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1. WO2020158061 - DISPOSITIF DE DÉSHYDRATATION DE PARTICULES EXPANSÉES ET PROCÉDÉ DE DÉSHYDRATATION ET UTILISATION ASSOCIÉE

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明 細 書

発明の名称 発泡粒子の脱水装置および脱水方法、並びにこれらの利用

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004  

先行技術文献

特許文献

0005  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0006   0007  

課題を解決するための手段

0008   0009  

発明の効果

0010  

図面の簡単な説明

0011  

発明を実施するための形態

0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110  

符号の説明

0111  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9  

図面

1   2   3   4   5   6   7  

明 細 書

発明の名称 : 発泡粒子の脱水装置および脱水方法、並びにこれらの利用

技術分野

[0001]
 本発明は、発泡粒子の脱水装置および脱水方法、並びにこれらの利用に関する。

背景技術

[0002]
 熱可塑性樹脂からなる発泡粒子は、除圧発泡法により製造されることが知られている。当該除圧発泡法では、まず、耐圧容器内で分散剤を含む水中に熱可塑性樹脂粒子を分散させ、ついで揮発性発泡剤を添加し、高温高圧下に保って揮発性発泡剤を含浸させる。その後、揮発性発泡剤を含浸させた樹脂粒子を低圧雰囲気下に放出する。除圧発泡法による発泡粒子の製造方法として、例えば特許文献1に記載の技術がある。
[0003]
 分散媒として水を使用した除圧発泡法においては、低圧雰囲気下にて放出された発泡粒子は、水と混合した状態(スラリー)で得られる。それゆえ、発泡粒子を得るためには、スラリー状態の発泡粒子から液分を除去する脱水工程、および脱水した発泡粒子を乾燥する乾燥工程が必要である。
[0004]
 スラリー状態の発泡粒子の脱水は、例えば、円筒スクリーン内にプロペラ状羽根付き回転ロータが配置された遠心脱水機により行われる。

先行技術文献

特許文献

[0005]
特許文献1 : 国際公開WO2006/046685号

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0006]
 しかしながら、上述の発泡粒子の脱水方法では、遠心脱水機へ接続する輸送管が必要となる。このため、従来の発泡粒子の脱水技術では、遠心脱水機が大型化する、粒子輸送雰囲気を高温にし難い、遠心分離機の回転可動部の安全対策やメンテナンスが必要となるといった課題が残されている。このため、発泡粒子の製造装置の大型化、構造複雑化という点で改善の余地がある。
[0007]
 本発明の一態様は、シンプルな構造で脱水が可能な発泡粒子の脱水装置および脱水方法、並びにこれらの利用を実現することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008]
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発泡粒子の脱水装置は、発泡粒子の液体混合物を輸送する、湾曲した輸送管を備え、前記輸送管の湾曲部に、前記液体混合物中の発泡粒子と液分とを分離するための分離部材が設けられている構成である。
[0009]
 また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発泡粒子の脱水方法は、湾曲した輸送管の湾曲部に分離部材を設置し、発泡粒子の液体混合物を前記湾曲部に衝突させて、前記液体混合物中の発泡粒子と液分とを分離する工程を含む、方法である。

発明の効果

[0010]
 本発明の一態様によれば、発泡粒子のスラリーの脱水に回転可動部を含む遠心分離機を使用することがなく、シンプルな構造で発泡粒子の脱水を実現できる。

図面の簡単な説明

[0011]
[図1] 本発明の実施形態1に係る発泡粒子の脱水装置の概略構成を示し、1001は正面図であり、1002は断面図である。
[図2] 本発明の実施形態1に係る脱水装置による発泡粒子の脱水方法を説明するための断面図である。
[図3] 本発明の実施形態2に係る発泡粒子の脱水装置の概略構成を示す斜視図である。
[図4] 本発明の実施形態3に係る発泡粒子の脱水装置の概略構成を示す断面図である。
[図5] 本発明の実施形態4に係る発泡粒子の脱水装置の概略構成を示す断面図である。
[図6] 本発明の実施形態1~4に使用される発泡粒子の製造装置の概略構成を模式的に示す図である。
[図7] 本発明の実施形態1~4に使用される発泡粒子の別の製造装置の概略構成を模式的に示す図である。

