(6a∼6c)를, 오퍼레이터가 설정값으로부터 조정하면서 펠렛을 제조했다.

또, 비교예에 있어서도, 참고값으로서, 실시예 1과 마찬가지로, 적외선 온도계(아피스테가부시키가이샤제 「FSV-2000」)를 이용해서 스트랜드 표면 온도를 측정하고, 표시 장치(4b)에 온도 분포를 나타내는 화상으로서 표시시켰다.

[표 2]

[표 3]

[표 4]

[표 5]

[표 6]

[표 7]

실시예 1∼6의 제조 방법은, 절단 전의 스트랜드 표면 온도에 따라서, 물의 분무량 및 에어 분사량의 조정이 가능하게 되고, 스트랜드 온도의 변화에 대해서, 물의 분무량 및 에어 분사량의 조정에 타임래그가 발생하지 않고, 또는 최소한으로 억제할 수 있고, 실제로 스트랜드 표면 온도가 설정 온도 범위를 초과하는 횟수를 억제할 수 있었을 뿐만 아니라, 당해 설정 온도 범위를 초과한 경우에도 그 초과한 온도폭을 대폭으로 억제할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 이에 반해, 비교예 1∼6의 제조 방법은, 절단 직후의 펠렛을 채취해서, 그 온도를 측정해야만 하고, 펠렛 온도의 변화와 참고값으로서 기재한 스트랜드 표면 온도의 변화를 대비해도 명백한 바와 같이, 펠렛 온도의 변화에 대해서, 물의 분무량 및 에어 분사량의 조정에 타임래그가 발생할 수밖에 없고, 실제로 스트랜드 표면 온도가 변화할 때까지의 사이에 또한 설정 온도 범위를 초과하는 온도폭도 대폭으로 커질 뿐만 아니라, 설정 온도 범위를 초과하는 횟수도 대폭으로 증가한 것을 확인할 수 있었다.

그 결과, 실시예 1∼6은, 각각 비교예 1∼6에 비해서, 장시간의 연속 제조를 행해도, 연립 펠렛의 발생이나, 펠렛 절단면의 버나 결손의 억제 및 절분의 발생을 억제할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 수송 시의 펠렛끼리의 마찰에 의한 분 발생 상태를 상정한 가속도 시험(시험예 4)의 결과로부터도 실시예 1∼6의 제조 방법에 의해, 비교예 1∼6과 비교해서, 마찰분의 발생도 억제된 것을 확인할 수 있었다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는 것은 물론이다. 전술한 예에 있어서 나타낸 각 구성 부재의 제반 형상이나 조합 등은 일례이며, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에 있어서 설계 요구 등에 의거하여 각종 변경 가능하다.

1 : 공급기
2 : 토출구
3a, 3b, 3c : 냉각수 분무 장치(수량 조절 밸브 부착)
4a : 측정 장치
4b : 측정 결과의 표시 장치
5 : 조정 기구
6a, 6b, 6c : 에어 블로어
7 : 스트랜드
8 : 벨트 컨베이어
9 : 스트랜드 커터
L1 : 공급기의 토출구(2)로부터 토출된 스트랜드가 액체 분무 장치(3a∼3c)로부터 분무되는 액체와 최초로 접촉할 때까지의 거리
L2 : 공급기의 토출구(2)로부터 스트랜드가 액체 분무 장치(3a∼3c)로부터 분무되는 액체와 마지막으로 접촉할 때까지의 거리로부터, L1을 뺀 거리
L3 : 공급기의 토출구(2)로부터 스트랜드가 기체 분사 장치(6a∼6c)로부터 분사되는 기체와 최초로 접촉한 거리로부터, L2를 뺀 거리
L4 : 공급기의 토출구(2)로부터 스트랜드가 기체 분사 장치(6a∼6c)로부터 분사되는 기체와 마지막으로 접촉한 거리로부터, L3을 뺀 거리
L5 : 공급기의 토출구(2)로부터 스트랜드 커터까지의 거리로부터, L4를 뺀 거리
T : 타임래그

