撥水性粉末の製造装置
【課題】撥水性粉末と水の混合物に処理を施して最終製品としての撥水性粉末を製造するための装置を小型化する。
【解決手段】製造装置（10）の本体部（15）では、多数の搬送用トレイ（70）が上下に配列される。各搬送用トレイ（70）には、ＰＴＦＥ粉末と水の混合物として得られた半製品が載せられている。上昇側空間（26）では搬送用トレイ（70）が上方へ移動し、下降側空間（27）では搬送用トレイ（70）が下方へ移動する。各搬送用トレイ（70）は、第１乾燥ゾーン（41）と第２乾燥ゾーン（42）と熱処理ゾーン（43）を順に通過する。第１乾燥ゾーン（41）ではマイクロ波を利用した乾燥処理が行われ、第２乾燥ゾーン（42）では熱風を利用した乾燥処理が行われる。熱処理ゾーン（43）では、乾燥したＰＴＦＥ粉末の温度が約１６０℃に保たれる。搬送用トレイ（70）上の半製品は、これら３つのゾーンを順に通過して最終製品としてのＰＴＦＥ粉末になる。
【解決手段】製造装置（10）の本体部（15）では、多数の搬送用トレイ（70）が上下に配列される。各搬送用トレイ（70）には、ＰＴＦＥ粉末と水の混合物として得られた半製品が載せられている。上昇側空間（26）では搬送用トレイ（70）が上方へ移動し、下降側空間（27）では搬送用トレイ（70）が下方へ移動する。各搬送用トレイ（70）は、第１乾燥ゾーン（41）と第２乾燥ゾーン（42）と熱処理ゾーン（43）を順に通過する。第１乾燥ゾーン（41）ではマイクロ波を利用した乾燥処理が行われ、第２乾燥ゾーン（42）では熱風を利用した乾燥処理が行われる。熱処理ゾーン（43）では、乾燥したＰＴＦＥ粉末の温度が約１６０℃に保たれる。搬送用トレイ（70）上の半製品は、これら３つのゾーンを順に通過して最終製品としてのＰＴＦＥ粉末になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撥水性粉末の製造過程で得られた半製品に処理を施して最終製品としての撥水性粉末を得るための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撥水性粉末としては、ポリテトラフルオロエチレン（以下では「ＰＴＦＥ」という）等の含ふっ素樹脂などからなる粉末が知られている。この種の含ふっ素樹脂からなる粉末は、例えば電線の被覆や各種の成形品の材料として利用される場合がある。
【０００３】
このような撥水性粉末の製造過程では、水中での重合反応などが行われる場合があり、そのような場合には、撥水性粉末が多量の水を含んだスラリー状の半製品として得られることになる。このため、最終製品としての撥水性粉末を得るためには、撥水性粉末と水の混合物として得られた半製品を乾燥させる必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、半製品にマイクロ波を照射することによって半製品の乾燥を行うことが開示されている。一方、特許文献２には、マイクロ波を利用して対象物を加熱する加熱装置が開示されている。この加熱装置は、ローラーコンベアで加熱対象物を水平方向へ移動させながらマイクロ波を照射することで、加熱対象物の加熱を連続的に行うようにしている。
【特許文献１】特開平１１−２３５７２０号公報
【特許文献２】特開２００３−１００４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撥水性粉末の製造過程で得られる半製品を乾燥させる場合も、上記特許文献２に開示されているような半製品の乾燥を連続的に行うことが考えられる。ところが、撥水性粉末に対しては極めて低い含水率が要求される場合があり、そのような場合は半製品の乾燥に長時間（数時間から十数時間）を要する。このため、ある程度まとまった量の半製品を連続的に乾燥させようとすると、半製品を移動させる経路が極めて長くなり、半製品に処理を施す装置が大型化するおそれがあった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、撥水性粉末と水の混合物に処理を施して最終製品としての撥水性粉末を製造する装置を小型化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、撥水性粉末の製造過程において撥水性粉末と水の混合物として得られる半製品（80）に処理を施して最終製品としての撥水性粉末を製造する装置を対象とする。そして、上記半製品（80）を載せるための搬送用トレイ（70）と、配列された複数の上記搬送用トレイ（70）がその配列方向へ移動する通路空間（25）を形成し、該通路空間（25）内を移動してゆく搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を乾燥させる乾燥処理を少なくとも行う本体部（15）とを備えており、上記本体部（15）では、上記通路空間（25）が上下方向へ延びるように形成されると共に、複数の上記搬送用トレイ（70）が該通路空間（25）の伸長方向に沿って上下に配列されるものである。
【０００８】
第１の発明では、撥水性粉末の製造過程において撥水性粉末と水の混合物として得られる半製品（80）が搬送用トレイ（70）に載せられる。本体部（15）では、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に対して乾燥処理が行われる。具体的に、本体部（15）には、上下方向へ延びる通路空間（25）が形成される。この通路空間（25）内では、複数の搬送用トレイ（70）が上下方向に並んだ状態で上向きあるいは下向きへ移動してゆく。本体部（15）では、通路空間（25）内を移動してゆく搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に対して、それを乾燥させるための処理が行われる。
【０００９】
なお、撥水性粉末の例としては、汎用樹脂の粉末や、いわゆるエンジニアリングプラスチックの粉末等が挙げられる。具体的には、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン樹脂）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル‐スチレン樹脂）、メタクリル樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリアニレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、含ふっ素樹脂などの粉末が、撥水性粉末の例として挙げられる。
【００１０】
また、撥水性粉末の一種である含ふっ素樹脂の粉末としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等からなる粉末が例示される。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記通路空間（25）には、上記搬送用トレイ（70）が上方へ移動してゆく上昇部分（26）と、該搬送用トレイ（70）が下方へ移動してゆく下降部分（27）とが形成されており、上記本体部（15）は、上記各搬送用トレイ（70）を上記上昇部分（26）から上記下降部分（27）へ順に移動させるように構成されるものである。
【００１２】
第２の発明では、通路空間（25）内に上昇部分（26）と下降部分（27）が形成されている。本体部（15）において、搬送用トレイ（70）は、通路空間（25）の上昇部分（26）を上向きに移動し、続いて上昇部分（26）から下降部分（27）へ移動し、最後に下降部分（27）を下向きに移動する。
【００１３】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記本体部（15）の通路空間（25）には、上記搬送用トレイ（70）上の半製品（80）にマイクロ波を照射することによって該半製品（80）に含まれる水を蒸発させる第１領域（41）と、該第１領域（41）を通過した搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を温風で加熱することによって該半製品（80）に残存する水を蒸発させる第２領域（42）と、該第２領域（42）を通過した搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を所定時間に亘って所定温度に保つことによって最終製品としての撥水性粉末を得る第３領域（43）とが形成されるものである。
【００１４】
第３の発明では、本体部（15）の通路空間（25）に第１領域（41）と第２領域（42）と第３領域（43）が形成される。
【００１５】
第３の発明の第１領域（41）では、そこに収容された搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に対してマイクロ波が照射される。半製品（80）に含まれる水は、マイクロ波を吸収することによって発熱して蒸発する。その結果、半製品（80）に含まれる水の量が次第に減少してゆく。
【００１６】
第３の発明の第２領域（42）には、第１領域（41）を通過した搬送用トレイ（70）が送り込まれ、その搬送用トレイ（70）上の半製品（80）が温風によって加熱される。温風によって加熱された半製品（80）からは、そこに残存する水が蒸発してゆく。第１領域（41）を通過した半製品（80）は、水の含有量がある程度低くなっているため、残存する水が細かい液滴となって分散した状態になっている場合がある。これに対し、第２領域（42）では、マイクロ波ではなく温風で加熱することによって水を蒸発させているため、微細な液滴となった水も加熱されて蒸発してゆく。
【００１７】
第３の発明の第３領域（43）では、第２領域（42）を通過した搬送用トレイ（70）が送り込まれ、その搬送用トレイ（70）上の半製品（80）が所定時間に亘って所定温度に保たれる。この第３領域（43）では、水の残存量が充分に低くなると同時に温風に晒されて温度上昇した半製品（80）が、所定時間に亘って所定温度に保たれる。例えば、撥水性粉末の一種であるＰＴＦＥ粉末については、ある程度の時間に亘って一定温度の高温に晒すと、それを押し出し成形する際に必要な圧力（押出圧）がある値でほぼ一定となる。この第３領域（43）における工程は、例えば撥水性粉末の押出圧を安定化させることを目的に行われる。
