特開 2024-4922 乾燥装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024004922

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】乾燥装置

(51)【国際特許分類】

   F26B 17/22 20060101AFI20240110BHJP

【ＦＩ】

F26B17/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022104826

(22)【出願日】2022-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】522261525

【氏名又は名称】株式会社バイオマスレジンホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】神谷 雄仁

(72)【発明者】

【氏名】坂口 和久

【テーマコード（参考）】

3L113

【Ｆターム（参考）】

3L113AA07

3L113AB02

3L113AC08

3L113AC21

3L113AC51

3L113AC58

3L113AC67

3L113BA02

3L113CA02

3L113CB05

3L113CB24

3L113DA24

(57)【要約】

【課題】バイオマス材料を使用して得られる樹脂組成物の乾燥の際に樹脂同士が互着することを防止または抑制することである。
【解決手段】樹脂組成物を乾燥させるための乾燥装置１００は、樹脂組成物を収容可能な内部空間を設けたタンク２９と、配管ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ５によってタンクと接続され、内部空間に流入する樹脂組成物を乾燥させる気体を発生可能な気体発生部１１と、タンクの内部空間に配置され、回転軸３１を中心に回転して内部空間を流通する樹脂組成物を撹拌させる撹拌翼３２を備える第１乾燥部１０を備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂組成物を乾燥するための乾燥装置であって、
前記樹脂組成物を収容可能な内部空間を設けたタンクと、
配管によって前記タンクと接続され、前記内部空間に流入する前記樹脂組成物を乾燥させる気体を発生可能な気体発生部と、
前記タンクの前記内部空間に配置され、回転軸を中心に回転して前記内部空間を流通する前記樹脂組成物を撹拌させる撹拌翼を備える乾燥部を有する、乾燥装置。

【請求項2】

前記乾燥部の下流に設けられ、前記樹脂組成物の含水率を検出可能な含水率検出部を有する請求項１に記載の乾燥装置。

【請求項3】

前記乾燥部は、配管によって前記気体発生部と接続され、前記気体発生部から流通する気体を除湿する除湿部を備える請求項１に記載の乾燥装置。

【請求項4】

前記乾燥部は、配管によって前記気体発生部からの気体が流通可能であり、前記気体発生部から流通する気体を圧縮する圧縮部を備える請求項１に記載の乾燥装置。

【請求項5】

前記乾燥部は、前記タンクに流入する前記樹脂組成物を加熱可能なヒーターを含む第１乾燥部と、
前記第１乾燥部よりも下流側に設けられ、前記第１乾燥部から流通する前記樹脂組成物を冷却可能な冷却部を含む第２乾燥部と、を備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の乾燥装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乾燥装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、循環型社会の構築を求める声の高まりとともに化石燃料からの脱却が望まれており、バイオマスの利用が注目されている。バイオマスは、二酸化炭素と水から光合成された有機化合物であり、それを利用することにより、再度二酸化炭素と水になる、いわゆるカーボンニュートラルな再生可能エネルギーである。昨今、天然由来の澱粉、米粉、木粉、竹粉、紙粉、食品残渣といったバイオマス材料を配合した樹脂組成物の開発がなされている。

【0003】

例えば、特許文献１では、バイオマス材料として、食品残渣（コーヒー搾りかす等）を使用し、樹脂組成物を得る取り組みがなされている。例えば、特許文献２では、バイオマス材料として、余剰米を有効活用することを目的として、米を使用し樹脂組成物を得る取り組みがなされている。得られた樹脂組成物は成形され、所望の成形品となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－５７９２０号公報

【特許文献2】特開２００５－３３０４０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

成形品を得るまでの過程で、樹脂組成物は乾燥に付されうる。本発明者らは樹脂組成物の乾燥工程中に樹脂同士が互いに接着してしまう（以下、互着ともいう）ことがあることを見出した。

【0006】

よって発明が解決しようとする課題は、バイオマス材料を使用して得られる樹脂組成物の乾燥の際に樹脂同士が互着することを防止または抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る樹脂組成物を乾燥させる乾燥装置は、タンクと、気体発生部と、乾燥部と、を有する。タンクは、樹脂組成物を収容可能な内部空間を設けている。気体発生部は、配管によってタンクと接続され、内部空間に流入する樹脂組成物を乾燥させる気体を発生可能に構成している。乾燥部は、タンクの内部空間に配置され、回転軸を中心に回転して内部空間を流通する樹脂組成物を撹拌させる撹拌翼を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様に係る乾燥装置によれば、バイオマス材料を使用して得られる樹脂組成物の乾燥の際に樹脂同士が互着することを防止または抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る樹脂組成物を乾燥させる乾燥装置を示す概略斜視図である。

