WO2008015909A1 - Procédé de séchage d'une poudre hydrofuge, processus de production et appareil de production - Google Patents

Procédé de séchage d'une poudre hydrofuge, processus de production et appareil de production Download PDF

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WO2008015909A1
WO2008015909A1 PCT/JP2007/064157 JP2007064157W WO2008015909A1 WO 2008015909 A1 WO2008015909 A1 WO 2008015909A1 JP 2007064157 W JP2007064157 W JP 2007064157W WO 2008015909 A1 WO2008015909 A1 WO 2008015909A1
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water
semi
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space
powder
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PCT/JP2007/064157
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French (fr)
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Shinichirou Kobayashi
Teruo Kido
Tomonori Kikuno
Yasuhiro Utsumi
Takayuki Tanaka
Satoshi Tokuno
Original Assignee
Daikin Industries, Ltd.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B15/00—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form
    • F26B15/10—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/02—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/04—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure partly outside the drying enclosure
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    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/32—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action
    • F26B3/34—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action by using electrical effects
    • F26B3/343—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action by using electrical effects in combination with convection

Definitions

  • a powder having strength such as a fluorine-containing resin such as polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as “PTFE”) is known.
  • the powder made of this kind of fluorocarbon resin may be used as, for example, a coating for electric wires or a material for various molded products.
  • the water-repellent powder may be extruded at a high temperature.
  • the moisture rapidly evaporates at the time of molding, which may cause a hole or a crack in the molded product.
  • the water-repellent powder used as a raw material for molded products must have a very low water content! /.
  • a polymerization reaction in water may be performed.
  • the water-repellent powder is obtained as a slurry semi-product containing a large amount of water. Therefore, in order to obtain a water-repellent powder as a final product, it is necessary to dry a semi-finished product obtained as a mixture of the water-repellent powder and water. As described above, the water-repellent powder is relatively often required to be dried.
  • the wet water-repellent powder is heated to a high temperature.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 11-235720 Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the strong point, and its purpose is to sufficiently reduce the residual amount of water in the water-repellent powder in a short time during the process of drying the wet water-repellent powder. To lower !, to lower the value.
  • the first invention is directed to a method for drying a water-repellent powder.
  • the wet powder (80) is irradiated with microwaves to the wet powder (80), which is a mixture of the water repellent powder and water.
  • a water repellent powder dried by evaporating water remaining in the wet powder (80) by heating the wet powder (80) having undergone the first step and heating the wet powder (80) having passed through the first step with warm air. And obtaining a second step.
  • the first step and the second step are performed in the process until the wet powder (80) force is obtained to obtain a dried water-repellent powder.
  • water-repellent powder examples include general-purpose resin powder, V, and so-called engineering plastic powder. Specifically, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, polystyrene, polyacetate butyl, ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene resin), AS resin (acrylonitrile-styrene resin), methallyl resin, polyacetal , Polyamide, Polyimide, Polyamideimide, Polycarbonate, Polyethylene ether, Polyethylene terephthalate, Polyarylate, Polyesterolone, Polyetherolenorephone, Polyetherimide, Polyphenylenesulfide, Polyetheretherketone, Fluorine resin Examples of the water-repellent powder are listed as follows.
  • a powder of fluororesin which is a kind of water repellent powder
  • polytetrafluoroethylene PTFE
  • tetrafluoroethylene Z-hexafluoropropylene copolymer FEP
  • Tetrafluoroethylene Z perfluoroalkyl butyl ether copolymer PFA
  • PCTFE polychlorotrifluoroethylene
  • PVDF polyfluorinated vinylidene
  • ethylene Z tetrafluoroethylene copolymer examples thereof include powders composed of coalesced (ETFE), ethylene Z black-mouthed trifluoroethylene copolymer (ECTFE), and the like.
  • the wet powder (80) is irradiated with microwaves.
  • the water contained in the wet powder (80) generates heat by absorbing the microwave and evaporates. As a result, the amount of water contained in the wet powder (80) gradually decreases.
  • a second step of the first invention hot air is applied to the wet powder (80) that has passed through the first step, and water remaining in the wet powder (80) is evaporated by heating with hot air.
  • the wet powder (80) after the first step has a low water content to some extent, and the remaining water may be dispersed as fine droplets.
  • water is evaporated by heating with warm air instead of microwaves. Therefore, the water in the form of fine droplets is also heated and evaporated.
  • a second invention includes the third step of maintaining the water repellent powder that has undergone the second step at a predetermined temperature for a predetermined time in the first invention.
  • the third step is performed after the first step and the second step.
  • the amount of water remaining through the first step and the second step is sufficiently low, and at the same time, the water-repellent powder that has been exposed to warm air and has risen in temperature has been maintained at a predetermined temperature for a predetermined time.
  • PTFE powder a type of water-repellent powder
  • This third step is performed for the purpose of stabilizing the extrusion pressure of the water-repellent powder, for example.
  • a third invention is the above-mentioned second invention, wherein the wet powder (80) is placed on the transfer tray (70), and the transfer tray (70) on which the wet powder (80) is placed is integrated.
  • the space for performing the first step (41), the space for performing the second step (42), and the space for performing the third step (43) Passing through the transfer tray (70) in this order.
  • the transfer tray (70) on which the wet powder (80) is placed moves along one path.
  • the transfer tray (70) includes a space (41) for performing the first process, a space (42) for performing the second process, and a space (42) for performing the third process ( Pass through 43) in order.
  • the transfer tray (70) moves in the space (41) for performing the first step
  • the wet powder (80) on the transfer tray (70) is irradiated with microwaves.
  • the transfer tray (70) moves in the space (42) for performing the second step
  • the wet powder (80) on the transfer tray (70) is heated by hot air.
  • the transfer tray (70) moves in the space (43) for performing the third step, the water-repellent powder on the transfer tray (70) is kept at a predetermined temperature.
  • the wet powder (80) is accommodated in the accommodating space (42) where ventilation is performed, and the accommodating space (42
  • the water-repellent powder is stored in the storage space (43) where ventilation is not performed, and the temperature in the storage space (43) is maintained at a predetermined value. Is.
  • the accommodation space (42) is ventilated.
  • the water (water vapor) evaporated from the wet powder (80) is discharged from the storage space (42) together with the air in the storage space (42).
  • all of the air flowing out of the accommodation space (42) is exhausted, and the flow rate of the air flowing out of the accommodation space (42) and the accommodation space (42) are exhausted.
  • the flow rate of outside air supplied to the storage space (42) may be the same, or only a part of the air that flows out of the storage space (42) is exhausted, and the remainder is mixed with outside air and sent back to the storage space (42). Also good.
  • the temperature in the storage space (43) is kept at a predetermined value without ventilating the storage space (43).
  • the water-repellent powder whose residual amount of water has already become sufficiently low after the first step and the second step is treated, so that the water-repellent powder power in the storage space (43) is It hardly evaporates. Therefore, in the present invention, the storage space (43) is not ventilated!
  • the fifth invention is the above first, second, third or fourth invention, wherein in the first step, the wet powder (80) accommodated in the accommodating space (41) is irradiated with microwaves. At the same time, the accommodation space (41) is ventilated.
  • the fifth invention in the first step, ventilation in the accommodation space (41) is performed.
  • water (water vapor) evaporated from the wet powder (80) is discharged from the accommodation space (41) together with the air in the accommodation space (41).
  • the flow rate of the outside air supplied to the storage space (41) may be the same, and only a part of the air flowing out from the storage space (41) is exhausted, and the remainder is mixed with the outside air and sent back to the storage space (41).
  • a sixth invention comprises the preheating step of preheating the wet powder (80) immediately before the first step in the first, second, third, fourth or fifth invention. It is.
  • the wet powder (80) in the preheating step, is heated, and the temperature of the water of the water-repellent powder contained therein is increased.
  • the wet powder (80) preheated in the preheating step is irradiated with microwaves.
  • a seventh invention is the above first, second, third, fourth, fifth or sixth invention, wherein the water-repellent powder is a polytetrafluoroethylene powder.
  • the wet powder (80) which is a mixture of PTFE powder and water, is dried, and as a result, dried PTFE powder is produced.
  • the temperature of the water repellent powder in order to evaporate impurities contained in the water repellent powder, is higher than the boiling point of the impurities. It is something to keep in.
  • the temperature of the water-repellent powder after the second step is higher than the boiling point of the impurities in the water-repellent powder over a predetermined time. Kept.
  • an additive may be added for the purpose of, for example, promoting the particle formation reaction. In such cases, the additive often remains as an impurity in the powder. Therefore, in the third step of the present invention, the water-repellent powder is removed from the water-repellent powder by keeping the temperature higher than the boiling point of the impurities contained therein and evaporating the impurities in the water-repellent powder.
  • the ninth invention is directed to a method for producing a water-repellent powder as a final product by treating a semi-finished product (80) obtained as a mixture of the water-repellent powder and water in the process of producing the water-repellent powder. It is said. Then, a first step of evaporating water contained in the semi-finished product (80) by irradiating the semi-finished product (80) with microwaves, and a semi-finished product (80) subjected to the first step heated with warm air And a second step of evaporating water remaining in the semi-finished product (80).
  • the first step and the second step are performed until the water-repellent powder as the final product (80) force is obtained.
  • the semi-finished product (80) is irradiated with microwaves.
  • the water contained in the semi-finished product (80) generates heat and evaporates by absorbing microwaves. As a result, the amount of water contained in the semi-finished product (80) gradually decreases.
  • the second step of the ninth invention hot air is applied to the semi-finished product (80) that has passed through the first step, and water remaining in the semi-finished product (80) is evaporated by heating with hot air.
  • the semi-finished product (80) that has undergone the first step has a low water content to some extent, and the remaining water may be dispersed as fine droplets.
  • water is evaporated by heating with hot air instead of microwaves, so water that has become fine droplets is also heated. It will evaporate.
  • a tenth invention is the third invention wherein the semi-finished product (80) having undergone the second step is maintained at a predetermined temperature for a predetermined time to obtain a water-repellent powder as a final product.
  • a process is provided.
  • the third step is performed after the first step and the second step.
  • the amount of water remaining through the first step and the second step becomes sufficiently low, and at the same time the semi-finished product (80) that has been exposed to warm air and heated to the predetermined temperature for a predetermined time.
  • PTFE powder a type of water-repellent powder
  • This third step is performed for the purpose of stabilizing the extrusion pressure of the water-repellent powder, for example.
  • the semi-finished product (80) is placed on the transport tray (70), and the transport tray (70) on which the semi-finished product (80) is placed. ) Along one path, the space for performing the first step (41), the space for performing the second step (42), and the space for performing the third step. Passes through the transfer tray (70) in the order of (43).
  • the transfer tray (70) carrying the semi-finished product (80) moves along one path.
  • the transfer tray (70) includes a space (41) for performing the first process, a space (42) for performing the second process, and a space (42) for performing the third process ( Pass through 43) in order.
  • the transfer tray (70) moves in the space (41) for performing the first step
  • the semi-finished product (80) on the transfer tray (70) is irradiated with microwaves.
  • the transfer tray (70) moves in the space (42) for performing the second step
  • the semi-finished product (80) on the transfer tray (70) is heated by hot air.
  • the transfer tray (70) moves in the space (43) for performing the third step, the semi-finished product (80) on the transfer tray (70) is kept at a predetermined temperature.
  • the semi-finished product (80) in the second step, is accommodated in the accommodating space (42) where ventilation is performed, and the accommodating space (42 In the third step, the semi-finished product (80 ) And the temperature in the accommodation space (43) is kept at a predetermined value.
  • the accommodation space (42) is ventilated.
  • water (water vapor) evaporated from the semi-finished product (80) is discharged from the storage space (42) together with the air in the storage space (42).
  • all of the air flowing out of the accommodation space (42) is exhausted, and the flow rate of the air flowing out of the accommodation space (42) and the accommodation space (42) are exhausted.
  • the flow rate of outside air supplied to the storage space (42) may be the same, or only a part of the air that flows out of the storage space (42) is exhausted, and the remainder is mixed with outside air and sent back to the storage space (42). Also good.
  • the temperature in the accommodation space (43) is kept at a predetermined value without ventilating the accommodation space (43).
  • the semi-finished product (80) in which the remaining amount of water has already become sufficiently low through the first and second steps is treated, so the semi-finished product (80 in the storage space (43)) As for power, water hardly evaporates. Therefore, in the present invention, the accommodation space (43) is not ventilated!
  • the semi-finished product (80) accommodated in the accommodating space (41) is irradiated with microwaves. At the same time, the accommodation space (41) is ventilated.
  • the first step ventilation in the accommodation space (41) is performed.
  • water (water vapor) evaporated from the semi-finished product (80) is discharged from the storage space (41) together with the air in the storage space (41).
  • the flow rate of the outside air supplied to the storage space (41) may be the same, and only a part of the air flowing out from the storage space (41) is exhausted, and the remainder is mixed with the outside air and sent back to the storage space (41).
  • a fourteenth invention is the ninth, tenth, eleventh, twelfth or thirteenth invention, comprising a preheating step of preheating the semi-finished product (80) immediately before the first step. It is.
  • a fifteenth invention is the ninth, tenth, eleventh, twelfth or thirteenth invention, wherein the water-repellent powder is a polytetrafluoroethylene powder.
  • a dry PTFE powder as a final product is produced from a semi-finished product (80) obtained as a mixture of PTFE powder and water.
  • the temperature of the semi-finished product (80) in order to evaporate impurities contained in the semi-finished product (80), the temperature of the semi-finished product (80) The temperature is kept higher than the boiling point.
  • the temperature of the semi-finished product (80) that has passed through the second step is higher than the boiling point of the impurities in the semi-finished product (80) for a predetermined time. Kept.
  • an additive may be added for the purpose of, for example, accelerating the particle formation reaction. In such cases, the additive often remains as an impurity in the powder. Therefore, in the third step of the present invention, the semi-finished product (80) is removed from the water-repellent powder by keeping the temperature higher than the boiling point of the impurities contained therein and evaporating the impurities in the semi-finished product (80). And then.
  • the seventeenth invention is directed to an apparatus for producing a water-repellent powder as a final product by treating a semi-finished product (80) obtained as a mixture of the water-repellent powder and water in the process of producing the water-repellent powder. To do. Then, the semi-finished product (80) is irradiated with microwaves to evaporate water contained in the semi-finished product (80), and the semi-finished product (80) passed through the first treating unit (16). A second space (42) for accommodating the product (80) is formed, and the semi-finished product (80) in the second space (42) is heated with warm air to remain in the semi-finished product (80). The second treatment section (17) for evaporating the water to be removed is omitted.
  • a first space (41) force is formed in the first processing section (16), and a second space (42) is formed in the second processing section (17).
  • the first processing section (16) of the seventeenth aspect of the invention irradiates the semi-finished product (80) accommodated in the first space (41) with a microphone mouth wave.
  • the water contained in the semi-finished product (80) generates heat and evaporates by absorbing microwaves. As a result, the amount of water contained in the semi-finished product (80) gradually decreases.
  • the second processing section (17) of the seventeenth aspect of the invention is configured to pass the semifinished product (80) that has passed through the first processing section (16) to the second empty section.
  • the semi-finished product (80) in the second space (42) is heated with warm air.
  • the semi-finished product (80) force heated by the warm air evaporates the remaining water.
  • the semi-finished product (80) that has passed through the first processing section (16) has a low water content, so the remaining water may be dispersed as fine droplets.
  • water is evaporated by heating with warm air instead of microwaves, so water that has become fine droplets is also heated and evaporated.
  • a third space (43) for accommodating the semi-finished product (80) that has passed through the second processing section (17) is formed.
  • the third processing section (18) is provided that obtains the water-repellent powder as a final product by maintaining the semi-finished product (80) in the three spaces (43) at a predetermined temperature for a predetermined time.
  • a third space (43) is formed in the third processing section (18).
  • the third processing section (18) stores the semi-finished product (80) that has passed through the second processing section (17) in the third space (43), and the semi-finished product (80) in the third space (43) is predetermined. Maintain a predetermined temperature over time. In this third treatment section (18), the amount of residual water becomes sufficiently low, and at the same time, the semi-finished product (80) that has been exposed to warm air and has risen in temperature is maintained at a predetermined temperature for a predetermined time.
  • PTFE powder a type of water repellent powder
  • the pressure (extrusion pressure) required for extrusion molding is almost constant at a certain value.
  • the step in the third processing section (18) is performed for the purpose of stabilizing the extrusion pressure of the water repellent powder, for example.
  • a transport tray (70) for placing the semi-finished product (80) and a transport tray (70) on which the semi-finished product (80) is placed Transport mechanism that transports the transport tray (70) along one path so that the first processing section (16), the second processing section (17), and the third processing section (18) pass in this order. (50).
  • the transport mechanism (50) moves the transport tray (70) on which the semi-finished product (80) is placed along one path.
  • the transport tray (70) is transported by the transport mechanism (50) while the first space (41) of the first processing unit (16) and the second space of the second processing unit (17). (42) and the third space (43) of the third processing section (18) are sequentially passed.
  • the second processing section (17) includes The hot air is circulated in the second space (42) while ventilating the second space (42), and the third processing section (18) ventilates the third space (43). Instead, the temperature in the third space (43) is maintained at a predetermined value.
  • the second processing section (17) ventilates the second space (42).
  • water (water vapor) evaporated from the semi-finished product (80) is discharged together with the air in the second space (42) in the second space (42).
  • all of the air flowing out of the second space (42) is exhausted, and the flow rate of the air flowing out of the second space (42) and the second space (42) are exhausted.
  • the flow rate of the outside air supplied to the space (42) may be the same !, and only a part of the air flowing out from the second space (42) is exhausted and the rest is mixed with the outside air to It may be sent back to 42).