発明を実施するための形態

[0012]
 〔実施形態1〕
 以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る発泡粒子の脱水装置10の概略構成を示し、図1の1001は正面図であり、図1の1002は断面図である。
[0013]
 図1の1001および1002に示されるように、本実施形態に係る脱水装置10は、湾曲した輸送管1と、排水部4と、を備えている。輸送管1は、発泡粒子の液体混合物を輸送するための管である。除圧発泡法によって得られた発泡粒子は、液分と混合した状態(スラリー)であり、液体混合物である。
[0014]
 輸送管1の湾曲部2は、輸送管1が90°に円弧状に湾曲した構成となっている。ここで、輸送管1における湾曲部2以外の部分の中心軸Cを基準として、湾曲部2の湾曲方向を内方(または内側)とし、当該内側と反対側を外方(または外側)とする。湾曲部2は、内側側壁21および外側側壁22を有する。
[0015]
 湾曲部2における内側側壁21および外側側壁22のうち外側側壁22には、網部材3が設けられている。輸送管1内の空間は、網部材3を介して、輸送管1外部の空間と連通している。網部材3は、外側側壁22に限定されず、湾曲部2の側壁に設けられていればよい。図1に示された構成では、網部材3は、外側側壁22の一部を構成している。
[0016]
 網部材3は、液体混合物中の発泡粒子と液分とを分離するための分離部材として機能する。網部材3は、例えば、網状であり、かつ、発泡粒子の寸法よりも小さい開口を有する部材であればよく、構造および材料は特に限定されない。好適には、網部材3は、金属製の金網である。また、網部材3の開口寸法は、輸送管1を通過する発泡粒子の寸法に応じて、適宜設定することができる。また、本実施形態に使用される前記分離部材は、発泡粒子の寸法よりも小さい開口を複数有する構成であればよく、網部材3以外にも、格子形状(縦方向・横方向の一方のみの場合も含む)、板状部材に細かい穴が設けられた形状などを有する部材であってもよい。
[0017]
 脱水装置10では、輸送管1における少なくとも湾曲部2の外側側壁22に隣接して、排水部4が設けられている。排水部4は、網部材3により分離された液分を収容する空間を有し、輸送管1外部へ排水するための部材である。排水部4内の空間は、網部材3を介して、輸送管1内の空間と連通している。脱水装置10は、排水部4に、例えば排水配管が接続されることにより、当該排水配管を介して、網部材3により分離された液分が輸送管1外部へ排出されるように構成される。
[0018]
 図2は、脱水装置10による発泡粒子の脱水方法を説明するための断面図である。図2に示されるように、本実施形態の脱水方法では、湾曲した輸送管1の湾曲部2に網部材3を設置し、発泡粒子5のスラリー(液体混合物)を網部材3に衝突させて、スラリー中の発泡粒子5と液分とを分離している。
[0019]
 発泡粒子5を含むスラリーは、エアー6とともに、輸送管1の入口11から流入する。エアー6は、除圧発泡法により得られた発泡粒子5を次工程へ送るために、図示しないブロワー等により発生させた気流である。発泡粒子5のスラリーは、輸送管1内で、エアー6に沿って流れ、湾曲部2の側壁に接触または衝突しながら輸送管1を通過し出口12から排出される。また、エアー6は、輸送管1を通過中、網部材3の開口から排水部4へ流れる分流エアー6aが生じる。発泡粒子5のスラリーは、湾曲部2の側壁との接触または衝突によって、液分が分離される。また、発泡粒子5のスラリーは、湾曲部2の側壁に接触または衝突しつつ、湾曲部2に沿って流れる。このとき、発泡粒子5のスラリーには外方の遠心力がかかる。この遠心力によっても、発泡粒子5のスラリーから液分が分離される。このように湾曲部2の側壁との接触または衝突、および遠心力により液分が分離された発泡粒子5は、エアー6の流れに沿って移動し、出口12から輸送管1外部へ排出される。一方、発泡粒子5から分離された液分は、分流エアー6aに沿って、網部材3の開口から輸送管1外部の排水部4に移動し、排水部4から脱水装置10の外部に排出される。
[0020]
 湾曲部2の側壁の形状は、上述の接触または衝突による液分の分離作用、または遠心力による液分の分離作用を奏する形状であれば、特に限定されない。好ましくは、湾曲部2の側壁は、曲面または円弧面である。湾曲部2の側壁を曲面または円弧面とすることによって、接触または衝突による液分の分離作用だけでなく、遠心力による液分の分離作用も向上するので、発泡粒子5の脱水効果が高まる。
[0021]
 このように、本実施形態によれば、発泡粒子5のスラリーを輸送する輸送管1の湾曲部2の外側側壁22に、輸送管1外部の空間(排水部4)と連通する網部材3を設置することにより、発泡粒子5の脱水を実現している。それゆえ、本実施形態によれば、発泡粒子5の脱水のために、輸送管1そのものの構造(湾曲部2)を利用できる。よって、除圧発泡法による製造直後の輸送管1中で発泡粒子5を液分から分離して次工程へ輸送できる。したがって、遠心分離機により発泡粒子の脱水を行う従来技術と比較して、発泡粒子5の製造装置の構造を複雑化することなく、よりシンプルな構造で発泡粒子5を脱水することができる。
[0022]
 また、除圧発泡法による発泡粒子の製造方法において、揮発性発泡剤に可燃性ガスを使用する場合、あるいは高温蒸気雰囲気下で熱可塑性樹脂粒子を発泡する場合、安全性やエネルギーコストの観点から、発泡工程、脱水工程、および乾燥工程を密閉系で行う必要がある。発泡粒子の脱水に遠心分離機を使用する従来技術では、遠心分離機による脱水効率を密閉循環系で維持することができない。密閉循環系では輸送風によって遠心脱水機内の滞留時間を確保することが難しいためである。さらに、発泡倍率が比較的高い発泡粒子を製造する場合、従来技術による脱水では、遠心分離機の容量や可動部が大型化してしまい、エネルギーコストや保守管理コストがかかる。
[0023]
 一方、本実施形態によれば、次工程へ発泡粒子5を輸送するためのエアー6を利用して、発泡粒子5を輸送する輸送管1内にて脱水する。このため、密閉系での脱水処理が可能であるとともに、発泡倍率が比較的高い発泡粒子を製造する場合であっても脱水装置10が大型化しない。脱水装置10は、例えば排水部4からの排水管をシールポットに接続し適用すれば、密閉循環系で使用可能である。
[0024]
 また、本実施形態に係る脱水装置10では、外側側壁22における網部材3の占有面積は、発泡粒子5の目標とする脱水性に応じて適宜設定可能である。また、脱水装置10は、網部材3が設けられた湾曲部2を複数個備えていてもよい。
[0025]
 (1)脱水装置10の形状について
 脱水装置10の輸送管1の断面形状は、矩形であることが好ましい。また、輸送管1の高さは、発泡粒子5により閉塞されなければ、発泡粒子5の種類等に応じて適宜設定可能である。また、輸送管1の幅は、発泡粒子5が湾曲部2内で広がって網部材3に接触または衝突しやすくなるように、発泡粒子5の種類等に応じて適宜設定可能である。また、発泡粒子の製造装置に脱水装置10を適用する場合、除圧発泡法により生成された発泡粒子5を通す発泡管は、輸送管1に接続される。この発泡管は、通常、断面形状が円形である。このため、発泡管は、輸送管1との接続部分では、断面形状が円形から矩形に変更されている。
[0026]
 (2)脱水装置10の脱水条件について
 脱水装置10における発泡粒子5の脱水条件は、エアー6の風量調整、湾曲部2の個数調整、複数の湾曲部2の配置による調整等により、適宜調整し得る。例えば、輸送管1内のエアー6の風量は、風速50~55m/sに調整される。また、輸送管1に接続される前記発泡管(例えば後述する図3に示される接続管13a)の入口では、風速20~25m/sに調整される。
[0027]
 また、脱水装置10では、排水部4からの排水管をシールポットに接続する、あるいは網部材3を介して排水部4へ流入したエアー6を外部へ逃がす構成とすることによって、発泡粒子5の脱水効率が向上する。特に、網部材3を介して排水部4へ流入したエアー6を外部へ逃がす構成のほうが脱水効率がよい。
[0028]
 (3)脱水装置10の個数について
 本実施形態に係る脱水装置は、図1に示された脱水装置10を1つの脱水ユニットとして複数の脱水ユニットが接続した構成であってもよい。当該脱水ユニットの個数は、適宜設定可能である。しかし、脱水装置の圧力損失とブロワーの大きさを考慮すると、6個以下であることが好ましい。
[0029]
 (4)脱水装置10の配置について
