[发明专利]热塑性树脂颗粒的制造方法以及制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性树脂颗粒的制造方法以及制造装置。详细地说，涉及 如下的制造方法以及制造装置，其提供形状稳定的颗粒，且能防止或抑制异 形状颗粒、破碎片、粉体、长带状漏切物等工业废弃物的产生，而且能抑制 熔融线束刀具等的造粒装置的破损。

背景技术

在将熔融聚合物制成粒状的颗粒的情况下，例如，在将聚酰胺或聚酯那 样的熔融聚合物从聚合槽排出而进行粒状化的情况下，聚合物造粒装置被广 泛使用，该聚合物造粒装置将熔融聚合物从被称为模孔或喷嘴的特定形状的 孔穴以带状的线束的形式挤出并固化后，通过刀具切断成颗粒。

作为能适用上述的颗粒造粒方法的热塑性树脂，可以举出聚烯烃、聚苯 乙烯、聚酯、聚碳酸酯以及聚酰胺等。特别是在通过缩聚反应得到的聚酯或 聚酰胺等的材料中，上述的颗粒造粒方法作为有用的方法而被使用着。

聚酰胺具有高强度、耐磨损性、耐疲劳性、良好的染色性、阻气性等化 学、机械性质，可用作家电产品或各种汽车用部件、计算机的框架等注塑成 型材料，织线、编织物等的衣物，轮胎帘布、渔网、鱼线等工业用或休闲用 丝材料，食品包装用的薄膜或各种容器用片材或瓶用材料。尤其是聚酰胺 MXD6那样的含有由苯二甲胺或双(氨甲基)环己烷和脂肪族二羧酸得到的 酰胺键重复单元的聚酰胺与聚酰胺6或聚酰胺66等相比具有高强度、高弹 性模量、低吸水性，另外，且阻气性也良好，因此作为各种工业用材料、或 者食品包装用的薄膜、片材、瓶用材料特别有用。

通常，为了从聚合槽排出熔融聚合物，在分批式的情况下，多采用将氮 气等惰性气体导入到聚合槽内来进行加压的方法，在连续聚合方式的情况 下，多采用使用齿轮泵或螺杆等的方法。通过这些方法来制造颗粒时，由于 聚合槽的熔融聚合物粘度的经时变化或挤出压力的变动等，向造粒装置供给 的聚合物的量发生变化，线束发生粘合而使得冷却变得不充分。

如果在这样的状态下进行造粒，则会产生连串颗粒或成块颗粒(ブロツ キングペレツト)。如果存在这些异形状颗粒，则会出现以下问题：无法正 常进行颗粒的空气输送，或者从原料储存筒仓(ストツクサイロ)排出时， 形成桥而无法从原料储存筒仓排出。而且，使用者在使用时，会引起颗粒的 形状、尺寸的变动幅度大和供给到成型机中时无法稳定地供给等的问题。

为了解决这些问题，一般采用通过振动筛从得到的颗粒中分离除去异形 状颗粒的方法，但是，即使采用该方法也无法避免收率降低。特别是聚酰胺， 其中像聚酰胺MXD6那样的高弹性模量的聚合物由于线束的硬度高，因而 存在比较容易受造粒工序的条件变化的影响的倾向。

此外，由于熔融线束的混乱引起的线束的直径或冷却固化状态的不稳定 化，从而刀具等的损耗加剧，维修频率增加。尤其是像聚酰胺MXD6那样 的高弹性模量的聚合物由于线束的弹性模量高，因而存在造粒装置的损耗速 度较快的倾向。如果造粒装置的损耗加剧，则线束的切断变得困难，产生破 碎片或粉体等，并且线束未被切断而形成长带状，造粒装置堵塞或过负荷引 起造粒工序的停止，也就是说，成为产品的合格率恶化的原因。

这些异形状颗粒、破碎片、粉体、长带状漏切物作为工业废弃物而被处 理，因此，需要额外的处理费用和运输费用，成为不合算的原因。从近年来 不断变得严重的环境问题的观点考虑，也希望不产生废弃物，从提高收率方 面考虑，也非常希望开发出防止或者抑制这些工业废弃物的产生的方法。

针对上述课题，为了尽量提高收率，作业者时常监视线束的状态或颗粒 的形状，在发现异常的情况下，有中断聚合物的排出或者改变颗粒的接受地 的方法，但是，这样的人为应对的方法相对应地需要花费时间，存在大量产 生不良颗粒或者无法发展造粒作业的无人化等的省力化的问题。

作为解决这些问题的方法，提出了使用设置有自动地测定颗粒的形状的 装置的、并根据该测定值来调节刀具的速度的装置的方法(日本特开平 4-25408号公报)。但是，在该方法中，只是控制了刀具速度的线束的流动方 向(纵向)的控制，不仅难以满足使用者所希望的颗粒尺寸，而且对剧烈的 挤出压力的变化的应答迟钝，颗粒变得不均匀，无法避免在产品中混入形状 不良的颗粒。