【００１８】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記搬送用トレイ（70）は、金属製の底板部材（71）と、該底板部材（71）の周縁から上方へ延びる樹脂製の側板部材（73）とを備える一方、上記本体部（15）は、上記第１領域（41）内を移動する搬送用トレイ（70）の側方からマイクロ波を照射するように構成されるものである。
【００１９】
第４の発明では、金属製の底板部材（71）と樹脂製の側板部材（73）とが搬送用トレイ（70）に設けられる。本体部（15）の第１領域（41）内では、上下に配列された複数の搬送用トレイ（70）に対し、側方からマイクロ波が照射される。ここで、樹脂にはマイクロ波を透過させる性質があるため、搬送用トレイ（70）の側方から照射されたマイクロ波は、側板部材（73）に妨げられることなく搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に到達する。一方、金属にはマイクロ波を反射する性質があるため、隣り合った１つの搬送用トレイ（70）の間に入射したマイクロ波は、上下に並んだ２つの底板部材（71）に反射しながら進み、搬送用トレイ（70）の全体に行き渡る。
【００２０】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記本体部（15）では、少なくとも上記第１領域（41）を形成する第１領域形成部（21）が金属製の部材により構成されており、上記第１領域形成部（21）のうち上記搬送用トレイ（70）の移動方向の両側に位置する端部のそれぞれは、該端部に最も近接している搬送用トレイ（70）の底板部材（71）との距離が常に上記第１領域（41）で照射されるマイクロ波の波長の１／４未満となるように形成されるものである。
【００２１】
第５の発明では、本外部のうち第１領域（41）を形成する第１領域形成部（21）が金属製の部材で構成される。このため、第１領域（41）内で照射されたマイクロ波は、第１領域形成部（21）によって反射される。また、第１領域形成部（21）の両側の各端部では、最も近くに位置している搬送用トレイ（70）の底板部材（71）との距離が第１領域（41）内で照射されるマイクロ波の波長の１／４未満に設定されている。一般に、マイクロ波は、金属部材同士の隙間がその波長の１／４未満であると、その隙間を通過できない。従って、第１領域（41）内で照射されたマイクロ波は、第１領域（41）から外部へ漏れ出すことはない。
【００２２】
第６の発明は、上記第３，第４又は第５の発明において、上記本体部（15）は、上記第１領域（41）を換気するように構成されるものである。
【００２３】
第６の発明において、本体部（15）は、第１領域（41）の換気を行う。第１領域（41）において半製品（80）から蒸発した水（水蒸気）は、第１領域（41）内の空気と共に第１領域（41）から排出される。なお、この発明において、第１領域（41）を換気する際には、第１領域（41）から流出した空気の全部を排気し、第１領域（41）から流出する空気の流量と第１領域（41）へ供給する外気の流量を同じにしてもよいし、第１領域（41）から流出した空気の一部だけを排気し、残りを外気と混合して第１領域（41）へ送り返すようにしてもよい。
【００２４】
第７の発明は、上記第３，第４，第５又は第６の発明において、上記本体部（15）は、上記第２領域（42）を換気しながら該第２領域（42）内で温風を流通させると共に、上記第３領域（43）を換気せずに該第３領域（43）内の気温を所定値に保つように構成されるものである。
【００２５】
第７の発明において、本体部（15）は、第２領域（42）の換気を行う。第２領域（42）において半製品（80）から蒸発した水（水蒸気）は、第２領域（42）内の空気と共に第２領域（42）から排出される。なお、この発明において、第２領域（42）を換気する際には、第２領域（42）から流出した空気の全部を排気し、第２領域（42）から流出する空気の流量と第２領域（42）へ供給する外気の流量を同じにしてもよいし、第２領域（42）から流出した空気の一部だけを排気し、残りを外気と混合して第２領域（42）へ送り返すようにしてもよい。
【００２６】
また、この第７の発明において、本体部（15）は、第３領域（43）の換気は行わずに第３領域（43）内の気温を所定値に保つ。この第３領域（43）では、第１領域（41）と第２領域（42）を通過して既に水の残存量が充分に低くなった半製品（80）を処理対象としているため、第３領域（43）内の半製品（80）から水は殆ど蒸発してこない。そこで、この発明の本体部（15）では、第３領域（43）の換気を行わないようにしている。
【００２７】
第８の発明は、上記第３，第４，第５，第６又は第７の発明において、上記撥水性粉末をポリテトラフルオロエチレン粉末とするものである。
【００２８】
第８の発明では、ＰＴＦＥ粉末と水の混合物として得られた半製品（80）から、最終製品としての乾燥したＰＴＦＥ粉末が製造される。
【００２９】
第９の発明は、上記第３の発明において、上記本体部（15）は、上記第３領域（43）内の半製品（80）に含まれる不純物を蒸発させるために、該半製品（80）の温度を上記不純物の沸点よりも高温に保つように構成されるものである。
【００３０】
第９の発明において、本体部（15）の第３領域（43）では、第２領域（42）を通過した半製品（80）の温度が、所定時間に亘って、その半製品（80）中の不純物の沸点よりも高い値に保たれる。ここで、撥水性粉末の製造工程では、例えば粒子の生成反応を促進させる等の目的で添加物が加えられる場合がある。そのような場合は、その添加物が粉末中に不純物として残留することが多い。そこで、この発明の本体部（15）では、第３領域（43）内の半製品（80）をそこに含まれる不純物の沸点よりも高温に保ち、半製品（80）中の不純物を蒸発させることによって撥水性粉末から除去するようにしている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明では、半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）を本体部（15）内で上下に並べ、上下に並んだ複数の搬送用トレイ（70）を上下方向へ移動させながら各搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を乾燥させるようにしている。ここで、複数の搬送用トレイ（70）を水平方向に並べる場合、配列された搬送用トレイ（70）が占める床面積は、搬送用トレイ（70）の底面積に搬送用トレイ（70）の個数を乗じた値になる。これに対し、複数の搬送用トレイ（70）を上下方向に例えば一列に並べる場合、配列された搬送用トレイ（70）が占める床面積は、１つの搬送用トレイ（70）の底面積だけである。このため、本発明のように複数の搬送用トレイ（70）を上下に配列すれば、製造装置（10）の本体部（15）が占める床面積を大幅に削減でき、製造装置（10）の小型化を図ることができる。
【００３２】
上記第２の発明において、半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）は、通路空間（25）の上昇部分（26）を上方へ移動してゆき、その後に折り返して下降部分（27）を下方へ移動してくる。従って、この発明によれば、本体部（15）内で搬送用トレイ（70）を上向き又は下向きの一方だけに移動させる場合に比べ、本体部（15）の高さを低く抑えることができる。
【００３３】
また、上記第３の発明では、撥水性粉末と水の混合物として得られる半製品（80）を乾燥させる際に、マイクロ波を用いて乾燥させる工程と、温風を用いて乾燥させる工程とを順に行っている。
【００３４】
ここで、粉末と水の混合物において、その混合物に含まれる水の量がある程度以下になると、水は一箇所に集まるのではなく粉末中に広く分散した状態となる場合がある。特に、ＰＴＦＥは撥水性の高い物質であるため、撥水性粉末に比較的少量の水が含まれる状態では、殆どの水は細かな液滴の状態で撥水性粉末中に散らばる傾向が強い。そして、水がマイクロ波の波長よりも大幅に短い液滴となって分散すると、水に吸収されるマイクロ波の割合が一層低くなり、いくらマイクロ波を照射しても水滴の温度は殆ど上昇しない状態に陥ってしまう。
【００３５】
これに対し、上記第３の発明では、半製品（80）の含水率が比較的高いとき（即ち、撥水性粉末中に水がある程度集まった状態で存在するとき）には、マイクロ波で加熱することによって水を速やかに蒸発させる一方、半製品（80）の含水率が低くなって（即ち、撥水性粉末中に水が液滴となって分散した状態となって）マイクロ波では水を効率よく加熱できなくなったときには、温風で加熱することによって水を確実に蒸発させるようにしている。従って、この発明によれば、撥水性粉末を確実に乾燥させることができると同時に、半製品（80）み含まれる水の量に応じて最適な加熱方法を選択することによって、半製品（80）の乾燥を短縮することができる。
【００３６】
また、上記第４の発明では、搬送用トレイ（70）の側板部材（73）の材質を、マイクロ波を透過させる性質をもった樹脂としている。このため、搬送用トレイ（70）の側方からマイクロ波を照射する場合において、マイクロ波を殆どロス無く半製品（80）に到達させることができ、照射したマイクロ波を無駄なく半製品（80）の乾燥に利用できる。さらに、この発明では、上下に配列された各搬送用トレイ（70）の底板部材（71）の材質を、マイクロ波を反射する性質をもった金属としている。このため、搬送用トレイ（70）の側方からマイクロ波を照射する場合において、マイクロ波を搬送用トレイ（70）上の半製品（80）の全体に行き渡らせることができ、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）の全体を均一に加熱することができる。
【００３７】
