JPH1158374A

JPH1158374A - 造粒用ダイス

Info

Publication number: JPH1158374A
Application number: JP9240233A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kakizaki; 淳柿崎
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 1999-03-02

Abstract

(57)【要約】【課題】ノズルの目詰まりの問題がなく、消費する熱
量も少なく、しかも高い品質の製品を得ることができる
にも拘らず、安価に製作することのできる造粒用ダイス
を提供する。【解決手段】押出機のシリンダに連通する複数個のノ
ズル（５、５、…）と、内部を加熱する加熱手段（７）
とを有し、ノズル（５、５、…）が開口している端面部
（６）が、水と接触あるいは近接して使用されるように
なっている造粒用ダイス（１）において、ノズル（５、
５、…）が開口している近傍を、多孔質金属材料（８）
で覆う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、押出機のシリンダ
に連通する複数個のノズルと、内部を加熱する加熱手段
とを有し、ノズルが開口している端面部が、水と接触あ
るいは近接して使用されるようになっている、プラスチ
ック材料のペレットを成形するための造粒用ダイスに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック材料のペレットを成形する
ための装置は、ペレタイザーとして従来周知であり、一
般に押出機と、この押出機の先端に取り付けられている
ダイスと、カッタとから構成されている。したがって、
押出機により混練溶融された樹脂材料をダイスから押し
出すと共に、押し出される樹脂材料をカッタで所望長さ
に切断すると、所望の大きさのペレットを得ることがで
きる。このような、押し出される樹脂材料のカット法に
は、ホットカット法とコールドカット法とが知られてい
る。

【０００３】コールドカット法は、ダイスから押し出さ
れる樹脂材料を水槽に導いて冷却してストランド状に
し、そして切断する方法で、一般に高融点のプラスチッ
ク、例えばエンジニアリングプラスチック材料の造粒方
法として知られている。ところで、エンジニアリングプ
ラスチックは、固化した状態での硬度は、汎用ポリオレ
フィン等と比較すると、かなり高いので、ストランドカ
ッタで切断するときに、カッタがストランドに食い込ん
で切断されるというよりも、破砕に近い状態で破断され
る。その結果、粉体化する量が無視できず、歩留まりが
悪いという問題がある。また、エンジニアリングプラス
チックとフィラーやグラスファイバー等のコンパウンド
は、固化時の硬度はさらに高く、ストランドカッタの摩
耗の問題もある。

【０００４】そこで、ホットカット法すなわち水中カッ
ト法、ウオータリングカット法等の採用が試みられてい
る。水中カット法は、複数個のノズルが開口している先
端面を循環する水流中に臨ませ、水流中に押し出される
樹脂をダイス面に沿って走るカッタで切断する方法で、
樹脂が充分に固化していない状態で切断されるので、コ
ールドカット法の欠点である樹脂の粉体化は生じない。
しかしながら、問題点もある。例えば、エンジニアリン
グプラスチックは、汎用ポリオレフィン等と比較する
と、融点が高いので、ダイスの内部は一般に多量の熱量
が加えられてはいるが、ダイスの先端面は水に接触して
いるので、熱が奪われダイスの内部が部分的に融点以下
の温度に下がることがある。そうすると、目詰まりを起
こすノズル孔も生じる。目詰まりを起こすと、生産性が
落ちる。また、目詰まりは生じなくても、孔径が小さく
なるノズルが生じ、ペレットの粒径に不揃いが生じ、品
質を落とすこともある。さらには、目詰まりが多くなる
と、押し出しが不可能になると共に、圧力が異常に高く
なり、ダイスの上流側の装置、例えば押出機等に悪影響
を与えることもある。