  • the third processing section (18) maintains the temperature in the third space (43) at a predetermined value without ventilating the third space (43).
  • a semi-finished product (80) that has passed through the first processing section (16) and the second processing section (17) and has already had a sufficiently low amount of water is treated. Therefore, the semi-finished product (80) force water in the third space (43) hardly evaporates. Therefore, in this third processing section (18), the third space (43) is not ventilated.
  • the first processing section (16) is configured to ventilate the first space (41). Is.
  • the first processing section (16) ventilates the first space (41).
  • water (water vapor) evaporated from the semi-finished product (80) is discharged from the first space (41) together with the air in the first space (41).
  • the flow rate of the air flowing out from the first space (41) may be the same !, and only a part of the air that has flowed out of the first space (41) is exhausted, and the remaining air is mixed with the first air. It may be sent back to space (41).
  • the semi-finished product (80) immediately before being sent to the first processing section (16) is accommodated in the preheating space (46) of the preheating section (19).
  • the preheating section (19) the semi-finished product (80) accommodated in the preheating space (46) is heated, and the temperature of the water-repellent powder contained in the semi-finished product (80) is increased.
  • the microphone mouth wave is irradiated to the semi-finished product (80) preliminarily heated in the preheating unit (19).
  • the water-repellent powder is a polytetrafluoroethylene powder.
  • dry PTFE powder as a final product is produced from a semi-finished product (80) obtained as a mixture of PTFE powder and water.
  • the third processing section (18) is configured to cause the temperature of the semi-finished product (80) to evaporate impurities contained in the semi-finished product (80). Is maintained at a temperature higher than the boiling point of the impurity.
  • the temperature of the semi-finished product (80) that has passed through the second processing section (17) is maintained for a predetermined time. It is kept at a value higher than the boiling point of the impurities in it.
  • an additive may be added for the purpose of, for example, promoting the particle formation reaction. In such cases, the additive often remains as an impurity in the powder. Therefore, in the third processing section (18) of the present invention, the semi-finished product (80) is kept at a temperature higher than the boiling point of the impurities contained therein, and the impurities in the semi-finished product (80) are evaporated to make the water repellent powder. I try to remove power.
  • a mixture of water-repellent powder and water that is, “wet powder” in each of the first to eighth inventions, “semi-finished product” in each of the ninth to twenty-fourth inventions
  • the water-repellent powder is dried by irradiating the waves to evaporate the water contained in the mixture, and then applying warm air to the mixture in which the remaining amount of water is low to some extent. For this reason, when the remaining amount of water in the mixture of water-repellent powder and water is large (that is, when the water-repellent powder is in a state where water is gathered to some extent), it is heated by microwaves. While water evaporates quickly, the remaining amount of water in the mixture is low (i.e.
  • the water repellent powder When the water cannot be heated efficiently by microwaves (dispersed as droplets in the end), the water can be reliably evaporated by heating with warm air. Therefore, according to the present invention, the remaining amount of water in the water-repellent powder as the final product can be kept low. At the same time, according to the present invention, the time required for drying the mixture of water repellent powder and water is shortened by selecting the most suitable heating method according to the water content in the mixture of water repellent powder and water. be able to.
  • the step of keeping the water-repellent powder with the remaining amount of water already sufficiently low at a predetermined temperature is performed, but it is performed immediately before that step.
  • a mixture of water repellent powder and water is heated with warm air.
  • the temperature of the water-repellent powder has already increased to some extent. Therefore, according to the present invention, the time required for the temperature of the water-repellent powder to reach the target value in this step can be shortened, and the time required for this step can be shortened.
  • the step of maintaining the water-repellent powder, which has been dried by warm air, at a predetermined temperature that is, the third step, the twentieth in the twelfth invention.
  • the space (43) in which the water repellent powder is placed is not ventilated. Therefore, according to these inventions, the energy required to keep the air temperature in the space (43) at a predetermined temperature can be reduced.
  • each of the fifth, thirteenth and twenty-first inventions a mixture of water-repellent powder and water is placed.
  • the mixture in the space (41) is irradiated with microwaves while the open space (41) is ventilated. Therefore, according to these inventions, the water (water vapor) evaporated in the space (41) can be quickly discharged out of the space (41), and the mixture is dried to obtain almost no water. The time required to obtain a water-repellent powder that does not remain can be further shortened.
  • the mixture of water-repellent powder and water is heated to raise the temperature of the water-repellent powder to some extent, and then microwaves are applied to the mixture. Irradiating. For this reason, the time required for drying the mixture by microwave irradiation can be shortened.
  • the temperature of the water-repellent powder in the mixture is raised to some extent, and then microwave irradiation is performed. For this reason, even if the vapor
  • the PTFE powder which is a kind of water-repellent powder
  • the PTFE powder since PTFE has high water repellency, the water mixed in the PTFE powder tends to form droplets. For this reason, with PTFE powder, it was particularly difficult to sufficiently reduce the remaining amount of water only by drying using microwaves. In contrast, in the present invention, microwaves are applied to a mixture of PTFE powder and water to apply hot air. Therefore, according to these inventions, the remaining amount of water can be reliably reduced even with PTFE powder having high water repellency.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall structure of a manufacturing apparatus according to Embodiment 1, wherein (A) is a plan view of the manufacturing apparatus viewed from above, and (B) is a manufacturing apparatus.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall structure of a manufacturing apparatus according to Embodiment 1, wherein (A) is a plan view of the manufacturing apparatus viewed from above, and (B) is a manufacturing apparatus.
  • FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of the manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a front view showing a schematic configuration of a main part of the manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a transfer tray according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the transfer tray of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a state change of a semi-finished product in a manufacturing apparatus.
  • FIG. 7 is a graph showing the change over time of the state of the semi-finished product in the manufacturing apparatus.
  • Fig. 8 shows drying when heating a semi-finished product using microwaves and hot air, heating a semi-finished product using only hot air, and heating a semi-finished product using only microwaves. It is a graph which shows the relationship between time and the moisture content of a semi-finished product.
  • FIG. 9 is a front view showing a schematic configuration of the manufacturing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a front view showing a main part of a manufacturing apparatus according to a first modification of the other embodiment.
  • FIG. 11 is a front view showing a main part of a manufacturing apparatus according to a first modified example of the other embodiment.
  • FIG. 12 is a front view showing a main part of a manufacturing apparatus in a second modification of the other embodiment.
  • FIG. 13 is a front view showing a main part of a manufacturing apparatus in a second modification of the other embodiment.
  • FIG. 14 is a front view showing a main part of a manufacturing apparatus according to a second modification of the other embodiment.
  • FIG. 15 is a graph showing the relationship between the moisture content of semi-finished products, the residual amount of additives, and the drying time.
  • Embodiment 1 of the present invention will be described.
  • the production apparatus (10) of the present embodiment performs a process on the semi-finished product (80) obtained as a mixture of PTFE powder and water in the production process of PTFE powder to produce a dry PTFE powder as a final product. belongs to. Note that “right”, “left”, “front”, and “back” used in the following description all mean that the manufacturing apparatus (10) is also viewed from the front side force.
  • the main body (15) of the manufacturing apparatus (10) includes a metal main body casing (20) formed in a vertically long rectangular parallelepiped shape.
  • the main casing (20) has a lateral width that is longer than the depth.
  • the interior space of the main casing (20) constitutes a passage space (25).
  • a flat partition wall (22) is erected in the passage space (25).
  • the passage space (25) is partitioned by the partition wall (22) into a left ascending space (26) and a right descending space (27).
  • the height of the partition wall (22) is lower than the height of the passage space (25). For this reason, the upper end of the ascending side space (26) and the upper end of the descending side space (27) are in communication with each other.
  • the left side force input side roller conveyor (51) 1S its right side Force
  • the discharge side roller conveyor (52) is inserted.
  • the end of the input side roller compressor (51) is located in the ascending space (26), and the transport tray (70) on which the semi-finished product (80) is placed is carried into the ascending space (26).
  • the discharge-side roller conveyor (52) has its starting end located in the descending space (27), and transports the transport tray (70) carrying the PTFE powder as the final product to the descending space (27). To do.
  • the structure of the transfer tray (70) will be described later.
  • the main body (15) is provided with a tray driving unit (50) as a transport mechanism.
  • the force tray drive section (50) includes an arm member extending in the horizontal direction for placing the transfer tray (70).
  • the tray drive section (50) transports the transport tray (70) in the passage space (25) by moving the arm member on which the transport tray (70) is placed.
  • the tray drive unit (50) moves the transfer tray (70) sent to the rising side space (26) upward, and reaches the upper end of the rising side space (26). ) Is moved to the lowering space (27), and the transfer tray (70) sent to the lowering space (27) is moved downward.
  • the lower side of the ascending space (26) is the feeding zone (44), and the portion where the upper end force of the feeding zone (44) is at a predetermined height is the first dry.
  • Zone (41) is connected to the first drying zone (
  • the remaining part located above 41) constitutes the second drying zone (42).
  • the lower space (27) has a lower end portion in the discharge zone (45), a portion extending from the upper end of the discharge zone (45) to a predetermined height in the heat treatment zone (43), and the heat treatment zone (43).
  • the remaining portions located on the upper side of each of them constitute the second drying zone (42). That is, the second drying zone (
  • the first drying zone (41) is a space for irradiating the semi-finished product (80) on the transfer tray (70) with microwaves to evaporate the water in the semi-finished product (80). Yes, it constitutes the first space or containment space.
  • a portion of the main casing (20) forming the first drying zone (41) constitutes a first zone forming portion (21).
  • a microphone mouth wave generator (60) is attached to the first zone forming section (21). The microwave generator (60) generates a microwave (that is, an electromagnetic wave having a frequency of 300 MHz to 30 GHz) and radiates the generated macro wave into the first drying zone (41).
  • the first air outlet (31) is opened at the portion facing the first drying zone (41) on the rear surface (that is, the back side surface), and the front surface (that is, the front side).
  • the first suction port is open at the portion facing the first drying zone (41) in the side surface.
  • the main body (15) is configured to ventilate the first drying zone (41). Specifically, the main body (15) heated the taken outside air to about 80 ° C, supplied it to the first air outlet (31) force, the first drying zone (41), and took it into the first air inlet. Exhaust all of the air outdoors.
  • the part of the main body (15) forming the first drying zone (41) constitutes the first processing part (16).
  • the second drying zone (42) is a space for performing a process of evaporating water in the semi-finished product (80) by applying hot air to the semi-finished product (80) on the transport tray (70), It constitutes the second space or containment space.
  • the second air outlet (32) faces the second drying zone (42) on the ascending side space (26) side, and the second drying side on the descending side space (27) side.
  • the third outlets (33) are opened at portions facing the zone (42).
  • the second suction zone force (42) in the lower side space (27) is located at the portion facing the second drying zone (42) in the upper side space (26).
  • the 3rd inlet is opened to the part facing.
  • the main body (15) is configured to ventilate the second drying zone (42). Specifically, the main body (15) discharges a part of the air taken into the second suction port and the third suction port to the outside and mixes the remainder with the outside air to mix the second air outlet (32) and Third outlet (33) force Supply to second drying zone (42). At that time, the main body (15) is designed so that the temperature of the air supplied to the second drying zone (42) is about 160 ° C in the second outlet (32) and the third outlet (33). Heat the air.
  • the portion of the main body (15) that forms the second drying zone (42) constitutes the second processing unit (17).
  • the heat treatment zone (43) is a space for performing a process of maintaining the semi-finished product (80) on the transfer tray (70) at a predetermined temperature for a predetermined time. It is configured.
  • the 4th outlet (34) opens at the part facing the heat treatment zone (43) on the back, and the 4th inlet opens on the part facing the heat treatment zone (43) on the front. is doing.
  • the main body (15) is provided with a heat treatment zone (4) to average the temperature in the heat treatment zone (43). 3) It is configured to circulate air within. Specifically, the main body (15) takes in the air in the heat treatment zone (43) from the fourth suction port, and sends all of the taken-in air back to the heat treatment zone (43) from the fourth outlet (34). . At that time, the main body (15) appropriately supplies the air supplied to the heat treatment zone (43) with the fourth outlet (34) force so that the temperature in the heat treatment zone (43) is maintained at about 160 ° C. Heat.
  • the part of the main body (15) that forms the heat treatment zone (43) constitutes the third processing part (18).
  • the transfer tray (70) is formed in a substantially square shape. As shown in FIGS. 3 and 4, the transfer tray (70) includes a metal bottom plate member (71) and a resin side plate member (73).
  • the bottom plate member (71) is formed in a substantially square flat plate shape.
  • the side plate member (73) is formed in an elongated rectangular plate shape, and is erected along the four sides of the bottom plate member (71).
  • An example of the material of the bottom plate member (71) is stainless steel.
  • a material of the side plate member (73) for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) is exemplified. If the material of the side plate member (73) has a small loss factor (that is, it is easy to transmit microwaves or difficult to absorb microwaves), it is sufficient to use only various types of resin, such as glass. Or ceramic.
  • the side plate member (73) can be attached to and detached from the bottom plate member (71).
  • the protruding portion (72) extending along the periphery thereof is formed so as to protrude outward from the periphery.
  • the protrusion (72) has a T-shaped cross section.
  • a fitting groove (74) extending along the longitudinal direction is formed in the lower portion of the side plate member (73).
  • the fitting groove (74) has a T-shaped cross section corresponding to the cross sectional shape of the protrusion (72).
  • the side plate member (73) is connected to the bottom plate member (71) by fitting the fitting groove (74) into the protruding portion (72) of the bottom plate member (71).
  • the first zone forming part (21) of the main casing (20) is provided with a metal frame member (23).
  • One frame-like member (23) is arranged at the inlet and the outlet of the first drying zone in such a posture as to surround the transport tray (70) moving in the first drying zone.
  • Each end of the first zone forming portion (21) on the inlet side and the outlet side has an inner surface constituted by the inner surface of the frame-like member (23).
  • the inner surface is a plane with a height of H.
  • the height H of the inner side surface is equal to the interval H between two bottom plate members (71) adjacent to each other in the transfer tray (70) moving vertically in the first drying zone. Yes.
  • This interval H is set to 1Z4 (that is, ⁇ 4) or more of the wavelength of the microwave radiated by the microwave generator (60). For example, when the frequency of the microwave generated by the microwave generator (60) is 2.5 GHz, the wavelength of the microwave is 120 mm, so the distance H is set to 30 mm or more.
  • the height of the inner surface of the frame-like member (23) is equal to the distance between the bottom plate members (71) of the adjacent transfer trays (70). Therefore, the distance between the inner surface of the frame-like member (23) and the bottom plate member (71) of the transfer tray (70) closest to the frame-like member (23) is the position of the transfer tray (70). Regardless of the distance, the distance is always L.
  • a semi-finished product (80) obtained as a mixture of PTFE powder and water is treated to obtain a dry PTFE powder as a final product. It is for manufacturing.
  • the drying method according to the present invention is performed on the semi-finished product (80) as a wet powder.
  • the semi-finished product (80) obtained as a mixture of PTFE powder and water in the step preceding the step in which this manufacturing method is performed is placed on the transfer tray (70).
  • the transfer tray (70) In the transfer tray (70), the thickness of the layer of the semi-finished product (80) placed thereon is almost uniform.
  • the semi-finished product (80) in this state has a moisture content of almost 100%. That is, in this semi-finished product (80), 100 parts by mass of water is mixed with 100 parts by mass of PTFE powder.
  • the transfer tray (70) on which the semi-finished product (80) with a moisture content of 100% is placed is It is carried by the bear (51) and carried into the input zone (44) of the main body (15).
  • the gap between the PTFE particles (81) is completely filled with water as shown in Fig. 6 (a). It has become.
  • the transport tray (70) carried into the input zone (44) is carried by the tray drive section (50), moves upward in the ascending space (26) of the passage space (25), and moves to the first drying zone ( To 41).
  • the tray drive unit (50) moves the transfer tray (70) at a slow speed of about 2 cm per minute, for example.
  • the first drying process for the semi-finished product (80) (that is, wet powder) on the transfer tray (70) is performed as the first process. Specifically, in the first drying zone (41), the carried transport tray (70) slowly moves upward, and the semi-finished product (80) on the moving transport tray (70). Is irradiated with microwaves. The water contained in the semi-finished product (80) rises in temperature by absorbing microwaves and evaporates. Water (ie, water vapor) evaporated from the semi-finished product (80) is discharged to the outside together with the air in the first drying zone (41).
  • the gap between the PTFE particles (81) is almost completely filled with water (see Fig. 6 (b)), or the PTFE particles (81) In this gap, water is present as a large lump (see Fig. 6 (c)).
  • the initial stage of the first drying process is a so-called constant rate drying period (or constant rate drying period).
  • microwaves are irradiated onto the semi-finished product (80) on the transfer tray (70), and at the same time, hot air of about 80 ° C flows through the inside. Yes.
  • the PTFE particles (81) located near the surface are heated by hot air, and the temperature of the PTFE particles (81) rises relatively quickly. For this reason, the water evaporated from the semi-finished product (80) is not condensed even if it comes into contact with the PTFE particles (81), and is discharged into the air and discharged together with the air from the first drying zone (41). .
  • the second drying step for the semi-finished product (80) (that is, wet powder) on the transfer tray (70) is performed as the second step. Specifically, in the second drying zone (42) in the ascending space (26), the carried transfer tray (70) slowly moves upward. On the other hand, in the second drying zone (42) in the descending space (27), the carried transport tray (70) slowly moves downward. In the second drying zone (42), hot air of about 160 ° C is blown to the semi-finished product (80) on the moving transport tray (70). The water contained in the semi-finished product (80) is heated by hot air to evaporate.