【図2】図１の正面図である。

【図3】図１の平面図である。

【図4】図１に係る乾燥装置を構成する第１乾燥部の圧縮機を示す模式図である。

【図5】図１に係る乾燥装置を構成する第１乾燥部の気体発生部および樹脂組成物を乾燥させるタンク等を示す概略斜視図である。

【図6】図５に含まれる第１乾燥部のタンクの内部等を示す概略斜視図である。

【図7】図６の正面図である。

【図8】図６の平面図である。

【図9】図１に係る乾燥装置を構成する第２乾燥部の圧縮機を示す模式図である。

【図10】図１に係る乾燥装置を構成する第２乾燥部の気体発生部および樹脂組成物を乾燥させるタンク等を示す概略斜視図である。

【図11】図１０に含まれる第２乾燥部のタンクの内部等を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ここで示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するために例示するものであって、本発明を限定するものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者などにより考え得る実施可能な他の形態、実施例および運用技術などは全て本発明の範囲、要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0011】

さらに、本明細書に添付する図面は、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺、縦横の寸法比、形状などについて、実物から変更し模式的に表現される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

【0012】

また、以下の説明において、「第１」、「第２」のような序数詞を付して説明するが、特に言及しない限り、便宜上用いるものであって何らかの順序を規定するものではない。本明細書において、範囲を示す「Ｘ～Ｙ」は「Ｘ以上Ｙ以下」を意味する。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温（２０～２５℃）／相対湿度４０～５０％ＲＨの条件で測定する。

【0013】

図１～図１１は一実施形態に係る樹脂組成物（混練物）を乾燥させるための乾燥装置１００の説明に供する図である。本実施形態に係る樹脂組成物は、一例としてバイオマスと樹脂等を複合して得られるものである。すなわち、本実施形態に係る樹脂組成物は、バイオマスと、樹脂と、相溶化剤と、を含む。以下、詳述する。

【0014】

（バイオマス）
本発明の一実施形態において、樹脂組成物の原料となるバイオマスが、食品系バイオマスおよび木質系バイオマスの少なくとも一方でありうる。

【0015】

食品系バイオマスとしては、デンプン系バイオマスおよびセルロース系バイオマスの少なくとも一方でありうる。

【0016】

デンプン系バイオマスとしては、米、じゃがいも、タロイモ、トウモロコシ、小麦、ライ麦、豆類、サツマイモ、ふすまなどが例示できる。デンプンとして米を用いる場合は、精米、古米、吟醸米、米ぬか（中白粉）等を用いることができる。中でも、成形品の成形に用いられる（つまり樹脂組成物を構成する）樹脂のペレットの一般的なサイズと類似し、ハンドリングが容易であるという観点から、デンプンは精米（生米）であることが好ましい。なお、ペレットの一般的なサイズは、例えば直径２～５ｍｍのものをいう。よって、デンプン（例えば精米）の直径（平均粒子径）は２～５ｍｍが好ましい。また、デンプンとして米を用いる場合、米粉（例えば、平均粒子径８０μｍ以下）を用いることもできる。米粉の原料としては、β構造（結晶構造）である、精米、古米、吟醸米、米ぬか（中白粉）等が好適である。特に米ぬかは、精米される過程で廃棄されることが多いため、米粉として米ぬかを使用することは、環境負荷が低くエコロジーであり、ライフサイクルアセスメントの観点からも好適である。

【0017】

本発明の一実施形態において、樹脂組成物の原料となるバイオマスの粒径は、樹脂とバイオマスとを含む原料を混練する混練装置中の投入部に入る大きさであれば特に制限はされないが、目安としては目開き０．１～３０ｍｍ、目開き１～２７ｍｍ、あるいは、目開き５～２５ｍｍの篩を通るような大きさである。

【0018】

木質系バイオマスとしては、木質系、草本系などの如何なるものであってもよく、木粉、竹粉、ワラ、紙粉、パルプなどの少なくとも１種が例示できる。ネピアグラス、ベージグラス、ササ、タケ、綿、トウヒ、カバ、稲わらなど；バガス、籾殻などを含む農業廃棄物；製材残材、林地残材、間伐材、廃建材、木くずなどを含む産業廃棄物；古紙などを含む生活系廃棄物などでもよい。

【0019】

本発明の一実施形態において、木質系バイオマスの粒子径は、例えば、上限としては、６０メッシュパス、７０メッシュパス、８０メッシュパス、あるいは、１００メッシュパスのものなどが好適に使用できる。下限としては、２００メッシュオン、１５０メッシュオンであってもよい。木質系バイオマスの市販品としては、ＬＩＧＮＯＣＥＬ（登録商標）Ｃ１００、Ｃ２００（以上、独国レッテンマイヤー社製）、ＫＣフロックＷ－１００ＧＫ、Ｗ－１００Ｆ（以上、日本製紙株式会社製）等が好適である。

【0020】

（樹脂）
樹脂組成物を構成する樹脂は、概して生分解樹脂または非生分解樹脂を含む。生分解樹脂は、生分解性を有していれば、特に限定されず、以下に述べる任意の樹脂を用いることができる。