上記第５の発明では、第１領域形成部（21）を金属製とし、更には搬送用トレイ（70）の金属製の底板部材（71）と第１領域形成部（21）の両端との距離を、第１領域（41）内で照射されたマイクロ波の波長の１／４未満としている。従って、この発明によれば、第１領域（41）内で照射されたマイクロ波が外部へ漏れ出すのを防ぐことができ、製造装置（10）の安全性を確保することができる。
【００３８】
上記第６の発明では、半製品（80）が収容される第１領域（41）を換気しながら該第１領域（41）内の半製品（80）にマイクロ波を照射している。従って、この発明によれば、第１領域（41）内で半製品（80）から蒸発した水（水蒸気）を該第１領域（41）の外へ速やかに排出することができ、半製品（80）の乾燥に要する時間を更に短縮することができる。
【００３９】
第７の発明では、温風による乾燥が終了した半製品（80）を所定温度に保つ工程が行われる第３領域（43）について、その換気を行わないようにしている。従って、この発明によれば、第３領域（43）内の気温を所定温度に保つために要するエネルギを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４１】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。
【００４２】
−製造装置−
本実施形態の製造装置（10）は、ＰＴＦＥ粉末の製造過程においてＰＴＦＥ粉末と水の混合物として得られる半製品（80）に処理を施すことで、最終製品としての乾燥したＰＴＦＥ粉末を製造するためのものである。なお、以下の説明で用いる「右」「左」「手前」「奥」は、何れも製造装置（10）を正面側から見た場合のものを意味している。
【００４３】
図１に示すように、製造装置（10）の本体部（15）は、縦長の直方体状に形成された金属製の本体ケーシング（20）を備えている。本体ケーシング（20）は、左右方向の横幅が奥行きよりも長くなっている。本体ケーシング（20）は、その内部空間が通路空間（25）を構成している。通路空間（25）には、平板状の区画壁（22）が立設されている。通路空間（25）は、この区画壁（22）によって左側の上昇側空間（26）と右側の下降側空間（27）とに仕切られている。上昇側空間（26）は通路空間（25）の上昇部分を、下降側空間（27）は通路空間（25）の下降部分をそれぞれ構成している。区画壁（22）の高さは通路空間（25）の高さよりも低くなっている。このため、上昇側空間（26）の上端と下降側空間（27）の上端は、互いに連通している。
【００４４】
本体部（15）の下端には、その左側から投入側ローラーコンベア（51）が、その右側から排出側ローラーコンベア（52）がそれぞれ挿入されている。投入側ローラーコンベア（51）は、その終端部が上昇側空間（26）内に位置しており、半製品（80）の載った搬送用トレイ（70）を上昇側空間（26）へ搬入する。排出側ローラーコンベア（52）は、その始端部が下降側空間（27）内に位置しており、最終製品としてのＰＴＦＥ粉末の載った搬送用トレイ（70）を下降側空間（27）から搬出する。なお、搬送用トレイ（70）の構造については後述する。
【００４５】
本体部（15）には、トレイ駆動部（50）が搬送機構として設けられている。図示しないが、トレイ駆動部（50）は、搬送用トレイ（70）を載せるために水平方向へ延びるアーム部材を備えている。トレイ駆動部（50）では、多数のアーム部材が等間隔で配列されている。トレイ駆動部（50）は、搬送用トレイ（70）を載せたアーム部材を移動させることによって、通路空間（25）内で搬送用トレイ（70）を搬送する。具体的に、トレイ駆動部（50）は、上昇側空間（26）へ送り込まれた搬送用トレイ（70）を上方へ移動させ、上昇側空間（26）の上端に達した搬送用トレイ（70）を下降側空間（27）へ移動させ、下降側空間（27）へ送り込まれた搬送用トレイ（70）を下方へ移動させる。
【００４６】
図２にも示すように、上昇側空間（26）は、その下端部が投入ゾーン（44）を、投入ゾーン（44）の上端から所定高さに亘る部分が第１乾燥ゾーン（41）を、第１乾燥ゾーン（41）の上側に位置する残りの部分が第２乾燥ゾーン（42）をそれぞれ構成している。また、下降側空間（27）は、その下端部が排出ゾーン（45）を、排出ゾーン（45）の上端から所定高さに亘る部分が熱処理ゾーン（43）を、熱処理ゾーン（43）の上側に位置する残りの部分が第２乾燥ゾーン（42）をそれぞれ構成している。つまり、第２乾燥ゾーン（42）は、上昇側空間（26）から下降側空間（27）に亘って形成されている。
【００４７】
第１乾燥ゾーン（41）は、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）にマイクロ波を照射して半製品（80）中の水分を蒸発させる処理を行うための空間であり、第１領域を構成している。本体ケーシング（20）のうち第１乾燥ゾーン（41）を形成する部分は、第１ゾーン形成部（21）を構成している。第１ゾーン形成部（21）には、マイクロ波発生器（60）が取り付けられている。マイクロ波発生器（60）は、マイクロ波（即ち、周波数が３００ＭＨｚ以上３０ＧＨｚ以下の電磁波）を発生させ、発生したマクロ波を第１乾燥ゾーン（41）内へ放射する。
【００４８】
本体ケーシング（20）では、その背面（即ち、奥側の側面）のうち第１乾燥ゾーン（41）に臨む部分に第１吹出口（31）が開口し、その前面（即ち、手前側の側面）のうち第１乾燥ゾーン（41）に臨む部分に第１吸込口が開口している。本体部（15）は、第１乾燥ゾーン（41）の換気を行うように構成されている。具体的に、本体部（15）は、取り込んだ外気を８０℃程度にまで加熱して第１吹出口（31）から第１乾燥ゾーン（41）へ供給し、第１吸込口へ取り込んだ空気の全てを屋外へ排出する。本体部（15）のうち第１乾燥ゾーン（41）を形成する部分は、第１処理部（16）を構成する。
【００４９】
第２乾燥ゾーン（42）は、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に熱風を当てて半製品（80）中の水分を蒸発させる処理を行うための空間であり、第２領域を構成している。本体ケーシング（20）の背面では、上昇側空間（26）側の第２乾燥ゾーン（42）に臨む部分に第２吹出口（32）が、下降側空間（27）側の第２乾燥ゾーン（42）に臨む部分に第３吹出口（33）がそれぞれ開口している。また、本体ケーシング（20）の前面では、上昇側空間（26）内の第２乾燥ゾーン（42）に臨む部分に第２吸込口が、下降側空間（27）内の第２乾燥ゾーン（42）に臨む部分に第３吸込口がそれぞれ開口している。
【００５０】
本体部（15）は、第２乾燥ゾーン（42）の換気を行うように構成されている。具体的に、本体部（15）は、第２吸込口及び第３吸込口へ取り込んだ空気の一部を屋外へ排出すると共に、その残りを外気と混合して第２吹出口（32）及び第３吹出口（33）から第２乾燥ゾーン（42）へ供給する。その際、本体部（15）は、第２吹出口（32）及び第３吹出口（33）から第２乾燥ゾーン（42）へ供給される空気の温度が１６０℃程度となるように、空気の加熱を行う。本体部（15）のうち第２乾燥ゾーン（42）を形成する部分は、第２処理部（17）を構成する。
【００５１】
上記熱処理ゾーン（43）は、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を所定時間に亘って所定温度に保つ処理を行うための空間であり、第３領域を構成している。本体ケーシング（20）では、その背面のうち熱処理ゾーン（43）に臨む部分に第４吹出口（34）が開口し、その前面のうち熱処理ゾーン（43）に臨む部分に第４吸込口が開口している。
【００５２】
本体部（15）は、熱処理ゾーン（43）内の気温を平均化するために、熱処理ゾーン（43）内で空気を流通させるように構成されている。具体的に、本体部（15）は、熱処理ゾーン（43）内の空気を第４吸込口から取り込み、取り込んだ空気の全部を第４吹出口（34）から熱処理ゾーン（43）へ送り返す。その際、本体部（15）は、熱処理ゾーン（43）内の気温が１６０℃程度に保たれるように、第４吹出口（34）から熱処理ゾーン（43）へ供給される空気を適宜加熱する。本体部（15）のうち熱処理ゾーン（43）を形成する部分は、第３処理部（18）を構成する。
【００５３】
搬送用トレイ（70）は、概ね正方形状に形成されている。図３及び図４に示すように、搬送用トレイ（70）は、金属製の底板部材（71）と、樹脂製の側板部材（73）とによって構成されている。底板部材（71）は、概ね正方形の平板状に形成されている。側板部材（73）は、細長い長方形板状に形成され、底板部材（71）の四辺に沿って立設されている。底板部材（71）の材質としては、例えばステンレスが例示される。また、側板部材（73）の材質としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が例示される。なお、側板部材（73）の材質は、損失係数が小さい（即ち、マイクロ波を透過させ易い、あるいはマイクロ波を吸収しにくい）ものであればよく、各種の樹脂だけでなく、例えばガラスやセラミックなどでもよい。
【００５４】
搬送用トレイ（70）では、底板部材（71）に対して側板部材（73）が着脱可能となっている。図５に示すように、底板部材（71）では、その周縁に沿って延びる突出部（72）が、周縁から外側へ突出するように形成されている。突出部（72）は、断面形状がＴ字状となっている。側板部材（73）の下部には、その長手方向に沿って延びる嵌合溝（74）が形成されている。嵌合溝（74）は、その断面形状が突出部（72）の断面形状に対応したＴ字状となっている。側板部材（73）は、その嵌合溝（74）が底板部材（71）の突出部（72）に嵌り込むことで、底板部材（71）と連結される。
【００５５】
図３に示すように、本体ケーシング（20）の第１ゾーン形成部（21）には、金属製の枠状部材（23）が設けられている。枠状部材（23）は、第１乾燥ゾーンを移動してゆく搬送用トレイ（70）の周囲を囲むような姿勢で、第１乾燥ゾーンの入口と出口に１つずつ配置されている。
【００５６】
