JP2004209363A

JP2004209363A - Resin crushing method and crushing apparatus, pellet manufacturing method and manufacturing apparatus

Info

Publication number: JP2004209363A
Application number: JP2002380810A
Authority: JP
Inventors: Shingo Mukai; 新悟向井; Hiroshi Hibino; 浩日比野; Kunio Okazaki; 邦生岡崎; Shoji Sekihara; 章司関原; Nobuyoshi Ito; 延義伊東; Hisashi Usui; 久之碓井; Yanataka Yoshioka; 梁孝吉岡
Original assignee: MATSUSHIMA KIKAI KENKYUSHO KK; Japan Oxygen Co Ltd; Nippon Sanso Corp; Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: MATSUSHIMA KIKAI KENKYUSHO KK; IHI Corp; Japan Oxygen Co Ltd; Taiyo Nippon Sanso Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2004-07-29

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pellet manufacturing device capable of pelletizing resin by mixing the resin to be crushed and dry ice so as to maintain high cooling effect when crushing the resin. SOLUTION: A pelletizer A comprises a nozzle part 1 to produce dry ice from liquefied carbon dioxide, a mixing unit 2 to mix the generated dry ice with powder and granular resin, and a squeezing device 3 to squeeze the mixture to manufacture pellets consisting of dry ice and the resin. COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂の粉砕方法及び粉砕装置、ペレットの製造方法及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
微粉末化した合成樹脂（微粉末樹脂）は例えば粉体塗料に用いられるが、この微粉末樹脂は樹脂を粉砕装置で粉砕することにより製造される。粉砕装置では、粉砕することにより発生する熱により樹脂が軟化あるいは溶融して微粉末処理し難くなるため、樹脂を冷却しつつ粉砕処理が行われる。冷却方法としては、粉砕装置のケーシングを冷却する方法、粉砕装置の刃を空冷する方法、粉砕装置に樹脂とともにドライアイスを投入して粉砕する方法等がある。以下に示す特許文献には、樹脂の粉砕方法及びドライアイスの製造方法に関する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平６−６９８８４号公報
【特許文献２】
特開平７−３１３８９６号公報
【特許文献３】
特開昭６２−２５９８１０号公報
【特許文献４】
特開平４−２５５７２５号公報
【特許文献５】
特開２０００−１７６８３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には以下に述べる問題が生じる。
例えば、特許文献１に開示される技術のように、ペレット化したドライアイスに水分を含ませる構成では、水分（液相）は相変化してドライアイス表面に氷状態（固相）で保持されるが、侵入熱により液相に戻り、戻った液相はドライアイスの冷熱により再凍結してドライアイスどうしが結合及び装置内部に固着してしまい、装置が運転不能になることがある。特許文献２に開示される技術のように、スノー状（雪状）ドライアイスを用いて粉砕熱を冷却する場合、スノー状ドライアイスは昇華時間が短いため、十分な冷却効果が得られず、良好に微粉砕できないという問題が生じる。また、被粉砕物質とスノー状ドライアイスとを個別に粉砕装置に導入して混合すると比重の違いにより不均一な混合となる。更に、本従来技術では粉砕装置に噴射した液体二酸化炭素（液化炭酸ガス）の流れが考慮されていない。特許文献３に開示される技術のように、液化炭酸ガスを冷却用液体として用いる構成では、液化炭酸ガスの圧力は常温で６ＭＰａ程度、−２０℃で２ＭＰａ程度であり、粉砕装置に圧力容器を設けなければならず、設備が高コスト化するという問題が生じる。特許文献４に開示される技術のように、架橋ポリエチレンを更に架橋するかあるいは崩壊させ、ドライアイスを混合して粉砕すると、ポリマーとドライアイスとの混合が不均一となるばかりか、比重の違いによりドライアイスとポリマーとが分離するという問題が生じる。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、樹脂を粉砕する際、高い冷却効果を維持しながら作業性良く粉砕できる樹脂の粉砕方法及び粉砕装置を提供することを目的とする。また、樹脂を粉砕する際、高い冷却効果が維持できるように樹脂をペレット化できるペレットの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の樹脂の粉砕方法は、ドライアイスと粉粒状樹脂とを混合する混合工程と、前記混合工程で混合した混合物を圧搾処理し、前記ドライアイスと前記樹脂との混合物からなるペレットを製造する圧搾工程と、前記ペレットを粉砕することで前記樹脂を粉砕する粉砕工程とを有することを特徴とする。本発明の樹脂の粉砕装置は、液化炭酸ガスからドライアイスを生成する生成装置と、前記生成装置で生成された前記ドライアイスと粉粒状樹脂とを混合する混合装置と、前記混合装置で混合した混合物を圧搾処理し、前記ドライアイスと前記樹脂との混合物からなるペレットを製造する圧搾装置と、前記圧搾装置で製造されたペレットを粉砕する粉砕部とを備えることを特徴とする。
本発明のペレットの製造方法は、ドライアイスと粉粒状樹脂とを混合する混合工程と、前記混合工程で混合した混合物を圧搾処理し、前記ドライアイスと前記樹脂との混合物からなるペレットを製造する圧搾工程とを有することを特徴とする。本発明のペレットの製造装置は、液化炭酸ガスからドライアイスを生成する生成装置と、前記生成装置で生成された前記ドライアイスと粉粒状樹脂とを混合する混合装置と、前記混合装置で混合した混合物を圧搾処理し、前記ドライアイスと前記樹脂との混合物からなるペレットを製造する圧搾装置とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、ドライアイスと低温脆化性物質の１つである樹脂とを一体で固めてペレット化することにより、樹脂とともに固められた高密度なドライアイスはスノー状のドライアイスに比べて昇華し難くなるため、高い冷却効果を長時間維持できる。また、樹脂とドライアイスとをペレット化することで搬送しやすくなるため、作業性が向上される。更に、ペレット化してから粉砕装置に投入するため、従来のように比重の違いにより分離せず、ドライアイスと樹脂とは略均一に混合された状態で粉砕される。したがって、満遍なく冷却効果を得ることができ、良好な品質の微粉末樹脂を製造できる。
【０００８】
本発明のペレットの製造方法において、前記混合工程は、液化炭酸ガスからドライアイスを生成する生成部に前記粉粒状の所定物質を供給する工程を有することを特徴とする。これによれば、液相から固相に相変化する二酸化炭素に対して所定物質である樹脂を投入する構成であるので、ドライアイスと樹脂とを略均一に混合でき、均一な組成のペレットを製造できる。
【０００９】