 脱水装置10は、湾曲部2を通過させることにより発泡粒子5の脱水が可能な配置であればよい。例えば、脱水装置10は、湾曲部2が入口11から下方に湾曲するとともに、輸送管1は出口12が入口11よりも下側に配置された構成であってよい。あるいは、脱水装置10は、湾曲部2が入口11から上方に湾曲するとともに、輸送管1は出口12が入口11よりも上側に配置された構成であってもよい。また、脱水装置10は、湾曲部2が側方に湾曲した構成であってもよい。
[0030]
 これらの構成の中でも、脱水装置10は、湾曲部2が入口11から上方に湾曲するとともに、輸送管1は出口12が入口11よりも上側に配置された構成であることが好ましい。本実施形態に係る脱水方法では、湾曲部2が入口11から上方に湾曲し、湾曲部2における出口12が入口11よりも上側に位置するように輸送管1を設置して、入口11から発泡粒子5のスラリーを流入している。このような構成とすることにより、湾曲部2を通過するエアー6は上昇気流となる。入口11から流入した発泡粒子5のスラリーは、この上昇気流であるエアー6に沿って、湾曲部2の側壁に衝突または接触しながら輸送管1内を上昇し出口12から排出される。ここで、スラリーにおいて、発泡粒子5は、液分よりも比重が軽い。このため、発泡粒子5のスラリーは、エアー6に沿って上昇したとき、発泡粒子5が上昇する一方、衝突または接触によって発泡粒子から分離された液分は、その重力により落下する傾向になる。それゆえ、発泡粒子5のスラリーは、エアー6に沿った上昇により、発泡粒子5と液分とが分離する作用が生じる。したがって、発泡粒子5のスラリーには、湾曲部2の側壁との衝突または接触による液分の分離作用および上記遠心力による液分の分離作用とともに、エアー6に沿った上昇による液分の分離作用が生じるので、発泡粒子5と液分とが分離されやすくなる。
[0031]
 (5)脱水装置10の配置システムについて
 図1に示された脱水装置10を1つの脱水ユニットとした複数の脱水ユニットの配置システムの構成は、特に限定されない。例えば、後述する実施形態2~4に係る脱水装置が挙げられる。
[0032]
 また、本実施形態に係る脱水装置10は、発泡粒子5の洗浄工程と組み合わせ得る。これにより、発泡粒子5の洗浄効率が向上する。
[0033]
 なお、後述する実施形態2~4に係る脱水装置のうち、装置設備がコンパクトである、および装置設備のメンテナンス性がよいとの理由から、実施形態2に係る脱水装置が好ましい。また、接続配管の個数および圧力損失が最小限に抑制されるとの理由から、実施形態3に係る脱水装置が好ましい。また、省スペースおよび洗浄性の観点から、実施形態4に係る脱水装置が好ましい。
[0034]
 〔実施形態2〕
 以下、本発明の他の実施形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図3は、本実施形態に係る発泡粒子の脱水装置10Aの概略構成を示す斜視図である。
[0035]
 本実施形態に係る脱水装置10Aは、網部材が設けられた湾曲部を複数個備え、発泡粒子5の洗浄工程と組み合わせた構成となっている。図3に示されるように、脱水装置10Aは、脱水ユニット10a~10jを備えている。脱水ユニット10a~10jはそれぞれ、図1および図2に示された脱水装置10と構成が同一であるので、説明を省略する。
[0036]
 脱水装置10Aでは、脱水ユニット10a~10jそれぞれの湾曲部が螺旋形状の一部を構成するように配置されている。より具体的には、図3に示されるように、脱水ユニット10a、10c、10e、10g、および10iは、この順番で、それぞれの湾曲部が一方向に並列するように配置されている。そして、脱水ユニット10a、10c、10e、10g、および10iそれぞれの上側に、脱水ユニット10b、10d、10f、10h、および10jが配置されている。
[0037]
 脱水ユニット10a、10c、10e、10g、および10iは、輸送管の湾曲部の湾曲方向が互いに同じである。また、脱水ユニット10b、10d、10f、10h、および10jは、輸送管の湾曲部の湾曲方向が互いに同じである。
[0038]
 脱水ユニット10aでは、輸送管1aの入口11aは、側方を向いている。そして、湾曲部2aは、入口11aから側方へ延びた後上方に湾曲した構成となっている。また、輸送管1aの出口12aは上方を向いている。そして、脱水ユニット10bでは、輸送管1bの入口11bは、上方を向いており、輸送管1aの出口12aと対向するように配置されている。湾曲部2bは、入口11bから上方へ延びた後側方へ湾曲した構成となっている。また、輸送管1bの出口12bは側方を向いている。湾曲部2bは、湾曲方向が湾曲部2aと同じである。すなわち、湾曲部2aと湾曲部2bとにおいて、外側および内側が互いに同じ側になる配置されている。さらに換言すれば、脱水ユニット10aおよび10bは、湾曲部2aを有する輸送管1aと湾曲部2bを有する輸送管1bとによりU字が形成されるような位置関係である。
[0039]
 ここで、上下方向に伸びる輸送管1a・1bの中心軸Xを基準として、下側の脱水ユニット10aにおける輸送管1aの入口11aおよび上側の脱水ユニット10bにおける輸送管1bの出口12bが同じ側にある配置ユニットをシス配置ユニットと称する。当該シス配置ユニットは、例えば、脱水ユニット10aおよび脱水ユニット10bの位置関係となったユニットである。また、当該シス配置ユニットと逆の配置ユニット、すなわち、上下方向に伸びる輸送管の中心軸を基準として下側の脱水ユニットにおける輸送管の入口が上側の脱水ユニットにおける輸送管の出口と反対側に配置された配置ユニットをトランス配置ユニットと称する。
[0040]
 脱水ユニット10c、10e、10g、および10iそれぞれと脱水ユニット10d、10f、10h、および10jそれぞれとの位置関係は、脱水ユニット10aと脱水ユニット10bとの位置関係と同じシス配置であるので、説明を省略する。
[0041]
 本実施形態に係る脱水装置10Aは、2つの脱水ユニットにより構成されるシス配置ユニットが所定の方向に並列した構成であるともいえる。
[0042]
 脱水装置10Aには、接続管13a~13fが設けられている。そして、接続管13a~13fは、脱水ユニット10a~10jと組み合わせて螺旋形状を形成するように、脱水ユニット10a~10jを接続している。より具体的には、脱水ユニット10aにおける輸送管1aの入口11aには、接続管13aが接続されている。接続管13bは、脱水ユニット10bにおける輸送管1bの出口12bと、脱水ユニット10cにおける輸送管の入口とを接続する。接続管13cは、脱水ユニット10dにおける輸送管の出口と、脱水ユニット10eにおける輸送管の入口とを接続する。接続管13dは、脱水ユニット10fにおける輸送管の出口と、脱水ユニット10gにおける輸送管の入口とを接続する。接続管13eは、脱水ユニット10hにおける輸送管の出口と、脱水ユニット10iにおける輸送管の入口とを接続する。そして、脱水ユニット10jにおける輸送管の出口には、接続管13fが接続されている。
[0043]
 発泡粒子5のスラリーは、接続管13aから流入し、脱水ユニット10a~10j、接続管13b~13eを経由し、接続管13fから流出する。脱水装置10Aでは、発泡粒子5の洗浄が2段階で行われ、その後、脱水される構成となっている。より具体的には、脱水装置10Aでは、接続管13b~13cそれぞれに発泡粒子5の洗浄液が投入される。
[0044]
 発泡粒子5のスラリーは、脱水ユニット10aに流入する。そして、脱水ユニット10aおよび10bを通過して液分が一部除去され、接続管13bにて洗浄されつつ、脱水ユニット10cに流入する(第1洗浄工程)。次いで、発泡粒子5のスラリーは、脱水ユニット10cおよび10dを通過して液分が一部除去され、接続管13cにて洗浄されつつ、脱水ユニット10eに流入する(第2洗浄工程)。
[0045]
 その後、発泡粒子5のスラリーは、脱水ユニット10eおよび10f、接続管13d、脱水ユニット10gおよび10h、接続管13e、脱水ユニット10iおよび10jを順番に通過する。そして、これらの部材を通過中に液分が除去されて(脱水工程)、接続管13fから流出する。
[0046]