  • Water (that is, water vapor) evaporated from the semi-finished product (80) is discharged outdoors together with the air in the second drying zone (42).
  • the force that the temperature of the hot air flowing through the second drying zone (42) is about 160 ° C.
  • the temperature of this hot air is higher than the evaporation temperature of water under atmospheric pressure (that is, 100 ° C). Any value is acceptable.
  • the water remaining in the semi-finished product (80) is dispersed in the PTFE powder as fine droplets (see Fig. 6 (e)). It becomes. Since PTFE is a water-repellent substance, the water content of the semi-finished product (80) is low even if the moisture content of the semi-finished product (80) is so low (for example, the moisture content is about 20%). Disperse into droplets. In this state, a part of the heat given from the hot air to the semi-finished product (80) evaporates water. The rest is spent to raise the temperature of the PTFE particles (81). That is, the second drying process is a so-called reduced rate drying period.
  • a heat treatment step for the semi-finished product (80) on the transfer tray (70) is performed as the third step.
  • the temperature in the heat treatment zone (43) is maintained at about 160 ° C.
  • PTFE powder) is exposed to an atmosphere of about 160 ° C.
  • the transfer tray (70) that has moved to the heat treatment zone (43) reaches the outlet of the heat treatment zone (43) in about 30 minutes. That is, in the heat treatment zone (43), as shown in FIG. 7, the temperature force of the PTFE powder on the transfer tray (70) is maintained at about 155 ° C. for about 30 minutes.
  • the extrusion pressure pressure required for extruding PTFE powder
  • the temperature of the PTFE powder is maintained at about 155 ° C for a time longer than the time required for the extrusion pressure of the PTFE powder to become constant.
  • the production apparatus (10) and the production method of the present embodiment when drying the semi-finished product (80) obtained as a mixture of PTFE powder and water, a first drying step using microwaves and hot air are used. The second drying step to be used is sequentially performed.
  • the moisture content of the semi-finished product (80) when the moisture content of the semi-finished product (80) is relatively high (that is, when water is collected to some extent in the PTFE powder). In this case, the water is rapidly evaporated by heating with microwaves, while the water content of the semi-finished product (80) is low (that is, the water is dispersed as droplets in the PTFE powder). ) When microwaves cannot heat water efficiently, the water is reliably evaporated by heating with hot air. Therefore, according to the present embodiment, the moisture content of the PTFE powder as the final product can be reduced to almost 0%, and at the same time, the optimum heating method is selected according to the moisture content of the semi-finished product (80). By doing so, the drying of the semi-finished product (80), which conventionally required 10 or more hours, can be completed in about 2 to 3 hours.
  • Figure 8 shows the relationship between the duration (drying time) and the moisture content of the semi-finished product (80).
  • the semi-finished product (80) is heated only with hot air, the semi-finished product (8 The moisture content of o) should be moderate, not force HS, and semi-finished products (80
  • the moisture content of the semi-finished product (80) is increased immediately after the microwave irradiation is started, as plotted with a circle in the figure. Although it decreases rapidly, the moisture content decreases at a slower rate after a certain period of time, and the moisture content does not decrease below 20%.
  • the semi-finished product (80) is heated using both microwave irradiation and hot air supply as in the present embodiment, the moisture content of the semi-finished product (80) is drastically reduced. When the starting force of drying is around 70 minutes, the water content of the semi-finished product (80) reaches approximately 0%.
  • the manufacturing apparatus (10) of the present embodiment irradiates the semi-finished product (80) on the transfer tray (70) with microwaves in the first drying zone (41), and at the same time, Hot air at a temperature close to the boiling point (for example, about 80 ° C to 100 ° C) is circulated.
  • a temperature close to the boiling point for example, about 80 ° C to 100 ° C
  • the PTFE particles (81) located near the surface are heated by hot air, and the temperature of the PTFE particles (81) becomes relatively rapid. To rise.
  • the water evaporated from the semi-finished product (80) is discharged into the air without condensing even if it comes into contact with the PTFE particles (81), and is discharged from the first drying zone (41) together with the air. It will be. Therefore, according to the present embodiment, the amount of the evaporated water that comes into contact with the PTFE particles (81) and condenses can be greatly reduced, and the remaining amount of water in the mixture can be quickly reduced.
  • the heat treatment step is performed in order to set the extrusion pressure of the PTFE powder as the final product to a value within a predetermined target range, but the second drying performed immediately before the heat treatment step.
  • the semi-finished product (80) is heated with hot air in the process.
  • the hot air supplied to the second drying zone (42) is set to the same temperature as the hot air supplied to the heat treatment zone (43), at the start of the heat treatment step, the PTFE powder is heated.
  • the temperature has already reached the temperature required for the heat treatment. Therefore, according to the present embodiment, the time required for the heat treatment step can be shortened, and the time required for obtaining the PTFE powder as the final product from the semi-finished product (80) can be shortened.
  • the transfer tray (70) on which the semi-finished product (80) is placed is arranged vertically in the main body (15), and a plurality of conveyance trays arranged vertically are arranged. While moving the tray (70) up and down, dry the semi-finished product (80) on each transport tray (70)!
  • the floor area occupied by the arranged transfer trays (70) is equal to the bottom area of the transfer tray (70). The value is multiplied by the number.
  • the floor area occupied by the arranged transfer trays (70) is the same as that of the transfer tray (70). It is only twice the bottom area. For this reason, if a plurality of transfer trays (70) are arranged one above the other as in this embodiment, the floor area occupied by the main body (15) of the manufacturing apparatus (10) can be greatly reduced, and the manufacturing apparatus (10 ) Can be reduced in size.
  • the passage space (25) in the main body (15) is divided into an ascending space (26) and a descending space (27), and the ascending space is separated.
  • the transfer tray (70) is moved upward, and in the descending space (27), the transfer tray (70) is moved downward. That is, the transfer tray (70) moves upward in the ascending space (26) of the passage space (25) and then turns back and moves downward in the descending space (27). Therefore, according to the present embodiment, the height of the main body (15) is kept lower than when the transfer tray (70) is moved only upward or downward in the main body (15). Can do.
  • the temperature of the first drying zone (41) is kept at about 80 ° C, and at the same time, the first drying zone (41) is ventilated. Therefore, according to this embodiment, the relative humidity in the first drying zone (41) can be kept low to promote the evaporation of water of the semi-finished product (80) force, and further, the semi-finished product (80) force evaporated. The water can be discharged quickly from the first drying zone (41). As a result, the time required for the first drying step can be shortened.
  • the moisture content of the PTFE powder as the semi-finished product (80) can be reduced to almost 0% by performing the first drying process and the second drying process. Therefore, it is not necessary to ventilate the heat treatment zone (43) where the heat treatment process is performed. For this reason, it is possible to reduce the amount of heat necessary to keep the temperature of the heat treatment zone (43) at a predetermined value, and to reduce the energy required for the production of PTFE powder.
  • the bottom plate member (71) of the transfer tray (70) arranged vertically in the passage space (25) of the main body (15) is made of metal, Microwaves are applied to the transfer tray (70) from the microwave generator (60) provided on the side of the transfer tray (70) arranged vertically.
  • metal has a property of reflecting microwaves. Therefore, the microwave irradiated with the side force of the transfer tray (70) is reflected by the upper surface of the lower bottom plate member (71) and the lower surface of the upper bottom plate member (71) as shown in FIG.
  • the microwave generator (60) also spreads to the distant part. Therefore, according to the present embodiment, the semi-finished product (80) on the transfer tray (70) in the first drying zone (41) can be heated on average by microwaves over the whole. it can.
  • the side plate member (73) of the transfer tray (70) is made of a resin having a property of transmitting microwaves. For this reason, the microwave irradiated by the microwave generator (60) provided on the side of the transport trays (70) arranged vertically passes through the side plate member (73) and has almost no loss. 80) will be reached. Therefore, according to the present embodiment, the microwave irradiated with the microwave generator (60) can be used for drying the semi-finished product (80) without waste.
  • a metal frame member (23) is provided on each of the lower end and the upper end of the first drying zone (41), and the frame member (23)
  • the distance L between the inner surface of the container and the bottom plate member (71) of the transfer tray (70) is less than 1Z4 (that is, ⁇ ⁇ 4) of the length of the microwave irradiated from the microwave generator (60).
  • the gap between the metal members is less than 1Z4 of the wavelength of the electromagnetic wave, the electromagnetic wave including the microwave cannot pass through the gap.
  • the main body casing (20) is made of metal. For this reason, according to this embodiment, the first drying zone (41) The leakage of black waves can be prevented and the safety of the manufacturing apparatus (10) can be ensured.
  • the first drying process, the second drying process and the heat treatment process are performed sequentially.
  • the semi-finished products on all transfer trays (70) are processed.
  • Processing conditions for the product (80) for example, the temperature and flow velocity of hot air hitting the semi-finished product (80)
  • the characteristics (specifically, moisture content and extrusion pressure) of the PTFE powder on the transfer tray (70) carried out from the main body (15) can be made uniform, and a stable quality PTFE powder can be obtained. Can do.
  • Embodiment 2 of the present invention will be described.
  • a preheating zone (46) is formed in the main body (15) of the manufacturing apparatus (10) of the first embodiment, and the semi-finished product (80) is heated in the preheating zone (46). It is what I do.
  • the configuration and operation of the manufacturing apparatus (10) of the present embodiment will be described with respect to differences from the first embodiment.
  • a part of the ascending space (26) of the main body (15) constitutes a preheating zone (46).
  • the ascending side space (26) has a lower end portion in the charging zone (44), a portion extending from the upper end of the charging zone (44) to a predetermined height in the preheating zone (46), and the preheating zone (44).
  • the portion extending from the upper end of (46) to the predetermined height is the first drying zone (41), and the remaining portion located above the first drying zone (41) is the second drying zone (42). It is composed.
  • the preheating zone (46) is a space for heating the semi-finished product (80) on the transfer tray (70) to increase its temperature, and constitutes a preheating space or a storage space.
  • the preheating outlet (35) opens at the part facing the preheating zone (46) on the rear side (ie, the back side), and the front side (ie, the front side). Of these, a preheating suction port is opened at a portion facing the preheating zone (46).
  • the main body (15) is configured to circulate air in the preheating zone (46) in order to heat the semi-finished product (80) accommodated in the preheating zone (46). Specifically, the body (15) Takes in the air in the heat treatment zone (43) from the preheating inlet, and sends all of the air taken in from the preheating outlet (35) back to the preheating zone (46). At that time, the main body (15) heats the air taken in from the preheating inlet to, for example, about 80 ° C, and supplies the heated air from the preheating outlet (35) to the preheating zone (46). To do. A portion of the main body (15) forming the preheating zone (46) constitutes a preheating portion (19).
  • the transfer tray (70) carried into the input zone (44) is transferred to the preheating zone (46) by the tray drive section (50).
  • the temperature of the semi-finished product (80) on the transfer tray (70) is substantially the same as the ambient temperature of the manufacturing apparatus (10) (for example, around 20 ° C).
  • a preheating process for the semi-finished product (80) (that is, wet powder) on the transfer tray (70) is performed. Specifically, in the preheating zone (46), the transport tray (70) that has been carried in slowly moves upward, and the semi-finished product (80) on the transport tray (70) that has been moved moves into the preheat zone. (46) Exposed to hot air circulating in the interior. The semi-finished product (80) is heated by hot air, and the temperature of PTFE particles (81) and water contained therein rises.
  • the temperature of the PTFE particles (81) and water contained in the semi-finished product (80) is the same as that of the transport tray (70). ) Is significantly higher than the point in time when it is carried into (for example, about 60 ° C to 70 ° C)!
  • the transfer tray (70) carrying the semi-finished product (80) heated in the preheating zone (46) also carries the preheating zone (46) force to the first drying zone (41).
  • the semi-finished product (80) on the carried tray (70) is irradiated with microwaves.
  • the first drying process performed in the first drying zone (41) is the same as that in the production apparatus (10) shown in FIG. In other words, the water contained in the semi-finished product (80) absorbs microwaves, rises in temperature, evaporates and is released into the air.
  • the semi-finished product (80) when the semi-finished product (80) is irradiated with microwaves when the temperature of the PTFE particles (81) is high, the water contained in the semi-finished product (80) absorbs the microwaves and temporarily absorbs the microwaves. Is evaporation However, it is speculated that a phenomenon occurs in which it condenses by contact with the low temperature PTFE particles (81) and returns to the liquid again.
  • the semi-finished product (80) on the transfer tray (70) that has been transferred to the first drying zone (41) in this embodiment is heated in the preheating zone (46) and has a relatively high temperature.
  • microwaves are irradiated to the semi-finished product (80) whose temperature is already relatively high, so that the water in the semi-finished product (80) does not radiate microwaves. It absorbs and evaporates all at once, and even if it contacts PTFE particles (81), it is released into the air without condensing. Therefore, according to the present embodiment, the amount of evaporated water that comes into contact with the PTFE particles (81) and condenses can be greatly reduced, and the time required for the first drying step in the first drying zone (41). Can be shortened.
  • the main body (15) may be provided with a plurality of microwave generators (60).
  • a plurality of microwave generators (60) may be arranged in a row along the side wall of the first zone forming section (21). Further, as shown in FIG. 11, a plurality of microwave generators (60) may be arranged at the upper corner of the first drying zone (41).
  • a member for diffusing the generated microwaves may be provided on the front surface of the microwave generator (60).
  • a punching metal (61) is provided on the front surface of the microwave generator (60), and the microwave irradiated from the microwave generator (60) is transmitted by the punching metal (61). Make it diffuse.
  • a plurality of metal flaps are provided on the front surface of the microwave generator (60).
  • a stirrer (63) having a metal propeller force is installed on the front surface of the microwave generator (60), and the microwave irradiated from the microwave generator (60) is provided. Rotate with a stirrer (63)!
  • the main casing (20) is entirely made of metal, but only the first zone forming part (21) is made of metal, and the rest is made of a material other than metal. Good.
  • the transport tray (70) is continuously moved at a slow speed (for example, about 2 cm per minute), but the transport tray (70) is intermittently moved at predetermined time intervals. You may make it move to.
  • the transfer tray (70) is moved, for example, 10 cm every 5 minutes.
  • the transport tray (70) is moved by 10 cm and held in that position, and after 5 minutes have passed since the last time the transport tray (70) started moving, Tray (70) will be advanced 10cm further
  • the force that makes PTFE which is a kind of fluorine-containing resin, symmetrical
  • these objects are not limited to PTFE.
  • PTFE tetrafluoroethylene Z hexafluoropropylene copolymer
  • PFA tetrafluoroethylene Z perfluoroalkyl butyl ether copolymer
  • PCTFE polychlorotrifluoroethylene
  • PVDF vinylidene fluoride
  • ETFE ethylene Z tetrafluoroethylene copolymer
  • E CTFE ethylene Z chlorofluoroethylene copolymer
  • the powder produced by the production apparatus (10) and the production method of the present embodiment may be any powder containing water-repellent material (that is, water-repellent powder). It is not limited to the powder consisting of.
  • the water repellent index is the contact angle of water droplets on the solid surface. And on a solid surface that also has a certain material force When the contact angle of water drops is 90 ° or more, it is generally said that the substance has water repellency.
  • water-repellent powders include general-purpose resin powders, V, and loose engineering plastic powders. Specifically, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, polystyrene, polyacetate butyl, ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene resin), AS resin (acrylonitrile-styrene resin), methallyl resin, polyaceter Polyamide, Polyimide, Polyamideimide, Polycarbonate, Polyethylene ether, Polybutylene terephthalate, Polyarylate, Polyesterolone, Polyetherolenorephone, Polyetherimide, Polyphenylenesulfide, Polyetheretherketone, Fluorine-containing resin
  • general-purpose resin powders V
  • loose engineering plastic powders examples of such water-repellent powders. Specifically, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, polystyrene, polyacetate butyl, ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene resin),
  • the main body (15) force of the manufacturing apparatus (10) also omits the third processing unit (18) and performs only the first drying process and the second drying process.
  • a step (impurity removal step) of removing impurities remaining in the semi-finished product (80) by evaporation may be performed.
  • this impurity removal step may be performed as the third step.
  • a fluorine-containing emulsion such as perfluorooctanoic acid ammonium salt is used. Etc. may be added. If such an additive is burned, the additive may remain as an impurity in the semi-finished product (80). Therefore, in the impurity removal process of this modification, the semi-finished product (80) is kept at a temperature higher than the boiling point and sublimation point of the impurities contained therein.
  • the additive is perfluorooctanoic acid ammonium salt
  • the sublimation point is about 120 ° C
  • the temperature of the semi-finished product (80) is kept higher than 120 ° C. Be drunk.
  • the temperature of the semi-finished product (80) is kept higher than the boiling point of the impurities, the impurities in the semi-finished product (80) are evaporated and removed from the PTFE powder.
  • the impurity removal step of this modification it is desirable to discharge the evaporated impurities from the third processing section (18). Therefore, in the third processing unit (18) of this modification, there is an empty space for accommodating the semi-finished product (80). It is desirable to circulate hot air having a temperature higher than the boiling point of impurities in the space while performing ventilation.
  • the moisture content of the semi-finished product (80) is abrupt before the transport tray (70) reaches the third treatment section (18).
  • the transfer tray (70) is carried into the third processing section (18)
  • it is almost 0%.
  • the residual amount of additive in the semi-finished product (80) was measured when the transfer tray (70) passed the middle of the second processing section (17), as plotted with black triangles in the figure. It begins to decrease, and finally reaches a few ppm when the transport tray (70) reaches the outlet of the third processing section (18). That is, until the transport tray (70) reaches the middle of the second processing section (17), the temperature of the PTFE particles (81) is much lower than the boiling point of the additive. Power hardly evaporates.