本発明のペレットの製造装置において、前記混合装置は容器を有し、前記生成装置は前記液化炭酸ガスを断熱膨張させ前記容器内にドライアイスを噴射するノズル部を有し、前記容器内において前記粉粒状樹脂の供給孔が前記ノズル部の噴射孔よりも上部に配置されていることを特徴とする。これによれば、断熱膨張することにより液相から固相に相変化する二酸化炭素に対して所定物質である樹脂を投入する構成であるので、ドライアイスと樹脂とを略均一に混合でき、均一な組成のペレットを製造できる。また、ノズル部の噴射口に対して上部位置より粉粒状の樹脂を供給することにより、好ましくは樹脂の供給方向とドライアイスの供給方向とがほぼ９０°の関係となるように供給することにより樹脂の飛散を抑制できる。
【００１０】
本発明のペレットの製造装置において、前記混合装置内の二酸化炭素のガス成分を排気する排気装置と、前記粉粒状の所定物質を貯蔵する所定物質貯蔵装置と前記混合装置とを接続する流路の途中に設けられ、前記排気装置からのガス成分が供給される熱交換器とを備えることを特徴とする。これによれば、混合装置に供給される樹脂は熱交換器で予め冷却されてから混合装置に供給されるので、流路の搬送途中においても樹脂の溶融といった不都合の発生を抑えることができ、良好な冷却効果を得ることができる。また、樹脂が有する熱量によってドライアイスの昇華を軽減できるのでドライアイスの生成効率が向上する。また、熱交換器には混合装置における余剰な冷却ガス成分が供給される構成であるのでエネルギー効率が良い。
【００１１】
本発明のペレットの製造装置において、前記液化炭酸ガスを貯蔵する液化炭酸ガス貯蔵装置と前記生成装置とを接続する流路の途中に気液分離器を備えることを特徴とする。すなわち、液化炭酸ガスの流路移動中に気化ガスが発生し、この気化ガスにより混合装置に対して液化炭酸ガスが断続的に供給され、ドライアイスと樹脂とが不均一に混合されるといった不都合が生じる場合がある。そこで、流路の途中に気液分離器を設けて気化ガスを流路から排出することにより、液化炭酸ガスは混合装置に連続的に供給されるので、ドライアイスと樹脂とを略均一に混合できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のペレットの製造装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明のペレットの製造装置の一実施形態を示す概略構成図である。
図１において、ペレットの製造装置（ペレタイザー）Ａは、液化炭酸ガスからドライアイスを生成するノズル部（生成装置）１と、生成されたドライアイスと粉粒状の樹脂（所定物質）とを混合する混合部（混合装置）２と、混合した混合物を圧搾処理し、この混合物からなるペレットを製造する圧搾装置３とを備えている。混合部２は容器４内に設定されている。容器４内は略密閉された空間である。そして、ノズル部１は容器４内、すなわち混合部２に配置されており、混合部２に対してドライアイス又は液化炭酸ガスを噴出する噴射孔を備えている。
【００１３】
ノズル部１に供給されるべき液化炭酸ガスは液化炭酸ガス貯蔵装置５に貯蔵されている。貯蔵装置５内は、温度が例えば−２０℃、圧力が例えば２．０ＭＰａに設定されている。貯蔵装置５とノズル部１とは流路６により接続されている。流路６の途中には流量制御弁１５が設けられており、流量制御弁１５により混合部２に対して供給される液化炭酸ガス（ドライアイス）の単位時間あたりの量を設定することができる。また、ノズル部１の噴出孔口径を増減させることにより単位時間当たりの量を増減できる。
【００１４】
容器４内（混合部２）において、ノズル部１の噴射孔の上部位置には、この混合部２に対して粉粒状の樹脂を供給する供給部（供給装置）７が設けられている。混合部２に供給されるべき粉粒状の樹脂は樹脂貯蔵装置（所定物質貯蔵装置）８に貯蔵されている。貯蔵装置８と供給部７とは流路９により接続されている。本実施形態において、粉粒状の樹脂は粉体ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）である。この粉体ＰＥＴの粒径は約０．２ｍｍである。流路９の途中には、貯蔵装置８から供給部７を介して混合部２に対して供給される樹脂を予め冷却するための熱交換器２４が設けられている。
【００１５】
また、流路９の途中にはエジェクタ（搬送装置）１０が設けられている。エジェクタ１０は流路１１を介して炭酸ガス供給部１２に接続している。すなわち、貯蔵装置８の樹脂は、駆動流体を炭酸ガスとするエジェクタ１０により気流搬送されて供給部７に供給される。なお、炭酸ガス供給部１２は、圧力が例えば０．９ＭＰａ程度に設定されている。また、駆動流体としては、炭酸ガスの他に、空気、窒素ガス、あるいはこれらの混合ガスを用いてもよい。流路１１の途中には減圧弁１３及び流量計１４が設けられている。減圧弁１３によりエジェクタ１０に対する駆動流体（炭酸ガス）の流速（単位時間あたりの流量）が設定され、流量計１４により流量がモニタされる。流量計１４の計測結果に基づいて減圧弁１３が駆動流体の単位時間あたりの流量を設定することにより、混合部２に対して供給される樹脂の単位時間あたりの量が設定される。また、粉粒体の供給方法として定量供給装置等を用いてもよい。
【００１６】
図２は容器４内におけるノズル部１近傍を示す模式図である。容器４は略円筒状に形成されている。図２に示すように、樹脂の供給部７はノズル部１の噴射孔より上部位置に設けられている。ノズル部１は流路６より供給された液化炭酸ガスを断熱膨張によりドライアイスを生成させ、容器４内に噴射する。ここで、容器４内はほぼ大気圧に設定されている。ノズル部１の噴射孔は水平方向に設定されており、容器４の内壁面に対し接線方向にドライアイスを噴射する。噴射されたドライアイスは、円筒状の容器４の内壁面に沿って螺旋を描きながら下降する。一方、樹脂の供給部７の噴射孔は、ノズル部１の噴射孔より高い位置において下向きに設定されており、容器４の内部で略垂直方向に樹脂を噴射する。噴射された樹脂は容器４の内壁面に沿って下向きに移動する。つまり、ノズル部１の噴射方向と供給部７の噴射方向とがほぼ９０°の関係になるように設定されている。そして、ドライアイスの螺旋状の移動方向に対して交わる方向に樹脂が移動することにより、ドライアイスと樹脂とが混合される。このような噴射孔の配置にすることにより、ドライアイスに対して比重の小さい粉体の樹脂が容器４内で巻き上がったり飛散したりせず、ドライアイスと樹脂とが良好に混合される。なお、ここでは、ノズル部１及び供給部７はそれぞれ１つずつ設けられている構成であるが、２つ以上の複数であっても構わない。また、噴射孔の位置及び向きもこれに限定されるものではない。例えば、ノズル部１の噴射孔を僅かに下向きに設定してもよい。
【００１７】
ここで、混合部２に対して供給される樹脂に対するドライアイスの重量比は、１倍〜１０倍程度に設定されていることが好ましい。樹脂に対するドライアイスの重量比が１倍未満であると樹脂に対する冷却効果が不十分となり、１０倍以上になるとドライアイスのコストがかさむ。
【００１８】
図１に戻って、容器４内には、混合部２で混合されたドライアイスと樹脂とを同時に圧搾成形する円柱状部材である圧搾体３Ａと、圧搾成形された成形体を略円柱状に圧搾成形する成形孔を有するダイス３Ｂとを有している。ダイス３Ｂは容器４の側面下部に設けられている。そして、圧搾体３Ａとダイス３Ｂとにより圧搾装置３が構成される。圧搾体３Ａは、モータ１６の駆動により軸線Ｌまわりに回転する支持体１７の上端に設けられた鍔部１８に連結している。図３は鍔部１８を上方から見た図である。図３に示すように、圧搾体３Ａは、鍔部１８の円周方向にほぼ等間隔で複数（本実施形態では２つ）設けられている。鍔部１８は円板状部材であり、支持体１７とともに軸線Ｌまわりに回転する。鍔部１８の回転により圧搾体３Ａのそれぞれは軸線Ｌに対して公転する。また、圧搾体３Ａのそれぞれは、ダイス３Ｂの円筒内面との接触摩擦により摩擦回転する。そして、粉粒状樹脂とスノー状ドライアイスとは圧搾体３Ａとダイス３Ｂとの隙間に入り圧搾体３Ａによりダイス３Ｂから押し出されて固形ペレットとなる。ここで、鍔部１８は図３中、反時計まわりに回転し、圧搾体３Ａのそれぞれは時計まわりに回転するように設定されている。
【００１９】
図１に戻って、混合部２で混合されたドライアイスと樹脂との混合物は、軸線Ｌに対して公転しつつ回転する圧搾体３Ａとダイス３Ｂの内壁面との間で圧搾処理され、ダイス３Ｂの成形孔から容器４外部に連続的に押し出され、略円柱状に成形されたペレットとなる。なお、ダイス３Ｂの成形孔の径は適宜変更可能であり、本実施形態では直径３ｍｍである。なお、直径は１０ｍｍ以下であればよく、好ましくは直径５ｍｍ以下が好ましい。また、成形孔の形状は、本実施形態では円形であるが、円形に限らず四角形など任意の多角形でもよい。また、粉粒状の樹脂の粒径はダイス３Ｂの成形孔の径に応じて最適に設定されていることが好ましく、成形孔の直径が例えば３ｍｍである場合には、粉粒状の樹脂の粒径としては１．５ｍｍ以下が好ましく、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍが更に好ましい。