 本実施形態に係る脱水装置10Aは、脱水ユニット10a~10jそれぞれの湾曲部が螺旋形状の一部を構成するように配置されているので、脱水ユニット10a~10jの配置がコンパクトである。また、脱水ユニット10a~10jの排水部4には網部材3を掃除するための掃除口が設けられていてもよい。この場合、脱水ユニット10a~10jそれぞれの湾曲部が螺旋形状の一部を構成するように配置されていると、脱水ユニット10a~10jそれぞれの掃除面が1面に並ぶ。このため、脱水装置10Aのメンテナンス性が良好となる。
[0047]
 〔実施形態3〕
 本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図4は、本実施形態に係る発泡粒子の脱水装置10Bの概略構成を示す断面図である。
[0048]
 本実施形態に係る脱水装置10Bは、3つの脱水ユニットがトランス配置されたトランス配置ユニットを備えている点で、実施形態2と異なる。図4に示されるように、脱水装置10Bは、トランス配置ユニットT1~T3、シス配置ユニットC1およびC2、並びに洗浄管14b~14cを備えている。
[0049]
 トランス配置ユニットT1は、脱水ユニット10aおよび10bにより構成されている。トランス配置ユニットT2は、脱水ユニット10cおよび10dにより構成されている。トランス配置ユニットT3は、脱水ユニット10iおよび10jにより構成されている。また、シス配置ユニットC1は、脱水ユニット10eおよび10fにより構成されている。シス配置ユニットC2は、脱水ユニット10gおよび10hにより構成されている。
[0050]
 脱水装置10Bでは、トランス配置ユニットT1が第1洗浄工程にて使用され、トランス配置ユニットT2が第2洗浄工程にて使用される。シス配置ユニットC1およびC2、並びにトランス配置ユニットT3は、脱水工程にて使用される。
[0051]
 また、トランス配置ユニットT1、トランス配置ユニットT2、およびシス配置ユニットC1は、略同じ高さに配置されている。トランス配置ユニットT3は、シス配置ユニットC1よりも上側に配置されている。そして、シス配置ユニットC2は、上下方向において、シス配置ユニットC1とトランス配置ユニットT3との間に配置されている。上下方向において、シス配置ユニットC2の入口11gは、シス配置ユニットC1の出口12fと略同じ位置に配されており、シス配置ユニットC2の出口12hは、トランス配置ユニットT3の入口11iと略同じ位置に配されている。
[0052]
 トランス配置ユニットT1の出口12bには、洗浄管14bが接続されている。また、洗浄管14bおよび14cは、トランス配置ユニットT1およびT2、並びにシス配置ユニットC1を直列接続する。より具体的には、洗浄管14bは、トランス配置ユニットT1の出口12b(脱水ユニット10bにおける輸送管1bの出口12bに対応)と、トランス配置ユニットT2の入口11c(脱水ユニット10cにおける輸送管1cの入口11cに対応)と、を接続する。洗浄管14cは、トランス配置ユニットT2の出口12d(脱水ユニット10dにおける輸送管1dの出口12dに対応)と、シス配置ユニットC1の入口11e(脱水ユニット10eにおける輸送管1eの入口11eに対応)と、を接続する。
[0053]
 シス配置ユニットC1における出口12f(脱水ユニット10fにおける輸送管1fの出口12fに対応)は、図示しない接続管を介して、シス配置ユニットC2の入口11g(脱水ユニット10gにおける輸送管1gの入口11gに対応)と接続している。また、シス配置ユニットC2における出口12h(脱水ユニット10hにおける輸送管1hの出口12hに対応)は、図示しない接続管を介して、トランス配置ユニットT3の入口11iと接続している。なお、シス配置ユニットC1およびC2、並びにシス配置ユニットC2およびトランス配置ユニットT3は、直接連結されていてもよい。
[0054]
 脱水装置10Bでは、洗浄管14b~14cそれぞれに発泡粒子5の洗浄液が投入される。発泡粒子5のスラリーは、洗浄管14bにて洗浄されつつ、脱水ユニット10aに流入する。そして、トランス配置ユニットT1を通過して液分が一部除去され、洗浄管14bにて洗浄されつつ、トランス配置ユニットT2の脱水ユニット10cに流入する(第1洗浄工程)。次いで、発泡粒子5のスラリーは、トランス配置ユニットT2を通過して液分が一部除去され、洗浄管14cにて洗浄されつつ、シス配置ユニットC1の脱水ユニット10eに流入する(第2洗浄工程)。
[0055]
 その後、発泡粒子5のスラリーは、シス配置ユニットC1(脱水ユニット10eおよび10f)、シス配置ユニットC2(脱水ユニット10gおよび10h)、およびトランス配置ユニットT3(脱水ユニット10iおよび10j)を順番に通過する。そして、これらのユニットを通過中に液分が除去されて(脱水工程)、トランス配置ユニットTの出口12j(脱水ユニット10jにおける輸送管1jの出口12jに対応)から流出する。
[0056]
 〔実施形態4〕
 本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図5は、本実施形態に係る発泡粒子の脱水装置10Cの概略構成を示す断面図である。
[0057]
 本実施形態に係る脱水装置10Cは、トランス配置ユニットを備えていない点で、実施形態3と異なる。図5に示されるように、脱水装置10Cは、シス配置ユニットC3~C7、および洗浄管15cおよび15dを備えている。シス配置ユニットC3~C7それぞれを構成する脱水ユニットは、脱水ユニット10aおよび10b、脱水ユニット10cおよび10d、脱水ユニット10eおよび10f、脱水ユニット10gおよび10h、脱水ユニット10iおよび10jである。
[0058]
 脱水装置10Cでは、シス配置ユニットC3が第1洗浄工程にて使用され、シス配置ユニットC4が第2洗浄工程にて使用される。シス配置ユニットC5~C7は、脱水工程にて使用される。
[0059]
 また、シス配置ユニットC3およびC5は、略同じ高さに配置されている。シス配置ユニットC4は、シス配置ユニットC3よりも上側に配置されている。シス配置ユニットC7は、シス配置ユニットC5よりも上側に配置されている。そして、シス配置ユニットC6は、上下方向において、シス配置ユニットC5とシス配置ユニットC7との間に配置されている。上下方向において、シス配置ユニットC6の入口11gは、シス配置ユニットC5の出口12fと略同じ位置に配されており、シス配置ユニットC6の出口12hは、シス配置ユニットC7の入口11iと略同じ位置に配されている。
[0060]
 シス配置ユニットC3の出口12bには、洗浄管15cが接続されている。また、洗浄管15cは、シス配置ユニットC3の出口12bと、シス配置ユニットC4の入口11cと、を接続する。洗浄管15dは、シス配置ユニットC4の出口12dと、シス配置ユニットC5の入口11eと、を接続する。
[0061]
 シス配置ユニットC5における出口12fは、図示しない接続管を介して、シス配置ユニットC6の入口11gと接続している。また、シス配置ユニットC6における出口12hは、図示しない接続管を介して、シス配置ユニットC7の入口11iと接続している。
[0062]
 脱水装置10Cでは、洗浄管15cおよび15dそれぞれに発泡粒子5の洗浄液が投入される。発泡粒子5のスラリーは、シス配置ユニットC3を通過して液分が一部除去され、洗浄管15cにて洗浄されつつ、シス配置ユニットC4の脱水ユニット10cに流入する(第1洗浄工程)。次いで、発泡粒子5のスラリーは、シス配置ユニットC4を通過して液分が一部除去され、洗浄管15dにて洗浄されつつ、シス配置ユニットC5の脱水ユニット10eに流入する(第2洗浄工程)。
[0063]
 その後、発泡粒子5のスラリーは、シス配置ユニットC5~C7を順番に通過する。そして、これらのユニットを通過中に液分が除去されて(脱水工程)、シス配置ユニットC7の出口12jから流出する。
[0064]
 (発泡粒子の製造方法)
 本実施形態に係る発泡粒子の製造方法は、上述した発泡粒子の脱水方法を一工程として含む。発泡粒子の製造方法について、図6を参照して、以下に説明する。図6は、実施形態1~4にて使用される発泡粒子5の製造装置の概略構成を模式的に示す図である。以下では、一例として、発泡粒子として熱可塑性樹脂発泡粒子を製造する方法について説明する。しかし、本実施形態に用いられる発泡粒子は、従来公知のものであればよく、熱可塑性樹脂発泡粒子に限定されない。
[0065]
 図6に示されるように、発泡粒子の製造装置100は、耐圧容器101と、払い出しバルブ102と、ノズル103と、フィルター104と、外気吸込み量調節弁105と、蒸気吹込み量調節弁106と、発泡粒子輸送ブロワー107と、温度計108と、調節計109と、分離器110と、発泡粒子貯槽111と、を備えている。