【０００５】このような目詰まりの問題は、ダイスの内
部の温度を高く保つことにより解決することはできる。
しかしながら、表面は水により冷却されているので、表
面へ逃げる熱量は温度差が大きくなると大きくなり、加
える熱容量は大きなものとなり、コールドカット法の数
倍の熱容量を必要とし、エネルギの損失が大きくなると
いう、別の問題が生じる。そこで、本出願人は特開平８
ー１９２４２３号により、上記したようなノズル孔の目
詰まりの問題と、エネルギの問題とを同時に解決した造
粒用ダイスを提案している。本出願人が提案している造
粒用ダイスは、内部には加熱ジャケットが設けられ、ノ
ズル孔が開口している表面側には真空断熱部が設けられ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、本出願人
が提案している造粒用ダイスには真空断熱部が設けられ
ているので、表面が水で冷却されているが、ダイスの内
部から低温の表面へ伝導する熱量は小さい。したがっ
て、加熱ジャケットに加える熱量が少なくても、ダイス
の内部は樹脂の融点以上に保たれる。その結果、ノズル
の目詰まりは生じない。また、伝導する熱量が小さいの
で、エネルギのロスも少なくて済むという、優れた効果
が得られる。ところで、本出願人が提案している上記の
造粒用ダイスは、真空断熱部を設けるために比較的コス
ト高になっている。すなわち、真空断熱部は造粒用ダイ
スの表面に溝を形成し、この溝に所定の間隔を確保し
て、埋金を入れ、そして真空チャンバ内で電子溶接して
形成されているので、加工工数が多くコストが高くなっ
ている。本発明は、上記したような問題点を解決した造
粒用ダイスを提供しようとするもので、具体的にはノズ
ルの目詰まりの問題がなく、消費する熱量も少なく、し
かも高い品質の製品を得ることができるにも拘らず、安
価に製作することのできる造粒用ダイス、特に限定する
ものではないが、エンジニアリングプラスチック材料の
造粒に適した造粒用ダイスを提供することを目的とてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、多
孔質金属材料によりノズルが開口している近傍を覆うこ
とにより達成される。すなわち、本発明は上記目的を達
成するために、押出機のシリンダに連通する複数個のノ
ズルと、内部を加熱する加熱手段とを有し、前記ノズル
が開口している端面部が、水と接触あるいは近接して使
用されるようになっている、プラスチック材料のペレッ
トを成形するための造粒用ダイスであって、前記ダイス
の、少なくともノズルが開口している近傍は多孔質金属
材料で覆われるように構成される。請求項２に記載の発
明は、押出機のシリンダに連通する複数個のノズルと、
内部を加熱する加熱手段とを有し、前記ノズルが開口し
ている端面部が、水と接触あるいは近接して使用される
ようになっている、プラスチック材料のペレットを成形
するための造粒用ダイスであって、前記ダイスの、ノズ
ルが開口している近傍と、水に接触あるいは近接して使
用される端面部は、多孔質金属材料で覆われるように構
成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図１により本発明の実施の
形態を水中カット法に適用した例について説明する。図
１には押出機は示されていないが、押出機のシリンダの
先端部にダイホルダ２０が取り付けられ、このダイホル
ダ２０に本実施の形態に係わる造粒ダイス１が、従来周
知の態様で取り付けられるようになっている。ダイホル
ダ２０の中心部には、押出機のシリンダに連通する、比
較的大径の樹脂通路２１が形成されている。そして、こ
の樹脂通路２１を取り囲むようにして加熱ジャケット２
２が設けられている。

【０００９】本実施の形態に係わる造粒ダイス１には、
その中心部にダイホルダ２０の樹脂通路２１側へ突出し
たトーピード２が一体的に設けられている。したがっ
て、図１に示されているように、ダイホルダ２０に造粒
ダイス１を取り付けると、ダイホルダ２０の大径の樹脂
通路２１は、トーピード２の外周面と樹脂通路２１の内
周面とにより形成されるリング状の通路２３となる。そ
して、このリング状の通路２３に対応して、造粒ダイス
１の、図１において左側の取付面にはリング状の凹部４
が形成されている。このリング状の凹部４からは、図１
において右側の冷却面６側に達する複数個のノズル５、
５、…が設けられている。このような複数個のノズル
５、５、…は、トーピード２を中心としてリング状に設
けられているので、これらのノズル５、５、…を挟むよ
うな形で、造粒ダイス１の中心部と円周部とに加熱ジャ
ケット７が設けられている。

【００１０】本実施の形態によると、これらのノズル
５、５、…は、循環水に接する冷却面６から外方へ突出
しているので、突出している部分あるいは近傍を覆うよ
うな形で、多孔質金属材料８が取り付けられている。こ
の多孔質金属材料８の熱伝導率は、造粒ダイス１本体を
構成している無垢の金属材料の熱伝導率よりも小さい。
したがって、造粒ダイス１の内部すなわちノズル５、
５、…の近傍と、冷却面６との間に大きな温度差があっ
ても、熱の移動量は小さく、造粒ダイス１の内部の温度
が、樹脂材料の融点以下に低下するようなことはない。