【００２０】
ダイス３Ｂの外部には、ダイス３Ｂの成形孔から押し出されたペレットを切断するカッタ１９が設けられている。カッタ１９はターンテーブル２０に接続されており、ターンテーブル２０の回転によりダイス３Ｂの周囲を回転する。そして、ダイス３Ｂの周囲を回転するカッタ１９はダイス３Ｂから押し出されたペレットを所定の長さに切断する。ここで、ダイス３Ｂの成形孔から連続的に押し出されるペレットはターンテーブル２０により回転するカッタ１９で切断される構成であるので、ターンテーブル２０の単位時間あたりの回転量（回転速度）を制御することにより、切断されるペレットの長さを調整できる。なお、支持体１７の回転速度を制御することによっても、ペレットの長さを調整できる。本実施形態では、ダイス３Ｂの成形孔の直径が３ｍｍであり、製造されるペレットは直径３ｍｍ、長さ５ｍｍ程度の略円柱状ペレットである。なお、ペレットの寸法としては、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍまで調整可能である。
【００２１】
カッタ１９により所定の長さに切断されたペレットはターンテーブル２０上に連続的に蓄えられる。ターンテーブル２０上に蓄えられたペレットは、ターンテーブル２０が回転することで、導出板２１に案内されつつ放出部２２よりペレタイザーＡ外部に放出される。
【００２２】
液化炭酸ガス貯蔵装置５とノズル部１とを接続する流路６の途中には、気液分離器２３が設けられている。流路６中を液化炭酸ガスが流れると、侵入熱により気化ガス（炭酸ガス）が発生するが、気液分離器２３はこの気化ガスと液化炭酸ガスとを分離する。分離された液化炭酸ガス（液相）は流路６を通ってノズル部１に供給され、気化ガス（気相）は外部に排出される。流路６中に気化ガスが存在すると、液化炭酸ガスはノズル部１から混合部２に噴射される際、断続的に噴射されるおそれがある。この場合、混合部２においてドライアイスと樹脂とが均一に混合されない場合があるが、気液分離器２３で流路６より気化ガスを排出することにより、液化炭酸ガスは混合部２に連続的に供給されるので、ドライアイスと樹脂とは略均一に混合される。なお、ここでは気化ガスは外部に排出される構成であるが、この気化ガスは温度が十分に低いため熱交換器２４に供給されてもよい。
【００２３】
容器４には、容器４内（混合部２）のガス成分である炭酸ガスを排気する排気部（排気装置）２５が設けられている。ここで、排気される炭酸ガスの温度は十分に低い。すなわち、ノズル部１から混合部２に供給した液化炭酸ガスのうち例えば４０％程度がドライアイスとなり、残りの６０％程度が気化して低温の炭酸ガスとなるため、排気部２５からは低温の炭酸ガスが排出される。排気部２５は流路２６を介して熱交換器２４に接続している。混合部２から排出された低温の炭酸ガスは流路２６を介して熱交換器２４に供給される。したがって、熱交換器２４は、混合部２の炭酸ガスを冷熱源として、貯蔵装置８から流路９及び供給部７を介して混合部２に供給される樹脂を予め冷却する。こうすることにより、混合部２でドライアイスに変換されなかった液化炭酸ガスの一部（すなわち低温の炭酸ガス）を、混合部２に供給される樹脂の予冷処理に有効活用できる。
【００２４】
排気部２５と熱交換器２４との間にはフィルタ２７が設けられている。このフィルタ２７は、炭酸ガスとともに排気部２５から排出される混合部２内の粉粒状の樹脂を捕獲するものであって、これにより、樹脂が混合部２外に排出されることによる流路の目詰まりが防止される。なお、フィルタ２７としてはバグフィルタを用いることができる。また、フィルタ２７の設置位置は流路２６の途中でもよいし、排気部２５でもよい。更に、流路２６や排気部２５の目詰まりを防止するために、この流路又は排気部を打撃して目詰まりを防ぐ打撃装置を設けてもよい。
【００２５】
熱交換器２４を通過した混合部２からの炭酸ガスは、流路２８を介して第２熱交換器２９に供給されるようになっている。ここで、流路２８の途中にはコンプレッサ３０及び減圧弁３１が設けられており、これらにより炭酸ガスは圧力調整された状態で第２熱交換器２９に供給される。本実施形態では、熱交換器２４からの炭酸ガスは、コンプレッサ３０及び減圧弁３１により例えば２ＭＰａ程度に昇圧されて第２熱交換器２９に供給される。第２熱交換器２９には冷却ユニット３２が接続されており、第２熱交換器２９は冷却ユニット３２より冷媒を供給される。そして、熱交換器２４から供給された炭酸ガスは第２熱交換器２９において熱交換（冷却）され、液化炭酸ガスに変換される。第２熱交換器２９で生成された液化炭酸ガスは、流路６において液化炭酸ガス貯蔵装置５からの液化炭酸ガスと合流し、混合部２に供給される液化炭酸ガスとして再利用される。
【００２６】
上述したペレットの製造装置Ａによりペレットを製造する方法について説明する。液化炭酸ガス貯蔵装置５から流路６を介してノズル部１に液化炭酸ガスが供給される。流路６を流れる液化炭酸ガスは気液分離器２３により気液分離され、気相は系外へ排気あるいは熱交換器２４に供給され、液相はノズル部１に供給される。ノズル部１では、液化天然ガスが断熱膨張されてスノー状ドライアイスとして混合部２に噴射される。噴射されたスノー状ドライアイスは容器４の内壁面に沿って螺旋状に下降する。これと同時に、粉粒状の樹脂が樹脂貯蔵装置８から流路９をを通って供給部７に対してエジェクタ１０により気流搬送される。流路９を移動する樹脂は熱交換器２４により予冷処理される。供給部７から噴射された樹脂は容器４の内壁面に沿って鉛直下向きに移動する。そして、混合部２においてスノー状ドライアイスと樹脂とが均一に混合する。スノー状ドライアイスと樹脂との混合物は、圧搾体３Ａとダイス３Ｂとの間で圧搾処理され、ダイス３Ｂの成形孔から外部に連続的に押し出されてペレットとなる。押し出されたペレットは、カッタ１９により所定の長さに切断され、円柱形状のペレットとしてターンテーブル２０上に蓄えられた後、放出部２２を介してペレタイザーＡ外部に放出される。
【００２７】
図４は、上記ペレタイザーＡ及び樹脂の粉砕部（粉砕装置）Ｂを含むシステムＳＹＳ全体を示す概略構成図である。図４に示すように、粉砕処理システムＳＹＳは、上記ペレタイザーＡと、粉砕部Ｂとを備えている。ペレタイザーＡの放出部２２から放出されたペレットは、ロータリーバルブ４０及びロータリーコンベア４１を介して、竪型ローラミル４２のターンテーブル４３上に供給される。なお、ターンテーブル４３は駆動装置４６により軸線ＬＬまわりに回転する。供給されたペレットは、粉砕部Ｂの粉砕ローラ４４とターンテーブル４３との間で押しつぶされて粉砕される。ここで、粉砕ローラ４４はローラ圧下装置４５によりターンテーブル４３に対して所定の力で押圧されている。ドライアイスと一体で固化されている樹脂は、ドライアイスにより冷却されつつ粉砕されるため、軟化あるいは溶融したりせずに粉砕される。そして、粒径が例えば２０μｍ程度まで粉砕された樹脂はドライアイスと分離され、ホッパ４７に供給され、製品としての微粉末樹脂として取り出される。なお、ホッパ４７には排風機４８が接続されている。
【００２８】
以上説明したように、ドライアイスと樹脂とを一体で固めてペレット化したことにより、樹脂とともに固められた高密度なドライアイスはスノー状ドライアイスと比較して昇華し難くなるため、高い冷却効果を長時間維持できる。また、樹脂とドライアイスとをペレット化することで搬送しやすくなるため、作業性が向上される。更に、ペレット化してから粉砕部Ｂに投入するため、従来のように比重の違いにより分離せず、ドライアイスと樹脂とは均一に混合された状態で粉砕される。したがって、満遍なく冷却効果を得ることができ、良好な品質の微粉末樹脂を製造できる。そして、従来では機械式粉砕処理で微粉を製造することが困難であった低融点の熱可塑性樹脂などを常温にて粗粉砕し、ドライアイスとの混合ペレットとすることにより、粉砕コストの低い機械式での微粉砕が可能となる。
【００２９】
以下、試験例について述べる。表１に、本発明のペレタイザーＡの製造能力確認試験結果を示す。試験は、ペレタイザーＡでドライアイスのみのペレットを製造し、このときの１時間あたりのドライアイスペレットの製造量を確認した。
【００３０】
【表１】

