JPH0819165B2 - バツチ式重合缶における吐出終了制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、バッチ式重合缶における吐出終了制御装置
に関するものである。

［従来の技術］ 合成繊維、例えば、ポリエステル系合成繊維の製造工
程においては、バッチ式重合缶で溶融重合を行ない得ら
れた重合体をチップ化することが行なわれており、一般
的には、重合缶内を不活性ガスで加圧し、重合缶底部か
らシートあるいはストランド等の形状で吐出し、ダイシ
ングマシーン、ストランドカッター等の適当なカッター
で切断してチップ化している。

かかる吐出作業において、吐出終了は重合缶内の重合
体が少なくなった際に吐出口から不活性ガスが漏出する
ことによって発生するシート裂孔、ストランドの切断を
作業者が肉眼で観察して判断している。

しかしながら、このような吐出終了の判定には、人手
を要するため省力化の障害になることと、判定が若干遅
れると不活性ガスが激しく噴出して高温の重合体を飛散
させること等の欠点がある。

従来この吐出終了を判定する方法として、実公昭52-3
7663号公報及び実公昭56-6446号公報等に開示された方
法が知られている。

前者は、シート状に吐出する場合シートに摺接するよ
うにロッドを設けてシートの裂孔を検知しようとするも
のである。しかしながら、この装置はシート状に吐出す
る場合には適用できても、ストランド状に吐出する場合
には、多数のストランド全てにロッドを摺接させること
が困難であるため、適用できないという欠点がある。

後者は、吐出中の重合缶内の温度を検出する温度検出
部を缶底部付近に設け、重合体液位が温度検出部を通過
する際の温度変化を検出して、吐出速度とそのときの重
合体残量とから吐出終了時点を判定する方法であるが、
この方法では、判定の信頼性が薄い。すなわち、重合缶
内に設けられた撹拌翼の反応終了後の停止位置により、
吐出終了直前の温度検出部近傍の重合体の流れが異な
り、それによって温度降下パターンが異なるので、上記
温度変化の検出を毎バッチとも精度よく行うことが困難
である。その結果、上記温度変化検出に基づく重合体残
量が、常に一定量として検出されるとは限らず、この重
合体残量より判定される吐出終了時点にも狂いが生じる
おそれがある。また、吐出終了時点算出のために、予め
設定された吐出速度を用いているが、この吐出速度は、
吐出圧力及び吐出物の厚みがカッティング中に変化した
場合等に変動し得るものであるから、変動した分演算値
に狂いが生じるという欠点もある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、バッチ式重合缶における吐出終了を
正確に判定し、重合缶に残す重合体を必要最小限にとど
め、かつ毎バッチごとに重合体残量を正確に一定量にす
ることにあり、しかも本発明は、シート状及びストラン
ド状どちらにでも適用できる有効な吐出終了制御装置を
提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記の本発明の目的は、重合缶内に不活性ガスを圧入
して重合体を吐出口から吐出させるバッチ式重合缶にお
いて、重合缶内で回転される撹拌翼を重合反応終了後に
毎バッチ一定位置に停止させるべく撹拌翼の回転位置を
検出する位置検出器と、重合缶底部付近に設けられた缶
内温度を検出するための温度検出部と、重合体温度と缶
内気相温度との温度差に基づく前記温度検出部からの微
小な信号変化を拡大することにより重合体液位が前記温
度検出部を通過する瞬間を検出するとともに、該検出に
基づく重合缶内重合体残量と実際の検出値に基づく吐出
速度との関係から吐出終了時点を判定し、吐出終了信号
を発する制御装置と、を設けたことを特徴とするバッチ
式重合缶における吐出終了制御装置によって達成でき
る。

位置検出器は、たとえば光電スイッチを用いて撹拌翼
の回転位置を検出することにより構成される。撹拌翼の
停止は、位置検出器からの信号により撹拌翼の動力源を
オフにする方法の他、撹拌翼の動力源をオフにし完全に
停機させた後、小さな容量の駆動源で駆動させ、位置検
出器を用いて一定位置で停機させるようにしてもよい。

また、上記微小な信号変化に基づく重合体液位の検出
は、たとえば、制御装置内に微分器を設け、該微分器に
より、拡大された微小な信号変化を検出することにより
容易に達成される。

さらに、上記実際の検出値に基づく重合体の吐出速度
は、たとえばカッターにより切断されてくるチップの重
量を刻々検出することにより演算される。

［作用］ このような装置においては、位置検出器により撹拌翼
の一定位置が検出され、該検出に基づき撹拌翼が停止さ
れるので、撹拌翼が毎バッチ必ず精度よく一定位置に停
止される。撹拌翼の停止位置が一定であるため、吐出時
の重合缶内の重合体の流れも毎バッチ一定の状態に再現
されることになり、重合体液位が温度検出部を通過する
際の温度検出部周囲の温度降下パターンも毎バッチ一定
となる。したがって、温度検出部を温度検出のために一
旦適合させておきさえすれば、毎バッチ一定の最適検出
状態が再現され、検出のばらつきがなくなって重合体液
位が精度よく検出される。温度検出部より下部の重合体
収容量は、単に重合缶の形状（容積）によって決まるも
のであるから、上記高精度の検出により毎バッチ精度よ
く一定の重合体残量が検出される。この一定の重合体残
量に加え、そのときの実際の吐出速度との関係から吐出
終了時点が判定されるので、吐出速度のばらつきが補正
された正確な吐出終了時点が判定される。制御装置から
の正確な吐出終了信号によって吐出が終了される結果、
重合缶から不活性ガスが噴出することもなくなり、かつ
重合缶に残す重合体は一定の必要最小限量にとどめら
れ、しかもこの一連の制御は自動的に行われる。