  • the temperature of the PTFE particles (81) becomes higher than the boiling point of the additive, and the additive is active in the PTFE particles (81). It will evaporate.
  • the PTFE powder force also evaporates,
  • the extrusion pressure of PTFE powder is stable. That is, in this case, in the third processing section (18), the impurity removal process for evaporating impurities from the PTFE powder and the heat treatment process for stabilizing the extrusion pressure of the PTFE powder are performed simultaneously in parallel. .
  • the present invention is useful for a process for drying a mixture of water repellent powder such as PTFE powder and water to obtain a water repellent powder as a final product.

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Description

撥水性粉末の乾燥方法、製造方法および製造装置
技術分野
[0001] 従来より、撥水性粉末としては、ポリテトラフルォロエチレン (以下では「PTFE」とい う）等の含ふつ素榭脂など力もなる粉末が知られている。この種の含ふつ素榭脂から なる粉末は、例えば電線の被覆や各種の成形品の材料として利用される場合がある 。撥水性粉末を原料とした成形品を製造する場合は、撥水性粉末を高温で押し出し 成形することがある。その際、原料である撥水性粉末に水分が残存していると、その 水分が成型時に急激に蒸発し、それによつて成形品に孔が開いたりひび割れが生じ るおそれがある。このため、成形品の原料として用いられる撥水性粉末は、含水率が 極めて低 ヽものでなければならな!/、。
[0002] 一方、例えば、撥水性粉末の製造過程では、水中での重合反応などが行われる場 合がある。そのような場合には、撥水性粉末が多量の水を含んだスラリー状の半製品 として得られる。このため、最終製品としての撥水性粉末を得るためには、撥水性粉 末と水の混合物として得られた半製品を乾燥させる必要がある。このように、撥水性 粉末については、それを乾燥させる必要に迫られることが比較的多い。
[0003] このような湿った撥水性粉末を乾燥させる方法としては、湿った撥水性粉末に高温
(例えば 100〜200°C程度）の熱風を当てることによって水分を蒸発させることが考え られる。し力しながら、撥水性粉末の熱伝導率はそれほど高くない場合が多い。その ため、この方法では湿った撥水性粉末の温度を上昇させるのに極めて長時間を要し 、その結果、撥水性粉末を乾燥させるのに要する時間も長くなるという問題がある。
[0004] この問題に対しては、特許文献 1に開示されているように、撥水性粉末の一種であ る PTFE粉末と水の混合物（即ち、湿った PTFE粉末)の乾燥にマイクロ波を利用す るという対策が提案されている。 PTFE粉末等の撥水性粉末はマイクロ波を殆ど吸収 しないものが多いため、湿った撥水性粉末にマイクロ波を照射すると、そこに含まれる 水だけを効率的に昇温させることができる。従って、この方法によれば、熱風を利用 する場合に比べて撥水性粉末の乾燥に要する時間が短縮される。
特許文献 1：特開平 11― 235720号公報 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] し力しながら、湿った撥水性粉末にマイクロ波を照射する方法では、そこに残存す る水分量をある程度以下にまで低下させるのが困難である。この問題点について説 明する。
[0006] 湿った撥水性粉末を乾燥させる過程にお!、て、ある程度の量の水分がその中に残 存している間は、撥水性粒子同士の隙間が水で満たされた状態となっている。この状 態の撥水性粉末にマイクロ波を照射したときの状況は、容器などに溜めた水にマイク 口波を照射するときと同じような状況となる。そして、照射されたマイクロ波の殆どが撥 水性粉末と混在する水に吸収され、水がどんどん蒸発してゆく。
[0007] 一方、マイクロ波を利用して対象物を乾燥させる場合、対象物に含まれる水の割合
(含水率）が低くなるのにつれて照射されたマイクロ波のうち水に吸収される分の割合 も低くなることが知られている。特に、 PTFE粉末などの撥水性粉末と水の混合物で は、粒子と接触した水が液滴化しやすい。このため、含水率がさほど低くない状態で も、混合物中に含まれる水が微細な液滴となって粉末中に分散してしまうことになる。 そして、水がマイクロ波の波長よりも大幅に短い液滴となって粉末中に分散すると、水 に吸収されるマイクロ波の割合が一層低くなり、場合によっては、いくらマイクロ波を 照射しても水滴の温度は殆ど上昇しない状態に陥ってしまう。
[0008] このため、湿った撥水性粉末に残存する水の量がある程度以下になり、水が撥水 性粉末中に微細な液滴となって分散した状態になると、マイクロ波を照射するだけで は水を蒸発させることができなくなり、結果として撥水性粉末中の水分量をある程度 以下には下げられなくなるおそれがあった。
[0009] 本発明は、力かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、湿った撥水性粉末 を乾燥させる過程にぉ 、て、撥水性粉末における水分の残留量を短時間で充分に 低!、値にまで低下させることにある。
課題を解決するための手段
[0010] 第 1の発明は、撥水性粉末の乾燥方法を対象としている。そして、撥水性粉末と水 の混合物である湿り粉末 (80)にマイクロ波を照射することによって該湿り粉末 (80)に 含まれる水を蒸発させる第 1工程と、上記第 1工程を経た湿り粉末 (80)を温風で加熱 することにより該湿り粉末 (80)に残存する水を蒸発させて乾燥した撥水性粉末を得る 第 2工程とを備えるものである。
[0011] 第 1の発明では、湿り粉末 (80)力 乾燥した撥水性粉末を得るまでの過程におい て、第 1工程と第 2工程が行われる。
[0012] なお、撥水性粉末の例としては、汎用樹脂の粉末や、 V、わゆるエンジニアリングプ ラスチックの粉末等が挙げられる。具体的には、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプ ロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビュル、 ABS榭脂（アクリロニトリル-ブタジエン-スチ レン榭脂）、 AS榭脂（アクリロニトリル-スチレン榭脂）、メタタリル榭脂、ポリアセタール 、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリフエ二レンエーテル、ポ リブチレンテレフタレート、ポリア二レート、ポリスノレホン、ポリエーテノレスノレホン、ポリエ 一テルイミド、ポリフエ-レンスルフイド、ポリエーテルエーテルケトン、含ふつ素榭脂 などの粉末が、撥水性粉末の例として挙げられる。
[0013] また、撥水性粉末の一種である含ふつ素榭脂の粉末としては、ポリテトラフルォロェ チレン（PTFE)、テトラフルォロエチレン Zへキサフルォロプロピレン共重合体（FEP )、テトラフルォロエチレン Zパーフルォロアルキルビュルエーテル共重合体（PFA) 、ポリクロ口トリフルォロエチレン（PCTFE)、ポリふつ化ビ-リデン（PVDF)、エチレン Zテトラフルォロエチレン共重合体 (ETFE)、エチレン Zクロ口トリフルォロエチレン 共重合体 (ECTFE)等からなる粉末が例示される。
[0014] 第 1の発明の第 1工程では、湿り粉末 (80)にマイクロ波が照射される。湿り粉末 (80 )に含まれる水は、マイクロ波を吸収することによって発熱して蒸発する。その結果、 湿り粉末 (80)に含まれる水の量が次第に減少してゆく。
[0015] 第 1の発明の第 2工程では、第 1工程を経た湿り粉末 (80)に温風を当て、湿り粉末（ 80)に残存する水を温風で加熱することによって蒸発させる。第 1工程を経た湿り粉 末 (80)は、水の含有量がある程度低くなつており、残存する水が細かい液滴となって 分散した状態になっている場合がある。これに対し、第 2工程では、マイクロ波ではな く温風で加熱することによって水を蒸発させて 、るため、微細な液滴となった水も加 熱されて蒸発してゆく。 [0016] 第 2の発明は、上記第 1の発明において、上記第 2工程を経た撥水性粉末を所定 時間に亘つて所定温度に保つ第 3工程を備えるものである。
[0017] 第 2の発明では、第 1工程と第 2工程の終了後に第 3工程が行われる。第 3工程に おいて、第 1工程と第 2工程を経て水の残存量が充分に低くなると同時に温風に晒さ れて温度上昇した撥水性粉末が、所定時間に亘つて所定温度に保たれる。例えば、 撥水性粉末の一種である PTFE粉末については、ある程度の時間に亘つて一定温 度の高温に晒すと、それを押し出し成形する際に必要な圧力（押出圧）がある値でほ ぼ一定となる。この第 3工程は、例えば撥水性粉末の押出圧を安定化させることを目 的に行われる。
[0018] 第 3の発明は、上記第 2の発明において、搬送用トレイ (70)に上記湿り粉末 (80)を 載せ、該湿り粉末 (80)が載せられた搬送用トレイ (70)を一つの経路に沿って移動さ せることによって、上記第 1工程を行うための空間（41)、上記第 2工程を行うための空 間 (42)、上記第 3工程を行うための空間 (43)の順に上記搬送用トレイ (70)を通過さ ·¾：るものである。
[0019] 第 3の発明では、湿り粉末 (80)を載せた搬送用トレイ (70)がーつの経路に沿って 移動してゆく。その過程において、搬送用トレイ (70)は、上記第 1工程を行うための 空間 (41)と、上記第 2工程を行うための空間 (42)と、上記第 3工程を行うための空間 (43)を順に通過する。第 1工程を行うための空間 (41)内を搬送用トレイ (70)が移動 する間は、その搬送用トレイ (70)上の湿り粉末 (80)にマイクロ波が照射される。第 2 工程を行うための空間 (42)内を搬送用トレイ (70)が移動する間は、その搬送用トレイ (70)上の湿り粉末 (80)が温風によって加熱される。第 3工程を行うための空間（43) 内を搬送用トレイ (70)が移動する間は、その搬送用トレイ (70)上の撥水性粉末が所 定温度に保たれる。
[0020] 第 4の発明は、上記第 2又は第 3の発明において、上記第 2工程では、換気が行わ れる収容空間（42)内に湿り粉末 (80)を収容して該収容空間（42)内で温風を流通さ せる一方、上記第 3工程では、換気が行われない収容空間 (43)内に撥水性粉末を 収容して該収容空間（43)内の気温を所定値に保つものである。
[0021] 第 4の発明において、第 2工程では、収容空間（42)の換気が行われる。第 2工程に お!、て湿り粉末 (80)から蒸発した水 (水蒸気）は、収容空間 (42)内の空気と共に収 容空間 (42)から排出される。なお、この発明において、収容空間 (42)を換気する際 には、収容空間（42)から流出した空気の全部を排気し、収容空間（42)から流出する 空気の流量と収容空間（42)へ供給する外気の流量を同じにしてもよいし、収容空間 (42)カゝら流出した空気の一部だけを排気し、残りを外気と混合して収容空間 (42)へ 送り返すようにしてもよい。
[0022] また、この第 4の発明において、第 3工程では、収容空間（43)の換気は行わずに収 容空間 (43)内の気温を所定値に保つ。この第 3工程では、第 1工程と第 2工程を経 て既に水の残存量が充分に低くなつた撥水性粉末を処理対象としているため、収容 空間 (43)内の撥水性粉末力も水は殆ど蒸発してこない。そこで、この発明では、収 容空間（43)の換気を行わな 、ようにして!/、る。
[0023] 第 5の発明は、上記第 1,第 2,第 3又は第 4の発明において、上記第 1工程では、 収容空間（41)内に収容した湿り粉末 (80)にマイクロ波を照射すると共に、該収容空 間（41)の換気を行うものである。
[0024] 第 5の発明において、第 1工程では、収容空間 (41)内の換気が行われる。第 1工程 にお 、て湿り粉末 (80)から蒸発した水 (水蒸気）は、収容空間 (41)内の空気と共に 収容空間 (41)から排出される。なお、この発明において、収容空間 (41)を換気する 際には、収容空間 (41)から流出した空気の全部を排気し、収容空間 (41)から流出す る空気の流量と収容空間（41)へ供給する外気の流量を同じにしてもよ!、し、収容空 間 (41)から流出した空気の一部だけを排気し、残りを外気と混合して収容空間 (41) へ送り返すようにしてもょ 、。
[0025] 第 6の発明は、上記第 1,第 2,第 3,第 4又は第 5の発明において、上記第 1工程の 直前に上記湿り粉末 (80)を予め加熱する予熱工程を備えるものである。
[0026] 第 6の発明にお 、て、予熱工程では、湿り粉末 (80)が加熱され、そこに含まれる撥 水性粉末の水の温度が上昇する。第 1工程では、予熱工程で予め加熱された湿り粉 末 (80)に対してマイクロ波が照射される。
[0027] 第 7の発明は、上記第 1,第 2,第 3,第 4,第 5又は第 6の発明において、上記撥水 性粉末がポリテトラフルォロエチレン粉末であるものである。 [0028] 第 7の発明では、 PTFE粉末と水の混合物である湿り粉末 (80)の乾燥が行われ、そ の結果、乾燥した PTFE粉末が製造される。
[0029] 第 8の発明は、上記第 2の発明において、上記第 3工程では、上記撥水性粉末に 含まれる不純物を蒸発させるために、該撥水性粉末の温度を上記不純物の沸点より も高温に保つものである。
[0030] 第 8の発明にお 、て、第 3工程では、第 2工程を経た撥水性粉末の温度が、所定時 間に亘つて、その撥水性粉末中の不純物の沸点よりも高い値に保たれる。ここで、撥 水性粉末の製造工程では、例えば粒子の生成反応を促進させる等の目的で添加物 が加えられる場合がある。そのような場合は、その添加物が粉末中に不純物として残 留することが多い。そこで、この発明の第 3工程では、撥水性粉末をそこに含まれる 不純物の沸点よりも高温に保ち、撥水性粉末中の不純物を蒸発させることによって撥 水性粉末から除去するようにして 、る。
[0031] 第 9の発明は、撥水性粉末の製造過程において撥水性粉末と水の混合物として得 られる半製品 (80)に処理を施して最終製品としての撥水性粉末を製造する方法を対 象としている。そして、上記半製品（80)にマイクロ波を照射することによって該半製品 (80)に含まれる水を蒸発させる第 1工程と、上記第 1工程を経た半製品（80)を温風 で加熱することによって該半製品（80)に残存する水を蒸発させる第 2工程とを備える ものである。
[0032] 第 9の発明では、半製品 (80)力 最終製品としての撥水性粉末を得るまでの過程 において、第 1工程と第 2工程が行われる。
[0033] 第 9の発明の第 1工程では、半製品（80)にマイクロ波が照射される。半製品（80)に 含まれる水は、マイクロ波を吸収することによって発熱して蒸発する。その結果、半製 品（80)に含まれる水の量が次第に減少してゆく。
[0034] 第 9の発明の第 2工程では、第 1工程を経た半製品（80)に温風を当て、半製品（80 )に残存する水を温風で加熱することによって蒸発させる。第 1工程を経た半製品（80 )は、水の含有量がある程度低くなつており、残存する水が細かい液滴となって分散 した状態になっている場合がある。これに対し、第 2工程では、マイクロ波ではなく温 風で加熱することによって水を蒸発させているため、微細な液滴となった水も加熱さ れて蒸発してゆく。
[0035] 第 10の発明は、上記第 9の発明において、上記第 2工程を経た半製品（80)を所定 時間に亘つて所定温度に保つことによって最終製品としての撥水性粉末を得る第 3 工程を備えるものである。
[0036] 第 10の発明では、第 1工程と第 2工程の終了後に第 3工程が行われる。第 3工程に おいて、第 1工程と第 2工程を経て水の残存量が充分に低くなると同時に温風に晒さ れて温度上昇した半製品（80)は、所定時間に亘つて所定温度に保たれる。例えば、 撥水性粉末の一種である PTFE粉末については、ある程度の時間に亘つて一定温 度の高温に晒すと、それを押し出し成形する際に必要な圧力（押出圧）がある値でほ ぼ一定となる。この第 3工程は、例えば撥水性粉末の押出圧を安定化させることを目 的に行われる。
[0037] 第 11の発明は、上記第 10の発明にお 、て、搬送用トレイ (70)に上記半製品（80) を載せ、該半製品（80)が載せられた搬送用トレイ (70)を一つの経路に沿って移動さ せることによって、上記第 1工程を行うための空間（41)、上記第 2工程を行うための空 間 (42)、上記第 3工程を行うための空間 (43)の順に上記搬送用トレイ (70)を通過さ ·¾：るものである。
[0038] 第 11の発明では、半製品（80)を載せた搬送用トレイ (70)がーつの経路に沿って 移動してゆく。その過程において、搬送用トレイ (70)は、上記第 1工程を行うための 空間 (41)と、上記第 2工程を行うための空間 (42)と、上記第 3工程を行うための空間 (43)を順に通過する。第 1工程を行うための空間 (41)内を搬送用トレイ (70)が移動 する間は、その搬送用トレイ (70)上の半製品（80)にマイクロ波が照射される。第 2ェ 程を行うための空間 (42)内を搬送用トレイ (70)が移動する間は、その搬送用トレイ (7 0)上の半製品（80)が温風によって加熱される。第 3工程を行うための空間（43)内を 搬送用トレイ (70)が移動する間は、その搬送用トレイ (70)上の半製品（80)が所定温 度に保たれる。