【００３１】
表１に示すように、本発明のペレタイザーＡの製造量は、１時間あたり約４０ｋｇであることが確認できた。
【００３２】
表２に、ペレタイザーＡによるドライアイスと粉体ＰＥＴ（粒径０．２ｍｍ）との混合ペレットの製造試験結果を示す。本試験では、略円柱形状（直径３ｍｍ、長さ約５ｍｍ）のペレットを製造した。
【００３３】
【表２】

【００３４】
これにより、ドライアイスと樹脂との種々の混合比でペレットが製造可能であるが確認できた。また、粉体ＰＥＴを気流搬送するための駆動流体流量を１時間あたり１６．７ｍ^３以上とすると、ペレット内に混合できる粉体ＰＥＴが顕著に増加する傾向を示す。
【００３５】
表３に、粉体ＰＥＴ供給量に対するペレット内に含まれる粉体ＰＥＴ量の関係を示す。
【００３６】
【表３】

【００３７】
表３より、粉体ＰＥＴ流量が増加するほどドライアイスとの混合が促進され、すなわち、ロスが少なくなる傾向となることが分かる。このときの液化炭酸ガス流量は１時間あたり１００ｋｇであり、このときのドライアイスの生成量は１時間あたり４０ｋｇである。残りの液化炭酸ガスは気化して炭酸ガスとなり、その流量は１時間あたり３０ｍ^３である。
【００３８】
【発明の効果】
ドライアイスと樹脂とを一体で固めてペレット化したことにより、高い冷却効果を長時間維持でき、ドライアイスと樹脂とを均一に混合した状態で粉砕できる。したがって、良好な品質の微粉末樹脂を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のペレットの製造装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】混合部にドライアイス及び樹脂が供給される様子を説明するための模式図である。
【図３】圧搾装置を説明するための模式図である。
【図４】樹脂の粉砕処理システムの一実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１…ノズル部（生成装置）、２…混合部（混合装置）、３…圧搾装置、
４…容器、５…液化炭酸ガス貯蔵装置、６…流路、７…供給部（供給装置）、
８…貯蔵装置、２３…気液分離器、２４…熱交換器、
２５…排気部（排気装置）、２６…流路、
Ａ…ペレットの製造装置（ペレタイザー）、Ｂ…粉砕部（粉砕装置）、
ＳＹＳ…粉砕処理システム[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for pulverizing a resin, a method and an apparatus for producing a pellet.
[0002]
[Prior art]
The finely powdered synthetic resin (finely powdered resin) is used, for example, in a powder coating, and this finely powdered resin is produced by crushing the resin with a crusher. In the pulverizing device, the heat generated by the pulverization softens or melts the resin and makes it difficult to perform the fine powder processing. Therefore, the pulverization processing is performed while cooling the resin. Examples of the cooling method include a method of cooling the casing of the crusher, a method of air-cooling the blade of the crusher, and a method of pulverizing by adding dry ice together with resin to the crusher. The following patent documents disclose techniques relating to a method of pulverizing a resin and a method of producing dry ice.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 6-69888 [Patent Document 2]
JP-A-7-313896 [Patent Document 3]
JP-A-62-259810 [Patent Document 4]
JP-A-4-255725 [Patent Document 5]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-176837
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described prior art has the following problems.
For example, in a configuration in which moisture is contained in pelletized dry ice as in the technology disclosed in Patent Literature 1, the moisture (liquid phase) changes phase and is held on the dry ice surface in an ice state (solid phase). However, the liquid phase returns to the liquid phase due to the penetrating heat, and the returned liquid phase is re-frozen due to the cold heat of the dry ice, and the dry ice is bonded to each other and adheres to the inside of the apparatus, so that the apparatus may become inoperable. When the heat of crushing is cooled using snow-like (snow-like) dry ice as in the technology disclosed in Patent Document 2, the snow-like dry ice has a short sublimation time, so that a sufficient cooling effect cannot be obtained. There is a problem that it cannot be finely pulverized. Further, when the substance to be ground and the snow-like dry ice are individually introduced into a grinding apparatus and mixed, the mixture becomes uneven due to a difference in specific gravity. Furthermore, in this prior art, the flow of liquid carbon dioxide (liquefied carbon dioxide) injected into the crusher is not considered. In the configuration using liquefied carbon dioxide gas as a cooling liquid as in the technology disclosed in Patent Document 3, the pressure of liquefied carbon dioxide gas is about 6 MPa at room temperature and about 2 MPa at -20 ° C. Therefore, there is a problem that the cost of the equipment is increased. When the crosslinked polyethylene is further crosslinked or broken down and mixed with dry ice as in the technology disclosed in Patent Document 4, the mixture of dry ice and the polymer becomes not only uneven, but also the difference in specific gravity is caused. This causes a problem that dry ice and polymer are separated.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a resin pulverization method and a pulverization device that can pulverize a resin with good workability while maintaining a high cooling effect when pulverizing the resin. . Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for producing pellets that can pelletize a resin so that a high cooling effect can be maintained when the resin is crushed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the method of pulverizing the resin of the present invention is a mixing step of mixing dry ice and a granular resin, and pressing the mixture mixed in the mixing step, the dry ice and the resin And a pulverizing step of pulverizing the pellets to pulverize the resin. The resin pulverization device of the present invention is a device for generating dry ice from liquefied carbon dioxide gas, a mixing device for mixing the dry ice generated by the generation device and the granular resin, and a mixing device. It is characterized by comprising a squeezing device for squeezing the mixture to produce pellets comprising a mixture of the dry ice and the resin, and a crushing unit for crushing the pellets produced by the squeezing device.
The method for producing pellets of the present invention is a mixing step of mixing dry ice and a granular resin, and squeezing the mixture mixed in the mixing step to produce pellets composed of a mixture of the dry ice and the resin. And a pressing step. The apparatus for producing pellets of the present invention is a production apparatus for producing dry ice from liquefied carbon dioxide gas, a mixing apparatus for mixing the dry ice generated by the production apparatus and the particulate resin, and a mixing apparatus for mixing. A squeezing device for squeezing the mixture to produce pellets comprising a mixture of the dry ice and the resin.
[0007]
According to the present invention, dry ice and resin, which is one of the low-temperature embrittlement substances, are integrally solidified and pelletized, so that high-density dry ice solidified with the resin is smaller than snow-like dry ice. As a result, it is difficult to sublimate, so that a high cooling effect can be maintained for a long time. In addition, since the resin and the dry ice are easily transported by being pelletized, workability is improved. Furthermore, since the pellets are put into a pulverizer after being pelletized, the dry ice and the resin are pulverized in a state of being substantially uniformly mixed without being separated due to a difference in specific gravity as in the related art. Therefore, a cooling effect can be obtained uniformly and a fine powder resin of good quality can be manufactured.
[0008]
In the method for producing pellets according to the present invention, the mixing step includes a step of supplying the powdery or granular predetermined substance to a generation unit that generates dry ice from liquefied carbon dioxide gas. According to this, since the resin, which is a predetermined substance, is injected into carbon dioxide that changes from a liquid phase to a solid phase, dry ice and the resin can be mixed substantially uniformly, and pellets having a uniform composition can be obtained. Can be manufactured.