【0021】

生分解性樹脂は、２価のカルボン酸と、２価のアルコールとの重縮合反応によって得られるものである。２価のカルボン酸は、例えば炭素数１～４あるいは２～３の脂肪族炭化水素における２つの水素がカルボキシ基に置換されたもの、あるいは、芳香族炭化水素における２つの水素がカルボキシ基に置換されたものである。より詳しくは、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸等が好適である。２種以上のものが適宜組み合わされてもよい。２価のアルコールとしては、炭素数２～６あるいは３～５の脂肪族炭化水素における２つの水素が水酸基に置換されたものがある。より詳しくは、例えば、エタンジオール、プロパンジオール、ブタンジオール、ヘキサンジオール等が好適である。

【0022】

換言すれば、生分解性樹脂は、２価のカルボン酸由来の構成単位と、２価のアルコールの構成単位とを含む。このような生分解性の樹脂として、例えば、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）等が好適である。

【0023】

生分解樹脂は、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリブチレンサクシネート－ｃｏ－アジペート（ＰＢＳＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリエチレンテレフタレートサクシネート（ＰＥＴＳ）、ＰＢＡＴ・ＰＬＡコンパウンド、澱粉ポリエステル樹脂、酢酸セルロース、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）、及び３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート重合体（ＰＨＢＨ）からなる群から選択される少なくとも１種であってもよい。

【0024】

本発明の一実施形態において、生分解樹脂の融点の上限は、焦げ付きや、高温下におけるバイオマスの熱分解を防止するために、１８０℃、１７０℃以下、あるいは、１６０℃以下である。本発明の一実施形態において、非生分解性樹脂の融点の下限は、混練中の脱水を容易に行うことができる観点から、１００℃以上であることが好ましく１０５℃以上であることがより好ましく、１１０℃以上であることが特に好ましい。本発明の一実施形態において、融点の測定は、例えば株式会社 島津製作所社製の定試験力押出形 細管式レオメータ フローテスタ（ＣＦＴ－５００ＥＸ）を用いて行うことができる。

【0025】

本発明の一実施形態において、非生分解性樹脂は、生分解性を有さない樹脂である。ここで、生分解性とは、ＩＳＯ ９４０８、ＩＳＯ ９４３９、ＩＳＯ １０７０７、ＪＩＳ Ｋ ６９５０ ２０００年、ＪＩＳ Ｋ ６９５１ ２０００年、ＪＩＳ Ｋ ６９５３ ２０１１年、および、ＪＩＳ Ｋ ６９５５ ２０１７年の少なくとも１つを満たすものである。つまり、非生分解性は、それらのいずれも満たさないものでありうる。本発明の一実施形態において、非生分解性樹脂は、ポリオレフィンでありうる。本発明の一実施形態において、ポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）もしくはポリプロピレン（ＰＰ）、または、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン－アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）等のエチレン系の共重合体が挙げられる。

【0026】

本発明の一実施形態において、非生分解性樹脂の融点の上限は、焦げ付きを防止するために、１２０℃、１１８℃以下、あるいは、１１６℃以下である。本発明の一実施形態において、非生分解性樹脂の融点の下限は、混練を容易に行うことができる観点から、１１０℃以上であることが好ましく、１１１℃以上であることがより好ましく、１１２℃以上であることが特に好ましい。本発明の一実施形態において、融点の測定は、例えば株式会社 島津製作所社製の定試験力押出形 細管式レオメータ フローテスタ（ＣＦＴ－５００ＥＸ）を用いて行うことができる。

【0027】

（相溶化剤）
本発明の一実施形態において、樹脂組成物は相溶化剤を含んでもよい。

【0028】

本発明の一実施形態において、相溶化剤は、飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸またはその誘導体が用いられうる。飽和カルボン酸としては、無水コハク酸、コハク酸、無水フタル酸、フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水アジピン酸等が挙げられる。不飽和カルボン酸としては、マレイン酸、無水マレイン酸、無水ナジック酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、ソルビン酸、アクリル酸等が挙げられる。不飽和カルボン酸の誘導体としては、前記不飽和カルボン酸の金属塩、アミド、イミド、エステル等を使用することができる。また、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性された、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂を使用することができる。これは、ポリオレフィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体と、ラジカル発生剤とを溶媒の存在下または不存在下に加熱混合することにより得られる。

【0029】

本発明の一実施形態において、樹脂組成物は、バイオマスと、樹脂と、必要に応じて相溶化剤とを混練することを有して得られる。バイオマスの好適な配合量（固形分量）は、樹脂組成物となる原料の固形分換算の全量（１００質量部）において、１～７０質量部、５～６８質量部、１０～６２質量部、２０～５８質量部、あるいは、３０～５５質量部の範囲であることが適切である。樹脂の好適な配合量は、樹脂組成物となる原料の固形分換算の全量（１００質量部）において、１０～６９質量部、２２～６７質量部、２９～６１質量部、３４～５７質量部、あるいは、４０～５４質量部の範囲であることが適切である。相溶化剤の好適な配合量は、樹脂組成物となる原料の固形分換算の全量（１００質量部）において、０．２～２０質量部、０．５～１０質量部、あるいは、１～５質量部の範囲であることが適切である。