[0039] 第 12の発明は、上記第 10又は第 11の発明において、上記第 2工程では、換気が 行われる収容空間（42)内に半製品（80)を収容して該収容空間（42)内で温風を流 通させる一方、上記第 3工程では、換気が行われない収容空間 (43)内に半製品（80 )を収容して該収容空間（43)内の気温を所定値に保つものである。
[0040] 第 12の発明において、第 2工程では、収容空間（42)の換気が行われる。第 2工程 にお 、て半製品 (80)から蒸発した水 (水蒸気）は、収容空間 (42)内の空気と共に収 容空間 (42)から排出される。なお、この発明において、収容空間 (42)を換気する際 には、収容空間（42)から流出した空気の全部を排気し、収容空間（42)から流出する 空気の流量と収容空間（42)へ供給する外気の流量を同じにしてもよいし、収容空間 (42)カゝら流出した空気の一部だけを排気し、残りを外気と混合して収容空間 (42)へ 送り返すようにしてもよい。
[0041] また、この第 12の発明において、第 3工程では、収容空間（43)の換気は行わずに 収容空間 (43)内の気温を所定値に保つ。この第 3工程では、第 1工程と第 2工程を 経て既に水の残存量が充分に低くなつた半製品（80)を処理対象としているため、収 容空間 (43)内の半製品（80)力も水は殆ど蒸発してこない。そこで、この発明では、 収容空間（43)の換気を行わな 、ようにして!/、る。
[0042] 第 13の発明は、第 9,第 10,第 11又は第 12の発明において、上記第 1工程では、 収容空間 (41)内に収容した半製品 (80)にマイクロ波を照射すると共に、該収容空間 (41)の換気を行うものである。
[0043] 第 13の発明において、第 1工程では、収容空間 (41)内の換気が行われる。第 1ェ 程にぉ 、て半製品 (80)から蒸発した水 (水蒸気）は、収容空間 (41)内の空気と共に 収容空間 (41)から排出される。なお、この発明において、収容空間 (41)を換気する 際には、収容空間 (41)から流出した空気の全部を排気し、収容空間 (41)から流出す る空気の流量と収容空間（41)へ供給する外気の流量を同じにしてもよ!、し、収容空 間 (41)から流出した空気の一部だけを排気し、残りを外気と混合して収容空間 (41) へ送り返すようにしてもょ 、。
[0044] 第 14の発明は、上記第 9,第 10,第 11,第 12又は第 13の発明において、上記第 1工程の直前に上記半製品（80)を予め加熱する予熱工程を備えるものである。
[0045] 第 14の発明にお 、て、予熱工程では、半製品（80)が加熱され、そこに含まれる撥 水性粉末の水の温度が上昇する。第 1工程では、予熱工程で予め加熱された半製 品（80)に対してマイクロ波が照射される。 [0046] 第 15の発明は、第 9,第 10,第 11,第 12又は第 13の発明において、上記撥水性 粉末がポリテトラフルォロエチレン粉末であるものである。
[0047] 第 15の発明では、 PTFE粉末と水の混合物として得られた半製品（80)から、最終 製品としての乾燥した PTFE粉末が製造される。
[0048] 第 16の発明は、上記第 10の発明において、上記第 3工程では、上記半製品（80) に含まれる不純物を蒸発させるために、該半製品（80)の温度を上記不純物の沸点よ りも高温に保つものである。
[0049] 第 16の発明において、第 3工程では、第 2工程を経た半製品（80)の温度が、所定 時間に亘つて、その半製品（80)中の不純物の沸点よりも高い値に保たれる。ここで、 撥水性粉末の製造工程では、例えば粒子の生成反応を促進させる等の目的で添加 物が加えられる場合がある。そのような場合は、その添加物が粉末中に不純物として 残留することが多い。そこで、この発明の第 3工程では、半製品（80)をそこに含まれ る不純物の沸点よりも高温に保ち、半製品（80)中の不純物を蒸発させることによって 撥水性粉末から除去するようにして 、る。
[0050] 第 17の発明は、撥水性粉末の製造過程において撥水性粉末と水の混合物として 得られる半製品 (80)に処理を施して最終製品としての撥水性粉末を製造する装置を 対象とする。そして、記半製品（80)にマイクロ波を照射することによって該半製品（80 )に含まれる水を蒸発させる第 1処理部（16)と、上記第 1処理部（16)を通過した半製 品 (80)を収容するための第 2空間 (42)を形成し、該第 2空間 (42)内の半製品 (80)を 温風で加熱することによって該半製品（80)に残存する水を蒸発させる第 2処理部（17 )とを備免るものである。
[0051] 第 17の発明では、第 1処理部（16)に第 1空間（41)力 第 2処理部（17)に第 2空間（ 42)がそれぞれ形成される。
[0052] 第 17の発明の第 1処理部（16)は、第 1空間（41)へ収容した半製品（80)に対してマ イク口波を照射する。半製品（80)に含まれる水は、マイクロ波を吸収することによって 発熱して蒸発する。その結果、半製品（80)に含まれる水の量が次第に減少してゆく
[0053] 第 17の発明の第 2処理部（17)は、第 1処理部（16)を通過した半製品（80)を第 2空 間（42)へ収容し、第 2空間（42)内の半製品（80)を温風によって加熱する。温風によ つて加熱された半製品（80)力 は、そこに残存する水が蒸発してゆく。第 1処理部（1 6)を通過した半製品（80)は、水の含有量がある程度低くなつているため、残存する 水が細かい液滴となって分散した状態になっている場合がある。これに対し、第 2処 理部（17)では、マイクロ波ではなく温風で加熱することによって水を蒸発させている ため、微細な液滴となった水も加熱されて蒸発してゆく。
[0054] 第 18の発明は、上記第 17の発明において、上記第 2処理部（17)を通過した半製 品 (80)を収容するための第 3空間 (43)を形成し、該第 3空間 (43)内の半製品 (80)を 所定時間に亘つて所定温度に保つことによって最終製品としての撥水性粉末を得る 第 3処理部（18)を備えるものである。
[0055] 第 18の発明では、第 3処理部（18)に第 3空間 (43)が形成される。第 3処理部（18) は、第 2処理部（17)を通過した半製品 (80)を第 3空間 (43)へ収容し、第 3空間 (43) 内の半製品（80)を所定時間に亘つて所定温度に保つ。この第 3処理部（18)では、 水の残存量が充分に低くなると同時に温風に晒されて温度上昇した半製品（80)が、 所定時間に亘つて所定温度に保たれる。例えば、撥水性粉末の一種である PTFE粉 末については、ある程度の時間に亘つて一定温度の高温に晒すと、それを押し出し 成形する際に必要な圧力（押出圧）がある値でほぼ一定となる。この第 3処理部（18) における工程は、例えば撥水性粉末の押出圧を安定化させることを目的に行われる
[0056] 第 19の発明は、上記第 18の発明において、上記半製品（80)を載せるための搬送 用トレイ (70)と、上記半製品（80)が載せられた搬送用トレイ (70)が第 1処理部（16)、 第 2処理部（17)、第 3処理部（18)の順に通過するように、該搬送用トレイ (70)を一つ の経路に沿って搬送する搬送機構 (50)とを備えるものである。
[0057] 第 19の発明において、搬送機構 (50)は、半製品（80)が載せられた搬送用トレイ (7 0)を一つの経路に沿って移動させる。この搬送用トレイ（70)は、搬送機構 (50)によつ て搬送される間に、第 1処理部（16)の第 1空間 (41)と第 2処理部（17)の第 2空間 (42 )と第 3処理部（18)の第 3空間 (43)を順に通過する。
[0058] 第 20の発明は、上記第 18又は第 19の発明において、上記第 2処理部（17)は、上 記第 2空間 (42)を換気しながら該第 2空間 (42)内で温風を流通させるように構成され 、上記第 3処理部（18)は、上記第 3空間 (43)を換気せずに該第 3空間 (43)内の気温 を所定値に保つように構成されるものである。
[0059] 第 20の発明では、第 2処理部（17)が第 2空間（42)の換気を行う。第 2処理部（17) にお 、て半製品 (80)から蒸発した水 (水蒸気）は、第 2空間 (42)内の空気と共に第 2 空間 (42)力 排出される。なお、この発明において、第 2空間 (42)を換気する際には 、第 2空間 (42)から流出した空気の全部を排気し、第 2空間 (42)から流出する空気 の流量と第 2空間 (42)へ供給する外気の流量を同じにしてもよ!、し、第 2空間 (42)か ら流出した空気の一部だけを排気し、残りを外気と混合して第 2空間 (42)へ送り返す ようにしてもよい。
[0060] また、この第 20の発明において、第 3処理部（18)は、第 3空間（43)の換気は行わ ずに第 3空間 (43)内の気温を所定値に保つ。この第 3処理部（18)では、第 1処理部 (16)と第 2処理部（17)を通過して既に水の残存量が充分に低くなつた半製品 (80)を 処理対象としているため、第 3空間（43)内の半製品（80)力 水は殆ど蒸発してこな い。そこで、この第 3処理部（18)では、第 3空間（43)の換気を行わないようにしている
[0061] 第 21の発明は、上記第 17,第 18,第 19又は第 20の発明において、上記第 1処理 部（16)は、上記第 1空間（41)を換気するように構成されるものである。
[0062] 第 21の発明では、第 1処理部（16)が第 1空間 (41)内の換気を行う。第 1処理部（16 )にお 、て半製品 (80)から蒸発した水 (水蒸気）は、第 1空間 (41)内の空気と共に第 1空間 (41)から排出される。なお、この発明において、第 1空間 (41)を換気する際に は、第 1空間 (41)から流出した空気の全部を排気し、第 1空間 (41)から流出する空 気の流量と第 1空間 (41)へ供給する外気の流量を同じにしてもよ!、し、第 1空間 (41) カゝら流出した空気の一部だけを排気し、残りを外気と混合して第 1空間 (41)へ送り返 すようにしてもよい。
[0063] 第 22の発明は、上記第 17,第 18,第 19,第 20又は第 21の発明において、上記 第 1処理部（16)へ送られる直前の半製品（80)を収容するための予熱空間 (46)を形 成し、該予熱空間 (46)内の上記半製品（80)を加熱する予熱部（19)を備えるもので ある。
[0064] 第 22の発明において、予熱部（19)の予熱空間（46)には、第 1処理部（16)へ送ら れる直前の半製品（80)が収容される。予熱部（19)では、予熱空間 (46)に収容され た半製品 (80)が加熱され、その半製品 (80)に含まれる撥水性粉末の温度が上昇す る。第 1処理部（16)では、予熱部（19)で予め加熱された半製品（80)に対してマイク 口波が照射される。
[0065] 第 23の発明は、上記第 17,第 18,第 19,第 20又は第 21の発明において、上記 撥水性粉末がポリテトラフルォロエチレン粉末であるものである。
[0066] 第 23の発明では、 PTFE粉末と水の混合物として得られた半製品（80)から、最終 製品としての乾燥した PTFE粉末が製造される。
[0067] 第 24の発明は、上記第 18の発明において、上記第 3処理部（18)は、上記半製品（ 80)に含まれる不純物を蒸発させるために、該半製品（80)の温度を上記不純物の沸 点よりも高温に保つように構成されるものである。
[0068] 第 24の発明において、第 3処理部（18)では、第 2処理部（17)を通過した半製品（8 0)の温度が、所定時間に亘つて、その半製品（80)中の不純物の沸点よりも高い値に 保たれる。ここで、撥水性粉末の製造工程では、例えば粒子の生成反応を促進させ る等の目的で添加物が加えられる場合がある。そのような場合は、その添加物が粉 末中に不純物として残留することが多い。そこで、この発明の第 3処理部（18)では、 半製品（80)をそこに含まれる不純物の沸点よりも高温に保ち、半製品（80)中の不純 物を蒸発させることによって撥水性粉末力 除去するようにしている。
発明の効果
[0069] 本発明では、撥水性粉末と水の混合物 (即ち、上記第 1〜第 8の各発明における「 湿り粉末」、上記第 9〜第 24の各発明における「半製品」）に先ずマイクロ波を照射し て混合物に含まれる水を蒸発させ、続いて水の残存量がある程度低くなつた混合物 に温風を当てることによって、撥水性粉末の乾燥を行っている。このため、撥水性粉 末と水の混合物における水の残存量が多いとき (即ち、撥水性粉末中に水がある程 度集まった状態で存在するとき）には、マイクロ波で加熱することによって水を速やか に蒸発させる一方、その混合物における水の残存量が少なくなつて (即ち、撥水性粉 末中に水が液滴となって分散して）マイクロ波では水を効率よく加熱できなくなつたと きには、温風で加熱することによって水を確実に蒸発させることができる。従って、本 発明によれば、最終製品としての撥水性粉末における水の残存量を低く抑えることが できる。それと同時に、本発明によれば、撥水性粉末と水の混合物における水の含 有量に応じて最適な加熱方法を選択することによって、撥水性粉末と水の混合物の 乾燥に要する時間を短縮することができる。
[0070] また、上記第 2,第 10及び第 18の各発明では、水の残存量が既に充分に低くなつ た撥水性粉末を所定温度に保つ工程を行うが、その工程の直前で行われる工程に ぉ 、て撥水性粉末と水の混合物を温風によって加熱して 、る。撥水性粉末と水の混 合物を温風によって加熱する場合は、そこに残存する水の温度だけでなく撥水性粉 末の温度も上昇する。つまり、撥水性粉末を所定温度に保つ工程が始まる時点では 、撥水性粉末の温度が既にある程度高くなつている。従って、この発明によれば、こ の工程で撥水性粉末の温度が目標値に達するまでの時間を短縮でき、この工程に 要する時間を短縮することができる。
[0071] また、上記第 3,第 11及び第 19の各発明では、撥水性粉末と水の混合物が載せら れた搬送用トレイ（70)を一つの経路に沿って搬送する過程で、搬送用トレイ (70)上 の混合物に対する処理が順次行われる。つまり、これらの発明では、各処理が行わ れる空間（41,42,43)内を搬送用トレイ（70)が移動してゆくことになる。従って、こらら の発明によれば、撥水性粉末と水の混合物を複数の搬送用トレイ (70)に分けて載せ る場合でも、各搬送用トレイ（70)上の混合物に施される処理の条件 (例えば、温風の 温度や風量、到達するマイクロ波の強度など）を同一にすることができ、最終的に得 られる撥水性粉末の品質を安定させることができる。
[0072] また、上記第 4,第 12及び第 20の各発明では、温風による乾燥が終了した撥水性 粉末を所定温度に保つ工程 (即ち、第 12の発明では第 3工程、第 20の発明では第 3処理部（18)で行われる工程）にお 、て、撥水性粉末が置かれた空間（43)の換気を 行わないようにしている。従って、これらの発明によれば、その空間（43)内の気温を 所定温度に保っために要するエネルギを削減することができる。
[0073] また、上記第 5,第 13及び第 21の各発明では、撥水性粉末と水の混合物が置かれ た空間 (41)を換気しながら該空間 (41)内の混合物にマイクロ波を照射して 、る。従 つて、これらの発明によれば、その空間 (41)内で混合物力 蒸発した水 (水蒸気)を 該空間 (41)の外へ速やかに排出することができ、混合物を乾燥させて水分が殆ど残 存しない撥水性粉末を得るのに要する時間を更に短縮することができる。
[0074] また、上記第 6,第 14及び第 22の各発明では、撥水性粉末と水の混合物を加熱し て撥水性粉末の温度をある程度にまで上昇させておき、それから混合物にマイクロ 波を照射している。このため、マイクロ波の照射による混合物の乾燥に要する時間を 短縮できる。
[0075] この点について説明する。
[0076] 撥水性粉末はマイクロ波を殆ど吸収しないものが多いため、マイクロ波の照射によ る撥水性粉末の温度上昇は殆ど期待できない。このため、例えば 20°C前後の比較 的低温の混合物にマイクロ波を照射すると、混合物中の水の温度は速やかに上昇す る一方、混合物中の撥水性粉末の温度は徐々にしか上昇してゆかない。この状態で は、混合物における水の残存量がなかなか低下してゆかないことが多い。その原因 は、加熱されて蒸発した水の多くが低温の撥水性粉末と接触して凝縮してしまうから だと推測される。
[0077] それに対し、上記第 6,第 14及び第 22の各発明では、混合物中の撥水性粉末の 温度をある程度にまで上昇させた後に、マイクロ波の照射を行っている。このため、蒸 発した水分が撥水性粉末と接触しても凝縮しなくなり、混合物における水の残存量を 速やかに低下させることができる。
[0078] また、上記第 7,第 15及び第 23の各発明では、撥水性粉末の一種である PTFEの 粉末を処理対象としている。ここで、 PTFEは撥水性が高いため、 PTFE粉末に混入 している水は液滴化しやすくなる。このため、 PTFE粉末については、マイクロ波を利 用した乾燥だけでは水の残存量を充分に下げるのが特に困難であった。これに対し 、本発明では、 PTFE粉末と水の混合物にマイクロ波を照射して力 温風を当てるよ うにしている。従って、これらの発明によれば、撥水性の高い PTFE粉末についても、 水の残存量を確実に低下させることができる。
図面の簡単な説明 [0079] [図 1]図 1は、実施形態 1における製造装置の全体構造を示す概略図であって、 (A) は製造装置を上方力 見た平面図であり、（B)は製造装置を正面力 見た正面図で ある。
[図 2]図 2は、実施形態 1における製造装置の概略構成を示す正面図である。