[0009]
In the apparatus for producing pellets of the present invention, the mixing device has a container, the generating device has a nozzle portion for adiabatically expanding the liquefied carbon dioxide gas and injecting dry ice into the container, and in the container, A supply hole for the powdery resin is arranged above the injection hole of the nozzle portion. According to this, the resin, which is a predetermined substance, is injected into carbon dioxide that changes phase from a liquid phase to a solid phase due to adiabatic expansion, so that dry ice and the resin can be substantially uniformly mixed and uniform. It is possible to produce pellets having various compositions. Further, by supplying powdery resin from the upper position to the injection port of the nozzle portion, preferably by supplying such that the supply direction of the resin and the supply direction of the dry ice have a substantially 90 ° relationship. Resin scattering can be suppressed.
[0010]
In the apparatus for producing pellets of the present invention, an exhaust device for exhausting a gas component of carbon dioxide in the mixing device, and a flow passage connecting the mixing device and a predetermined substance storage device for storing the powdery predetermined material. A heat exchanger provided on the way and supplied with a gas component from the exhaust device. According to this, since the resin supplied to the mixing device is supplied to the mixing device after being cooled in advance by the heat exchanger, it is possible to suppress the occurrence of inconvenience such as melting of the resin even during the conveyance of the flow path, A good cooling effect can be obtained. In addition, since the sublimation of dry ice can be reduced by the amount of heat of the resin, the generation efficiency of dry ice is improved. Further, since the heat exchanger is configured to be supplied with the surplus cooling gas component in the mixing device, energy efficiency is high.
[0011]
The pellet manufacturing apparatus of the present invention is characterized in that a gas-liquid separator is provided in the middle of a flow path connecting the liquefied carbon dioxide gas storage device for storing the liquefied carbon dioxide gas and the generator. That is, a vaporized gas is generated during the movement of the flow path of the liquefied carbon dioxide gas, and the liquefied carbon dioxide gas is intermittently supplied to the mixing device by the vaporized gas, so that the dry ice and the resin are mixed unevenly. May occur. Therefore, by providing a gas-liquid separator in the middle of the flow path and discharging the vaporized gas from the flow path, the liquefied carbon dioxide gas is continuously supplied to the mixing device, so that the dry ice and the resin are almost uniformly mixed. it can.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a pellet manufacturing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a pellet manufacturing apparatus of the present invention.
In FIG. 1, a pellet manufacturing apparatus (pelletizer) A mixes a nozzle unit (generation apparatus) 1 for generating dry ice from liquefied carbon dioxide gas, and the generated dry ice with a powdery resin (predetermined substance). A mixing unit (mixing device) 2 and a pressing device 3 for squeezing the mixed mixture to produce pellets of the mixture are provided. The mixing section 2 is set in the container 4. The inside of the container 4 is a substantially closed space. And the nozzle part 1 is arrange | positioned in the container 4, ie, the mixing part 2, and is provided with the injection hole which injects dry ice or liquefied carbon dioxide gas to the mixing part 2. FIG.
[0013]
The liquefied carbon dioxide gas to be supplied to the nozzle unit 1 is stored in the liquefied carbon dioxide gas storage device 5. In the storage device 5, the temperature is set to, for example, −20 ° C., and the pressure is set to, for example, 2.0 MPa. The storage device 5 and the nozzle unit 1 are connected by a flow path 6. A flow control valve 15 is provided in the middle of the flow path 6, and the flow control valve 15 can set the amount of liquefied carbon dioxide (dry ice) supplied to the mixing unit 2 per unit time. . Further, the amount per unit time can be increased or decreased by increasing or decreasing the diameter of the ejection hole of the nozzle portion 1.
[0014]
In the container 4 (mixing unit 2), a supply unit (supply device) 7 that supplies the resin in the form of powder to the mixing unit 2 is provided at a position above the injection hole of the nozzle unit 1. The powdery resin to be supplied to the mixing section 2 is stored in a resin storage device (predetermined substance storage device) 8. The storage device 8 and the supply unit 7 are connected by a flow path 9. In the present embodiment, the powdery resin is powdered PET (polyethylene terephthalate). The particle size of this powder PET is about 0.2 mm. A heat exchanger 24 for pre-cooling the resin supplied from the storage device 8 to the mixing section 2 via the supply section 7 is provided in the middle of the flow path 9.
[0015]
An ejector (transport device) 10 is provided in the middle of the flow path 9. The ejector 10 is connected to a carbon dioxide supply unit 12 via a flow path 11. That is, the resin of the storage device 8 is supplied to the supply unit 7 by airflow transport by the ejector 10 using carbon dioxide as the driving fluid. The pressure of the carbon dioxide gas supply unit 12 is set to, for example, about 0.9 MPa. As the driving fluid, air, nitrogen gas, or a mixed gas thereof may be used in addition to carbon dioxide gas. A pressure reducing valve 13 and a flow meter 14 are provided in the middle of the flow path 11. The flow rate (flow rate per unit time) of the driving fluid (carbon dioxide) to the ejector 10 is set by the pressure reducing valve 13, and the flow rate is monitored by the flow meter 14. When the pressure reducing valve 13 sets the flow rate of the driving fluid per unit time based on the measurement result of the flow meter 14, the amount of the resin supplied to the mixing unit 2 per unit time is set. In addition, a quantitative supply device or the like may be used as a method for supplying the granular material.
[0016]