【0030】

（乾燥装置１００）
乾燥に供される樹脂組成物は、バイオマスと樹脂とを含む原料を混練装置で混練し、当該混練装置から排出されて紐状となり、ペレット状に切断された混練物でありうる。そのため、以下では乾燥対象たる樹脂組成物がペレット状の混練物である形態を例示する。乾燥装置１００は、混練物の乾燥装置に相当する。乾燥装置１００は、図１～図３に示すように第１乾燥部１０と、第２乾燥部４０と、を有する。なお、乾燥装置１００において乾燥される混練物は、乾燥前の含水率の下限が例えば１００質量ｐｐｍ以上、１０００質量ｐｐｍ以上、あるいは１００００質量ｐｐｍ以上であり、上限が５０００００質量ｐｐｍ以下、３０００００質量ｐｐｍ以下、あるいは１０００００質量ｐｐｍ以下のものでありうる。

【0031】

なお、乾燥装置１００の説明にあたり、図面には直交座標系を表記している。Ｘは水平方向の一つであり、第１水平方向Ｘとする。Ｙは第１水平方向Ｘと交差する水平方向に相当し、第２水平方向Ｙとする。Ｚは第１水平方向Ｘおよび第２水平方向Ｙと交差する方向であり、高さ方向Ｚとする。以下、詳述する。

【0032】

（第１乾燥部１０）
第１乾燥部１０は、図３、図４、図５に示すように気体発生部１１と、除湿部１２と、圧縮機１３と、撹拌部２６と、検出部３５（含水率検出部に相当）と、を備える。気体発生部１１と撹拌部２６は、合わせてホッパードライヤと呼ばれ得る。以下、詳述する。

【0033】

気体発生部１１は、配管ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ５によって後述する撹拌部２６のタンク２９と接続され、タンク２９の内部空間に流入する混練物を乾燥させる気体を発生可能に構成している。気体発生部１１は、ファンなどを含み、上述したペレットの状態の混練物を乾燥させる気体を発生可能に構成している。

【0034】

除湿部１２は、配管ｐ２によって気体発生部１１と接続され、気体発生部１１から流通する気体を除湿するために設けられる。除湿部１２は、気体を除湿する空間と、当該空間に配置され、デシカント方式等のように気体中に含まれる水分を吸着する吸着剤等を含むように構成できる。

【0035】

圧縮機１３は、図４に示すように概して加熱部１４と、圧縮部１９と、を備える。加熱部１４は、流入口１５と、加熱チャンバ１６と、ヒーター１７と、流出口１８と、を備える。

【0036】

流入口１５は、加熱チャンバ１６に設けられ、配管ｐ３を通じて除湿部１２と連通するように構成している。加熱チャンバ１６は、除湿部１２から流通する気体が加熱される箇所として構成している。加熱チャンバ１６の形状についても特に限定されないが、例示すれば中空の直方体などの形状を採用できる。

【0037】

ヒーター１７は、タンク２９に流入する混練物を加熱可能に構成している。ヒーター１７は、加熱チャンバ１６に設置され、電流などのエネルギーの供給によって加熱チャンバ１６内に熱エネルギーを発生可能に構成している。ヒーター１７は加熱チャンバ１６内に熱エネルギーを発生可能な公知のヒーターを採用できる。ヒーター１７は、加熱チャンバ１６内部の上面や側面などに設置できる。流出口１８は、加熱チャンバ１６に設けられ、配管ｐ４を通じて加熱された流体を下流側に流出可能に構成している。流入口１５および流出口１８は、気体を流通できれば具体的な形状は限定されないが、例示として筒状に構成できる。

【0038】

圧縮部１９は、配管ｐ２、ｐ３、ｐ４によって気体発生部１１からの気体が流通可能であり、気体発生部１１から流通する気体を圧縮可能に構成している。圧縮部１９は、図４に示すように流入口２１と、圧縮チャンバ２２と、圧縮弁２３と、排水部２４と、流出口２５と、を備える。

【0039】

流入口２１は、圧縮チャンバ２２に設けられ、配管ｐ４を介して加熱チャンバ１６の流出口１８と連通するように構成している。圧縮チャンバ２２は、加熱チャンバ１６から流通する気体を圧縮弁２３により圧縮する空間となるように構成している。圧縮チャンバ２２は、図４に示すように円筒と円錐を組み合わせた中空形状に構成できる。