［実施例］ 以下に、本発明の望ましい実施例を図面を参照して説
明する。

図は、本発明の一実施例に係る装置の計装系統図で、
重合缶２内の重合体Ｇは、重合反応終了後、吐出弁８を
開けることにより吐出口９からシート状10で吐出され、
カッター11へ送られチップ化される。４は重合缶２の底
部付近に挿入された温度検出部、５は抵抗／温度変換
器、６は温度検出部４からの信号を拡大し、重合体液位
Ｌが温度検出部４の位置を通過する瞬間を微分器を用い
て検出し、かつチップ重量器13の信号から吐出速度を演
算させる制御装置、７は吐出を知らせるブザーである。
また、1aは撹拌翼の停止位置を一定にするために用いる
光電スイッチであり、1bはその反射テープ、12は吐出後
のチップを計量するためにチップを入れるホッパーであ
る。

重合体反応終了直前の撹拌翼３の回転数は約６〜12回
転／分の低速てあり、撹拌翼３のオフ信号後、数回転
（毎バッチ一定）で停止する。したがって重合反応終了
直前に一定トルクに達した後、光電スイッチの信号が得
られた時点で撹拌翼３をオフにすれば、必ず一定位置で
撹拌翼を停止することができる。これによって毎バッチ
における温度検出部４付近の重合体残量の流れが一定に
なり、重合体温度と缶内気相部温度との温度差を検出す
る温度検出部４にとって、毎バッチ同一の温度降下パタ
ーンが得られることになる。したがって検出精度が向上
する。ここで、重合体液位Ｌが温度検知部４を通過する
前後における温度変化は１℃／分程度と非常に微小で時
定数が大きい。本発明ではその微小変化を制御装置６で
拡大し、微分することによって液位通過を速やかに検出
できるのである。

実際の吐出は、なるべく吐出口９より不活性ガスが吹
出さない程度まで行う必要があり、したがって温度検出
部４が重合体液位Ｌを検出してからタイマー等を用い、
さらに吐出するようにしている。この吐出速度は、バッ
チによって約35〜55kg/分の変動がある。このためにタ
イマーの設定を一定値にしておくと吐出量がバッチごと
に変動することになり、最悪の場合は不活性ガスが吹出
すことにもなりかねない。このためにチップ重量器13か
らの吐出重量信号を制御装置６に入力して吐出速度を演
算させ、タイマー値を補正する。かつタイムムアップし
たなら吐出弁８を連動させ自動で閉める。したがって吐
出終了作業の省力化につながる。また、前述の高精度の
重合体残量検出に加え、実際の吐出速度を演算するの
で、吐出を終了すべき時点が精度よく判定され、最適時
に、つまり必要最小限の重合体のみしか残っていない時
に吐出弁８が閉じられる。

上記の撹拌翼の停止位置一定化の効果をみるために、
チップ量のばらつきを測定した結果を次に示す。

（１）撹拌翼停止位置一定の場合： Ｎ数＝25、平均チップ重量＝2740kg、 σ＝15.1kg （２）撹拌翼停止位置フリーの場合： Ｎ数＝15、平均チップ重量＝2754kg、 σ＝32.5kg ここでＮ数はテスト回数、σはばらつき度を示す。こ
のように、撹拌翼停止位置一定化により、得られたチッ
プ重量のばらつきが半減以下となり、その分重合缶内重
合体残量のばらつきも大幅に減少した。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、撹拌翼を一定位
置に停止させて温度検出部における温度降下パターンを
一定化し、重合体液位を毎バッチ精度よく検出するとと
もに、実際の吐出速度を用いて吐出終了時点を判定でき
るようにしたので、毎バッチ目標通りの吐出終了を精度
よく行うことができ、かつ吐出弁との連動により省力化
をはかることもできる。また、吐出部における重合体最
終残量を必要最小限にして不活性ガスの噴出を防止でき
るので、安全性、生産性の面でも大きな効果を奏する。

本発明装置はポリエステル、ポリアミド等のバッチ式
重合缶の吐出終了制御に有効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例に係る吐出終了制御装置を用いた
重合装置の計装系統図である。 1a……光電スイッチ 1b……反射テープ ２……重合缶 ３……撹拌翼 ４……温度検出部 ６……制御装置 ８……吐出弁 ９……吐出口 11……カッター 12……ホッパー 13……チップ重量器 Ｇ……重合体 Ｌ……重合体液位

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重合缶内に不活性ガスを圧入して重合体を
   吐出口から吐出させるバッチ式重合缶において重合缶内
   で回転される撹拌翼を重合反応終了後に毎バッチ一定位
   置に停止させるべく撹拌翼の回転位置を検出する位置検
   出器と、重合缶底部付近に設けられた缶内温度を検出す
   るための温度検出部と、重合体温度と缶内気相温度との
   温度差に基づく前記温度検出部からの微小な信号変化を
   拡大することにより重合体液位が前記温度検出部を通過
   する瞬間を検出するとともに、該検出に基づく重合缶内
   重合体残量と実際の検出値に基づく吐出速度との関係か
   ら吐出終了時点を判定し、吐出終了信号を発する制御装
   置と、を設けたことを特徴とするバッチ式重合缶におけ
   る吐出終了制御装置。