第１ゾーン形成部（21）の入口側と出口側の各端部（即ち、下側と上側の各端部）は、その内側面が枠状部材（23）の内側面によって構成されている。各枠状部材（23）の内側面は、高さがＨの平面となっている。この内側面の高さＨは、第１乾燥ゾーン内を上下に並んで移動してゆく搬送用トレイ（70）のうち、互いに隣接する２つの底板部材（71）の間隔Ｈと等しくなっている。この間隔Ｈは、マイクロ波発生器（60）から放射されるマイクロ波の波長λの１／４（即ち、λ／４）以上に設定される。例えば、マイクロ波発生器（60）で発生するマイクロ波の周波数が２.５ＧＨｚの場合、そのマイクロ波の波長λは１２０ｍｍであるため、距離Ｈは３０ｍｍ以上に設定される。
【００５７】
枠状部材（23）の側方に搬送用トレイ（70）が位置する状態において、その搬送用トレイ（70）の底板部材（71）と枠状部材（23）の内側面との距離Ｌは、マイクロ波発生器（60）から放射されるマイクロ波の波長λの１／４（即ち、λ／４）未満に設定される。つまり、上記の例（λ＝１２０ｍｍの場合）では、距離Ｌが３０ｍｍ未満に設定される。上述したように、枠状部材（23）の内側面の高さは、隣り合う搬送用トレイ（70）の底板部材（71）同士の間隔と等しくなっている。従って、枠状部材（23）の内側面と、その枠状部材（23）に最も近接する搬送用トレイ（70）の底板部材（71）との間隔は、搬送用トレイ（70）の位置とは無関係に常に距離Ｌとなる。
【００５８】
−運転動作−
上記製造装置（10）の運転動作について、図２，図６及び図７を参照しながら説明する。この製造装置（10）では、ＰＴＦＥ粉末と水の混合物として得られる半製品（80）から最終製品としてのＰＴＦＥ粉末を得るための処理が行われる。
【００５９】
この製造装置（10）による処理の前段の工程でＰＴＦＥ粉末と水の混合物として得られた半製品（80）は、搬送用トレイ（70）に載せられる。搬送用トレイ（70）では、そこに載せられた半製品（80）の層の厚さが概ね均一となっている。この状態の半製品（80）は、その含水率がほぼ１００％となっている。つまり、この半製品（80）では、１００質量部のＰＴＦＥ粉末に対して１００質量部の水が混入している。
【００６０】
含水率が１００％の半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）は、投入側ローラーコンベア（51）によって運ばれ、本体部（15）の投入ゾーン（44）へ搬入される。投入ゾーン（44）の搬送用トレイ（70）に載せられた半製品（80）では、図６(ａ)に示すように、ＰＴＦＥ粒子（81）同士の隙間が完全に水で満たされた状態となっている。投入ゾーン（44）へ搬入された搬送用トレイ（70）は、トレイ駆動部（50）によって運ばれ、通路空間（25）の上昇側空間（26）を上方へ移動して第１乾燥ゾーン（41）へ搬入される。トレイ駆動部（50）は、搬送用トレイ（70）を、例えば毎分２ｃｍ程度のゆっくりとした速度で移動させる。
【００６１】
第１乾燥ゾーン（41）では、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を対象とした第１乾燥工程が乾燥処理として行われる。具体的に、第１乾燥ゾーン（41）では、搬入された搬送用トレイ（70）がゆっくりと上方へ移動してゆき、移動している搬送用トレイ（70）上の半製品（80）にマイクロ波が照射される。半製品（80）に含まれる水は、マイクロ波を吸収することでその温度が上昇し、蒸発してゆく。半製品（80）から蒸発した水（即ち、水蒸気）は、第１乾燥ゾーン（41）内の空気と共に屋外へ排出される。
【００６２】
その結果、第１乾燥ゾーン（41）を移動する搬送用トレイ（70）上の半製品（80）では、図６や図７に示すように、そこに含まれる水の量が次第に減少してゆく。
【００６３】
具体的に、第１乾燥工程の初期では、ＰＴＦＥ粒子（81）同士の隙間がほぼ完全に水で満たされた状態（図６(ｂ)を参照）、あるいはＰＴＦＥ粒子（81）同士の隙間に水が大きな塊となって存在する状態（図６(ｃ)を参照）となっている。この状態において、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に吸収されたマイクロ波のエネルギは、その殆ど全部が水を蒸発させるために費やされる。つまり、第１乾燥工程の初期は、いわゆる恒率乾燥期間（あるいは定率乾燥期間）となっている。
【００６４】
一方、第１乾燥工程の中期から終期において、半製品（80）では、比較的大きな塊になった水と、比較的小さな液滴になった水とが混在した状態（図６(ｄ)を参照）になっている。この状態において、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に吸収されたマイクロ波のエネルギは、その一部がＰＴＦＥ粒子（81）の温度を上昇させるために費やされ、残りが水を蒸発させるために費やされる。つまり、第１乾燥工程の中期と終期は、いわゆる恒率乾燥と減率乾燥の両方行われる期間となっている。
【００６５】
この第１乾燥ゾーン（41）では、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）にマイクロ波が照射されると同時に、その内部を８０℃程度の熱風が流通している。搬送用トレイ（70）上の半製品（80）では、その表面付近に位置するＰＴＦＥ粒子（81）が熱風によって加熱され、そのＰＴＦＥ粒子（81）の温度が比較的速やかに上昇する。このため、半製品（80）から蒸発した水は、ＰＴＦＥ粒子（81）と接触しても凝縮せずに空気中へ放出され、空気と共に第１乾燥ゾーン（41）から排出されてゆく。
【００６６】
第１乾燥ゾーン（41）の出口に到達した搬送用トレイ（70）上の半製品（80）では、その含水率が２０％程度にまで低下している。また、この半製品（80）では、ＰＴＦＥ粉末の温度（粉温）が約８０℃にまで上昇している。含水率が約２０％の半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）は、第１乾燥ゾーン（41）から第２乾燥ゾーン（42）へと運ばれてゆく。
【００６７】
第２乾燥ゾーン（42）では、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を対象とした第２乾燥工程が乾燥処理として行われる。具体的に、上昇側空間（26）内の第２乾燥ゾーン（42）では、搬入された搬送用トレイ（70）がゆっくりと上方へ移動してゆく。一方、下降側空間（27）内の第２乾燥ゾーン（42）では、搬入された搬送用トレイ（70）がゆっくりと下方へ移動してゆく。そして、第２乾燥ゾーン（42）では、移動している搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に１６０℃程度の熱風が吹きつけられる。半製品（80）に含まれる水は、熱風によって加熱されて蒸発する。半製品（80）から蒸発した水（即ち、水蒸気）は、第２乾燥ゾーン（42）内の空気と共に屋外へ排出される。なお、ここでは第２乾燥ゾーン（42）を流れる熱風の温度を約１６０℃としているが、この熱風の温度は、大気圧下における水の蒸発温度（即ち、１００℃）よりも高い値であればよい。
【００６８】
その結果、第２乾燥ゾーン（42）を移動する搬送用トレイ（70）上の半製品（80）では、図６や図７に示すように、そこに含まれる水の量が次第に減少してゆく。
【００６９】
具体的に、第２乾燥工程の開始時点において、半製品（80）に残存する水は、微細な液滴となってＰＴＦＥ粉末中に分散した状態（図６(ｅ)を参照）となっている。ＰＴＦＥは撥水性の物質であるため、半製品（80）の含水率がそれ程低くない状態（例えば含水率が２０％程度の状態）であっても、半製品（80）に残存する水が液滴化して分散する。この状態において、熱風から半製品（80）へ付与された熱は、その一部が水を蒸発させるために費やされ、残りがＰＴＦＥ粒子（81）の温度を上昇させるために費やされる。つまり、第２乾燥工程は、いわゆる減率乾燥期間となっている。
【００７０】
第２乾燥ゾーン（42）の出口に到達した搬送用トレイ（70）上の半製品（80）では、その含水率が０.０１％以下にまで低下している。また、この半製品（80）では、ＰＴＦＥ粉末の温度が１５５℃程度にまで上昇している。含水率がほぼ０％の半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）は、第２乾燥ゾーン（42）から熱処理ゾーン（43）へと運ばれてゆく。
【００７１】
熱処理ゾーン（43）では、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を対象とした熱処理工程が行われる。具体的に、熱処理ゾーン（43）の気温は、約１６０℃に保たれている。熱処理ゾーン（43）では、搬入された搬送用トレイ（70）がゆっくりと下方へ移動してゆき、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）（即ち、含水率がほぼ０％となったＰＴＦＥ粉末）が約１６０℃雰囲気に晒される。熱処理ゾーン（43）へ移動してきた搬送用トレイ（70）は、約３０分程度かけて熱処理ゾーン（43）の出口へ到達する。つまり、熱処理ゾーン（43）では、図７に示すように、搬送用トレイ（70）上のＰＴＦＥ粉末の温度が、約３０分間に亘って約１５５℃に保たれる。
【００７２】
含水率がほぼ０％となったＰＴＦＥ粉末の温度をある程度の高温に保つと、初めのうちは押出圧（ＰＴＦＥ粉末を押し出し成形する際に必要な圧力）が次第に上昇してゆき、ある程度の時間が経過すると押出圧がそれ以上は上昇せずに概ね一定のままになる。そこで、熱処理ゾーン（43）で行われる熱処理工程では、ＰＴＦＥ粉末の押出圧が一定となるまでに要する時間以上に亘って、ＰＴＦＥ粉末の温度を約１５５℃に保つようにしている。この熱処理工程を行うことで、最終製品としてのＰＴＦＥ粉末の押出圧は、基準値に対して±約７％の範囲内の値となる。
【００７３】
熱処理ゾーン（43）の下端に達した搬送用トレイ（70）上には、最終製品としてのＰＴＦＥ粉末が載っている。最終製品としてのＰＴＦＥ粉末が載った搬送用トレイ（70）は、排出側ローラーコンベア（52）の始端部に下ろされ、本体部（15）の外へ搬出される。
【００７４】
−実施形態１の効果−