【0040】

圧縮弁２３は、圧縮チャンバ２２に設けられ、加熱チャンバ１６から流入する気体の圧力を調整することによって室内の気体を圧縮可能に構成している。圧縮弁２３は、静圧を高める機構により、後述する撹拌部２６のタンク２９の内部空間を通常の乾燥機に比べて例えば２～５倍に加圧できる。これにより、乾燥対象であるペレット状の混練物への熱の浸透が促進され、乾燥時間の短縮を図るとともに、混練物の内部の水分やガスの放出を多くすることができる。

【0041】

排水部２４は圧縮チャンバ２２の下部において液化した成分を圧縮チャンバ２２から排出可能に構成している。加熱部１４において高温となった気体は圧縮チャンバ２２において冷却される。その結果、気体中に含まれる油分は液化し、圧縮チャンバ２２の下部に溜まり、ドレン等により排出可能になる。ここで、規定の圧力を超えた気体は外部に排出され、配管を通じて循環しないように構成している。

【0042】

流出口２５は、配管ｐ５を介して圧縮チャンバ２２において圧縮された流体を撹拌部２６のタンク２９に流出可能に構成している。流入口２１および流出口２５は、流入口１５等と同様に筒状に構成できる。

【0043】

撹拌部２６は、図５、図６に示すように流入口２７、２８と、タンク２９と、回転軸３１と、撹拌翼３２と、流出口３３、３４と、を含む。流入口２７は、図５に示すようにタンク２９の上部に設けられ、配管ｐ５を介して圧縮部１９の流出口２５と連通するように構成している。流入口２８は、流入口２７と別にタンク２９の上部に設けられ、配管ｐ１を介して乾燥対象となる混練物を流通可能に構成している。

【0044】

タンク２９は、乾燥対象となる混練物と圧縮部１９から流通する気体を流通させる空間として構成している。タンク２９は、混練物を収容可能な内部空間を設けるように構成している。タンク２９には圧縮機１３と同様にタンク２９の内部空間に流通する流体を加熱するヒーター（図示省略）を設置することができる。また、タンク２９には配管ｐ１を介して乾燥対象となる混練物をタンク２９の内部空間に吸引する吸引ブロワなどを設置することができる。タンク２９は、本実施形態において図７などに示すように円筒と円錐台を組み合わせたような形状として構成している。ただし、混練物を含む気体を下流に流通できれば、タンクの具体的な形状は上記に限定されない。

【0045】

回転軸３１は、タンク２９の内部空間を流通する混練物を撹拌させる撹拌翼３２の軸として構成している。回転軸３１は、本実施形態においてモーターＭと接続されて垂直方向（高さ方向Ｚ）に沿うように構成しており、垂直方向を中心に回転可能に設置している。

【0046】

撹拌翼３２は、タンク２９の内部空間において回転軸３１と一体に配置しており、これにより回転軸３１を中心に回転してタンク２９の内部空間を流通する混練物を撹拌可能に構成している。撹拌翼３２は、本実施形態において図６から図８に示すように平面視した際に略均等な角度間隔で高さ方向Ｚにおける位置を異ならせるように配置している。ただし、タンクの内部空間を流通する混練物を撹拌できれば、撹拌翼の個数や具体的な配置は図６から図８に限定されない。

【0047】

流出口３３は、配管ｐ６を介してタンク２９と気体発生部１１と連通するように構成している。気体発生部１１から発生した気体は、配管ｐ２を介して除湿部１２に流通し、配管ｐ３を介して圧縮機１３の加熱部１４に流通し、配管ｐ４を介して圧縮部１９に流通し、配管ｐ５を介してタンク２９に流通し、配管ｐ６を介して気体発生部１１に戻る。このように気体発生部１１から発生した気体は、除湿部１２、加熱部１４、圧縮部１９、タンク２９を循環する。

【0048】

流出口３４はタンク２９に設けられ、タンク２９の内部空間に流入した混練物を含む気体を下流側に流通させるように構成している。流出口３４は、本実施形態において図７に示すようにタンク２９の下部に設けるように構成している。流入口２７、２８、および流出口３３、３４は流入口１５などと同様に筒状に構成できる。

【0049】

検出部３５は、第１乾燥部１０を構成する撹拌部２６の下流側において流出口３４に隣接して配置され、撹拌部２６によって撹拌・乾燥した混練物の含水率を測定可能に構成している。検出部３５は流通する混練物の含水率を測定できれば特に限定されないが、例示すればスイス ブライ エアープロコン社製のＢＲＹＳＣＡＮ^ＴＭセンサーシリーズＭｏｉｓｔｕｒｅ Ｍｉｎｄｅｒ^ＴＭ Ｍ１００等の近赤外線を照射して含水率を測定する機器を利用できる。検出部３５の測定対象となる混練物は、測定結果が基準となる含水率となるか否かによって流通する経路を変えることができる。すなわち、検出部３５による測定結果が基準以下の場合、混練物は配管ｐ７を通じて第２乾燥部４０に流通させることができる。一方、検出部３５による測定結果が基準を越える場合、配管ｐ７と別の経路に排出し、必要に応じ作業者によって配管ｐ１から改めて第１乾燥部１０による乾燥を再実施させることができる。