Claims

삭제
열가소성 수지 및 첨가재를 포함하는 조성물을 용융한 후, 공급기로부터 토출시킴에 의해 얻어진 스트랜드를 반송하는 벨트 컨베이어와, 상기 벨트 컨베이어에서 반송되는 스트랜드를 향해서 액체를 분무하는 액체 분무 장치와, 상기 벨트 컨베이어에서 반송되는 스트랜드를 향해서 기체를 분사하는 기체 분사 장치와, 상기 벨트 컨베이어에서 반송되는 스트랜드를 펠렛상으로 절단하는 스트랜드 커터 장치를 구비하고, 상기 스트랜드의 반송 방향을 향해서, 순서대로, 상기 액체 분무 장치와, 상기 기체 분사 장치와, 상기 스트랜드 커터 장치가 배치된 펠렛 제조 장치로서,
상기 반송 방향에서 상기 스트랜드 커터 장치보다도 상류측에 배치되고 상기 벨트 컨베이어 상에 설정된 측정 영역에서 상기 스트랜드의 표면 온도를 측정하는 측정 장치와,
상기 측정 장치가 측정한 상기 표면 온도에 의거해서, 상기 액체 분무 장치와 상기 기체 분사 장치의 적어도 한쪽의 장치의 구동을 조정하는 조정 기구를 구비하고,
상기 측정 장치는,
상기 벨트 컨베이어 상의 상기 측정 영역으로서 설정된 때에, 상기 벨트 컨베이어의 폭방향을 따라 설정되어 복수의 스트랜드마다 개별로 표면 온도를 측정 가능한 복수의 제1 측정 영역과,
상기 벨트 컨베이어 상의 상기 측정 영역으로서 설정된 때에, 상기 벨트 컨베이어의 폭방향을 따라 설정되어 복수의 스트랜드의 전체를 포함하는 영역에 있어서의 표면 온도를 일괄적으로 측정 가능한 제2 측정 영역을 각각 갖고,
상기 측정 장치는,
상기 벨트 컨베이어 상의 상기 측정 영역으로서 설정된 상기 제1 측정 영역에서,
또는, 상기 벨트 컨베이어 상의 상기 측정 영역으로서 설정된 상기 제2 측정 영역에서,
또는, 상기 벨트 컨베이어 상의 상기 측정 영역으로서 설정된, 상기 제1 측정 영역 및 상기 제2 측정 영역의 양쪽에서 상기 스트랜드의 표면 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 장치.
제2항에 있어서,
상기 액체 분무 장치와 상기 기체 분사 장치의 적어도 한쪽의 장치는, 상기 스트랜드의 반송 방향을 따라 복수 배치되고,
상기 조정 기구는, 복수 배치된 상기 장치 중, 적어도 두 장치에 대하여 서로 다른 조건으로 구동하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 장치.
제2항에 있어서,
상기 측정 장치는, 상기 벨트 컨베이어의 폭방향을 따라 설정된 복수의 측정 영역의 각각에서 상기 표면 온도의 최고 온도를 측정하고,
상기 조정 기구는, 각 측정 영역에 있어서의 상기 최고 온도를 연산한 결과에 따라서 상기 장치의 구동을 조정하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 장치.
제2항에 있어서,
상기 측정 장치는, 상기 복수의 스트랜드마다 측정 하한값을 초과한 표면 온도를 개별로 측정 가능한 측정 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 장치.
제2항에 있어서,
상기 측정 장치는, 각 스트랜드의 표면 온도의 최고 온도 중에서 가장 높은 온도, 및 각 스트랜드의 표면 온도의 최고 온도 중에서 가장 낮은 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 장치.
제2항에 있어서,
상기 측정 장치는, 상기 액체 분무 장치와 상기 기체 분사 장치의 사이에 배치되고, 상기 액체의 분무 후이며 상기 기체의 분사 전의 상기 스트랜드의 표면 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 장치.
삭제
열가소성 수지 및 첨가재를 포함하는 조성물을 용융한 후, 공급기로부터 토출시킴에 의해 얻어진 스트랜드를 벨트 컨베이어에서 반송하는 공정과, 상기 벨트 컨베이어 상의 상기 스트랜드를 향해서 액체를 분무하는 공정과, 상기 벨트 컨베이어 상의 상기 스트랜드를 향해서 기체를 분사하는 공정과, 상기 벨트 컨베이어에 의해 반송되는 상기 스트랜드를 펠렛상으로 절단하는 공정을 갖는 펠렛 제조 방법으로서,
상기 스트랜드가 절단되기 전의 위치에서, 상기 벨트 컨베이어 상에 설정된 측정 영역에서 상기 스트랜드의 표면 온도를 측정하는 공정과,
측정한 상기 스트랜드의 표면 온도에 따라서, 상기 액체의 분무와 상기 기체의 분사의 적어도 한쪽을 조정하는 공정을 포함하고,
상기 표면 온도를 측정하는 공정에서는,
상기 벨트 컨베이어 상의 상기 측정 영역으로서 설정된 때에, 상기 벨트 컨베이어의 폭방향을 따라 설정되어 복수의 스트랜드마다 개별로 표면 온도를 측정 가능한 복수의 제1 측정 영역과,
상기 벨트 컨베이어 상의 상기 측정 영역으로서 설정된 때에, 상기 벨트 컨베이어의 폭방향을 따라 설정되어 복수의 스트랜드의 전체를 포함하는 영역에 있어서의 표면 온도를 일괄적으로 측정 가능한 제2 측정 영역을 각각 갖는 측정 장치를 이용하고,
상기 벨트 컨베이어 상의 상기 측정 영역으로서 설정된 상기 제1 측정 영역에서,
또는, 상기 벨트 컨베이어 상의 상기 측정 영역으로서 설정된 상기 제2 측정 영역에서,
또는, 상기 벨트 컨베이어 상의 상기 측정 영역으로서 설정된, 상기 제1 측정 영역 및 상기 제2 측정 영역의 양쪽에서 상기 스트랜드의 표면 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 액체의 분무와 상기 기체의 분사의 적어도 한쪽의 처리를, 상기 스트랜드의 반송 방향에 따른 복수의 위치에서 행하고,
상기 복수의 위치에 있어서의 처리 중, 적어도 두 위치에서 서로 다른 조건으로 상기 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 벨트 컨베이어의 폭방향을 따라 설정된 복수의 측정 영역의 각각에서 상기 스트랜드의 표면 온도를 측정하고,
각 측정 영역에 있어서의 최고 온도를 연산한 결과에 따라서, 상기 액체의 분무와 상기 기체의 분사의 적어도 한쪽을 조정하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 복수의 스트랜드마다 측정 하한값을 초과한 표면 온도를 개별로 측정하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 방법.
제9항에 있어서,
각 스트랜드의 표면 온도의 최고 온도 중에서 가장 높은 온도, 및 각 스트랜드의 표면 온도의 최고 온도 중에서 가장 낮은 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 액체의 분무 후이며 상기 기체의 분사 전의 상기 스트랜드의 표면 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조 방법.