JP2005074710A - 樹脂ペレット製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ペレット内の水分含有量を低減可能な樹脂ペレット製造装置を提供すること。
【解決手段】押出し機から溶融樹脂を押出し、これを冷却して固化させた後に切断または破砕して樹脂ペレットを製造するための装置であって、溶融樹脂を押出すダイを有する押出し機と、該押出し機の溶融樹脂押出し側に配置される押出し樹脂の冷却台であって、上面が樹脂の押出し方向に向かって下向きに傾斜し、上面に押出し樹脂を案内するための冷却台長手方向に沿った溝部を有する冷却台と、該冷却台を振動させるための振動手段と、冷却台から搬出された固化した樹脂を切断または破砕して粒状化するための粒状化手段とを有することを特徴とする樹脂ペレット製造装置を用いる。押出し機がティダイを有し、該ティダイは溶融樹脂を押出すための複数のダイス孔を有し、冷却台が前記複数の孔部から押出される溶融樹脂を受けて案内するための複数の溝部を有することが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、溶融樹脂を押出し成型してペレットを製造するための樹脂ペレット製造装置に関する。

プラスチック製品製造用の原料等として用いられる樹脂ペレットは、押出し機によりプラスチックを可塑化しダイスからストランドを押出して、押出されたストランドを冷却水槽を通して冷却固化させた後にストランド切断装置により細かく切断する、ストランドカット方式のペレット製造装置で製造されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。溶融プラスチックがダイスから押出されて水冷された直後に切断を行う場合もある。いずれの場合も、水冷されたペレットは、遠心脱水機等により水分を取り除いて製品とする。

上記のようなペレット製造装置の一例を、図７〜９に示す。図７は押出し機２０を有するペレット製造装置の全体図であり、樹脂ペレット原料であるプラスチックは押出し機２０のシリンダ２２に設けられた原料投入口２３から投入され、シリンダ２２内部で破砕溶融されて溶融プラスチック内に含まれるゴミの除去を行うスクリーンチェンジャ２４を通過して、押出し機内の圧力調整を行うギヤーポンプ２５を通過して、冷却および切断を行うペレタイザー設備２１に導入される。図８はペレタイザー設備２１の断面図である。２はペレット製造に不適な場合は溶融プラスチックを装置外に排出する（矢印Ｃ）ための切り替えバルブであり、溶融プラスチックの状態を確認して、良好な状態と判断された溶融プラスチック（矢印Ｄ）をダイス２６に導入して、ダイス孔２７を抜けて冷却水（矢印Ｅ）に入ると同時に高速回転している刃２８によって適当な長さに切断して、製品ペレットを製造する。ペレットは水と共に装置外に排出される（矢印Ｆ）。図９は図８のダイス２６の表面を示す図である。複数の孔２７を有するダイス２６を用いてペレットの生産性を向上させている。
特開２００１−８８１２４号公報 登録実用新案第３０６２９６５号公報

ペレット製造の際に、原料の溶融樹脂が水蒸気等のガスを多く含み、気泡ができて膨らんでいる状態であると、冷却のために水に入ると同時に気泡が収縮してそこに水が侵入する。さらに、刃による切断で形成される切断口からも水が侵入して、ペレットの水分含有量が上昇する。水分含有量の多いペレットは、これを用いてプラスチック製品等を製造する際に、製造ラインでペレット中の水分が蒸発して膨れが発生し、場合によっては製品表面を突き破って放出されて、表面荒れ等が発生するため、良好な表面性状を有する製品の製造が困難となる場合がある。特に廃棄プラスチックをペレット原料として利用する場合は溶融プラスチック内に水蒸気ガスを多く含む状態となるため、廃棄プラスチックを原料とするペレットを用いて製造されたリサイクル製品の表面に凹凸が発生して、廃棄プラスチックのリサイクル利用が制限されるという問題がある。

したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、ペレット内の水分含有量を低減可能な樹脂ペレット製造装置を提供することにある。

このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）押出し機から溶融樹脂を押出し、これを冷却して固化させた後に切断または破砕して樹脂ペレットを製造するための装置であって、溶融樹脂を押出すダイを有する押出し機と、該押出し機の溶融樹脂押出し側に配置される押出し樹脂の冷却台であって、上面が樹脂の押出し方向に向かって下向きに傾斜し、上面に押出し樹脂を案内するための冷却台長手方向に沿った溝部を有する冷却台と、該冷却台を振動させるための振動手段と、冷却台から搬出された固化した樹脂を切断または破砕して粒状化するための粒状化手段とを有することを特徴とする樹脂ペレット製造装置。
（２）押出し機がティダイを有し、該ティダイは溶融樹脂を押出すための複数のダイス孔を有し、冷却台が前記複数の孔部から押出される溶融樹脂を受けて案内するための複数の溝部を有することを特徴とする（１）に記載の樹脂ペレット製造装置。
（３）押出し機が、ティダイ内の溶融樹脂の圧力を測定するための圧力検出器と、少なくとも一部のダイス孔を開閉することができる開閉手段とを有し、該開閉手段でダイス孔の開閉を行うことにより、ティダイ内の樹脂圧力を制御できるようにしたことを特徴とする（２）に記載の樹脂ペレット製造装置。
（４）冷却台の溝部に樹脂の付着を防止するための表面加工を施したことを特徴とする（１）ないし（３）のいずれかに記載の樹脂ペレット製造装置。