本実施形態の製造装置（10）では、ＰＴＦＥ粉末と水の混合物として得られる半製品（80）を乾燥させる際に、マイクロ波を用いる第１乾燥工程と、熱風を用いる第２乾燥工程とを順に行っている。
【００７５】
ここで、粉末と水の混合物において、その混合物の含水率がある程度以下になると、水は一箇所に集まるのではなく粉末中に広く分散した状態となる。特に、ＰＴＦＥは撥水性の高い物質であるため、ＰＴＦＥ粉末に比較的少量の水が含まれる状態では、殆どの水は細かな液滴の状態でＰＴＦＥ粉末中に散らばっている。このため、含水率が２０％程度にまで低下した半製品（80）では、図６(ｅ)に示すように、水が微細な液滴となってＰＴＦＥ粉末中に分散した状態となっていると推定される。
【００７６】
一方、マイクロ波を利用して対象物を乾燥させる場合、対象物の含水率が低くなるのにつれて照射されたマイクロ波のうち水に吸収される分の割合も低下することが知られている。特に、撥水性を有するＰＴＦＥ粉末と水の混合物では、水がＰＴＦＥ粒子（81）と接触して液滴化しやすい。このため、含水率がさほど低くない状態でも、半製品（80）中に含まれる水が微細な液滴となって分散してしまうことになる。そして、水がマイクロ波の波長よりも大幅に短い液滴となって分散すると、水に吸収されるマイクロ波の割合が一層低くなり、いくらマイクロ波を照射しても水滴の温度は殆ど上昇しない状態に陥ってしまう。
【００７７】
そこで、本実施形態の製造装置（10）では、半製品（80）の含水率が比較的高いとき（即ち、ＰＴＦＥ粉末中に水がある程度集まった状態で存在するとき）には、マイクロ波で加熱することによって水を速やかに蒸発させる一方、半製品（80）の含水率が低くなって（即ち、ＰＴＦＥ粉末中に水が液滴となって分散した状態となって）マイクロ波では水を効率よく加熱できなくなったときには、熱風で加熱することによって水を確実に蒸発させるようにしている。従って、本実施形態によれば、最終製品としてのＰＴＦＥ粉末の含水率を殆ど０％にまで低下させることができると同時に、半製品（80）の含水率に応じて最適な加熱方法を選択することによって、従来は十数時間を要していた半製品（80）の乾燥を２〜３時間程度で完了させることができる。
【００７８】
参考のため、半製品（80）を乾燥させる際に、マイクロ波と熱風を併用した場合と、熱風だけを用いた場合と、マイクロ波だけを用いた場合のそれぞれについて、乾燥工程の継続時間（乾燥時間）と半製品（80）の含水率との関係を図８に示す。熱風だけで半製品（80）を加熱する場合には、同図に四角印でプロットしたように、半製品（80）の含水率は緩やかにしか低下せず、乾燥時間を極めて長くしなければ半製品（80）の含水率をほぼ０％にまで低下させることができない。また、マイクロ波の照射だけで半製品（80）を加熱する場合には、同図に丸印でプロットしたように、マイクロ波を照射し始めた直後は半製品（80）の含水率が急激に低下してゆくものの、ある程度の時間が経過すると含水率の低下する速度が鈍り、２０数％以下には含水率が低下しなくなる。それに対し、本実施形態のようにマイクロ波の照射と熱風の供給とを併用して半製品（80）を加熱する場合には、半製品（80）の含水率が急激に低下してゆき、乾燥の開始から７０分前後が経過した時点では半製品（80）の含水率が概ね０％に達する。
【００７９】
ところで、ＰＴＦＥ粉末はマイクロ波を殆ど吸収しないため、マイクロ波の照射によるＰＴＦＥ粉末の温度上昇は殆ど期待できない。これは上述した通りである。そのため、製造装置（10）の周囲温度と同程度（例えば２０℃前後）の半製品（80）にマイクロ波を照射すると、半製品（80）中の水の温度は速やかに上昇する一方、半製品（80）中のＰＴＦＥ粉末の温度は徐々にしか上昇してゆかない。この状態では、混合物における水の残存量がなかなか低下してゆかないことが多い。その原因は、加熱されて蒸発した水の多くが低温の撥水性粉末と接触して凝縮してしまうからだと推測される。
【００８０】
それに対し、本実施形態の製造装置（10）は、その第１乾燥ゾーン（41）において、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）にマイクロ波を照射すると同時に、水の沸点に近い温度（例えば８０℃〜１００℃程度）の熱風を流通させている。その結果、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）では、その表面付近に位置するＰＴＦＥ粒子（81）が熱風によって加熱され、そのＰＴＦＥ粒子（81）の温度が比較的速やかに上昇する。このため、半製品（80）から蒸発した水は、ＰＴＦＥ粒子（81）と接触しても凝縮することなく空気中へ放出され、空気と共に第１乾燥ゾーン（41）から排出されてゆくことになる。従って、本実施形態によれば、蒸発した水分のうちＰＴＦＥ粒子（81）と接触して凝縮するものの量を大幅に削減でき、混合物における水の残存量を速やかに低下させることができる。
【００８１】
また、本実施形態では、最終製品であるＰＴＦＥ粉末の押出圧を所定の目標範囲内の値とするために熱処理工程を行うが、その熱処理工程の直前で行われる第２乾燥工程において半製品（80）を熱風によって加熱している。半製品（80）を熱風によって加熱する場合は、半製品（80）に残存する水の温度だけでなくＰＴＦＥ粉末の温度も上昇する。そして、本実施形態では、第２乾燥ゾーン（42）へ供給される熱風を熱処理ゾーン（43）へ供給される熱風と同じ温度にしているため、熱処理工程の開始時点において、ＰＴＦＥ粉末の温度は既に熱処理に必要な温度に達している。従って、本実施形態によれば、熱処理工程に要する時間を短縮でき、半製品（80）から最終製品としてのＰＴＦＥ粉末を得るのに要する時間を短縮できる。
【００８２】
また、本実施形態の製造装置（10）では、半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）を本体部（15）内で上下に並べ、上下に並んだ複数の搬送用トレイ（70）を上下方向へ移動させながら各搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を乾燥させるようにしている。ここで、複数の搬送用トレイ（70）を水平方向に並べる場合、配列された搬送用トレイ（70）が占める床面積は、搬送用トレイ（70）の底面積に搬送用トレイ（70）の個数を乗じた値になる。これに対し、本実施形態のように複数の搬送用トレイ（70）を上下方向に二列に並べる場合、配列された搬送用トレイ（70）が占める床面積は、搬送用トレイ（70）の底面積の２倍だけである。このため、本実施形態のように複数の搬送用トレイ（70）を上下に配列すれば、製造装置（10）の本体部（15）が占める床面積を大幅に削減でき、製造装置（10）の小型化を図ることができる。
【００８３】
また、本実施形態の製造装置（10）では、本体部（15）内の通路空間（25）を上昇側空間（26）と下降側空間（27）とに区画し、上昇側空間（26）では搬送用トレイ（70）を上向きに、下降側空間（27）では搬送用トレイ（70）を下向きにそれぞれ移動させている。つまり、搬送用トレイ（70）は、通路空間（25）の上昇側空間（26）を上方へ移動してゆき、その後に折り返して下降側空間（27）を下方へ移動してくる。従って、本実施形態によれば、本体部（15）内で搬送用トレイ（70）を上向き又は下向きの一方だけに移動させる場合に比べ、本体部（15）の高さを低く抑えることができる。
【００８４】
また、本実施形態では、第１乾燥ゾーン（41）の気温を８０℃程度に保つと同時に、この第１乾燥ゾーン（41）の換気を行っている。従って、本実施形態によれば、第１乾燥ゾーン（41）内の相対湿度を低く保って半製品（80）からの水の蒸発を促進でき、更には半製品（80）から蒸発した水を第１乾燥ゾーン（41）から速やかに排出することができるため、第１乾燥工程に要する時間を短縮することができる。
【００８５】
また、本実施形態の製造装置（10）では、第１乾燥工程と第２乾燥工程を行うことで半製品（80）としてのＰＴＦＥ粉末の含水率を殆ど０％にまで下げることができるため、熱処理工程が行われる熱処理ゾーン（43）を換気する必要が無くなる。このため、熱処理ゾーン（43）の気温を所定値に保つために必要な熱量を削減することができ、ＰＴＦＥ粉末の製造に要するエネルギを削減することができる。
【００８６】
また、本実施形態の製造装置（10）では、本体部（15）の通路空間（25）内で上下に並べられる搬送用トレイ（70）の底板部材（71）を金属製とし、上下に配列された搬送用トレイ（70）の側方に設けたマイクロ波発生器（60）から搬送用トレイ（70）にマイクロ波を照射している。一般に、金属は、マイクロ波を反射する性質を持っている。このため、搬送用トレイ（70）の側方から照射されたマイクロ波は、図３に示すように、下側の底板部材（71）の上面と上側の底板部材（71）の下面で反射されながらマイクロ波発生器（60）から離れた部分にまで行き渡る。従って、本実施形態によれば、第１乾燥ゾーン（41）内の搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を、その全体に亘ってマイクロ波で平均的に加熱することができる。
【００８７】
また、本実施形態の製造装置（10）では、搬送用トレイ（70）の側板部材（73）の材質を、マイクロ波を透過させる性質をもった樹脂としている。このため、上下に配列された搬送用トレイ（70）の側方に設けたマイクロ波発生器（60）から照射されたマイクロ波は、側板部材（73）を透過して殆どロス無く半製品（80）に到達することになる。従って、本実施形態によれば、マイクロ波発生器（60）から照射されたマイクロ波を無駄なく半製品（80）の乾燥に利用することができる。
熱することができる。
【００８８】
また、本実施形態の製造装置（10）では、第１乾燥ゾーン（41）の下端と上端のそれぞれに金属製の枠状部材（23）を設け、枠状部材（23）の内側面と搬送用トレイ（70）の底板部材（71）との距離Ｌを、マイクロ波発生器（60）から照射されるマイクロ波の波長λの１／４（即ち、λ／４）未満としている。ここで、マイクロ波を含む電磁波は、金属製部材同士の隙間が電磁波の波長の１／４未満である場合は、その隙間を通過することができない。更に、本実施形態の製造装置（10）では、本体ケーシング（20）を金属製としている。このため、本実施形態によれば、第１乾燥ゾーン（41）からのマイクロ波の漏洩を防ぐことができ、製造装置（10）の安全性を確保することができる。