[図 3]図 3は、実施形態 1における製造装置の要部の概略構成を示す正面図である。
[図 4]図 4は、実施形態 1の搬送用トレイの概略構成を示す断面図である。
[図 5]図 5は、実施形態 1の搬送用トレイの要部を示す拡大断面図である。
[図 6]図 6は、製造装置における半製品の状態変化を模式図である。
[図 7]図 7は、製造装置における半製品の状態の経時変化を示すグラフである。
[図 8]図 8は、マイクロ波と熱風を併用して半製品を加熱する場合と、熱風のみで半製 品を加熱する場合と、マイクロ波のみで半製品を加熱する場合のそれぞれにおける 乾燥時間と半製品の含水率との関係を示すグラフである。
[図 9]図 9は、実施形態 2における製造装置の概略構成を示す正面図である。
[図 10]図 10は、その他の実施形態の第 1変形例における製造装置の要部を示す正 面図である。
[図 11]図 11は、その他の実施形態の第 1変形例における製造装置の要部を示す正 面図である。
[図 12]図 12は、その他の実施形態の第 2変形例における製造装置の要部を示す正 面図である。
[図 13]図 13は、その他の実施形態の第 2変形例における製造装置の要部を示す正 面図である。
[図 14]図 14は、その他の実施形態の第 2変形例における製造装置の要部を示す正 面図である。
[図 15]図 15は、半製品の含水率および添加剤の残留量と乾燥時間との関係を示す グラフである。
符号の説明
[0080] 10 製造装置
16 第 1処理部 17 第 2処理部
18 第 3処理部
19 予熱部
41 第 1乾燥ゾーン (第 1空間)
42 第 2乾燥ゾーン (第 2空間)
43 第 3乾燥ゾーン (第 3空間)
46 予熱ゾーン (予熱空間）
70 搬送用トレイ
50 トレイ駆動部 (搬送機構）
80 湿り粉末、半製品
発明を実施するための最良の形態
[0081] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
[0082] 《発明の実施形態 1》
本発明の実施形態 1について説明する。
[0083] 製造装置
本実施形態の製造装置（10)は、 PTFE粉末の製造過程において PTFE粉末と水 の混合物として得られる半製品（80)に処理を施すことで、最終製品としての乾燥した PTFE粉末を製造するためのものである。なお、以下の説明で用いる「右」「左」「手前 」「奥」は、何れも製造装置（10)を正面側力も見た場合のものを意味している。
[0084] 図 1に示すように、製造装置（10)の本体部（15)は、縦長の直方体状に形成された 金属製の本体ケーシング (20)を備えている。本体ケーシング (20)は、左右方向の横 幅が奥行きよりも長くなつている。本体ケーシング (20)は、その内部空間が通路空間 (25)を構成している。通路空間（25)には、平板状の区画壁 (22)が立設されている。 通路空間（25)は、この区画壁 (22)によって左側の上昇側空間（26)と右側の下降側 空間（27)とに仕切られて 、る。区画壁 (22)の高さは通路空間（25)の高さよりも低くな つている。このため、上昇側空間（26)の上端と下降側空間（27)の上端は、互いに連 通している。
[0085] 本体部（15)の下端には、その左側力 投入側ローラーコンベア (51) 1S その右側 力 排出側ローラーコンベア (52)がそれぞれ挿入されている。投入側ローラーコンペ ァ (51)は、その終端部が上昇側空間 (26)内に位置しており、半製品 (80)の載った 搬送用トレイ (70)を上昇側空間（26)へ搬入する。排出側ローラーコンベア (52)は、 その始端部が下降側空間（27)内に位置しており、最終製品としての PTFE粉末の載 つた搬送用トレイ (70)を下降側空間（27)力 搬出する。なお、搬送用トレイ (70)の構 造については後述する。
[0086] 本体部（15)には、トレイ駆動部（50)が搬送機構として設けられて 、る。図示しな!、 力 トレイ駆動部（50)は、搬送用トレイ（70)を載せるために水平方向へ延びるアーム 部材を備えている。トレイ駆動部（50)では、多数のアーム部材が等間隔で配列され ている。トレイ駆動部（50)は、搬送用トレイ（70)を載せたアーム部材を移動させること によって、通路空間（25)内で搬送用トレイ (70)を搬送する。具体的に、トレイ駆動部（ 50)は、上昇側空間 (26)へ送り込まれた搬送用トレイ (70)を上方へ移動させ、上昇側 空間 (26)の上端に達した搬送用トレイ (70)を下降側空間 (27)へ移動させ、下降側 空間（27)へ送り込まれた搬送用トレイ (70)を下方へ移動させる。
[0087] 図 2にも示すように、上昇側空間（26)は、その下端部が投入ゾーン (44)を、投入ゾ ーン (44)の上端力も所定高さに亘る部分が第 1乾燥ゾーン (41)を、第 1乾燥ゾーン（
41)の上側に位置する残りの部分が第 2乾燥ゾーン (42)をそれぞれ構成している。ま た、下降側空間（27)は、その下端部が排出ゾーン (45)を、排出ゾーン (45)の上端か ら所定高さに亘る部分が熱処理ゾーン (43)を、熱処理ゾーン (43)の上側に位置する 残りの部分が第 2乾燥ゾーン (42)をそれぞれ構成している。つまり、第 2乾燥ゾーン（
42)は、上昇側空間（26)から下降側空間（27)に亘つて形成されている。
[0088] 第 1乾燥ゾーン (41)は、搬送用トレイ (70)上の半製品（80)にマイクロ波を照射して 半製品 (80)中の水分を蒸発させる処理を行うための空間であり、第 1空間あるいは 収容空間を構成して 、る。本体ケーシング (20)のうち第 1乾燥ゾーン (41)を形成する 部分は、第 1ゾーン形成部 (21)を構成している。第 1ゾーン形成部 (21)には、マイク 口波発生器 (60)が取り付けられている。マイクロ波発生器 (60)は、マイクロ波（即ち、 周波数が 300MHz以上 30GHz以下の電磁波）を発生させ、発生したマクロ波を第 1 乾燥ゾーン (41)内へ放射する。 [0089] 本体ケーシング (20)では、その背面 (即ち、奥側の側面）のうち第 1乾燥ゾーン (41) に臨む部分に第 1吹出口（31)が開口し、その前面 (即ち、手前側の側面)のうち第 1 乾燥ゾーン (41)に臨む部分に第 1吸込口が開口している。本体部（15)は、第 1乾燥 ゾーン (41)の換気を行うように構成されている。具体的に、本体部（15)は、取り込ん だ外気を 80°C程度にまで加熱して第 1吹出口（31)力 第 1乾燥ゾーン (41)へ供給し 、第 1吸込口へ取り込んだ空気の全てを屋外へ排出する。本体部（15)のうち第 1乾 燥ゾーン (41)を形成する部分は、第 1処理部（16)を構成する。
[0090] 第 2乾燥ゾーン (42)は、搬送用トレイ (70)上の半製品 (80)に熱風を当てて半製品（ 80)中の水分を蒸発させる処理を行うための空間であり、第 2空間あるいは収容空間 を構成している。本体ケーシング (20)の背面では、上昇側空間（26)側の第 2乾燥ゾ ーン (42)に臨む部分に第 2吹出口（32)が、下降側空間（27)側の第 2乾燥ゾーン (42 )に臨む部分に第 3吹出口（33)がそれぞれ開口している。また、本体ケーシング (20) の前面では、上昇側空間（26)内の第 2乾燥ゾーン (42)に臨む部分に第 2吸込口力 下降側空間（27)内の第 2乾燥ゾーン (42)に臨む部分に第 3吸込口がそれぞれ開口 している。
[0091] 本体部（15)は、第 2乾燥ゾーン (42)の換気を行うように構成されている。具体的に 、本体部（15)は、第 2吸込口及び第 3吸込口へ取り込んだ空気の一部を屋外へ排出 すると共に、その残りを外気と混合して第 2吹出口（32)及び第 3吹出口（33)力 第 2 乾燥ゾーン (42)へ供給する。その際、本体部（15)は、第 2吹出口（32)及び第 3吹出 口（33)力も第 2乾燥ゾーン (42)へ供給される空気の温度が 160°C程度となるように、 空気の加熱を行う。本体部（15)のうち第 2乾燥ゾーン (42)を形成する部分は、第 2処 理部（17)を構成する。
[0092] 上記熱処理ゾーン (43)は、搬送用トレイ (70)上の半製品（80)を所定時間に亘つて 所定温度に保つ処理を行うための空間であり、第 3空間あるいは収容空間を構成し ている。本体ケーシング (20)では、その背面のうち熱処理ゾーン (43)に臨む部分に 第 4吹出口（34)が開口し、その前面のうち熱処理ゾーン (43)に臨む部分に第 4吸込 口が開口している。
[0093] 本体部（15)は、熱処理ゾーン (43)内の気温を平均化するために、熱処理ゾーン (4 3)内で空気を流通させるように構成されている。具体的に、本体部（15)は、熱処理ゾ ーン (43)内の空気を第 4吸込口から取り込み、取り込んだ空気の全部を第 4吹出口（ 34)から熱処理ゾーン (43)へ送り返す。その際、本体部（15)は、熱処理ゾーン (43) 内の気温が 160°C程度に保たれるように、第 4吹出口（34)力も熱処理ゾーン (43)へ 供給される空気を適宜加熱する。本体部（15)のうち熱処理ゾーン (43)を形成する部 分は、第 3処理部（18)を構成する。
[0094] 搬送用トレイ（70)は、概ね正方形状に形成されている。図 3及び図 4に示すように、 搬送用トレイ (70)は、金属製の底板部材 (71)と、榭脂製の側板部材 (73)とによって 構成されている。底板部材 (71)は、概ね正方形の平板状に形成されている。側板部 材 (73)は、細長い長方形板状に形成され、底板部材 (71)の四辺に沿って立設され ている。底板部材 (71)の材質としては、例えばステンレスが例示される。また、側板部 材 (73)の材質としては、例えばポリテトラフルォロエチレン (PTFE)が例示される。な お、側板部材 (73)の材質は、損失係数が小さい（即ち、マイクロ波を透過させ易い、 あるいはマイクロ波を吸収しにくい)ものであればよぐ各種の榭脂だけでなぐ例え ばガラスやセラミックなどでもよ 、。
[0095] 搬送用トレイ（70)では、底板部材 (71)に対して側板部材 (73)が着脱可能となって いる。図 5に示すように、底板部材 (71)では、その周縁に沿って延びる突出部（72)が 、周縁から外側へ突出するように形成されている。突出部 (72)は、断面形状が T字状 となっている。側板部材 (73)の下部には、その長手方向に沿って延びる嵌合溝 (74) が形成されている。嵌合溝 (74)は、その断面形状が突出部 (72)の断面形状に対応 した T字状となっている。側板部材 (73)は、その嵌合溝 (74)が底板部材 (71)の突出 部（72)に嵌り込むことで、底板部材 (71)と連結される。
[0096] 図 3に示すように、本体ケーシング (20)の第 1ゾーン形成部（21)には、金属製の枠 状部材 (23)が設けられている。枠状部材 (23)は、第 1乾燥ゾーンを移動してゆく搬 送用トレイ (70)の周囲を囲むような姿勢で、第 1乾燥ゾーンの入口と出口に 1つずつ 配置されている。
[0097] 第 1ゾーン形成部（21)の入口側と出口側の各端部（即ち、下側と上側の各端部）は 、その内側面が枠状部材 (23)の内側面によって構成されている。各枠状部材 (23)の 内側面は、高さが Hの平面となっている。この内側面の高さ Hは、第 1乾燥ゾーン内 を上下に並んで移動してゆく搬送用トレイ（70)のうち、互いに隣接する 2つの底板部 材 (71)の間隔 Hと等しくなつている。この間隔 Hは、マイクロ波発生器 (60)力 放射さ れるマイクロ波の波長えの 1Z4 (即ち、 λ Ζ4)以上に設定される。例えば、マイクロ 波発生器 (60)で発生するマイクロ波の周波数が 2.5GHzの場合、そのマイクロ波の 波長えは 120mmであるため、距離 Hは 30mm以上に設定される。
[0098] 枠状部材 (23)の側方に搬送用トレイ（70)が位置する状態において、その搬送用ト レイ (70)の底板部材 (71)と枠状部材 (23)の内側面との距離 Lは、マイクロ波発生器 ( 60)力 放射されるマイクロ波の波長えの 1Z4 (即ち、 λ Ζ4)未満に設定される。つ まり、上記の例（λ = 120mmの場合）では、距離 Lが 30mm未満に設定される。上 述したように、枠状部材 (23)の内側面の高さは、隣り合う搬送用トレイ（70)の底板部 材 (71)同士の間隔と等しくなつている。従って、枠状部材 (23)の内側面と、その枠状 部材 (23)に最も近接する搬送用トレイ (70)の底板部材 (71)との間隔は、搬送用トレ ィ (70)の位置とは無関係に常に距離 Lとなる。
[0099] 製造方法
本実施形態の製造方法は、 PTFE粉末の製造過程にお 、て PTFE粉末と水の混 合物として得られる半製品（80)に処理を施すことで、最終製品としての乾燥した PTF E粉末を製造するためのものである。この製造方法は、湿り粉末としての上記半製品 (80)を対象として本発明に係る乾燥方法を行うものである。
[0100] 本実施形態の製造方法は、上記製造装置（10)にお 、て行われる。そこで、ここで は、図 2,図 6及び図 7を参照しながら、この製造方法を上記製造装置（10)の動作と して説明する。
[0101] この製造方法が行われる工程の前段の工程で PTFE粉末と水の混合物として得ら れた半製品（80)は、搬送用トレイ（70)に載せられる。搬送用トレイ（70)では、そこに 載せられた半製品（80)の層の厚さが概ね均一となって 、る。この状態の半製品（80) は、その含水率がほぼ 100%となっている。つまり、この半製品（80)では、 100質量 部の PTFE粉末に対して 100質量部の水が混入している。
[0102] 含水率が 100%の半製品（80)を載せた搬送用トレイ (70)は、投入側ローラーコン ベア（51)によって運ばれ、本体部（15)の投入ゾーン (44)へ搬入される。投入ゾーン (44)の搬送用トレイ（70)に載せられた半製品（80)では、図 6(a)に示すように、 PTFE 粒子 (81)同士の隙間が完全に水で満たされた状態となっている。投入ゾーン (44)へ 搬入された搬送用トレイ (70)は、トレイ駆動部 (50)によって運ばれ、通路空間（25)の 上昇側空間 (26)を上方へ移動して第 1乾燥ゾーン (41)へ搬入される。トレイ駆動部（ 50)は、搬送用トレイ（70)を、例えば毎分 2cm程度のゆっくりとした速度で移動させる
[0103] 第 1乾燥ゾーン (41)では、搬送用トレイ (70)上の半製品 (80) (即ち、湿り粉末)を対 象とした第 1乾燥工程が第 1工程として行われる。具体的に、第 1乾燥ゾーン (41)で は、搬入された搬送用トレイ (70)がゆっくりと上方へ移動してゆき、移動している搬送 用トレイ (70)上の半製品（80)にマイクロ波が照射される。半製品（80)に含まれる水 は、マイクロ波を吸収することでその温度が上昇し、蒸発してゆく。半製品（80)から蒸 発した水 (即ち、水蒸気）は、第 1乾燥ゾーン (41)内の空気と共に屋外へ排出される
[0104] その結果、第 1乾燥ゾーン (41)を移動する搬送用トレイ (70)上の半製品（80)では、 図 6や図 7に示すように、そこに含まれる水の量が次第に減少してゆく。
[0105] 具体的に、第 1乾燥工程の初期では、 PTFE粒子 (81)同士の隙間がほぼ完全に 水で満たされた状態（図 6(b)を参照）、あるいは PTFE粒子 (81)同士の隙間に水が 大きな塊となって存在する状態（図 6(c)を参照）となっている。この状態において、搬 送用トレイ（70)上の半製品（80)に吸収されたマイクロ波のエネルギは、その殆ど全 部が水を蒸発させるために費やされる。つまり、第 1乾燥工程の初期は、いわゆる恒 率乾燥期間 (あるいは定率乾燥期間）となっている。
[0106] 一方、第 1乾燥工程の中期から終期において、半製品（80)では、比較的大きな塊 になった水と、比較的小さな液滴になった水とが混在した状態（図 6(d)を参照）になつ ている。この状態において、搬送用トレイ（70)上の半製品（80)に吸収されたマイクロ 波のエネルギは、その一部が PTFE粒子（81)の温度を上昇させるために費やされ、 残りが水を蒸発させるために費やされる。つまり、第 1乾燥工程の中期と終期は、いわ ゆる恒率乾燥と減率乾燥の両方行われる期間となっている。 [0107] この第 1乾燥ゾーン (41)では、搬送用トレイ (70)上の半製品（80)にマイクロ波が照 射されると同時に、その内部を 80°C程度の熱風が流通している。搬送用トレイ（70) 上の半製品（80)では、その表面付近に位置する PTFE粒子 (81)が熱風によって加 熱され、その PTFE粒子 (81)の温度が比較的速やかに上昇する。このため、半製品 (80)カゝら蒸発した水は、 PTFE粒子 (81)と接触しても凝縮せずに空気中へ放出され 、空気と共に第 1乾燥ゾーン (41)から排出されてゆく。
[0108] 第 1乾燥ゾーン (41)の出口に到達した搬送用トレイ (70)上の半製品（80)では、そ の含水率が 20%程度にまで低下している。また、この半製品（80)では、 PTFE粉末 の温度 (粉温）が約 80°Cにまで上昇して 、る。含水率が約 20%の半製品（80)を載せ た搬送用トレイ (70)は、第 1乾燥ゾーン (41)から第 2乾燥ゾーン (42)へと運ばれてゆ
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[0109] 第 2乾燥ゾーン (42)では、搬送用トレイ (70)上の半製品 (80) (即ち、湿り粉末)を対 象とした第 2乾燥工程が第 2工程として行われる。具体的に、上昇側空間 (26)内の第 2乾燥ゾーン (42)では、搬入された搬送用トレイ (70)がゆっくりと上方へ移動してゆく 。一方、下降側空間（27)内の第 2乾燥ゾーン (42)では、搬入された搬送用トレイ (70 )がゆっくりと下方へ移動してゆく。そして、第 2乾燥ゾーン (42)では、移動している搬 送用トレイ (70)上の半製品（80)に 160°C程度の熱風が吹きつけられる。半製品（80) に含まれる水は、熱風によって加熱されて蒸発する。半製品（80)から蒸発した水（即 ち、水蒸気）は、第 2乾燥ゾーン (42)内の空気と共に屋外へ排出される。なお、ここで は第 2乾燥ゾーン (42)を流れる熱風の温度を約 160°Cとしている力 この熱風の温 度は、大気圧下における水の蒸発温度 (即ち、 100°C)よりも高い値であればよい。
