JPH07505101A - 結晶化可能な熱可塑性物質の同時乾燥および結晶化のためのプロセス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 結晶化可能な熱可塑性物質の同時乾燥 および結晶化のためのプロセス この発明は、ポリテレフタル酸エチレンのような細条体の結晶化可能な熱可塑性 物質の同時乾燥および結晶化のためのプロセスであって、ダイを通過する細条体 を冷却し乾燥するための、ダイの下にその取入口を備えた排出シュートを有する 機構と、急冷部に冷却液の流れを生じさせるための機構であって、その後に、冷 却液の自由な通過のために排出シュートに開口部が設けられる水分除去部を有し 、ガスの通過のために排出シュートにわずかに間隔をあけたノズルが設けられる 乾燥部が接続され、さらに乾燥部に続く粒状化装置を有する機構を用いてプラス チックが溶融物から細条体として押出され、水中での急冷によって表面が凝固し 、ガスを用いる処理によって結晶化され乾燥されるプロセスに関する。

溶融ポリエステル細条体がまず水中で急冷され、その後粒状化されて、最終的に 容器内で１３０℃より高い温度で２分ないし３０分の間加熱されて粒状のまま結 晶化される、そのようなプロセスは、ドイツ特許公開公報　１９０５６７７から 公知である。このプロセスのさらなる発展はドイツ特許公開公報　２１　４０　 ２６５からさらに公知である。そのプロセスにおいては、まずリボン状のプラス チックが水槽にて急冷され、その後、吹込まれる熱いガスによって内部が加熱さ れるハウジングを通って運ばれる。

熱いガスを用いる処理は１１０ないし２５０℃のガスの温度で２分ないし３分の 間持続する。

この発明は、プロセス時間を短縮するために、ダイを通過する結晶化可能な熱可 塑性物質の細条体の冷却および乾燥のための周知かつ実証された機構における乾 燥および結晶化のプロセスのステップを設計するという目的に基づくものである 。ドイツ特許　３９　００　２５０　Ｃ２から公知である、特定的にはこの特許 の図２において示されるような装置を用いることが意図されるものである。

この特許では、少なくとも１００℃の細条体の表面温度を生ずるように急冷部に おいて１．５秒を超えないプロセス時間を与え、その表面温度が冷却部の端部で 一般的に維持されるように水分除去部で約０．１秒を超えないプロセス時間を与 え乾燥部で結晶化のために約２０秒を超えないプロセス時間を与えるよう、排出 シュートに沿って流れる細条体の流速を考慮しながら、急冷部と水分除去部と乾 燥部との長さを選択することでこの目的が達成されている。

この目的のために長さが適当に調整されなければならない、公知の機構を用いて 実行されるプロセスは、公知のプロセスと比較した場合、細条体が冷却後少なく とも１００℃の温度に保たれる結晶化のための時間が大きく短縮可能であるとい う驚くべき結果をもたらす。特定的には、結晶化時間は、乾燥部における約２０ 秒を超えない処理時間に短縮することができる。このような驚くべき結果が現わ れるのは、実質上乾燥部の全長にわたって細条体がその表面温度つまり少なくと も１００℃に維持され得るよう細条体の上を温度が制御された空気が流れるため である。その結果、結晶化を妨げ得る、表面の水分が全く残らない。公知の装置 においては、結晶化が起こる領域の前に細条体または粒状体の集中的な水分除去 が全くないので、かなりの量の表面水分が存在する。結晶化領域ではまず水分を 蒸発させなければならず、そのことによって材料から多くの熱が奪われて結晶化 プロセスは実質的に遅くなる。この熱の損失は関係する領域に熱を加えることに よって補償されなければならない。この発明においては、細条体が実質的に水を 含まない状態で乾燥部に到着することが水分除去部によって保証されるため、こ の発明に従うプロセスにおいてはそのようなことは起こらない。細条体が乾燥部 に到着したときに依然としてその表面に水分が存在する場合でも、水分は最初の ところで完全に取除かれて、残留水分の有害な影響が実質上全くない状態で乾燥 部は結晶化の動作を行なえる。この発明のプロセスは既に実証されている比較的 単純な設計の装置において操作可能であるという点でさらに利点がある。このこ とは装置費用を実質的に削減する。