【００１１】次に、上記造粒ダイス１を使用した造粒方
法を説明する。ダイホルダ２０と造粒ダイス１の加熱ジ
ャケット２２、７に所定温度の熱媒体を流し、これらを
所定温度に保つ。循環水を矢印Ａで示すように、冷却面
６に接する状態で流す。押出機のスクリュを回転駆動し
て樹脂材料を混練溶融して押し出す。溶融樹脂は、リン
グ状の通路２３から造粒ダイス１のリング状の凹部４へ
押し出され、そしてこの凹部４から均一に加圧されて複
数個のノズル５、５、…から水流中へ押し出される。こ
のとき、カッタ３０を硬化層９に沿わせる形で回転駆動
する。そうすると、樹脂材料は固化する前に所定長さに
切断されペレットになる。ペレットは水流により搬送さ
れる間に完全に固化する。循環水から分離する。そして
乾燥して製品を得る。

【００１２】本実施の形態によると、上記のようにノズ
ル５、５、…の近傍には、熱伝導率の小さい多孔質金属
材料８が取り付けられているので、造粒ダイス１の内部
の温度すなわちノズル５、５、…の近傍の温度は下がり
難い。したがって、ノズル５、５、…が目詰まりを起こ
すことも、また孔径が小さくなるようなこともない。さ
らには、循環水の方へ逃げる熱量が小さく、エネルギの
消費も少なくて済む。このような効果が得られるにも拘
らず、多孔質金属材料８は、例えば金属粉末を焼結して
得ることができ、そしてただ取り付けるだけで、格別の
機械加工を必要としないので、コストアップになるよう
なこともない。

【００１３】本発明は、上記実施の形態に限定されるこ
となく、色々な形で実施できる。例えば、図１に示され
ている実施の形態では、多孔質金属材料８はノズル５、
５、…の近傍だけに取り付けられているが、冷却面６の
全面に取り付け、循環水の方へ逃げる熱量をさらに小さ
くすることもできる。また、冷却面６に取り付け用ある
いは位置決め用の凹部を形成し、この凹部に多孔質金属
材料８を取り付けるように実施することもできる。加熱
ジャケット２２、７に代えて電気ヒータで加熱できるこ
とは明らかである。なお、水中カット法について説明し
たが、本実施の形態に係わる造粒ダイス１が、ウォータ
ーリングカット法にも適用できることは明らかである。

【００１４】

【発明の効果】以上ように、本発明によると、造粒ダイ
スの、少なくともノズルが開口している近傍は、多孔質
金属材料で覆われているので、高温のノズルの近傍から
水と接触あるいは近接している低温側の端面部へ逃げる
熱量は小さい。したがって、ノズルが樹脂材料の融点以
下に下がって、ノズルが目詰まりを起こすようなことは
ない。また、ノズルの孔径が小さくなることもないの
で、粒径が不揃いになり製品の品質を落とすようなこと
もない。このような数々の効果が得られるにも拘らず、
ノズルが開口している近傍を多孔質金属材料で覆うだけ
であるから、安価に造粒用ダイスを得ることができる、
という本発明特有の効果が得られる。請求項２に記載の
発明によると、ノズルが開口している近傍と、水に接触
あるいは近接して使用される端面部が、多孔質金属材料
で覆われているので、より一層の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を模式的に示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１造粒ダイス５ノズル６端面部（水と接触する面）７加熱ジャケット８多孔質金属材料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】押出機のシリンダに連通する複数個のノズ
ル（５、５、…）と、内部を加熱する加熱手段（７）と
を有し、前記ノズル（５、５、…）が開口している端面
部（６）が、水と接触あるいは近接して使用されるよう
になっている、プラスチック材料のペレットを成形する
ための造粒用ダイス（１）であって、前記ダイスの、少なくともノズル（５、５、…）が開口
している近傍は、多孔質金属材料（８）で覆われている
ことを特徴とする造粒用ダイス。
【請求項２】押出機のシリンダに連通する複数個のノズ
ル（５、５、…）と、内部を加熱する加熱手段（７）と
を有し、前記ノズル（５、５、…）が開口している端面
部（６）が、水と接触あるいは近接して使用されるよう
になっている、プラスチック材料のペレットを成形する
ための造粒用ダイス８１）であって、前記ダイスの、ノズル（５、５、…）が開口している近
傍と、水に接触あるいは近接して使用される端面部
（６）は、多孔質金属材料（８）で覆われていることを
特徴とする造粒用ダイス。