【００８９】
また、本実施形態の製造装置（10）では、上下に配列された多数の搬送用トレイ（70）を一方向へ移動させながら、各搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に対する第１乾燥工程と第２乾燥工程と熱処理工程を順次行うようにしている。このため、ＰＴＦＥ粉末の製造過程で得られた半製品（80）を複数の搬送用トレイ（70）に分けて処理を施す場合であっても、全ての搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に対する処理の条件（例えば半製品（80）に当たる熱風の温度や流速）を同じにすることができる。このため、本体部（15）から搬出される搬送用トレイ（70）上のＰＴＦＥ粉末の特性（具体的には含水率と押出圧）を均一化でき、安定した品質のＰＴＦＥ粉末を得ることができる。
【００９０】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。本実施形態は、上記実施形態１の製造装置（10）の本体部（15）に予熱ゾーン（46）を形成し、この予熱ゾーン（46）において半製品（80）を加熱する予熱工程を行うようにしたものである。ここでは、本実施形態の製造装置（10）の構成および動作について、上記実施形態１と異なる点を説明する。
【００９１】
−製造装置−
図９に示すように、本実施形態の製造装置（10）では、本体部（15）の上昇側空間（26）の一部が予熱ゾーン（46）を構成している。具体的に、この上昇側空間（26）は、その下端部が投入ゾーン（44）を、投入ゾーン（44）の上端から所定高さに亘る部分が予熱ゾーン（46）を、予熱ゾーン（46）の上端から所定高さに亘る部分が第１乾燥ゾーン（41）を、第１乾燥ゾーン（41）の上側に位置する残りの部分が第２乾燥ゾーン（42）をそれぞれ構成している。
【００９２】
上記予熱ゾーン（46）は、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を加熱してその温度を上昇させるための空間であり、予熱空間あるいは収容空間を構成している。本体ケーシング（20）では、その背面（即ち、奥側の側面）のうち予熱ゾーン（46）に臨む部分に予熱用吹出口（35）が開口し、その前面（即ち、手前側の側面）のうち予熱ゾーン（46）に臨む部分に予熱用吸込口が開口している。
【００９３】
本体部（15）は、予熱ゾーン（46）内に収容された半製品（80）を加熱するために、予熱ゾーン（46）内で空気を流通させるように構成されている。具体的に、本体部（15）は、熱処理ゾーン（43）内の空気を予熱用吸込口から取り込み、取り込んだ空気の全部を予熱用吹出口（35）から予熱ゾーン（46）へ送り返す。その際、本体部（15）は、予熱用吸込口から取り込んだ空気を例えば８０℃程度にまで加熱し、加熱した空気を予熱用吹出口（35）から予熱ゾーン（46）へ供給する。本体部（15）のうち予熱ゾーン（46）を形成する部分は、予熱部（19）を構成する。
【００９４】
−運転動作−
本実施形態の製造装置（10）の運転動作について説明する。
【００９５】
この製造装置（10）において、投入ゾーン（44）へ搬入された搬送用トレイ（70）は、トレイ駆動部（50）によって予熱ゾーン（46）へ移送される。この時点において、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）の温度は、製造装置（10）の周囲温度（例えば２０℃前後）とほぼ同じになっている。
【００９６】
予熱ゾーン（46）では、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）（即ち、湿り粉末）を対象とした予熱工程が行われる。具体的に、予熱ゾーン（46）では、搬入された搬送用トレイ（70）がゆっくりと上方へ移動してゆき、移動している搬送用トレイ（70）上の半製品（80）が予熱ゾーン（46）内を流通する熱風に晒される。半製品（80）は熱風によって加熱され、そこに含まれるＰＴＦＥ粒子（81）と水の温度が上昇してゆく。搬送用トレイ（70）が予熱ゾーン（46）の出口に到達した時点において、半製品（80）に含まれるＰＴＦＥ粒子（81）と水の温度は、搬送用トレイ（70）が予熱ゾーン（46）へ搬入された時点に比べて大幅に高い値（例えば６０℃〜７０℃程度）となっている。予熱ゾーン（46）で加熱された半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）は、予熱ゾーン（46）から第１乾燥ゾーン（41）へと運ばれてゆく。
【００９７】
第１乾燥ゾーン（41）では、搬入されてきた搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に対してマイクロ波が照射される。第１乾燥ゾーン（41）で行われる第１乾燥工程は、図２に示す製造装置（10）におけるものと同じである。つまり、半製品（80）に含まれる水は、マイクロ波を吸収して温度上昇し、蒸発して空気中へ放出されてゆく。
【００９８】
−実施形態２の効果−
上述したように、ＰＴＦＥ粒子（81）の温度が高くない状態の半製品（80）にマイクロ波を照射する場合には、半製品（80）に含まれる水がマイクロ波を吸収して一旦は蒸発するものの低温のＰＴＦＥ粒子（81）と接触して凝縮し、再び液体に戻ってしまうという現象が起こると推測される。
【００９９】
それに対し、本実施形態で第１乾燥ゾーン（41）へ搬送されてきた搬送用トレイ（70）上の半製品（80）は、予熱ゾーン（46）で加熱されて比較的高温の状態となっている。このため、本実施形態の第１乾燥ゾーン（41）では、既に温度が比較的高くなっている半製品（80）にマイクロ波を照射するため、半製品（80）中の水がマイクロ波を吸収して一気に蒸発し、更にはＰＴＦＥ粒子（81）と接触しても凝縮せずに空気中へ放出されてゆく。従って、本実施形態によれば、蒸発した水分のうちＰＴＦＥ粒子（81）と接触して凝縮するものの量を大幅に削減でき、第１乾燥ゾーン（41）での第１乾燥工程に要する時間を短縮できる。
【０１００】
《その他の実施形態》
上記各実施形態の製造装置（10）については、以下に示すような変形例が考えられる。
【０１０１】
−第１変形例−
上記製造装置（10）では、本体部（15）に複数のマイクロ波発生器（60）を設けてもよい。
【０１０２】
例えば、図１０に示すように、第１ゾーン形成部（21）の側壁に沿って複数のマイクロ波発生器（60）を上下一列に配置してもよい。また、図１１に示すように、第１乾燥ゾーン（41）の上側の隅角部に複数のマイクロ波発生器（60）を配置してもよい。
【０１０３】
−第２変形例−
上記製造装置（10）では、マイクロ波発生器（60）の前面に、発生したマイクロ波を拡散させるための部材を設けてもよい。
【０１０４】
例えば、図１２に示すように、マイクロ波発生器（60）の前面にパンチングメタル（61）を設け、マイクロ波発生器（60）から照射されたマイクロ波をパンチングメタル（61）で拡散させるようにしてもよい。
【０１０５】
また、図１３に示すように、マイクロ波発生器（60）の前面に複数の金属製のフラップ（62）を並べ、各フラップ（62）の角度を調節することでマイクロ波発生器（60）から照射されたマイクロ波を拡散させるようにしてもよい。
【０１０６】
また、図１４に示すように、マイクロ波発生器（60）の前面に金属製のプロペラからなるスターラ（63）を設置し、マイクロ波発生器（60）から照射されたマイクロ波を回転するスターラ（63）によって拡散させるようにしてもよい。
【０１０７】
−第３変形例−
上記製造装置（10）では、本体ケーシング（20）の全体を金属製としているが、そのうちの第１ゾーン形成部（21）だけを金属製とし、残りの部分の材質を金属以外にしてもよい。
【０１０８】
−第４変形例−
上記製造装置（10）では、搬送用トレイ（70）をゆっくりとした速度（例えば毎分２ｃｍ程度）で連続的に移動させているが、搬送用トレイ（70）を所定の時間間隔で間欠的に移動させるようにしてもよい。この場合には、搬送用トレイ（70）を、例えば５分間ごとに１０ｃｍずつ移動させることになる。つまり、この例では、搬送用トレイ（70）を１０ｃｍだけ移動させてからその位置に保持し、直前に搬送用トレイ（70）の移動を開始した時点から５分間が経過すると、搬送用トレイ（70）を更に１０ｃｍだけ先へ進めることになる。
【０１０９】
−第５変形例−
上記各実施形態の製造装置（10）では、含ふっ素樹脂の一種であるＰＴＦＥを対称としているが、これらの対象はＰＴＦＥに限定されるものではない。例えば、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等の粉末を製造するために、本実施形態の製造装置（10）及び製造方法を用いてもよい。
【０１１０】
また、本実施形態の製造装置（10）及び製造方法によって製造される粉末は、撥水性を有する物質からなる粉末（即ち、撥水性粉末）であればよく、含ふっ素樹脂からなる粉末には限定されない。ここで、一般に、撥水性の指標となるのは固体表面での水滴の接触角であることが知られている。そして、ある物質からなる固体の表面における水滴の接触角が９０°以上である場合は、その物質には撥水性があると一般的に言われている。
【０１１１】
このような撥水性粉末の例としては、汎用樹脂の粉末や、いわゆるエンジニアリングプラスチックの粉末等が挙げられる。具体的には、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン樹脂）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル‐スチレン樹脂）、メタクリル樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリアニレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、含ふっ素樹脂などの粉末が、撥水性粉末の例として挙げられる。