[0066]
 耐圧容器101は、除圧発泡法により発泡粒子を製造するための容器である。発泡粒子は、次の方法により製造される。すなわち、まず、耐圧容器101内に熱可塑性樹脂粒子、無機分散剤および分散助剤を含む水性分散液と揮発性発泡剤とを水と共に仕込む。そして、昇温して耐圧容器101内を一定圧力、一定温度として樹脂粒子に発泡剤を含浸させたのち、低圧雰囲気下に放出する(除圧発泡法)。そして、放出物をさらに乾燥する。
[0067]
 耐圧容器101、発泡粒子輸送ブロワー107、分離器110、および発泡粒子貯槽111は、輸送管を介して接続している。発泡粒子輸送ブロワー107は、外気を取り込んで分離器110および発泡粒子貯槽111へ向かう輸送管内へエアーを送る部材であり、発泡粒子をエアーとともに分離器110及び発泡粒子貯槽111へ輸送する。
[0068]
 製造装置100では、発泡粒子輸送ブロワー107と分離器110との間の輸送管に分岐した分岐輸送管が設けられており、耐圧容器101は、当該分岐輸送管に接続している。また、上記分岐輸送管中に、払い出しバルブ102、およびノズル103が設けられている。さらに、発泡粒子輸送ブロワー107と分離器110とを接続する輸送管中には、温度計108が設けられている。温度計108は、ノズル103の出口から発泡粒子貯槽112までの発泡粒子が輸送される輸送管および設備の範囲(以下、単に発泡室と称することもある)の温度を測定するために設けられている。
[0069]
 また、製造装置100は、発泡粒子貯槽111へ蒸気および外気が供給されるように構成されている。フィルター104は、製造装置100内に吸い込まれる外気を濾過するために設けられている。また、発泡粒子貯槽111へ供給される蒸気量は、蒸気吹込み量調節弁106の弁開度により制御される。また、製造装置100内に吸い込まれる外気の量は、外気吸込み量調節弁105の弁開度により制御される。調節計109は、外気吸込み量調節弁105または蒸気吹込み量調節弁106の弁開度を制御する部材である。製造装置100では、調節計109による外気吸込み量調節弁105および蒸気吹込み量調節弁106の制御により、発泡粒子貯槽111内に供給される外気量および蒸気量が制御される。これにより、ノズル103の出口から発泡粒子貯槽112までの発泡粒子が輸送される輸送管および設備の範囲の温度が任意の温度に調節される。
[0070]
 次に、製造装置100を用いた発泡粒子の製造方法について、説明する。まず、熱可塑性樹脂粒子、発泡剤としての無機ガス(例えば、二酸化炭素、窒素、空気等)、水、分散剤、必要に応じて界面活性剤等の分散助剤を耐圧容器101に投入する。次いで、耐圧容器101を加熱して耐圧容器101内の混合物を所定の温度に調整した後、耐圧容器101内の圧力を所定の圧力に調整する。こうして熱可塑性樹脂粒子に発泡剤を含浸させた後、払い出しバルブ102を開いて、ノズル103を通して耐圧容器101の内圧よりも低い圧力の発泡室内に放出させる(除圧発泡法)。これにより、熱可塑性樹脂粒子が発泡されて発泡粒子が得られる。熱可塑性樹脂粒子を耐圧容器101から放出するまでに、発泡室の温度は、目標とする熱可塑性樹脂発泡粒子の発泡倍率や品質に応じて任意の温度に調整される。
[0071]
 耐圧容器101からノズル103を通して放出された発泡粒子は、分散剤等の液分が混合されたスラリー状態である。発泡粒子のスラリーは、発泡粒子輸送ブロワー107によるエアーによって、分離器110へ輸送される。そして、分離器110にて液分が分離され、発泡粒子貯槽111へ送られる。実施形態1~4に係る脱水装置10、および10A~10Cは、例えば製造装置100における分離器110に適用され得る。
[0072]
 ここで、本発明の一実施形態に係る熱可塑性樹脂粒子の基材樹脂は、一般的な公知の発泡性の熱可塑性樹脂であれば特に限定されない。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂、およびこれらの混合物等が挙げられる。前記熱可塑性樹脂は、好ましくは、ポリオレフィン系樹脂、またはポリエステル系樹脂である。ポリオレフィン系樹脂とは、オレフィン単位を50重量%以上、好ましくは80重量%以上、より好ましくは90重量%以上含む樹脂のことである。ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、低分子量ポリエチレン等のポリエチレン類;プロピレンホモポリマー;エチレン-プロピレンランダム共重合体、エチレン-プロピレン-1-ブテンランダム共重合体、プロピレン-1-ブテンランダム共重合体等のα-オレフィン-プロピレンランダム共重合体、並びに、α-オレフィン-プロピレンブロック共重合体等のポリプロピレン類;プロピレンホモポリマー、ポリブテン等のその他のポリオレフィンホモポリマー類;等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種類以上併用してもよい。また、ポリエステル系樹脂としては、例えば、脂肪族系ポリエステル樹脂、芳香族系ポリエステル樹脂、脂肪族芳香族系ポリエステル樹脂などが挙げられる。ポリエステル系樹脂の具体例としては、例えば、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリ(ブチレンアジペート-co-ブチレンテレフラレート)(PBAT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等が挙げられる。また、ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシヘキサノエート)(PHBH)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート)(P3HB)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシバリレート)(PHBV)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-4-ヒドロキシブチレート)(P3HB4HB)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシオクタノエート)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシオクタデカノエート)からなる群から選択される少なくとも1種である。
[0073]
 これらの内でも、エチレン-プロピレンランダム共重合体、エチレン-プロピレン-1-ブテンランダム共重合体、およびプロピレン-1-ブテンランダム共重合体が、発泡粒子とするときに良好な発泡性を示すため、好適に使用される。
[0074]
 また、本発明の実施形態に使用される熱可塑性樹脂粒子の基材樹脂がポリオレフィン系樹脂である場合、当該基材樹脂には、ポリオレフィン系樹脂以外に、該ポリオレフィン系樹脂の特性が失われない範囲で、他の熱可塑性樹脂が混合されていてもよい。当該他の熱可塑性樹脂として、例えばポリスチレン、ポリブテン、アイオノマー等が挙げられる。
[0075]
 また、熱可塑性樹脂は、通常、発泡粒子を製造し易いように、押出機、ニーダー、バンバリーミキサー、ロール等を用いて溶融し、且つ円柱形状、楕円形状、球形状、立方体形状、直方体形状等の樹脂粒子に予め加工しておくことが好ましい。なお、樹脂粒子はペレットとも称する。
[0076]
 本発明の実施形態に使用される熱可塑性樹脂粒子は、一粒の重量が0.1~30mgであることが好ましく、0.3~10mgであることがより好ましい。
[0077]
 熱可塑性樹脂に添加剤を加える場合には、前記熱可塑性樹脂粒子の製造前に、ブレンダー等を用いて熱可塑性樹脂と添加剤とを混合することが好ましい。添加剤の具体例としては、セル造核剤(単に造核剤とも称する)が挙げられる。また、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の炭化水素系発泡剤を使用する場合には、造核剤としては、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、カオリン、酸化チタン、ベントナイト、硫酸バリウム等のような無機造核剤が一般に使用される。セル造核剤の添加量は、使用する熱可塑性樹脂の種類、セル造核剤の種類によって異なるので一概には規定できないが、熱可塑性樹脂100重量部に対して、概ね0.001重量部以上、2重量部以下であることが好ましい。