細条体が冷却液を通過後乾燥させるために空気の流れにさらされる場合は、水分 除去部における水分除去は特に強力なものとなる。

乾燥部に接続される粒状化装置において細条体を粒状体に切ることは便利である 。加工時には乾燥している粒状体は、残留水分の蒸発によって生ずるいかなる問 題もなく、乾燥部付近でより長期間細条体の表面温度に維持され得る。

こうして、結晶化プロセスは経済的に継続可能である。

図を用いて、この発明の１つの実施例を示す。

図はこの発明のプロセスを実行するよう適合される機構を示す。機構は上に水管 寄せ（ｗａｔｅｒ　ｈｅａｄｃｒ）　２を取付けたスタンド１を有する。冷却水 として作用する水は公知の態様で水管寄せに与えられる。冷却液はスロット３か ら排出テーブル４に流れ出て、その上をシート状の水となって右方向に流れ、排 出テーブル４に落下する結晶化可能な熱可塑性物質の細条体２６を運ぶ。排出テ ーブルの上には、そのうちの１つのダイ６が図示されるダイ５のアセンブリがあ る。溶融熱可塑性物質は公知の態様でダイのアセンブリ５に与えられて、ダイ６ を通って押出される。このようなダイのアセンブリの設計は公知である。この設 計に対応して、いくつかのダイ６が図示されるアセンブリにおいて近接して配列 される。

ダイ６を通過する細条体はまず排出テーブル４に落下し、排出テーブル４の上を シート状になって流れる水とともに運ばれて排出テーブルの端部７を通過して、 細条体が上を平行に滑る排出シュート８に至る。排出シュート８はハウジング９ に取付けられ、その左側はスタンド１上でアーム１０によって支持される。ハウ ジング９には６つの冷却水スプレーノズル１１がある。必要な場合には、それら は排出シュート８に冷却剤、つまり特定的には水をさらにスプレーし、そうして プラスチック細条体に働く冷却作用を増大させる。排出シュート８は、その下方 端１２で、プラスチック細条体２６を滑らせてそこを通過させ、２つの送りロー ル１４および１５ならびに切断ロール１６を有する粒状化装置１３に運ぶ。切断 ロール１６は、送りテーブルとしてさらに作用するカウンタナイフ１７に抗して 作用する。

粒状化装置のこの設計はそれ自体は公知である。粒状化装置１３は基部１８に取 付けられる。

上を冷却剤が流れる上述の排出シュート８の部分は急冷部Ａを形成し、それに水 分除去部Ｅが取付けられる。水分除去部Ｅは排水管２１を含み、そこに排出シュ ート８の溝２０を通って急冷部Ａからくる水が直接流れ込む。水分除去部Ｅは溝 ２０に続く空気シャフト２４をさらに含む。空気は排出シュート８に沿って滑る 細条体２６と空気シャフトとを通って矢印の方向に吸出される。空気が流れるよ うにするために、この部分では排出シュート８はスクリーン２３を備えて設計さ れる。こうして、細条体２６は実質的に完全に水分を含まない状態で水分除去部 Ｅを通過する。

′乾燥部Ｔは水分除去部Ｅに接続される。この領域では排出シュート８は、矢印 ３１によってここで示されるガスの流れ、特定的には空気の流れのための、わず かに間隔をあけて設けられた流入ノズル３０を有する。ガスの流れはシャフト３ ２を通過して強制換気（ｐｌＢｕｍ）部３３へと向けられる。強制換気部は排出 シュートの乾燥部部分の下を延び、かつ流入ノズル３０を有する。ガスは乾燥部 に導かれたプラスチック細条体２６の周囲を流れて、プラスチック細条体２６の 運動が大部分摩擦を伴わないように排出シュートの床部から細条体を浮揚させる 。流入ノズル３０はこの目的のために十分な密度で設けられる。

流入ノズル３０は、図に鋸の歯のように示されるように、形成される。このよう な溝付きノズルは公知である。排出シュートの基部を通って垂直に走る流入ノズ ルを使用することも可能であるが、それらによって導かれるような空気の流れは プラスチック細条体２６の運動を促進する傾向はないことに注目されたい。その ような運動のさらなる促進は、ガスの流れ、特定的には空気の流れを斜め下方に 向は下方へ移動するプラスチック細条体に向けるよう、流入ノズル３０の上に送 りノズル２２を置くことによって達成可能である。