FIG. 2 is a schematic diagram showing the vicinity of the nozzle unit 1 in the container 4. The container 4 is formed in a substantially cylindrical shape. As shown in FIG. 2, the resin supply unit 7 is provided at a position above the injection hole of the nozzle unit 1. The nozzle unit 1 generates dry ice by adiabatic expansion of the liquefied carbon dioxide gas supplied from the flow path 6 and injects it into the container 4. Here, the inside of the container 4 is set to approximately atmospheric pressure. The injection hole of the nozzle portion 1 is set in a horizontal direction, and injects dry ice tangentially to the inner wall surface of the container 4. The injected dry ice descends while drawing a spiral along the inner wall surface of the cylindrical container 4. On the other hand, the injection hole of the resin supply unit 7 is set downward at a position higher than the injection hole of the nozzle unit 1, and injects the resin in a substantially vertical direction inside the container 4. The injected resin moves downward along the inner wall surface of the container 4. That is, the ejection direction of the nozzle unit 1 and the ejection direction of the supply unit 7 are set to have a relationship of approximately 90 °. Then, the dry ice and the resin are mixed by the resin moving in a direction intersecting the spiral moving direction of the dry ice. With such an arrangement of the injection holes, the dry ice and the resin are satisfactorily mixed with each other without the powder resin having a specific gravity smaller than that of the dry ice rolling up or scattering in the container 4. Here, the nozzle unit 1 and the supply unit 7 are provided one by one, but two or more nozzle units 1 and the supply unit 7 may be provided. Further, the position and the direction of the injection hole are not limited to this. For example, the injection hole of the nozzle unit 1 may be set slightly downward.
[0017]
Here, the weight ratio of the dry ice to the resin supplied to the mixing section 2 is preferably set to about 1 to 10 times. If the weight ratio of dry ice to resin is less than 1 time, the cooling effect on resin will be insufficient, and if it is 10 times or more, the cost of dry ice will increase.
[0018]
Returning to FIG. 1, in the container 4, a pressed body 3 A, which is a columnar member for simultaneously pressing and molding the dry ice and the resin mixed in the mixing unit 2, and a pressed body formed into a substantially cylindrical shape. And a die 3B having a molding hole for compression molding. The die 3 B is provided at a lower part of the side surface of the container 4. And the pressing device 3 is comprised by the pressing body 3A and the dice 3B. The compressed body 3A is connected to a flange 18 provided at the upper end of a support 17 that rotates around the axis L by driving of the motor 16. FIG. 3 is a view of the flange 18 as viewed from above. As shown in FIG. 3, a plurality of (two in the present embodiment) compressed bodies 3 A are provided at substantially equal intervals in the circumferential direction of the flange portion 18. The flange 18 is a disc-shaped member, and rotates around the axis L together with the support 17. The rotation of the flange 18 causes each of the compressed bodies 3A to revolve with respect to the axis L. Further, each of the pressing bodies 3A rotates frictionally due to contact friction with the inner surface of the cylinder of the die 3B. Then, the granular resin and the snow-like dry ice enter the gap between the pressed body 3A and the die 3B and are extruded from the die 3B by the pressed body 3A to form solid pellets. Here, the flange portion 18 is set to rotate counterclockwise in FIG. 3, and each of the pressed bodies 3A is set to rotate clockwise.
[0019]
Returning to FIG. 1, the mixture of the dry ice and the resin mixed in the mixing unit 2 is pressed between the pressed body 3 A that rotates while revolving around the axis L and the inner wall surface of the die 3 B. The pellet is continuously extruded out of the container 4 through the molding hole of 3B, and is formed into a substantially cylindrical pellet. In addition, the diameter of the forming hole of the die 3B can be appropriately changed, and is 3 mm in the present embodiment. The diameter may be 10 mm or less, preferably 5 mm or less. Further, the shape of the forming hole is circular in the present embodiment, but is not limited to a circle and may be an arbitrary polygon such as a square. It is preferable that the particle size of the powdery resin is optimally set according to the diameter of the forming hole of the die 3B. When the diameter of the forming hole is, for example, 3 mm, the particle size of the powdery resin is Is preferably 1.5 mm or less, more preferably 0.01 mm to 0.5 mm.
[0020]
Outside the die 3B, a cutter 19 for cutting the pellet extruded from the molding hole of the die 3B is provided. The cutter 19 is connected to a turntable 20, and rotates around the die 3B by the rotation of the turntable 20. Then, the cutter 19 rotating around the die 3B cuts the pellet extruded from the die 3B into a predetermined length. Here, since the pellets continuously extruded from the forming holes of the die 3B are cut by the cutter 19 rotated by the turntable 20, the amount of rotation (rotation speed) of the turntable 20 per unit time is controlled. Thereby, the length of the pellet to be cut can be adjusted. The length of the pellet can also be adjusted by controlling the rotation speed of the support 17. In this embodiment, the diameter of the forming hole of the die 3B is 3 mm, and the pellet to be produced is a substantially cylindrical pellet having a diameter of about 3 mm and a length of about 5 mm. The dimensions of the pellets can be adjusted up to a diameter of 10 mm and a length of 50 mm.
[0021]
The pellets cut to a predetermined length by the cutter 19 are continuously stored on the turntable 20. The pellets stored on the turntable 20 are discharged to the outside of the pelletizer A from the discharge portion 22 while being guided by the lead-out plate 21 as the turntable 20 rotates.
[0022]
A gas-liquid separator 23 is provided in the middle of the flow path 6 connecting the liquefied carbon dioxide gas storage device 5 and the nozzle unit 1. When the liquefied carbon dioxide gas flows in the flow path 6, a vaporized gas (carbon dioxide gas) is generated due to the invading heat, and the gas-liquid separator 23 separates the vaporized gas and the liquefied carbon dioxide gas. The separated liquefied carbon dioxide gas (liquid phase) is supplied to the nozzle unit 1 through the flow path 6, and the vaporized gas (gas phase) is discharged to the outside. When the vaporized gas is present in the flow path 6, the liquefied carbon dioxide gas may be intermittently injected when the liquefied carbon dioxide gas is injected from the nozzle unit 1 to the mixing unit 2. In this case, the dry ice and the resin may not be uniformly mixed in the mixing unit 2. However, the gasified liquid is continuously discharged to the mixing unit 2 by discharging the gasified gas from the flow path 6 by the gas-liquid separator 23. , The dry ice and the resin are substantially uniformly mixed. Here, the vaporized gas is discharged to the outside, but the vaporized gas may be supplied to the heat exchanger 24 because the temperature is sufficiently low.
[0023]