[0078]
 また、空気、窒素、二酸化炭素、水等の無機発泡剤を使用する場合には、前記無機造核剤および/または親水性物質を使用することが好ましい。水系分散物の分散媒として水を使用する場合には、熱可塑性樹脂中に水が含浸し、含浸した水が他の発泡剤と共にあるいは単独で発泡剤として作用する。
[0079]
 前記親水性物質は、熱可塑性樹脂に含浸される水分量を多くするように作用する。親水性物質の具体例としては、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硼砂、硼酸亜鉛等の無機物質;あるいは、グリセリン、メラミン、イソシアヌル酸、メラミン・イソシアヌル酸縮合物;ポリエチレングリコール、またはポリエチレンオキシド等のポリエーテル、ポリエーテルのポリプロピレン等への付加物、およびこれらのポリマーアロイ;エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体のアルカリ金属塩、ブタジエン-(メタ)アクリル酸共重合体のアルカリ金属塩、カルボキシル化ニトリルゴムのアルカリ金属塩、イソブチレン-無水マレイン酸共重合体のアルカリ金属塩、ポリ(メタ)アクリル酸のアルカリ金属塩等の重合体;等の有機物が挙げられる。これら親水性物質は、単独で用いてもよく、2種類以上併用してもよい。
[0080]
 親水性物質の添加量は、熱可塑性樹脂100重量部に対して、0 .005重量部以上、2重量部以下であることが好ましく、0.005重量 部以上、1重量部以下であることがより好ましい。親水性物質の種類および量を調整することにより、熱可塑性樹脂発泡粒子の平均気泡径を調整することができる。
[0081]
 さらに、熱可塑性樹脂粒子の製造時には、必要により着色剤、帯電防止剤、酸化防止剤、リン系加工安定剤、ラクトン系加工安定剤、金属不活性剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾエート系光安定剤、ヒンダートアミン系光安定剤、難燃剤、難燃助剤、酸中和剤、結晶核剤、アミド系添加剤等の添加剤を、熱可塑性樹脂の特性を損なわない範囲で添加することができる。
[0082]
 また、発泡剤としては、プロパン、イソブタン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の揮発性の炭化水素系発泡剤、および空気、窒素、二酸化炭素、水等の無機ガスを用いることが可能である。無機ガスを用いる場合は、比較的高い発泡倍率の発泡粒子が得られやすいことから、二酸化炭素が好ましい。これら発泡剤は、単独で用いてもよく、2種類以上併用してもよい。
[0083]
 水系分散媒としては水を使用することが好ましい。メタノール、エタノール、エチレングリコール、グリセリン等を水に添加した分散媒も、水系分散剤として使用することができる。
[0084]
 水系分散媒においては、熱可塑性樹脂粒子同士の融着を防止するために、分散剤を使用することが好ましい。分散剤の具体例としては、例えば、第三リン酸カルシウム、第三リン酸マグネシウム、酸化チタン、塩基性 炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、カオリン、タルク、クレー等の無機系分散剤が挙げられる。これらの中でも、第三リン酸カルシウム、硫酸バリウム、カオリンが、少ない使用量でも耐圧容器101内の熱可塑性樹脂粒子を含んでなる水系分散物を安定的に分散させることができるため、より好ましい。
[0085]
 また、分散剤と共に分散助剤を使用することが好ましい。分散助剤の具体例としては、例えば、N-アシルアミノ酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド等のカルボン酸塩型;アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸塩等のスルホン酸塩型;硫酸化油、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルアミド硫酸塩等の硫酸エステル型;および、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンリン酸塩、アルキルアリルエーテル硫酸塩等のリン酸エステル型;等の陰イオン界面活性剤が挙げられる。また、分散助剤として、マレイン酸共重合体塩;ポリアクリル酸塩等のポリカルボン酸型高分子界面活性剤;および、ポリスチレンスルホン酸塩、ナフタルスルホン酸ホルマリン縮合物塩;等の多価陰イオン高分子界面活性剤も使用することができる。
[0086]
 分散助剤として、スルホン酸塩型の陰イオン界面活性剤を使用することが好ましく、さらには、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩から選ばれる1種もしくは2種類以上の混合物を用いることが好ましい。また、アルキルスルホン酸塩を使用することがより好ましく、疎水基として炭素数10~18の直鎖状の炭素鎖を持つアルキルスルホン酸塩を使用することが、熱可塑性樹脂の発泡粒子に付着する分散剤を低減することができるため、特に好ましい。
[0087]
 そして、本発明の実施形態においては、分散剤として第三リン酸カルシウム、第三リン酸マグネシウム、硫酸バリウムまたはカオリンから選ばれる1種以上と、分散助剤としてn-パラフィンスルホン酸ソーダを併用することが特に好ましい。
[0088]
 分散剤および分散助剤の使用量は、その種類、または用いる熱可塑性樹脂の種類および使用量に応じて異なる。通常、分散剤は、水系分散媒100重量部に対して、0.1重量部以上、5重量部以下で配合することが好ましく、0.2重量部以上、3重量部以下で配合することがより好ましい。分散助剤は、水系分散媒100重量部に対して、0.001重量部以上、0.3重量部以下で配合することが好ましく、0.001重量部以上、0.1重量部以下で配合することがより好ましい。また、熱可塑性樹脂粒子は、水系分散媒中での分散性を良好にするため、通常、水系分散媒100重量部に対して、20重量部以上、100重量部以下で使用することが好ましい。前記構成であれば、熱可塑性樹脂粒子を耐圧容器内で水系分散媒中に安定に分散させることができる。
[0089]
 また、実施形態1~4に係る脱水装置10、および10A~10C(以下、実施形態1~4に係る脱水装置と記す)が適用される発泡粒子の製造装置は、図6に示す製造装置100に限定されず、従来公知の、発泡粒子の製造装置に適用され得る。例えば、図7は、実施形態1~4に係る脱水装置を適用可能な、別の製造装置200の概略構成を模式的に示す図である。また、製造装置200以外にも、中国実用新案CN205272478Uの装置構成でも適用され得る。
[0090]
 図7に示されるように、発泡粒子の製造装置200は、耐圧容器201と、容器下部(底部)に設置される撹拌機202(以降、下部撹拌機202と記載する)と、フラッシュ弁203と、発泡筒204と、洗浄配管204aと、遠心脱水機205と、解砕機206と、流動乾燥機207と、シフター208と、を備えている。
[0091]
 耐圧容器201は、除圧発泡法により発泡粒子を製造するための容器であり、下部が円錐形状(コニカル形状)になっている。下部撹拌機202は、耐圧容器201内に仕込まれた材料を混合攪拌するための装置である。また、耐圧容器201の最下部のスラリー排出口には、フラッシュ弁203が直接設置されている。発泡筒204は、発泡粒子を遠心脱水機205へ輸送するための輸送管である。発泡筒204内は、ブロワー等による輸送風が流れるようになっている。発泡筒204内の発泡粒子は、この輸送風により遠心脱水機205へ輸送される。発泡筒204の後段には洗浄配管204aが設けられ、発泡粒子を洗浄するための洗浄水が供給されるように構成されるとともに、供給された洗浄水が排水される構造となっている。遠心脱水機205の後段には、互着した発泡粒子を解砕する解砕機206が設けられている。解砕機206の後段には、流動乾燥機207、およびシフター208がこの順に設けられている。また、解砕機206と流動乾燥機207との間、および流動乾燥機207とシフター208との間、シフター208の後段にはそれぞれ、発泡粒子を貯蔵するネットサイロが設けられている。
[0092]