水分除去部Ｅが先行する設計のため、実質的には冷却水を完全に除いた、表面が 冷却されたプラスチック細条体２６を乾燥部Ｔは受取る。プラスチック細条体２ ６に依然として付着しているいかなる少量の残留水分も乾燥部Ｔの始めの部分で 流入ノズル３０の空気の流れによって直ちに乾燥されるので、乾燥したプラスチ ック細条体が実質的に乾燥部の全長を通過す、る。こうして、シャフト３２を通 して供給される空気の温度の適切な調整により、乾燥部の全長にわたって、細条 体の表面温度は一定に保たれ得る。温度は、この領域で結晶化が生ずるのに必要 なレベルに保たれる。この目的のために、プロセス中のプラスチックに必要な温 度に依って、もし必要であれば加熱器または冷却器を空気シャフト３２に設けて もよい。こうして、プラスチック細条体２６に表面水分がない領域および期間に プラスチック細条体２６の結晶化が起こり得るので、結晶化プロセスは損なわれ るはずはなく、特にプラスチック細条体表面上の残留水分の任意の蒸発プロセス によって遅れることもあり得ない。

乾燥部Ｔに、乾燥した細条体を導くことができ十分な結晶化が起こる、十分な長 さの領域を依然として残すために、細条体２６に付着する残留水分が乾燥部Ｔの 始めの部分で完全に取除かれ得るよう十分な水分がそれによって除去され得るな らば、水分除去部Ｅには排水管２１のみ設けるだけでもよいことに注目しなけれ ばならない。

粒状化装置１３によって加工された粒状体はシュート２７を通過して容器２５に 取入れられ、そこでもし必要ならば、加熱された空気を吹込むことにより粒状体 を乾燥部Ｔでの細条体の表面温度に対応する温度に保ち、粒状体における結晶化 プロセスを継続可能にする。このようにして、プラスチックが適当に結晶化され たプラスチック細条体または粒状体が加工される。このことは粒状体をさらにプ ロセスすることにとって重要である。というのも、粒状体は非晶質状態において よりも結晶状態においての方が非常に流れやすい（ｐｏｕ＋ｘｂｌｅ）からであ る。非晶質状態においては、粒状体は凝集する傾向がある。既に示したように、 プラスチック材料が、少なくとも一部、ポリテレフタル酸エチレン（Ｐ　Ｅ　Ｔ ）の例では２０％、結晶化されるよう処理することによってこの影響は回避可能 である。

（以下余白） ＰＥＴの処理

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．ポリテレフタル酸エチレンのような結晶化可能な熱可塑性物質の同時乾燥お よび結晶化のためのプロセスであって、ダイを通過する細条体を冷却し乾燥する ための、ダイの下にその取入口を備えた排出シュート（８）を有する機構と、急 冷部（Ａ）で排出シュート（８）内に冷却液の流れを生じさせるための機構であ って、その後に、冷却液の自由な通過のために排出シュート（８）に開口部（２ ０）が設けられる水分除去部（Ｅ）を有し、ガスの通過のために排出シュートに わずかに間隔をあけたノズル（３０）が設けられる乾燥部（Ｔ）が接続され、さ らに乾燥部（Ｔ）に続く粒状化装置（１３）を有する機構とを用いて、プラスチ ックが溶融物から細条体として押出され、水中での急冷によって表面が凝固し、 ガスを用いる処理によって結晶化され乾燥されるプロセスであって、少なくとも １００℃の細条体（２６）の表面温度を達成するよう急冷部（Ａ）において約１ ．５秒を超えないプロセス時間を与え急冷部（Ａ）の端部での表面温度が一般に 維持されるよう水分除去部（Ｅ）において約０．１秒を超えない処理時間を与え 乾燥部（Ｔ）において約２０秒を超えないプロセス時間を与えるよう、排出シュ ート（８）を通過する細条体（２６）の速度を考慮しながら、急冷部（Ａ）と水 分除去部（Ｅ）と乾燥部（Ｔ）との長さが選択されることを特徴とするプロセス 。
2. ２．水分除去部（Ｅ）において冷却液が排水された後で細条帯（２６）はそれら を乾燥させる空気の流れにさらされることを特徴とする、請求項１に記載のプロ セス。
3. ３．細条体（２６）は乾燥部（Ｔ）に結合する粒状化装置（１３）において粒状 体に切られることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のプロセス。
4. ４．粒状体の表面温度は本質的に乾燥部（Ｔ）の領域での細条体（２６）の表面 温度に維持されることを特徴とする、請求項３に記載のプロセス。