本発明によれば、水と直接接触することなく樹脂ペレットを製造可能であるので、冷却水の処理費用が発生することなく、水分含有量の少ない樹脂ペレットが得られる。このため、平滑表面を有する表面性状の良好なプラスチック製品を製造できる。

本発明は、押出し機から溶融樹脂を押出し、これを冷却して固化させた後に切断または破砕して樹脂ペレットを製造するための装置であって、溶融樹脂を押出すダイを有する押出し機と、該押出し機の溶融樹脂押出し側に配置される押出し樹脂の冷却台であって、上面が樹脂の押出し方向に向かって下向きに傾斜し、上面に押出し樹脂を案内するための冷却台長手方向に沿った溝部を有する冷却台と、該冷却台を振動させるための振動手段と、冷却台から搬出された固化した樹脂を切断または破砕して粒状化するための粒状化手段とを有することを特徴とする樹脂ペレット製造装置である。押出し機から棒状等に押出された樹脂を溝部で受けるように冷却台を設置して、冷却台の傾き（下りの傾斜）と、冷却台の振動と、溶融樹脂の押出し力とにより、押出し樹脂を溝部内を移動させて、移動の間に溝部との接触により冷却して、固化する。したがって、冷却台は冷却機構を有することが望ましく、直接溶融樹脂と接触しないように水冷されることが好ましい。

冷却台の溝部の傾斜角度は、３〜１０度程度であることが好ましい。

冷却台の振動手段としては、水等を用いることができる。振動数は１０〜６０Ｈｚ程度であることが好ましい。

樹脂ペレットを効率的に製造するために、押出し機がティダイを有することが好ましい。複数のダイス孔を有するティダイから溶融樹脂を複数本同時に押出し、これを冷却するために、冷却台も複数の孔部と同数程度の複数の溝部を有するように、押出し機がティダイを有し、該ティダイは溶融樹脂を押出すための複数のダイス孔を有し、冷却台が前記複数の孔部から押出される溶融樹脂を受けて案内するための複数の溝部を有することが好ましい。

さらに、押出し機が、ティダイ内の溶融樹脂の圧力を測定するための圧力検出器と、少なくとも一部のダイス孔を開閉することができる開閉手段とを有し、該開閉手段でダイス孔の開閉を行うことにより、ティダイ内の樹脂圧力を制御できるようにすることが好ましい。圧力検出器はティダイの入口付近に設置して、ティダイに送られる溶融樹脂の圧力からティダイ内の圧力を類推することもできる。流量調整バルブによりゲート板をスライドさせて、ティダイの押出し可能な孔部の数を適宜変更して、ティダイ内の樹脂圧力をほぼ一定に制御する。これによりペレットが安定して製造される効果がある。

冷却台の溝部には、樹脂の付着を防止するための表面加工を施すことが好ましい。押出された溶融樹脂が溝部に固着するとペレットが製造不可能となるので、溝部の表面の樹脂接触部分に、フッ素樹脂等の表面加工を施すことが好ましい。

以下、図面を用いて本発明を詳しく説明する。

図１は、本発明のペレット製造装置の一実施形態の平面の概略図である。図２は、図１の一部のライン方向（Ａ方向）の縦断面図、図３はティダイの正面図、図４はティダイの平面図、図５は冷却台の断面図（図６のＢ位置）、図６は冷却台の平面図である。