【０１１２】
また、対象とする撥水性粉末の種類や用途によっては、熱処理工程を行う必要がない場合もある。このような場合は、製造装置（10）の本体部（15）から第３処理部（18）を省略し、第１乾燥工程と第２乾燥工程だけを行うことになる。
【０１１３】
−第６変形例−
本実施形態の製造装置（10）の第３処理部（18）では、半製品（80）に残存する不純物を蒸発させて除去する工程（不純物除去工程）を行ってもよい。つまり、本実施形態の製造方法では、この不純物除去工程を第３工程として行ってもよい。
【０１１４】
ここで、ＰＴＦＥ粉末の製造工程では、例えばＰＴＦＥ粒子（81）の生成反応を促進させることを目的として、パーフルオロオクタン酸アンモニウム塩などの含フッ素乳化剤等が添加される場合がある。このような添加剤を加えると、その添加物が半製品（80）中に不純物として残留することがある。そこで、本変形例の不純物除去工程では、半製品（80）をそこに含まれる不純物の沸点や昇華点よりも高温に保つようにしている。例えば、添加剤がパーフルオロオクタン酸アンモニウム塩である場合は、その昇華点は約１２０℃であるため、半製品（80）の温度が１２０℃よりも高い値に保たれる。このように半製品（80）の温度を不純物の沸点よりも高温に保つと、半製品（80）中の不純物が蒸発してＰＴＦＥ粉末から除去される。
【０１１５】
本変形例の不純物除去工程では、蒸発した不純物を第３処理部（18）から排出するのが望ましい。従って、本変形例の第３処理部（18）では、半製品（80）を収容する空間の換気を行いながら、その空間内において不純物の沸点よりも高温の熱風を流通させるのが望ましい。
【０１１６】
図１５に白抜きの三角印でプロットしたように、半製品（80）の含水率は、搬送用トレイ（70）が第３処理部（18）へ到達するまでの間に急激に低下してゆき、搬送用トレイ（70）が第３処理部（18）へ搬入された時点では殆ど０％になっている。それに対し、半製品（80）における添加剤の残留量は、同図に黒塗りの三角印でプロットしたように、搬送用トレイ（70）が第２処理部（17）の中頃を過ぎた頃から低下し始め、搬送用トレイ（70）が第３処理部（18）の出口へ到達した時点になってやっと数ｐｐｍにまで低下する。つまり、搬送用トレイ（70）が第２処理部（17）の中頃に至るまでは、ＰＴＦＥ粒子（81）の温度が添加剤の沸点よりも大幅に低いため、添加剤はＰＴＦＥ粒子（81）から殆ど蒸発してゆかない。そして、搬送用トレイ（70）が第３処理部（18）に達した頃にはＰＴＦＥ粒子（81）の温度が添加剤の沸点よりも高温となり、添加剤がＰＴＦＥ粒子（81）から盛んに蒸発してゆくことになる。
【０１１７】
本変形例の第３処理部（18）において、ある程度の時間に亘って半製品（80）を１６０℃程度に保つ場合には、ＰＴＦＥ粉末から不純物が蒸発してゆくと同時に、ＰＴＦＥ粉末の押出圧が安定化する。つまり、この場合の第３処理部（18）では、ＰＴＦＥ粉末から不純物を蒸発させる不純物除去工程と、ＰＴＦＥ粉末の押出圧を安定化させるための熱処理工程とが、同時に並行して行われることになる。
【０１１８】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
以上説明したように、本発明は、ＰＴＦＥ粉末等の撥水性粉末と水の混合物を乾燥させて最終製品としての撥水性粉末を得るための工程において有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】実施形態１における製造装置の全体構造を示す概略図であって、(Ａ)は製造装置を上方から見た平面図であり、(Ｂ)は製造装置を正面から見た正面図である。
【図２】実施形態１における製造装置の概略構成を示す正面図である。
【図３】実施形態１における製造装置の要部の概略構成を示す正面図である。
【図４】実施形態１の搬送用トレイの概略構成を示す断面図である。
【図５】実施形態１の搬送用トレイの要部を示す拡大断面図である。
【図６】製造装置における半製品の状態変化を模式図である。
【図７】製造装置における半製品の状態の経時変化を示すグラフである。
【図８】マイクロ波と熱風を併用して半製品を加熱する場合と、熱風のみで半製品を加熱する場合と、マイクロ波のみで半製品を加熱する場合のそれぞれにおける乾燥時間と半製品の含水率との関係を示すグラフである。
【図９】実施形態２における製造装置の概略構成を示す正面図である。
【図１０】その他の実施形態の第１変形例における製造装置の要部を示す正面図である。
【図１１】その他の実施形態の第１変形例における製造装置の要部を示す正面図である。
【図１２】その他の実施形態の第２変形例における製造装置の要部を示す正面図である。
【図１３】その他の実施形態の第２変形例における製造装置の要部を示す正面図である。
【図１４】その他の実施形態の第２変形例における製造装置の要部を示す正面図である。
【図１５】半製品の含水率および添加剤の残留量と乾燥時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１２１】
10 製造装置
15 本体部
21 第１領域形成部
25 通路空間
26 上昇側空間（上昇部分）
27 下降側空間（下降部分）
41 第１乾燥ゾーン（第１領域）
42 第２乾燥ゾーン（第２領域）
43 熱処理ゾーン （第３領域）
70 搬送用トレイ
71 底板部材
73 側板部材
80 半製品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撥水性粉末の製造過程で得られた半製品に処理を施して最終製品としての撥水性粉末を得るための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撥水性粉末としては、ポリテトラフルオロエチレン（以下では「ＰＴＦＥ」という）等の含ふっ素樹脂などからなる粉末が知られている。この種の含ふっ素樹脂からなる粉末は、例えば電線の被覆や各種の成形品の材料として利用される場合がある。
【０００３】
このような撥水性粉末の製造過程では、水中での重合反応などが行われる場合があり、そのような場合には、撥水性粉末が多量の水を含んだスラリー状の半製品として得られることになる。このため、最終製品としての撥水性粉末を得るためには、撥水性粉末と水の混合物として得られた半製品を乾燥させる必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、半製品にマイクロ波を照射することによって半製品の乾燥を行うことが開示されている。一方、特許文献２には、マイクロ波を利用して対象物を加熱する加熱装置が開示されている。この加熱装置は、ローラーコンベアで加熱対象物を水平方向へ移動させながらマイクロ波を照射することで、加熱対象物の加熱を連続的に行うようにしている。
【特許文献１】特開平１１−２３５７２０号公報
【特許文献２】特開２００３−１００４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撥水性粉末の製造過程で得られる半製品を乾燥させる場合も、上記特許文献２に開示されているような半製品の乾燥を連続的に行うことが考えられる。ところが、撥水性粉末に対しては極めて低い含水率が要求される場合があり、そのような場合は半製品の乾燥に長時間（数時間から十数時間）を要する。このため、ある程度まとまった量の半製品を連続的に乾燥させようとすると、半製品を移動させる経路が極めて長くなり、半製品に処理を施す装置が大型化するおそれがあった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、撥水性粉末と水の混合物に処理を施して最終製品としての撥水性粉末を製造する装置を小型化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、撥水性粉末の製造過程において撥水性粉末と水の混合物として得られる半製品（80）に処理を施して最終製品としての撥水性粉末を製造する装置を対象とする。そして、上記半製品（80）を載せるための搬送用トレイ（70）と、配列された複数の上記搬送用トレイ（70）がその配列方向へ移動する通路空間（25）を形成し、該通路空間（25）内を移動してゆく搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を乾燥させる乾燥処理を少なくとも行う本体部（15）とを備えており、上記本体部（15）では、上記通路空間（25）が上下方向へ延びるように形成されると共に、複数の上記搬送用トレイ（70）が該通路空間（25）の伸長方向に沿って上下に配列されるものである。
【０００８】
第１の発明では、撥水性粉末の製造過程において撥水性粉末と水の混合物として得られる半製品（80）が搬送用トレイ（70）に載せられる。本体部（15）では、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に対して乾燥処理が行われる。具体的に、本体部（15）には、上下方向へ延びる通路空間（25）が形成される。この通路空間（25）内では、複数の搬送用トレイ（70）が上下方向に並んだ状態で上向きあるいは下向きへ移動してゆく。本体部（15）では、通路空間（25）内を移動してゆく搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に対して、それを乾燥させるための処理が行われる。
【０００９】
なお、撥水性粉末の例としては、汎用樹脂の粉末や、いわゆるエンジニアリングプラスチックの粉末等が挙げられる。具体的には、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン樹脂）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル‐スチレン樹脂）、メタクリル樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリアニレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、含ふっ素樹脂などの粉末が、撥水性粉末の例として挙げられる。