【0050】

（第２乾燥部４０）
第２乾燥部４０は、第１乾燥部１０よりも下流側に設置している。第２乾燥部４０は、図２、図１０に示すように気体発生部４１と、除湿部４２と、圧縮機４３と、撹拌部５０と、検出部５８と、を備える。

【0051】

気体発生部４１は、配管ｐ８、ｐ９、ｐ１０、ｐ１１によって後述する撹拌部５０のタンク５３と接続され、タンク５３の内部空間に流入する混練物を乾燥させる気体を発生可能に構成している。気体発生部４１のその他の内容は気体発生部１１と同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0052】

除湿部４２は、配管ｐ８、ｐ９によって気体発生部４１と接続され、気体発生部４１から流通する気体を除湿するように設けている。除湿部４２のその他の内容は除湿部１２と同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0053】

圧縮機４３は、図９に示すように圧縮機１３と比較して加熱部１４を備えない一方で、圧縮部４４を備える。圧縮部４４は、配管ｐ８、ｐ９、ｐ１０によって気体発生部４１からの気体が流通可能であり、気体発生部４１から流通する気体を圧縮可能に構成している。圧縮部４４は、流入口４５と、圧縮チャンバ４６と、圧縮弁４７と、排水部４８と、流出口４９と、を備える。

【0054】

流入口４５は、圧縮チャンバ４６に設けられ、配管ｐ１０を介して除湿部４２と連通するように構成している。圧縮チャンバ４６は、除湿部４２から流通する気体が圧縮弁４７により圧縮される空間として構成している。圧縮弁４７は、圧縮チャンバ４６に設けられ、除湿部４２から流入する気体の圧力を調整することによって室内の気体を圧縮可能に構成している。排水部４８は、圧縮チャンバ４６の下部において液化した成分を圧縮チャンバ４６から排出可能に構成している。流出口４９は、配管ｐ１１を介して圧縮チャンバ４６において圧縮された気体を撹拌部５０のタンク５３に流出可能に構成している。流入口４５、圧縮チャンバ４６、および流出口４９の形状などは、第１乾燥部１０の流入口２１、圧縮チャンバ２２、流出口２５の各々と同様に構成できる。

【0055】

撹拌部５０は、図１０、図１１に示すように流入口５１、５２と、タンク５３と、回転軸５４と、撹拌翼５５と、流出口５６、５７と、を含む。撹拌部５０は、撹拌部２６と異なり、ヒーターを備えない以外の構成は撹拌部２６と同様である。

【0056】

すなわち、流入口５１はタンク５３の上部に設けられ、配管ｐ１１を介して圧縮部４４の流出口４９と連通するように構成している。流入口５２は、流入口５１と別にタンク５３の上部に設けられ、配管ｐ７を介して第１乾燥部１０からの混練物をタンク５３に流通可能に構成している。

【0057】

タンク５３は、乾燥対象となる混練物と圧縮部４４から流通する気体を流通させる空間として構成している。タンク５３は、混練物を収容可能な内部空間を設けるように構成している。タンク５３は、タンク２９と同様に配管ｐ７を介して乾燥対象となる混練物をタンク５３の内部空間に吸引する吸引ブロワなどを設置することができる。また、タンク５３は、タンク２９と同様に円筒と円錐台を組み合わせたような形状として構成しているが、混練物を含む気体を流通できれば具体的な形状は上記に限定されない。

【0058】

回転軸５４は、タンク５３の内部空間を流通する混練物を撹拌させる撹拌翼５５の軸として構成している。撹拌翼５５は、タンク５３の内部空間に配置され、回転軸５４を中心に回転して内部空間を流通する混練物を乾燥させるように構成している。回転軸５４と撹拌翼５５は、第１乾燥部１０の回転軸３１と撹拌翼３２と同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0059】

流出口５６は、配管ｐ１２を介してタンク５３と気体発生部４１を連通するように構成している。流出口５７は、タンク５３の下部に設けられ、タンク５３の内部空間に流入した混練物を含む気体を下流側に流通させるように構成している。

【0060】

検出部５８は、第２乾燥部４０を構成する撹拌部５０の下流側において流出口５７に隣接して配置され、撹拌部５０によって撹拌・乾燥した混練物の含水率を測定可能に構成している。検出部５８による含水率の測定結果が基準以下の場合、測定対象は図示しない配管を通じて最終製品を収容するストックタンク等に流通させることができる。一方、含水率の測定結果が基準を越える場合、混練物はストックタンクに通じる配管と別の経路に排出し、必要に応じて作業者によって配管ｐ１から改めて第１乾燥部１０による乾燥を再実施させることができる。上記以外の検出部５８の構成は、第１乾燥部１０の検出部３５と同様であるため、検出部５８に関する詳細な説明は省略する。