The container 4 is provided with an exhaust unit (exhaust device) 25 for exhausting carbon dioxide as a gas component in the container 4 (mixing unit 2). Here, the temperature of the exhausted carbon dioxide gas is sufficiently low. That is, for example, about 40% of the liquefied carbon dioxide gas supplied from the nozzle section 1 to the mixing section 2 becomes dry ice, and the remaining about 60% vaporizes to become low-temperature carbon dioxide gas. Carbon dioxide gas is emitted. The exhaust part 25 is connected to the heat exchanger 24 via a flow path 26. The low-temperature carbon dioxide gas discharged from the mixing section 2 is supplied to the heat exchanger 24 via the flow path 26. Therefore, the heat exchanger 24 uses the carbon dioxide gas of the mixing unit 2 as a cold heat source to cool the resin supplied from the storage device 8 to the mixing unit 2 via the flow path 9 and the supply unit 7 in advance. By doing so, a part of the liquefied carbon dioxide gas (that is, low-temperature carbon dioxide gas) that has not been converted into dry ice in the mixing unit 2 can be effectively used for the pre-cooling treatment of the resin supplied to the mixing unit 2.
[0024]
A filter 27 is provided between the exhaust part 25 and the heat exchanger 24. The filter 27 captures the particulate resin in the mixing section 2 discharged from the exhaust section 25 together with the carbon dioxide gas. Clogging is prevented. Note that a bag filter can be used as the filter 27. The installation position of the filter 27 may be in the middle of the flow path 26 or the exhaust part 25. Furthermore, in order to prevent clogging of the flow path 26 and the exhaust part 25, a striking device that strikes the flow path or the exhaust part to prevent clogging may be provided.
[0025]
The carbon dioxide gas from the mixing section 2 that has passed through the heat exchanger 24 is supplied to the second heat exchanger 29 via the flow path 28. Here, a compressor 30 and a pressure reducing valve 31 are provided in the middle of the flow path 28, and the carbon dioxide gas is supplied to the second heat exchanger 29 in a state where the pressure is adjusted by these. In the present embodiment, the carbon dioxide gas from the heat exchanger 24 is boosted to, for example, about 2 MPa by the compressor 30 and the pressure reducing valve 31 and supplied to the second heat exchanger 29. The cooling unit 32 is connected to the second heat exchanger 29, and the second heat exchanger 29 is supplied with the refrigerant from the cooling unit 32. Then, the carbon dioxide gas supplied from the heat exchanger 24 undergoes heat exchange (cooling) in the second heat exchanger 29 and is converted into liquefied carbon dioxide gas. The liquefied carbon dioxide gas generated in the second heat exchanger 29 joins with the liquefied carbon dioxide gas from the liquefied carbon dioxide storage device 5 in the flow path 6 and is reused as the liquefied carbon dioxide gas supplied to the mixing unit 2.
[0026]
A method for manufacturing pellets by the above-described pellet manufacturing apparatus A will be described. The liquefied carbon dioxide gas is supplied from the liquefied carbon dioxide storage device 5 to the nozzle unit 1 via the flow path 6. The liquefied carbon dioxide gas flowing through the flow path 6 is gas-liquid separated by the gas-liquid separator 23, the gas phase is exhausted outside the system or supplied to the heat exchanger 24, and the liquid phase is supplied to the nozzle unit 1. In the nozzle unit 1, the liquefied natural gas is adiabatically expanded and injected into the mixing unit 2 as snow-like dry ice. The sprayed snow-like dry ice spirally descends along the inner wall surface of the container 4. At the same time, the resin in the form of powder is transported from the resin storage device 8 through the flow path 9 to the supply unit 7 by the ejector 10 by air flow. The resin moving in the flow path 9 is pre-cooled by the heat exchanger 24. The resin injected from the supply unit 7 moves vertically downward along the inner wall surface of the container 4. Then, the snow-like dry ice and the resin are uniformly mixed in the mixing section 2. The mixture of the snow-like dry ice and the resin is squeezed between the squeezed body 3A and the die 3B, and is continuously extruded from the molding holes of the die 3B to pellets. The extruded pellet is cut into a predetermined length by a cutter 19, stored as a cylindrical pellet on a turntable 20, and then discharged to the outside of the pelletizer A via a discharge unit 22.
[0027]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the entire system SYS including the pelletizer A and the resin crushing unit (crushing device) B. As shown in FIG. 4, the pulverization processing system SYS includes the above-described pelletizer A and a pulverization unit B. The pellets discharged from the discharge section 22 of the pelletizer A are supplied to a turntable 43 of a vertical roller mill 42 via a rotary valve 40 and a rotary conveyor 41. The turntable 43 is rotated around the axis LL by the driving device 46. The supplied pellets are crushed and crushed between the crush roller 44 of the crushing section B and the turntable 43. Here, the pulverizing roller 44 is pressed against the turntable 43 with a predetermined force by a roller pressing device 45. The resin solidified together with the dry ice is pulverized while being cooled by the dry ice, so that the resin is pulverized without being softened or melted. The resin having a particle size of, for example, about 20 μm is separated from dry ice, supplied to the hopper 47, and taken out as fine powder resin as a product. Note that an exhaust fan 48 is connected to the hopper 47.
[0028]
As described above, since the dry ice and the resin are integrally solidified and pelletized, the high-density dry ice solidified together with the resin is less likely to sublimate than the snow-like dry ice, and thus has a high cooling effect. Can be maintained for a long time. In addition, since the resin and the dry ice are easily transported by being pelletized, workability is improved. Furthermore, since the pellets are charged into the pulverizing section B after being pelletized, the dry ice and the resin are pulverized in a uniformly mixed state without being separated due to a difference in specific gravity as in the related art. Therefore, a cooling effect can be obtained uniformly and a fine powder resin of good quality can be manufactured. In addition, low-melting thermoplastic resins and the like, which were conventionally difficult to produce fine powder by mechanical pulverization, are coarsely pulverized at room temperature to form mixed pellets with dry ice, thereby reducing the cost of pulverization of machines. Pulverization by the formula becomes possible.
[0029]
Hereinafter, test examples will be described. Table 1 shows the results of a test for confirming the production capacity of the pelletizer A of the present invention. In the test, pellets made of only dry ice were produced with the pelletizer A, and the production amount of dry ice pellets per hour at this time was confirmed.
[0030]
[Table 1]