[0110] その結果、第 2乾燥ゾーン (42)を移動する搬送用トレイ (70)上の半製品（80)では、 図 6や図 7に示すように、そこに含まれる水の量が次第に減少してゆく。
[0111] 具体的に、第 2乾燥工程の開始時点において、半製品（80)に残存する水は、微細 な液滴となって PTFE粉末中に分散した状態（図 6(e)を参照）となって 、る。 PTFEは 撥水性の物質であるため、半製品 (80)の含水率がそれ程低くな 、状態 (例えば含水 率が 20%程度の状態)であっても、半製品（80)に残存する水が液滴化して分散する 。この状態において、熱風から半製品（80)へ付与された熱は、その一部が水を蒸発 させるために費やされ、残りが PTFE粒子 (81)の温度を上昇させるために費やされる 。つまり、第 2乾燥工程は、いわゆる減率乾燥期間となっている。
[0112] 第 2乾燥ゾーン (42)の出口に到達した搬送用トレイ (70)上の半製品（80)では、そ の含水率が 0.01%以下にまで低下している。また、この半製品（80)では、 PTFE粉 末の温度が 155°C程度にまで上昇している。含水率がほぼ 0%の半製品（80)を載せ た搬送用トレイ (70)は、第 2乾燥ゾーン (42)力も熱処理ゾーン (43)へと運ばれてゆく
[0113] 熱処理ゾーン (43)では、搬送用トレイ (70)上の半製品 (80) (即ち、乾燥が終了した PTFE粉末)を対象とした熱処理工程が第 3工程として行われる。具体的に、熱処理 ゾーン (43)の気温は、約 160°Cに保たれている。熱処理ゾーン (43)では、搬入され た搬送用トレイ (70)がゆっくりと下方へ移動してゆき、搬送用トレイ (70)上の半製品（ 80) (即ち、含水率がほぼ 0%となった PTFE粉末）が約 160°C雰囲気に晒される。熱 処理ゾーン (43)へ移動してきた搬送用トレイ（70)は、約 30分程度かけて熱処理ゾー ン (43)の出口へ到達する。つまり、熱処理ゾーン (43)では、図 7に示すように、搬送 用トレイ（70)上の PTFE粉末の温度力 約 30分間に亘つて約 155°Cに保たれる。
[0114] 含水率がほぼ 0%となった PTFE粉末の温度をある程度の高温に保つと、初めのう ちは押出圧 (PTFE粉末を押し出し成形する際に必要な圧力）が次第に上昇してゆ き、ある程度の時間が経過すると押出圧がそれ以上は上昇せずに概ね一定のままに なる。そこで、熱処理ゾーン (43)で行われる熱処理工程では、 PTFE粉末の押出圧 が一定となるまでに要する時間以上に亘つて、 PTFE粉末の温度を約 155°Cに保つ ようにしている。この熱処理工程を行うことで、最終製品としての PTFE粉末の押出圧 は、基準値に対して士約 7%の範囲内の値となる。
[0115] 熱処理ゾーン (43)の下端に達した搬送用トレイ（70)上には、最終製品としての PT FE粉末が載っている。最終製品としての PTFE粉末が載った搬送用トレイ（70)は、 排出側ローラーコンベア (52)の始端部に下ろされ、本体部（15)の外へ搬出される。
[0116] 一実施形態 1の効果
本実施形態の製造装置（10)及び製造方法では、 PTFE粉末と水の混合物として 得られる半製品 (80)を乾燥させる際に、マイクロ波を用いる第 1乾燥工程と、熱風を 用いる第 2乾燥工程とを順に行って 、る。
[0117] ここで、粉末と水の混合物において、その混合物の含水率がある程度以下になると 、水は一箇所に集まるのではなく粉末中に広く分散した状態となる。特に、 PTFEは 撥水性の高 、物質であるため、 PTFE粉末に比較的少量の水が含まれる状態では、 殆どの水は細かな液滴の状態で PTFE粉末中に散らばつている。このため、含水率 が 20%程度にまで低下した半製品（80)では、図 6(e)に示すように、水が微細な液滴 となって PTFE粉末中に分散した状態となって 、ると推定される。
[0118] 一方、マイクロ波を利用して対象物を乾燥させる場合、対象物の含水率が低くなる のにつれて照射されたマイクロ波のうち水に吸収される分の割合も低下することが知 られている。特に、撥水性を有する PTFE粉末と水の混合物では、水が PTFE粒子（ 81)と接触して液滴化しやすい。このため、含水率がさほど低くない状態でも、半製品 (80)中に含まれる水が微細な液滴となって分散してしまうことになる。そして、水がマ イク口波の波長よりも大幅に短い液滴となって分散すると、水に吸収されるマイクロ波 の割合が一層低くなり、 、くらマイクロ波を照射しても水滴の温度は殆ど上昇しな 、 状態に陥ってしまう。
[0119] そこで、本実施形態の製造装置（10)及び製造方法では、半製品（80)の含水率が 比較的高いとき (即ち、 PTFE粉末中に水がある程度集まった状態で存在するとき） には、マイクロ波で加熱することによって水を速やかに蒸発させる一方、半製品（80) の含水率が低くなつて（即ち、 PTFE粉末中に水が液滴となって分散した状態となつ て）マイクロ波では水を効率よく加熱できなくなったときには、熱風で加熱することによ つて水を確実に蒸発させるようにしている。従って、本実施形態によれば、最終製品 としての PTFE粉末の含水率を殆ど 0%にまで低下させることができると同時に、半製 品（80)の含水率に応じて最適な加熱方法を選択することによって、従来は十数時間 を要していた半製品（80)の乾燥を 2〜3時間程度で完了させることができる。
[0120] 参考のため、半製品 (80)を乾燥させる際に、マイクロ波と熱風を併用した場合と、 熱風だけを用いた場合と、マイクロ波だけを用いた場合のそれぞれについて、乾燥 工程の継続時間（乾燥時間）と半製品 (80)の含水率との関係を図 8に示す。熱風だ けで半製品（80)を加熱する場合には、同図に四角印でプロットしたように、半製品（8 o)の含水率は緩やかにし力 HS下せず、乾燥時間を極めて長くしなければ半製品（80
)の含水率をほぼ 0%にまで低下させることができない。また、マイクロ波の照射だけ で半製品（80)を加熱する場合には、同図に丸印でプロットしたように、マイクロ波を照 射し始めた直後は半製品（80)の含水率が急激に低下してゆくものの、ある程度の時 間が経過すると含水率の低下する速度が鈍り、 20数％以下には含水率が低下しなく なる。それに対し、本実施形態のようにマイクロ波の照射と熱風の供給とを併用して 半製品 (80)を加熱する場合には、半製品 (80)の含水率が急激に低下してゆき、乾 燥の開始力 70分前後が経過した時点では半製品 (80)の含水率が概ね 0%に達す る。
[0121] ところで、 PTFE粉末はマイクロ波を殆ど吸収しないため、マイクロ波の照射〖こよる P TFE粉末の温度上昇は殆ど期待できない。これは上述した通りである。そのため、製 造装置（10)の周囲温度と同程度 (例えば 20°C前後）の半製品（80)にマイクロ波を照 射すると、半製品（80)中の水の温度は速やかに上昇する一方、半製品（80)中の PT FE粉末の温度は徐々にしか上昇してゆかない。この状態では、混合物における水の 残存量がなかなか低下してゆかないことが多い。その原因は、加熱されて蒸発した水 の多くが低温の撥水性粉末と接触して凝縮してしまうからだと推測される。
[0122] それに対し、本実施形態の製造装置（10)は、その第 1乾燥ゾーン (41)において、 搬送用トレイ (70)上の半製品（80)にマイクロ波を照射すると同時に、水の沸点に近 い温度 (例えば 80°C〜100°C程度）の熱風を流通させている。その結果、搬送用トレ ィ（70)上の半製品（80)では、その表面付近に位置する PTFE粒子 (81)が熱風によ つて加熱され、その PTFE粒子（81)の温度が比較的速やかに上昇する。このため、 半製品（80)カゝら蒸発した水は、 PTFE粒子 (81)と接触しても凝縮することなく空気中 へ放出され、空気と共に第 1乾燥ゾーン (41)から排出されてゆくことになる。従って、 本実施形態によれば、蒸発した水分のうち PTFE粒子 (81)と接触して凝縮するもの の量を大幅に削減でき、混合物における水の残存量を速やかに低下させることがで きる。
[0123] また、本実施形態では、最終製品である PTFE粉末の押出圧を所定の目標範囲内 の値とするために熱処理工程を行うが、その熱処理工程の直前で行われる第 2乾燥 工程において半製品（80)を熱風によって加熱している。半製品（80)を熱風によって 加熱する場合は、半製品（80)に残存する水の温度だけでなく PTFE粉末の温度も 上昇する。そして、本実施形態では、第 2乾燥ゾーン (42)へ供給される熱風を熱処 理ゾーン (43)へ供給される熱風と同じ温度にしているため、熱処理工程の開始時点 において、 PTFE粉末の温度は既に熱処理に必要な温度に達している。従って、本 実施形態によれば、熱処理工程に要する時間を短縮でき、半製品（80)から最終製 品としての PTFE粉末を得るのに要する時間を短縮できる。
[0124] また、本実施形態の製造装置（10)では、半製品 (80)を載せた搬送用トレイ (70)を 本体部（15)内で上下に並べ、上下に並んだ複数の搬送用トレイ (70)を上下方向へ 移動させながら各搬送用トレイ (70)上の半製品（80)を乾燥させるようにして!/、る。ここ で、複数の搬送用トレイ (70)を水平方向に並べる場合、配列された搬送用トレイ (70) が占める床面積は、搬送用トレイ（70)の底面積に搬送用トレイ（70)の個数を乗じた 値になる。これに対し、本実施形態のように複数の搬送用トレイ（70)を上下方向に二 列に並べる場合、配列された搬送用トレイ（70)が占める床面積は、搬送用トレイ（70) の底面積の 2倍だけである。このため、本実施形態のように複数の搬送用トレイ (70) を上下に配列すれば、製造装置（10)の本体部（15)が占める床面積を大幅に削減で き、製造装置（10)の小型化を図ることができる。
[0125] また、本実施形態の製造装置（10)では、本体部（15)内の通路空間 (25)を上昇側 空間 (26)と下降側空間 (27)とに区画し、上昇側空間 (26)では搬送用トレイ (70)を上 向きに、下降側空間（27)では搬送用トレイ (70)を下向きにそれぞれ移動させている 。つまり、搬送用トレイ (70)は、通路空間 (25)の上昇側空間 (26)を上方へ移動して ゆき、その後に折り返して下降側空間（27)を下方へ移動してくる。従って、本実施形 態によれば、本体部（15)内で搬送用トレイ（70)を上向き又は下向きの一方だけに移 動させる場合に比べ、本体部（15)の高さを低く抑えることができる。
[0126] また、本実施形態では、第 1乾燥ゾーン (41)の気温を 80°C程度に保つと同時に、 この第 1乾燥ゾーン (41)の換気を行っている。従って、本実施形態によれば、第 1乾 燥ゾーン (41)内の相対湿度を低く保って半製品（80)力もの水の蒸発を促進でき、更 には半製品 (80)力 蒸発した水を第 1乾燥ゾーン (41)から速やかに排出することが できるため、第 1乾燥工程に要する時間を短縮することができる。
[0127] また、本実施形態の製造装置（10)では、第 1乾燥工程と第 2乾燥工程を行うことで 半製品（80)としての PTFE粉末の含水率を殆ど 0%にまで下げることができるため、 熱処理工程が行われる熱処理ゾーン (43)を換気する必要が無くなる。このため、熱 処理ゾーン (43)の気温を所定値に保っために必要な熱量を削減することができ、 P TFE粉末の製造に要するエネルギを削減することができる。
[0128] また、本実施形態の製造装置（10)では、本体部（15)の通路空間（25)内で上下に 並べられる搬送用トレイ (70)の底板部材 (71)を金属製とし、上下に配列された搬送 用トレイ (70)の側方に設けたマイクロ波発生器 (60)から搬送用トレイ（70)にマイクロ 波を照射している。一般に、金属は、マイクロ波を反射する性質を持っている。このた め、搬送用トレイ（70)の側方力も照射されたマイクロ波は、図 3に示すように、下側の 底板部材 (71)の上面と上側の底板部材 (71)の下面で反射されながらマイクロ波発 生器 (60)力も離れた部分にまで行き渡る。従って、本実施形態によれば、第 1乾燥ゾ ーン (41)内の搬送用トレイ (70)上の半製品（80)を、その全体に亘つてマイクロ波で 平均的に加熱することができる。
[0129] また、本実施形態の製造装置（10)では、搬送用トレイ (70)の側板部材 (73)の材質 を、マイクロ波を透過させる性質をもった榭脂としている。このため、上下に配列され た搬送用トレイ (70)の側方に設けたマイクロ波発生器 (60)力 照射されたマイクロ波 は、側板部材 (73)を透過して殆どロス無く半製品（80)に到達することになる。従って 、本実施形態によれば、マイクロ波発生器 (60)力 照射されたマイクロ波を無駄なく 半製品 (80)の乾燥に利用することができる。
[0130] また、本実施形態の製造装置（10)では、第 1乾燥ゾーン (41)の下端と上端のそれ ぞれに金属製の枠状部材 (23)を設け、枠状部材 (23)の内側面と搬送用トレイ (70) の底板部材 (71)との距離 Lを、マイクロ波発生器 (60)から照射されるマイクロ波の波 長えの 1Z4 (即ち、 λ Ζ4)未満としている。ここで、マイクロ波を含む電磁波は、金 属製部材同士の隙間が電磁波の波長の 1Z4未満である場合は、その隙間を通過 することができない。更に、本実施形態の製造装置（10)では、本体ケーシング (20) を金属製としている。このため、本実施形態によれば、第 1乾燥ゾーン (41)からのマイ クロ波の漏洩を防ぐことができ、製造装置（10)の安全性を確保することができる。
[0131] また、本実施形態の製造装置（10)では、上下に配列された多数の搬送用トレイ (70 )を一方向へ移動させながら、各搬送用トレイ (70)上の半製品 (80)に対する第 1乾燥 工程と第 2乾燥工程と熱処理工程を順次行うようにしている。このため、 PTFE粉末の 製造過程で得られた半製品 (80)を複数の搬送用トレイ (70)に分けて処理を施す場 合であっても、全ての搬送用トレイ (70)上の半製品（80)に対する処理の条件 (例え ば半製品（80)に当たる熱風の温度や流速)を同じにすることができる。このため、本 体部（15)から搬出される搬送用トレイ (70)上の PTFE粉末の特性 (具体的には含水 率と押出圧)を均一化でき、安定した品質の PTFE粉末を得ることができる。
[0132] 《発明の実施形態 2》
本発明の実施形態 2について説明する。本実施形態は、上記実施形態 1の製造装 置（10)の本体部（15)に予熱ゾーン (46)を形成し、この予熱ゾーン (46)において半 製品（80)を加熱する予熱工程を行うようにしたものである。ここでは、本実施形態の 製造装置（10)の構成および動作について、上記実施形態 1と異なる点を説明する。
[0133] 製造装置
図 9に示すように、本実施形態の製造装置（10)では、本体部（15)の上昇側空間 (2 6)の一部が予熱ゾーン (46)を構成している。具体的に、この上昇側空間（26)は、そ の下端部が投入ゾーン (44)を、投入ゾーン (44)の上端から所定高さに亘る部分が予 熱ゾーン (46)を、予熱ゾーン (46)の上端から所定高さに亘る部分が第 1乾燥ゾーン（ 41)を、第 1乾燥ゾーン (41)の上側に位置する残りの部分が第 2乾燥ゾーン (42)をそ れぞれ構成している。
[0134] 上記予熱ゾーン (46)は、搬送用トレイ (70)上の半製品（80)を加熱してその温度を 上昇させるための空間であり、予熱空間あるいは収容空間を構成している。本体ケー シング (20)では、その背面 (即ち、奥側の側面）のうち予熱ゾーン (46)に臨む部分に 予熱用吹出口（35)が開口し、その前面 (即ち、手前側の側面）のうち予熱ゾーン (46 )に臨む部分に予熱用吸込口が開口して 、る。
[0135] 本体部（15)は、予熱ゾーン (46)内に収容された半製品（80)を加熱するために、予 熱ゾーン (46)内で空気を流通させるように構成されている。具体的に、本体部（15) は、熱処理ゾーン (43)内の空気を予熱用吸込口から取り込み、取り込んだ空気の全 部を予熱用吹出口（35)から予熱ゾーン (46)へ送り返す。その際、本体部（15)は、予 熱用吸込口から取り込んだ空気を例えば 80°C程度にまで加熱し、加熱した空気を予 熱用吹出口（35)から予熱ゾーン (46)へ供給する。本体部（15)のうち予熱ゾーン (46 )を形成する部分は、予熱部（19)を構成する。
[0136] 製造方法
本実施形態の製造装置（10)によって実行される製造方法について説明する。
[0137] この製造装置（10)において、投入ゾーン (44)へ搬入された搬送用トレイ (70)は、ト レイ駆動部（50)によって予熱ゾーン (46)へ移送される。この時点において、搬送用ト レイ (70)上の半製品（80)の温度は、製造装置（10)の周囲温度 (例えば 20°C前後）と ほぼ同じになっている。
[0138] 予熱ゾーン (46)では、搬送用トレイ (70)上の半製品（80) (即ち、湿り粉末)を対象と した予熱工程が行われる。具体的に、予熱ゾーン (46)では、搬入された搬送用トレイ (70)がゆっくりと上方へ移動してゆき、移動している搬送用トレイ (70)上の半製品（80 )が予熱ゾーン (46)内を流通する熱風に晒される。半製品（80)は熱風によって加熱 され、そこに含まれる PTFE粒子 (81)と水の温度が上昇してゆく。搬送用トレイ（70) が予熱ゾーン (46)の出口に到達した時点において、半製品（80)に含まれる PTFE 粒子 (81)と水の温度は、搬送用トレイ (70)が予熱ゾーン (46)へ搬入された時点に比 ベて大幅に高 、値（例えば 60°C〜70°C程度）となって!/、る。予熱ゾーン (46)で加熱 された半製品 (80)を載せた搬送用トレイ (70)は、予熱ゾーン (46)力も第 1乾燥ゾー ン（41)へと運ばれてゆく。