【0061】

第２乾燥部４０には、第１乾燥部１０から流通し、混練物を冷却する冷却部５９を設けている。冷却部５９は、図３に示すように、混練物を乾燥させる気体の流路で見て、気体発生部１１と除湿部１２の間に配置している。冷却部５９は、配管ｐ８を通じて気体発生部１１からの気体を流通させる流入口と、内部空間と、内部空間に設けられる熱交換器と、配管ｐ９を通じて冷却された材料を含む気体を除湿部４２に排出する流出口などを含む公知の冷却機を採用できる。冷却部５９を流通する気体は、配管ｐ８～ｐ１２を通じて気体発生部４１、冷却部５９、除湿部４２、圧縮機４３、撹拌部５０を循環するように構成している。

【0062】

第２乾燥部４０の気体発生部４１で発生した気体は配管ｐ８を経て冷却部５９で冷却され、配管ｐ９を経て除湿部４２において除湿され、配管ｐ１０を経て圧縮機４３により圧縮され、配管ｐ１１を経て撹拌部５０のタンク５３の内部空間に流通する。

【0063】

以上のように構成された乾燥装置１００では、上述したバイオマス原料が混練され、ペレット状に切断された混練物が吸引ブロワ等によって配管ｐ１を通じて第１乾燥部１０に流通する。第１乾燥部１０では気体発生部１１、除湿部１２、圧縮機１３、撹拌部２６のタンク２９を循環する気体によって混練物がタンク２９の内部空間において除湿・加熱・撹拌・乾燥される。そして、混練物は、乾燥後の含水率が基準以下の場合に吸引ブロワ等によって配管ｐ７を通じて第２乾燥部４０に流通する。第１乾燥部１０ではタンク２９内の温度がおよそ８０～１１０℃程度、１～３時間程度で乾燥が行われる。

【0064】

第２乾燥部４０では気体発生部４１、冷却部５９、除湿部４２、圧縮機４３、撹拌部５０のタンク５３を循環する気体によって混練物がタンク５３の内部空間において除湿・冷却・撹拌・乾燥される。第２乾燥部４０において除湿・冷却・撹拌・乾燥された気体は、乾燥後の含水率が基準以下の場合に配管（図示省略）を通じて最終的に樹脂組成物を収容する容器（ストックタンク）に収容される。第２乾燥部４０から最終的に樹脂組成物を収容する容器までには、第１乾燥部１０のタンク２９と第２乾燥部４０のタンク５３と同様に吸引ブロワを配管に接続して、第２乾燥部４０からストックタンクに樹脂組成物を流通させることができる。第２乾燥部４０ではタンク５３内の温度がおよそ２５～５０℃程度、１～３時間程度で乾燥が行われる。

【0065】

乾燥後の混練物（樹脂組成物）は含水率が１００質量ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ以下、あるいは３０ｐｐｍ未満となる。下限としては検出限界以上である。なお、乾燥装置１００による混練物の乾燥前後の含水率の測定は、水分測定装置（日東精工アナリテック株式会社社製 ＣＡ－３１０ 電量滴定法 ＣＡモード）を用いて、カールフィッシャー電量滴定法にて行うことができる。

【0066】

以上説明したように、本実施形態に係る乾燥装置１００は、第１乾燥部１０がタンク２９と、気体発生部１１と、撹拌翼３２を備え、第２乾燥部４０が撹拌部５０に係るタンク５３と、気体発生部４１と、撹拌翼５５を備える。タンク２９は、樹脂組成物を収容する内部空間を設けるように構成している。気体発生部１１は、配管ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ５によってタンク２９と接続され、内部空間に流入する樹脂組成物を乾燥させる気体を発生可能に構成している。撹拌翼３２は、タンク２９の内部空間に配置され、回転軸３１を中心に回転して内部空間を流通する樹脂組成物を撹拌させるように構成している。第２乾燥部４０のタンク５３、気体発生部４１、および撹拌翼５５についても第１乾燥部１０のタンク２９、気体発生部１１、および撹拌翼３２の各々と同様に構成している。

【0067】

一般的に、樹脂組成物の乾燥の際、乾燥温度を高く設定すると、樹脂組成物中の樹脂同士が融着または接着し、それが互着という現象として現れる。また、上述した樹脂組成物はバイオマスを含みうるため、高温に曝されたバイオマス（特にデンプン系バイオマス）が樹脂同士を接着する接着剤のように作用し、その現象は助長される。そのため、乾燥温度を高く設定することが難しく、その分、製造工程において乾燥のためのスペースを比較的広く取る必要がある。これに対して、乾燥装置１００では、上記のようにタンク２９の内部空間において撹拌翼３２を回転させながら樹脂組成物を乾燥させ、タンク５３の内部空間において撹拌翼５５を回転させながら樹脂組成物を乾燥させている。このように構成することによって、乾燥温度を高く設定しても、樹脂組成物内部に含まれている微量な水分も揮発させつつ、樹脂同士の互着を防止または抑制することができる。また、樹脂同士の互着を防止または抑制することによって、乾燥を行うタンク内の温度を互着が比較的起こりやすい状況と比べて高く設定することができる。また、樹脂組成物の製造工程において必要な乾燥スペースが大きくなることを抑制できる。