[0031]
As shown in Table 1, it was confirmed that the production amount of the pelletizer A of the present invention was about 40 kg per hour.
[0032]
Table 2 shows the results of a production test of pellets mixed with dry ice and powdered PET (particle diameter: 0.2 mm) by pelletizer A. In this test, pellets having a substantially cylindrical shape (diameter 3 mm, length about 5 mm) were manufactured.
[0033]
[Table 2]

[0034]
This confirmed that pellets could be produced at various mixing ratios of dry ice and resin. Further, when the flow rate of the driving fluid for carrying the airflow of the powder PET is set to 16.7 m ³ or more per hour, the powder PET that can be mixed in the pellets tends to increase remarkably.
[0035]
Table 3 shows the relationship between the amount of powder PET supplied and the amount of powder PET contained in the pellets.
[0036]
[Table 3]

[0037]
From Table 3, it can be seen that the mixing with dry ice is promoted as the flow rate of the powdered PET increases, that is, the loss tends to be reduced. At this time, the flow rate of the liquefied carbon dioxide gas is 100 kg per hour, and the amount of dry ice generated at this time is 40 kg per hour. The remaining liquefied carbon dioxide is vaporized to carbon dioxide, and its flow rate is 30 m ³ per hour.
[0038]
【The invention's effect】
Since the dry ice and the resin are integrally solidified and pelletized, a high cooling effect can be maintained for a long time, and the dry ice and the resin can be pulverized in a uniformly mixed state. Therefore, fine powder resin of good quality can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a pellet manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining how dry ice and resin are supplied to a mixing unit.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a pressing device.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a resin pulverization processing system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nozzle part (generation apparatus), 2 ... Mixing part (mixing apparatus), 3 ... Squeezing apparatus,
4 ... container, 5 ... liquefied carbon dioxide storage device, 6 ... flow path, 7 ... supply unit (supply device),
8 ... storage device, 23 ... gas-liquid separator, 24 ... heat exchanger,
25 ... exhaust part (exhaust device), 26 ... flow path,
A: pellet production device (pelletizer), B: pulverizing unit (pulverizer),
SYS: Pulverization processing system

Claims

A mixing step of mixing dry ice and a granular resin,
Squeezing the mixture mixed in the mixing step, a squeezing step to produce a pellet consisting of a mixture of the dry ice and the resin,
A crushing step of crushing the resin by crushing the pellets.

A generator for generating dry ice from liquefied carbon dioxide,
A mixing device that mixes the dry ice and the granular resin generated by the generation device,
Squeezing the mixture mixed in the mixing device, a pressing device to produce pellets comprising a mixture of the dry ice and the resin,
A pulverizing unit for pulverizing the pellets produced by the pressing device.

A mixing step of mixing dry ice and a granular resin,
Squeezing the mixture mixed in the mixing step to produce a pellet comprising a mixture of the dry ice and the resin.

A generator for generating dry ice from liquefied carbon dioxide,
A mixing device that mixes the dry ice and the granular resin generated by the generation device,
An apparatus for producing pellets, comprising: a squeezing apparatus for squeezing the mixture mixed by the mixing apparatus to produce pellets comprising a mixture of the dry ice and the resin.

The mixing device has a container,
The generation device has a nozzle unit that injects dry ice into the container by adiabatically expanding the liquefied carbon dioxide gas,
The pellet manufacturing apparatus according to claim 4, wherein a supply hole for the powdery resin is disposed above an injection hole of the nozzle in the container.

An exhaust device for exhausting a gas component of carbon dioxide in the mixing device,
A heat exchanger that is provided in the middle of a flow path that connects the predetermined substance storage device that stores the particulate material and the mixing device and that is supplied with a gas component from the exhaust device. The pellet manufacturing apparatus according to claim 4 or 5, wherein the pellet is manufactured.

The pellet according to any one of claims 4 to 6, further comprising a gas-liquid separator in the middle of a flow path connecting the liquefied carbon dioxide gas storage device that stores the liquefied carbon dioxide gas and the generation device. manufacturing device.