ペレット製造装置１は、溶融樹脂を押出すダイ３を有する押出し機２０と、該押出し機の溶融樹脂押出し側に配置される押出し樹脂の冷却台６と、該冷却台を振動させるための振動手段（図示せず）と、冷却台から搬出された固化した樹脂を切断または破砕して粒状化するための粒状化手段９とを有し、樹脂ペレット原料であるプラスチックを投入する原料投入口２３と、原料を内部で破砕溶融する押出し機のシリンダ２２等を有する押出し機２０と、溶融プラスチック内に含まれるゴミの除去を行うスクリーンチェンジャ２４と、押出し機２０内の圧力調整を行うギヤーポンプ２５と、溶融プラスチックをティダイ（ダイス）３に導入、または装置外に排出するための切り替えバルブ２と、溶融プラスチックを平面方向に広げるティダイ３と、ティダイ３入口圧力を測定する圧力検出器４と、ティダイ内の圧力を一定に保つ様にティダイの溶融プラスチック出口孔であるダイス孔１１を開閉するための流量調整ゲートである開閉手段５と、上面が樹脂の押出し方向に向かって下向きに傾斜し、上面に押出し樹脂を案内するための冷却台長手方向に沿った溝部１２を有する冷却台６と、冷却された凝固プラスチックを案内するためのガイド７と、プラスチックを適当な長さに切断または破砕してペレットとするための複数の刃８を有する破砕機である粒状化手段９と、切断済みペレットのうち、適切なサイズのものを選別するための篩１０と、から構成されている。

切り替えバルブ２は内部に回転部を有しており、この回転部の回転により溶融プラスチックをティダイ３に送る、あるいは装置外に非常排出するように切り替えを行う。ティダイ３は一本の継ぎ手から入ってくる溶融プラスチックを複数のダイス孔１１全体から出るように広げる。一方、押出し機排出量の変動によるティダイ内の圧力変動は、開閉手段５によるダイス孔１１の開閉により、ダイス孔１１の数を適宜増減させてティダイ３の内部圧力が一定となるように調整する。ティダイ３のダイス孔１１から排出された溶融プラスチックは冷却台６の溝部１２に導入される。冷却台６を傾斜させ、かつ振動させることで、排出されたプラスチックは徐々に下流側に移動する。また、冷却台６を水冷することで（図２に矢印で示すように、冷却水が直接溶融プラスチックと接触しないように、冷却台の内部を通過させている。）排出されたプラスチックを冷却する。凝固した棒状のプラスチック（ストランド）は、整然と粒状化手段９に挿入されるように、溝を有するガイド７に案内される。粒状化手段９に入った棒状のプラスチックは回転する複数の刃８によって切断される。切断長さは、粒状化手段９である破砕機の複数の刃８の回転数を変更することで調整できる。ペレット形状に切断されたプラスチックは、粒状化手段９の下部に備えた篩１０により、所定の長さを有するものを選別して、製品ペレットとする。篩１０では、例えばスクリーンを２段設置し、長尺品、良品、短尺品（粉）に振り分けして、良品のみを気送してプラスチック製品原料とする。不良品は再度ペレット原料等として利用可能である。

本発明のペレット製造装置の一実施形態を示す平面の概略図である。 本発明のペレット製造装置の一実施形態のライン方向の縦断面図である。 ティダイの正面図である。 ティダイの平面図である。 冷却台の断面図である。 冷却台の平面図である。 従来の押出し機とペレット製造装置の全体図である。 従来のペレット製造装置の断面図である。 図８のダイスの表面を示す図である。

符号の説明

１ ペレット製造装置
２ 切り替えバルブ
３ ティダイ
４ 圧力検出器
５ 開閉手段
６ 冷却台
７ ガイド
８ 刃
９ 粒状化手段
１０ 篩
１１ ダイス孔
１２ 溝部
２０ 押出し機
２１ ペレタイザー設備（従来のペレット製造装置）
２２ 押出し機のシリンダ
２３ 原料投入口
２４ スクリーンチェンジャ
２５ ギヤーポンプ
２６ ダイス
２７ ダイス孔
２８ 刃

Claims (4)

1. 押出し機から溶融樹脂を押出し、これを冷却して固化させた後に切断または破砕して樹脂ペレットを製造するための装置であって、溶融樹脂を押出すダイを有する押出し機と、該押出し機の溶融樹脂押出し側に配置される押出し樹脂の冷却台であって、上面が樹脂の押出し方向に向かって下向きに傾斜し、上面に押出し樹脂を案内するための冷却台長手方向に沿った溝部を有する冷却台と、該冷却台を振動させるための振動手段と、冷却台から搬出された固化した樹脂を切断または破砕して粒状化するための粒状化手段とを有することを特徴とする樹脂ペレット製造装置。
2. 押出し機がティダイを有し、該ティダイは溶融樹脂を押出すための複数のダイス孔を有し、冷却台が前記複数の孔部から押出される溶融樹脂を受けて案内するための複数の溝部を有することを特徴とする請求項１に記載の樹脂ペレット製造装置。
3. 押出し機が、ティダイ内の溶融樹脂の圧力を測定するための圧力検出器と、少なくとも一部のダイス孔を開閉することができる開閉手段とを有し、該開閉手段でダイス孔の開閉を行うことにより、ティダイ内の樹脂圧力を制御できるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の樹脂ペレット製造装置。
4. 冷却台の溝部に樹脂の付着を防止するための表面加工を施したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の樹脂ペレット製造装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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