[0139] 第 1乾燥ゾーン (41)では、搬入されてきた搬送用トレイ (70)上の半製品（80)に対し てマイクロ波が照射される。第 1乾燥ゾーン (41)で行われる第 1乾燥工程は、図 2に 示す製造装置（10)におけるものと同じである。つまり、半製品（80)に含まれる水は、 マイクロ波を吸収して温度上昇し、蒸発して空気中へ放出されてゆく。
[0140] 一実施形態 2の効果
上述したように、 PTFE粒子 (81)の温度が高くな 、状態の半製品（80)にマイクロ波 を照射する場合には、半製品（80)に含まれる水がマイクロ波を吸収して一旦は蒸発 するものの低温の PTFE粒子 (81)と接触して凝縮し、再び液体に戻ってしまうという 現象が起こると推測される。
[0141] それに対し、本実施形態で第 1乾燥ゾーン (41)へ搬送されてきた搬送用トレイ (70) 上の半製品（80)は、予熱ゾーン (46)で加熱されて比較的高温の状態となって!/、る。 このため、本実施形態の第 1乾燥ゾーン (41)では、既に温度が比較的高くなつてい る半製品（80)にマイクロ波を照射するため、半製品（80)中の水がマイクロ波を吸収し て一気に蒸発し、更には PTFE粒子 (81)と接触しても凝縮せずに空気中へ放出され てゆく。従って、本実施形態によれば、蒸発した水分のうち PTFE粒子 (81)と接触し て凝縮するものの量を大幅に削減でき、第 1乾燥ゾーン (41)での第 1乾燥工程に要 する時間を短縮できる。
[0142] 《その他の実施形態》
上記各実施形態の製造装置（10)や製造方法については、以下に示すような変形 例が考えられる。
[0143] 第 1変形例
上記製造装置（10)では、本体部（15)に複数のマイクロ波発生器 (60)を設けてもよ い。
[0144] 例えば、図 10に示すように、第 1ゾーン形成部（21)の側壁に沿って複数のマイクロ 波発生器 (60)を上下一列に配置してもよい。また、図 11に示すように、第 1乾燥ゾー ン (41)の上側の隅角部に複数のマイクロ波発生器 (60)を配置してもよ 、。
[0145] 第 2変形例
上記製造装置（10)では、マイクロ波発生器 (60)の前面に、発生したマイクロ波を拡 散させるための部材を設けてもよい。
[0146] 例えば、図 12に示すように、マイクロ波発生器（60)の前面にパンチングメタル（61) を設け、マイクロ波発生器 (60)から照射されたマイクロ波をパンチングメタル (61)で 拡散させるようにしてちょい。
[0147] また、図 13に示すように、マイクロ波発生器 (60)の前面に複数の金属製のフラップ
(62)を並べ、各フラップ (62)の角度を調節することでマイクロ波発生器 (60)から照射 されたマイクロ波を拡散させるようにしてもよ!ヽ。 [0148] また、図 14に示すように、マイクロ波発生器 (60)の前面に金属製のプロペラ力もな るスターラ (63)を設置し、マイクロ波発生器 (60)から照射されたマイクロ波を回転する スターラ (63)によって拡散させるようにしてもよ!、。
[0149] 第 3変形例
上記製造装置（10)では、本体ケーシング (20)の全体を金属製としているが、そのう ちの第 1ゾーン形成部 (21)だけを金属製とし、残りの部分の材質を金属以外にしても よい。
[0150] 第 4変形例
上記製造装置（10)では、搬送用トレイ (70)をゆっくりとした速度 (例えば毎分 2cm 程度)で連続的に移動させているが、搬送用トレイ (70)を所定の時間間隔で間欠的 に移動させるようにしてもよい。この場合には、搬送用トレイ（70)を、例えば 5分間ごと に 10cmずつ移動させることになる。つまり、この例では、搬送用トレイ（70)を 10cmだ け移動させて力 その位置に保持し、直前に搬送用トレイ (70)の移動を開始した時 点から 5分間が経過すると、搬送用トレイ (70)を更に 10cmだけ先へ進めることになる
[0151] 第 5変形例
上記各実施形態の製造装置（10)及び製造方法では、含ふつ素榭脂の一種である PTFEを対称としている力 これらの対象は PTFEに限定されるものではない。例え ば、テトラフルォロエチレン Zへキサフルォロプロピレン共重合体（FEP)、テトラフル ォロエチレン Zパーフルォロアルキルビュルエーテル共重合体（PFA)、ポリクロロト リフルォロエチレン（PCTFE)、ポリふつ化ビ-リデン（PVDF)、エチレン Zテトラフル ォロエチレン共重合体（ETFE)、エチレン Zクロ口トリフルォロエチレン共重合体（E CTFE)等の粉末を製造するために、本実施形態の製造装置（10)及び製造方法を 用いてもよい。
[0152] また、本実施形態の製造装置（10)及び製造方法によって製造される粉末は、撥水 性を有する物質からなる粉末 (即ち、撥水性粉末)であればよぐ含ふつ素榭脂から なる粉末には限定されない。ここで、一般に、撥水性の指標となるのは固体表面での 水滴の接触角であることが知られている。そして、ある物質力もなる固体の表面にお ける水滴の接触角が 90° 以上である場合は、その物質には撥水性があると一般的 に言われている。
[0153] このような撥水性粉末の例としては、汎用樹脂の粉末や、 V、わゆるエンジニアリング プラスチックの粉末等が挙げられる。具体的には、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ プロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビュル、 ABS榭脂（アクリロニトリル-ブタジエン-ス チレン榭脂）、 AS榭脂 (アクリロニトリル-スチレン榭脂）、メタタリル榭脂、ポリアセター ル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリフエ-レンエーテル、 ポリブチレンテレフタレート、ポリア二レート、ポリスノレホン、ポリエーテノレスノレホン、ポリ エーテルイミド、ポリフエ-レンスルフイド、ポリエーテルエーテルケトン、含ふつ素榭 脂などの粉末が、撥水性粉末の例として挙げられる。
[0154] また、対象とする撥水性粉末の種類や用途によっては、熱処理工程を行う必要がな い場合もある。このような場合は、製造装置（10)の本体部（15)力も第 3処理部（18)を 省略し、第 1乾燥工程と第 2乾燥工程だけを行うことになる。
[0155] 第 6変形例
上記各実施形態の製造装置（10)の第 3処理部（18)では、半製品（80)に残存する 不純物を蒸発させて除去する工程 (不純物除去工程)を行ってもよい。つまり、本実 施形態の製造方法では、この不純物除去工程を第 3工程として行ってもょ 、。
[0156] ここで、 PTFE粉末の製造工程では、例えば PTFE粒子 (81)の生成反応を促進さ せることを目的として、パーフルォロオクタン酸アンモ-ゥム塩などの含フッ素乳ィ匕剤 等が添加される場合がある。このような添加剤をカロえると、その添加物が半製品（80) 中に不純物として残留することがある。そこで、本変形例の不純物除去工程では、半 製品（80)をそこに含まれる不純物の沸点や昇華点よりも高温に保つようにして!/、る。 例えば、添加剤がパーフルォロオクタン酸アンモ-ゥム塩である場合は、その昇華点 は約 120°Cであるため、半製品（80)の温度が 120°Cよりも高い値に保たれる。このよ うに半製品（80)の温度を不純物の沸点よりも高温に保つと、半製品（80)中の不純物 が蒸発して PTFE粉末から除去される。
[0157] 本変形例の不純物除去工程では、蒸発した不純物を第 3処理部（18)から排出する のが望ましい。従って、本変形例の第 3処理部（18)では、半製品（80)を収容する空 間の換気を行いながら、その空間内において不純物の沸点よりも高温の熱風を流通 させるのが望ましい。
[0158] 図 15に白抜きの三角印でプロットしたように、半製品（80)の含水率は、搬送用トレ ィ (70)が第 3処理部（18)へ到達するまでの間に急激に低下してゆき、搬送用トレイ（ 70)が第 3処理部（18)へ搬入された時点では殆ど 0%になっている。それに対し、半 製品（80)における添加剤の残留量は、同図に黒塗りの三角印でプロットしたように、 搬送用トレイ (70)が第 2処理部（17)の中頃を過ぎた頃力 低下し始め、搬送用トレイ (70)が第 3処理部（18)の出口へ到達した時点になってやっと数 ppmにまで低下する 。つまり、搬送用トレイ（70)が第 2処理部（17)の中頃に至るまでは、 PTFE粒子 (81) の温度が添加剤の沸点よりも大幅に低いため、添加剤は PTFE粒子 (81)力 殆ど蒸 発してゆかない。そして、搬送用トレイ（70)が第 3処理部（18)に達した頃には PTFE 粒子 (81)の温度が添加剤の沸点よりも高温となり、添加剤が PTFE粒子 (81)力 盛 んに蒸発してゆくことになる。
[0159] 本変形例の第 3処理部（18)において、ある程度の時間に亘つて半製品（80)を 160 °C程度に保つ場合には、 PTFE粉末力も不純物が蒸発してゆくと同時に、 PTFE粉 末の押出圧が安定ィ匕する。つまり、この場合の第 3処理部（18)では、 PTFE粉末から 不純物を蒸発させる不純物除去工程と、 PTFE粉末の押出圧を安定化させるための 熱処理工程と力 同時に並行して行われることになる。
[0160] なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、 あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
産業上の利用可能性
[0161] 以上説明したように、本発明は、 PTFE粉末等の撥水性粉末と水の混合物を乾燥 させて最終製品としての撥水性粉末を得るための工程にぉ 、て有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 撥水性粉末と水の混合物である湿り粉末 (80)にマイクロ波を照射することによって 該湿り粉末 (80)に含まれる水を蒸発させる第 1工程と、
上記第 1工程を経た湿り粉末 (80)を温風で加熱することにより該湿り粉末 (80)に残 存する水を蒸発させて乾燥した撥水性粉末を得る第 2工程とを備えている ことを特徴とする撥水性粉末の乾燥方法。
[2] 請求項 1において、
上記第 2工程を経た撥水性粉末を所定時間に亘つて所定温度に保つ第 3工程を 備えている
ことを特徴とする撥水性粉末の乾燥方法。
[3] 請求項 2において、
搬送用トレイ (70)に上記湿り粉末 (80)を載せ、該湿り粉末 (80)が載せられた搬送 用トレイ (70)を一つの経路に沿って移動させることによって、上記第 1工程を行うため の空間 (41)、上記第 2工程を行うための空間 (42)、上記第 3工程を行うための空間（ 43)の順に上記搬送用トレイ (70)を通過させる
ことを特徴とする撥水性粉末の乾燥方法。
[4] 請求項 2又は 3において、
上記第 2工程では、換気が行われる収容空間（42)内に湿り粉末 (80)を収容して該 収容空間（42)内で温風を流通させる一方、
上記第 3工程では、換気が行われない収容空間 (43)内に撥水性粉末を収容して 該収容空間 (43)内の気温を所定値に保つ
ことを特徴とする撥水性粉末の乾燥方法。
[5] 請求項 1又は 2において、
上記第 1工程では、収容空間 (41)内に収容した湿り粉末 (80)にマイクロ波を照射 すると共に、該収容空間 (41)の換気を行う
ことを特徴とする撥水性粉末の乾燥方法。
[6] 請求項 1又は 2において、
上記第 1工程の直前に上記湿り粉末 (80)を予め加熱する予熱工程を備えている ことを特徴とする撥水性粉末の乾燥方法。
[7] 請求項 1又は 2において、
上記撥水性粉末がポリテトラフルォロエチレン粉末である
ことを特徴とする撥水性粉末の乾燥方法。
[8] 請求項 2において、
上記第 3工程では、上記撥水性粉末に含まれる不純物を蒸発させるために、該撥 水性粉末の温度を上記不純物の沸点よりも高温に保つ
ことを特徴とする撥水性粉末の乾燥方法。
[9] 撥水性粉末の製造過程にお!、て撥水性粉末と水の混合物として得られる半製品（ 80)に処理を施して最終製品としての撥水性粉末を製造する方法であって、 上記半製品（80)にマイクロ波を照射することによって該半製品（80)に含まれる水を 蒸発させる第 1工程と、
上記第 1工程を経た半製品（80)を温風で加熱することによって該半製品（80)に残 存する水を蒸発させる第 2工程とを備えて 、る
ことを特徴とする撥水性粉末の製造方法。
[10] 請求項 9において、
上記第 2工程を経た半製品（80)を所定時間に亘つて所定温度に保つことによって 最終製品としての撥水性粉末を得る第 3工程を備えている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造方法。
[11] 請求項 10において、
搬送用トレイ (70)に上記半製品 (80)を載せ、該半製品 (80)が載せられた搬送用ト レイ（70)を一つの経路に沿って移動させることによって、上記第 1工程を行うための 空間（41)、上記第 2工程を行うための空間（42)、上記第 3工程を行うための空間（43 )の順に上記搬送用トレイ (70)を通過させる
ことを特徴とする撥水性粉末の製造方法。
[12] 請求項 10又は 11において、
上記第 2工程では、換気が行われる収容空間 (42)内に半製品（80)を収容して該 収容空間（42)内で温風を流通させる一方、 上記第 3工程では、換気が行われない収容空間 (43)内に半製品（80)を収容して 該収容空間 (43)内の気温を所定値に保つ
ことを特徴とする撥水性粉末の製造方法。
[13] 請求項 9又は 10において、
上記第 1工程では、収容空間 (41)内に収容した半製品（80)にマイクロ波を照射す ると共に、該収容空間 (41)の換気を行う
ことを特徴とする撥水性粉末の製造方法。
[14] 請求項 9又は 10において、
上記第 1工程の直前に上記半製品（80)を予め加熱する予熱工程を備えている ことを特徴とする撥水性粉末の製造方法。
[15] 請求項 9又は 10において、
上記撥水性粉末がポリテトラフルォロエチレン粉末である
ことを特徴とする撥水性粉末の製造方法。
[16] 請求項 10において、
上記第 3工程では、上記半製品（80)に含まれる不純物を蒸発させるために、該半 製品（80)の温度を上記不純物の沸点よりも高温に保つ
ことを特徴とする撥水性粉末の製造方法。
[17] 撥水性粉末の製造過程にお!ヽて撥水性粉末と水の混合物として得られる半製品（ 80)に処理を施して最終製品としての撥水性粉末を製造する装置であって、 上記半製品 (80)を収容するための第 1空間 (41)を形成し、該第 1空間 (41)内の上 記半製品（80)にマイクロ波を照射することによって該半製品（80)に含まれる水を蒸 発させる第 1処理部（16)と、
上記第 1処理部（16)を通過した半製品 (80)を収容するための第 2空間 (42)を形成 し、該第 2空間（42)内の半製品（80)を温風で加熱することによって該半製品（80)に 残存する水を蒸発させる第 2処理部（17)とを備えている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
[18] 請求項 17において、
上記第 2処理部（17)を通過した半製品 (80)を収容するための第 3空間 (43)を形成 し、該第 3空間 (43)内の半製品 (80)を所定時間に亘つて所定温度に保つことによつ て最終製品としての撥水性粉末を得る第 3処理部（18)を備えて!/ヽる
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
[19] 請求項 18において、
上記半製品（80)を載せるための搬送用トレイ (70)と、
上記半製品（80)が載せられた搬送用トレイ (70)が第 1処理部（16)、第 2処理部（17 )、第 3処理部（18)の順に通過するように、該搬送用トレイ（70)を一つの経路に沿つ て搬送する搬送機構 (50)とを備えて!/ヽる
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
[20] 請求項 18又は 19において、
上記第 2処理部（17)は、上記第 2空間 (42)を換気しながら該第 2空間 (42)内で温 風を流通させるように構成され、
上記第 3処理部（18)は、上記第 3空間 (43)を換気せずに該第 3空間 (43)内の気温 を所定値に保つように構成されて 、る
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
[21] 請求項 17又は 18において、
上記第 1処理部（16)は、上記第 1空間 (41)を換気するように構成されている ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
[22] 請求項 17又は 18において、
上記第 1処理部（16)へ送られる直前の半製品（80)を収容するための予熱空間 (46 )を形成し、該予熱空間 (46)内の上記半製品 (80)を加熱する予熱部（19)を備えて いる
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
[23] 請求項 17又は 18において、
上記撥水性粉末がポリテトラフルォロエチレン粉末である
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
[24] 請求項 18において、
上記第 3処理部（18)は、上記半製品（80)に含まれる不純物を蒸発させるために、 該半製品（80)の温度を上記不純物の沸点よりも高温に保つように構成されて!、る ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
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