【0068】

また、乾燥装置１００は、第１乾燥部１０の下流に設けられ、樹脂組成物の含水率を検出可能な検出部３５を有し、第２乾燥部４０についても同様に検出部５８を有するように構成している。このように構成することによって、樹脂組成物の含水率が設計値まで低下できているかを確認することができる。

【0069】

また、第１乾燥部１０は配管ｐ２によって気体発生部１１と接続され、気体発生部１１から流通する気体を除湿する除湿部１２を備え、第２乾燥部４０は、配管ｐ８、ｐ９を介して除湿部４２が気体発生部４１と接続されるように構成している。このように構成することによって、撹拌翼３２の撹拌に加えて除湿部１２、４２によっても樹脂組成物を構成する樹脂同士の互着を防止または抑制することができる。

【0070】

また、第１乾燥部１０は配管ｐ２、ｐ３、ｐ４によって気体発生部１１からの気体が流通可能であり、気体発生部１１から流通する気体を圧縮する圧縮部１９を備える。第２乾燥部４０は、配管ｐ８、ｐ９、ｐ１０によって気体発生部４１からの気体が流通可能であり、気体発生部４１から流通する気体を圧縮部４４において圧縮可能に構成している。このように乾燥装置１００に圧縮部１９、４４を設けることによって、樹脂組成物の乾燥時間の短縮を図ることができる。

【0071】

また、乾燥装置１００は、タンク２９に流入する樹脂組成物を加熱可能なヒーターを含む第１乾燥部１０と、第１乾燥部１０よりも下流側に設けられ、第１乾燥部１０から流通する混練物を冷却可能な冷却部５９を含む第２乾燥部４０を備える。このように構成することによって、樹脂組成物の乾燥効率を良好にすることができる。

【0072】

なお、本発明は上述した実施形態にのみ限定されず特許請求の範囲において種々の変更が可能である。上記において乾燥装置１００は第１乾燥部１０と、第２乾燥部４０を備えると説明したが、樹脂組成物を所望の含水率まで乾燥できれば、乾燥部は第１乾燥部および第２乾燥部のいずれかのみを含むように構成してもよい。また、第１乾燥部１０および第２乾燥部４０には圧縮部１９、４４を設けると説明したが、第１乾燥部および第２乾燥部のような乾燥部には圧縮部を設けなくてもよい。

【0073】

本発明は、下記態様および形態を包含する。

【0074】

１．樹脂組成物を乾燥するための乾燥装置であって、
前記樹脂組成物を収容可能な内部空間を設けたタンクと、
配管によって前記タンクと接続され、前記内部空間に流入する前記樹脂組成物を乾燥させる気体を発生可能な気体発生部と、
前記タンクの前記内部空間に配置され、回転軸を中心に回転して前記内部空間を流通する前記樹脂組成物を撹拌させる撹拌翼を備える乾燥部を有する、乾燥装置。

【0075】

２．前記乾燥部の下流に設けられ、前記樹脂組成物の含水率を検出可能な含水率検出部を有する上記１．に記載の乾燥装置。

【0076】

３．前記乾燥部は、配管によって前記気体発生部と接続され、前記気体発生部から流通する気体を除湿する除湿部を備える上記１．または２．に記載の乾燥装置。

【0077】

４．前記乾燥部は、配管によって前記気体発生部からの気体が流通可能であり、前記気体発生部から流通する気体を圧縮する圧縮部を備える上記１．～３．のいずれかに記載の乾燥装置。

【0078】

５．前記乾燥部は、前記タンクに流入する前記樹脂組成物を加熱可能なヒーターを含む第１乾燥部と、
前記第１乾燥部よりも下流側に設けられ、前記第１乾燥部から流通する前記樹脂組成物を冷却可能な冷却部を含む第２乾燥部と、を備える上記１．から４．のいずれかに記載の乾燥装置。

【符号の説明】

【0079】

１００ 乾燥装置、
１０ 第１乾燥部（乾燥部）、
１１ 気体発生部、
１２ 除湿部、
１７ ヒーター、
１９ 圧縮部、
２９ タンク、
３２ 撹拌翼、
３５ 検出部（含水率検出部）、
４０ 第２乾燥部（乾燥部）、
４１ 気体発生部、
４２ 除湿部、
４４ 圧縮部、
５３ タンク、
５５ 撹拌翼、
５８ 検出部（含水率検出部）、
５９ 冷却部、
ｐ１～ｐ１２ 配管、
Ｘ 第１水平方向、
Ｙ 第２水平方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】