 耐圧容器201には、熱可塑性樹脂粒子、無機分散剤および分散助剤を含むミニペレット、ならびに発泡剤としてのCO が水と共に仕込まれる。そして、耐圧容器201を加熱して耐圧容器201内の混合物が所定の温度に調整された後、耐圧容器101内の圧力が所定の圧力に調整される。これにより、耐圧容器201内の熱可塑性樹脂粒子に発泡剤が含侵する。耐圧容器201下部に設置されたフラッシュ弁203は、発泡筒204に連結できる構造となっている。例えば、フラッシュ弁203は、その本体に、発泡筒204と連結する錘状の連結部203aを備えていてもよい。発泡剤が含侵した熱可塑性樹脂粒子は、フラッシュ弁203を開くことにより、耐圧容器201の内圧よりも低い圧力の連結部203aへ放出および発泡されて発泡粒子が得られる(除圧発泡法)。発泡粒子は輸送風により連結部203aから発泡筒204内へ流れる。
[0093]
 ここで、耐圧容器201と発泡筒204との間に配された排出弁は、フラッシュ弁203に限定されず、除圧発泡でき発泡粒子の排出量を調整できる弁であればよい。前記排出弁は、従来公知の弁であればよく、ボール弁であってもよく、タンク弁、またはY型フラッシュ弁であってもよい。前記排出弁がフラッシュ弁203である場合、フラッシュ弁203は、内部の先端部分に円錐台形状の弁体を備えている。フラッシュ弁203では、手動または自動で弁本体から弁体を下降させ、その下降距離を変えることにより弁開度が調整される。そして、弁本体と弁体との円環状クリアランスの面積によって発泡粒子の排出量が調整される。また、耐圧容器201とフラッシュ弁203との間のデッドスペースをなくすために、フラッシュ弁203は、弁体の先端が耐圧容器201側へ伸長し、当該先端が耐圧容器201の底面に合う構造であることが望ましい。フラッシュ弁203が開くと、除圧発泡法により、一定量の発泡粒子が一定時間発泡筒204へ流れる。そして、耐圧容器201内の混合物がなくなると、発泡筒204への発泡粒子の供給が止まり、フラッシュ弁は閉止される。
[0094]
 耐圧容器201から発泡筒204へ放出された発泡粒子は、洗浄配管204aにて上部から洗浄水が添加され洗浄された後、遠心脱水機205により遠心脱水される。洗浄配管204aにおける下部の内面にはメッシュが設置されている。また、洗浄配管204aの下部は、洗浄水が排出しやすい形状(例えば逆三角形)になっている。洗浄後、遠心脱水機205にて脱水された発泡粒子は、解砕機206を通過する。解砕機206では、ブロッキングした発泡粒子が解砕および分離される。
[0095]
 ここで、実施形態1~4に係る脱水装置は、製造装置200における遠心脱水機205と入れ替えて適用することができる。また、製造装置200は、実施形態1~4に係る脱水装置と遠心脱水機205とを併用した構成とすることができる。併用した構成とする場合、実施形態1~4に係る脱水装置は、遠心脱水機205の前段または後段のどちらにも設置することができる。
[0096]
 解砕機206を通過した発泡粒子は、ネットサイロにて一時貯蔵された後、流動乾燥機207へ供給される。流動乾燥機207では、発泡粒子は、加熱熱風により流動しつつ連続で乾燥される。流動乾燥機207を通過し、乾燥した発泡粒子は、ネットサイロにて一時貯蔵された後、シフター208を通過し、ネットサイロにて貯蔵された後に製品として出荷される。
[0097]
 下部撹拌機202は、耐圧容器201における下部の円錐形状部分の側壁部に取り付けられている。なお、下部撹拌機202の軸封装置は、特に限定されず、従来公知の軸封装置を採用することができる。当該軸封装置として、メカニカルシールが一般的に適用される。また、下部撹拌機202は、軸封装置を備えない構成であってもよい。この場合、下部撹拌機202の軸封は、強力なマグネットが埋め込まれた無漏洩のノンシール方式であってもよい。製造装置200、または実施形態1~4に係る脱水装置が適用された製造装置200において、耐圧容器201は、下部が円錐形状の容器に限定されず、例えば、下部が1/2半楕円形状の容器であってもよい。また、耐圧容器201内の内容物を撹拌する撹拌機は、撹拌翼を駆動する電動機が耐圧容器201の下部に配置された下部撹拌機202に限定されない。例えば、前記撹拌機は、耐圧容器201の上部に前記電動機を備え、撹拌翼が耐圧容器201内の下部へ配置された吊り下げ型の撹拌機であってもよい。
[0098]
 また、前記撹拌機の撹拌形態は、従来公知の形態を採用することができる。例えば、特開昭62-18214号公報に記載される形態、または、国際公開WO2018/008445号に記載される形態が挙げられる。
[0099]
 また、製造装置200、または実施形態1~4に係る脱水装置が適用された製造装置200において、解砕機206は、製造される発泡粒子の特性に応じて備えられる機器である。解砕機は、回転軸に多段の撹拌翼と、当該撹拌翼の周囲を囲う金網またはパンチングメタルと、を備えている。前記撹拌翼は、特に限定されず、例えば、後退パドル翼であってもよい。金網またはパンチングメタルは、発泡粒子の径より大きい多数の穴を有するものであれば、特に限定されない。撹拌翼により互着(ブロッキング)が崩された発泡粒子は、前記金網またはパンチングメタルの多数の穴から排出される。製造装置200、または実施形態1~4に係る脱水装置が適用された製造装置200は、解砕機206を備えない構成であってもよい。
[0100]
 また、製造装置200、または実施形態1~4に係る脱水装置が適用された製造装置200は、耐圧容器201内の混合物を低圧雰囲気下へ放出し除圧発泡により発泡粒子を得ることが可能な構成であればよく、フラッシュ弁203を備えた構成に限定されない。例えば、熱可塑性樹脂粒子を耐圧容器201内よりも低圧の雰囲気に放出して発泡させる際に、耐圧容器201の放出部に設けられた筒付き絞り盤から発泡筒の衝突板または壁に発泡粒子を衝突させる構成であってもよい(特開2003-192820号公報、特開2003-82148号公報、または国際公開WO2005/085337号)。この場合、前記筒付き絞り盤は、例えば、オリフィスが設けられたオリフィス板と、前記オリフィス板の表面に前記オリフィスを囲むように形成された筒体と、を備えた構成となっている。また、前記発泡筒の衝突板または壁における発泡粒子の衝突部分は、曲面であってもよいし、平面であってもよい。
[0101]
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
[0102]
 〔まとめ〕
 以上のように、本発明の態様1に係る発泡粒子の脱水装置10は、発泡粒子5の液体混合物(発泡粒子5のスラリー)を輸送する、湾曲した輸送管1を備え、前記輸送管1の湾曲部2に、前記液体混合物中の発泡粒子5と液分とを分離するための分離部材(網部材3)が設けられている構成である。
[0103]
 また、本発明の態様2に係る発泡粒子の脱水装置10は、態様1において、前記分離部材(網部材3)は、前記湾曲部2の側壁(外側側壁22)の一部を構成する構成である。
[0104]
 また、本発明の態様3に係る発泡粒子の脱水装置10A~10Cは、態様1または2において、前記分離部材(網部材3)が設けられた湾曲部2を複数備えた構成である。
[0105]
 また、本発明の態様4に係る発泡粒子の脱水装置10Aは、態様3において、前記分離部材(網部材3)が設けられた湾曲部2は、螺旋形状の一部を構成するように複数配置されている構成である。
[0106]
 また、本発明の態様5に係る発泡粒子の製造装置100、200は、態様1~4の何れかの発泡粒子の脱水装置10A~10Cを備えた構成である。
[0107]
 本発明の態様6に係る発泡粒子の脱水方法は、輸送管1の湾曲部2に分離部材(網部材3)を設置し、発泡粒子5の液体混合物(発泡粒子5のスラリー)を前記湾曲部2に衝突または接触させて、前記液体混合物中の発泡粒子5と液分とを分離する工程を含む方法である。
[0108]
 本発明の態様7に係る発泡粒子の脱水方法は、態様6において、前記湾曲部2が入口11から上方に湾曲し、出口12が入口11よりも上側に位置するように前記輸送管1を設置して、前記輸送管1の入口11から前記液体混合物を流入する、方法である。
[0109]
 本発明の態様8に係る発泡粒子の脱水方法は、態様6または7において、前記輸送管1は、複数の湾曲部2a・2bを有し、複数の湾曲部2a・2bに前記分離部材(網部材3)を設置する方法である。
[0110]
 本発明の態様9に係る発泡粒子の製造方法は、態様6~8のいずれかの発泡粒子の脱水方法を一工程として含む、方法である。

符号の説明

[0111]
1、1a~1j        輸送管
2、2a、2b        湾曲部
 3             網部材(分離部材)
 5             発泡粒子
10、10A、10B、10C 脱水装置
11、11a~11i     入口
12、12a~12j     出口
21             内側側壁
22             外側側壁
100、200        製造装置

請求の範囲

[請求項1]
 発泡粒子の液体混合物を輸送する、湾曲した輸送管を備え、
 前記輸送管の湾曲部に、前記液体混合物中の発泡粒子と液分とを分離するための分離部材が設けられている、発泡粒子の脱水装置。
[請求項2]
 前記分離部材は、前記湾曲部の側壁の一部を構成する、請求項1に記載の発泡粒子の脱水装置。
[請求項3]
 前記分離部材が設けられた湾曲部を複数備えた、請求項1または2に記載の発泡粒子の脱水装置。
[請求項4]
 前記分離部材が設けられた湾曲部は、螺旋形状の一部を構成するように複数配置されている、請求項3に記載の発泡粒子の脱水装置。
[請求項5]
 請求項1~4の何れか1項に記載の発泡粒子の脱水装置を備えた、発泡粒子の製造装置。
[請求項6]
 湾曲した輸送管の湾曲部に分離部材を設置し、
 発泡粒子の液体混合物を前記湾曲部に衝突または接触させて、前記液体混合物中の発泡粒子と液分とを分離する工程を含む、発泡粒子の脱水方法。
[請求項7]
 前記湾曲部が入口から上方に湾曲し、出口が入口よりも上側に位置するように前記輸送管を設置して、前記輸送管の入口から前記液体混合物を流入する、請求項6に記載の発泡粒子の脱水方法。
[請求項8]
 前記輸送管は、複数の湾曲部を有し、
 複数の湾曲部に前記分離部材を設置する、請求項6または7に記載の発泡粒子の脱水方法。
[請求項9]
 請求項6~8のいずれか1項に記載の発泡粒子の脱水方法を一工程として含む、発泡粒子の製造方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]