【００１０】
また、撥水性粉末の一種である含ふっ素樹脂の粉末としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等からなる粉末が例示される。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記通路空間（25）には、上記搬送用トレイ（70）が上方へ移動してゆく上昇部分（26）と、該搬送用トレイ（70）が下方へ移動してゆく下降部分（27）とが形成されており、上記本体部（15）は、上記各搬送用トレイ（70）を上記上昇部分（26）から上記下降部分（27）へ順に移動させるように構成されるものである。
【００１２】
第２の発明では、通路空間（25）内に上昇部分（26）と下降部分（27）が形成されている。本体部（15）において、搬送用トレイ（70）は、通路空間（25）の上昇部分（26）を上向きに移動し、続いて上昇部分（26）から下降部分（27）へ移動し、最後に下降部分（27）を下向きに移動する。
【００１３】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記本体部（15）の通路空間（25）には、上記搬送用トレイ（70）上の半製品（80）にマイクロ波を照射することによって該半製品（80）に含まれる水を蒸発させる第１領域（41）と、該第１領域（41）を通過した搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を温風で加熱することによって該半製品（80）に残存する水を蒸発させる第２領域（42）と、該第２領域（42）を通過した搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を所定時間に亘って所定温度に保つことによって最終製品としての撥水性粉末を得る第３領域（43）とが形成されるものである。
【００１４】
第３の発明では、本体部（15）の通路空間（25）に第１領域（41）と第２領域（42）と第３領域（43）が形成される。
【００１５】
第３の発明の第１領域（41）では、そこに収容された搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に対してマイクロ波が照射される。半製品（80）に含まれる水は、マイクロ波を吸収することによって発熱して蒸発する。その結果、半製品（80）に含まれる水の量が次第に減少してゆく。
【００１６】
第３の発明の第２領域（42）には、第１領域（41）を通過した搬送用トレイ（70）が送り込まれ、その搬送用トレイ（70）上の半製品（80）が温風によって加熱される。温風によって加熱された半製品（80）からは、そこに残存する水が蒸発してゆく。第１領域（41）を通過した半製品（80）は、水の含有量がある程度低くなっているため、残存する水が細かい液滴となって分散した状態になっている場合がある。これに対し、第２領域（42）では、マイクロ波ではなく温風で加熱することによって水を蒸発させているため、微細な液滴となった水も加熱されて蒸発してゆく。
【００１７】
第３の発明の第３領域（43）では、第２領域（42）を通過した搬送用トレイ（70）が送り込まれ、その搬送用トレイ（70）上の半製品（80）が所定時間に亘って所定温度に保たれる。この第３領域（43）では、水の残存量が充分に低くなると同時に温風に晒されて温度上昇した半製品（80）が、所定時間に亘って所定温度に保たれる。例えば、撥水性粉末の一種であるＰＴＦＥ粉末については、ある程度の時間に亘って一定温度の高温に晒すと、それを押し出し成形する際に必要な圧力（押出圧）がある値でほぼ一定となる。この第３領域（43）における工程は、例えば撥水性粉末の押出圧を安定化させることを目的に行われる。
【００１８】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記搬送用トレイ（70）は、金属製の底板部材（71）と、該底板部材（71）の周縁から上方へ延びる樹脂製の側板部材（73）とを備える一方、上記本体部（15）は、上記第１領域（41）内を移動する搬送用トレイ（70）の側方からマイクロ波を照射するように構成されるものである。
【００１９】
第４の発明では、金属製の底板部材（71）と樹脂製の側板部材（73）とが搬送用トレイ（70）に設けられる。本体部（15）の第１領域（41）内では、上下に配列された複数の搬送用トレイ（70）に対し、側方からマイクロ波が照射される。ここで、樹脂にはマイクロ波を透過させる性質があるため、搬送用トレイ（70）の側方から照射されたマイクロ波は、側板部材（73）に妨げられることなく搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に到達する。一方、金属にはマイクロ波を反射する性質があるため、隣り合った１つの搬送用トレイ（70）の間に入射したマイクロ波は、上下に並んだ２つの底板部材（71）に反射しながら進み、搬送用トレイ（70）の全体に行き渡る。
【００２０】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記本体部（15）では、少なくとも上記第１領域（41）を形成する第１領域形成部（21）が金属製の部材により構成されており、上記第１領域形成部（21）のうち上記搬送用トレイ（70）の移動方向の両側に位置する端部のそれぞれは、該端部に最も近接している搬送用トレイ（70）の底板部材（71）との距離が常に上記第１領域（41）で照射されるマイクロ波の波長の１／４未満となるように形成されるものである。
【００２１】
第５の発明では、本外部のうち第１領域（41）を形成する第１領域形成部（21）が金属製の部材で構成される。このため、第１領域（41）内で照射されたマイクロ波は、第１領域形成部（21）によって反射される。また、第１領域形成部（21）の両側の各端部では、最も近くに位置している搬送用トレイ（70）の底板部材（71）との距離が第１領域（41）内で照射されるマイクロ波の波長の１／４未満に設定されている。一般に、マイクロ波は、金属部材同士の隙間がその波長の１／４未満であると、その隙間を通過できない。従って、第１領域（41）内で照射されたマイクロ波は、第１領域（41）から外部へ漏れ出すことはない。
【００２２】
第６の発明は、上記第３，第４又は第５の発明において、上記本体部（15）は、上記第１領域（41）を換気するように構成されるものである。
【００２３】
第６の発明において、本体部（15）は、第１領域（41）の換気を行う。第１領域（41）において半製品（80）から蒸発した水（水蒸気）は、第１領域（41）内の空気と共に第１領域（41）から排出される。なお、この発明において、第１領域（41）を換気する際には、第１領域（41）から流出した空気の全部を排気し、第１領域（41）から流出する空気の流量と第１領域（41）へ供給する外気の流量を同じにしてもよいし、第１領域（41）から流出した空気の一部だけを排気し、残りを外気と混合して第１領域（41）へ送り返すようにしてもよい。
【００２４】
第７の発明は、上記第３，第４，第５又は第６の発明において、上記本体部（15）は、上記第２領域（42）を換気しながら該第２領域（42）内で温風を流通させると共に、上記第３領域（43）を換気せずに該第３領域（43）内の気温を所定値に保つように構成されるものである。
【００２５】
第７の発明において、本体部（15）は、第２領域（42）の換気を行う。第２領域（42）において半製品（80）から蒸発した水（水蒸気）は、第２領域（42）内の空気と共に第２領域（42）から排出される。なお、この発明において、第２領域（42）を換気する際には、第２領域（42）から流出した空気の全部を排気し、第２領域（42）から流出する空気の流量と第２領域（42）へ供給する外気の流量を同じにしてもよいし、第２領域（42）から流出した空気の一部だけを排気し、残りを外気と混合して第２領域（42）へ送り返すようにしてもよい。
【００２６】
また、この第７の発明において、本体部（15）は、第３領域（43）の換気は行わずに第３領域（43）内の気温を所定値に保つ。この第３領域（43）では、第１領域（41）と第２領域（42）を通過して既に水の残存量が充分に低くなった半製品（80）を処理対象としているため、第３領域（43）内の半製品（80）から水は殆ど蒸発してこない。そこで、この発明の本体部（15）では、第３領域（43）の換気を行わないようにしている。
【００２７】
第８の発明は、上記第３，第４，第５，第６又は第７の発明において、上記撥水性粉末をポリテトラフルオロエチレン粉末とするものである。
【００２８】
第８の発明では、ＰＴＦＥ粉末と水の混合物として得られた半製品（80）から、最終製品としての乾燥したＰＴＦＥ粉末が製造される。
【００２９】
第９の発明は、上記第３の発明において、上記本体部（15）は、上記第３領域（43）内の半製品（80）に含まれる不純物を蒸発させるために、該半製品（80）の温度を上記不純物の沸点よりも高温に保つように構成されるものである。
【００３０】
第９の発明において、本体部（15）の第３領域（43）では、第２領域（42）を通過した半製品（80）の温度が、所定時間に亘って、その半製品（80）中の不純物の沸点よりも高い値に保たれる。ここで、撥水性粉末の製造工程では、例えば粒子の生成反応を促進させる等の目的で添加物が加えられる場合がある。そのような場合は、その添加物が粉末中に不純物として残留することが多い。そこで、この発明の本体部（15）では、第３領域（43）内の半製品（80）をそこに含まれる不純物の沸点よりも高温に保ち、半製品（80）中の不純物を蒸発させることによって撥水性粉末から除去するようにしている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明では、半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）を本体部（15）内で上下に並べ、上下に並んだ複数の搬送用トレイ（70）を上下方向へ移動させながら各搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を乾燥させるようにしている。ここで、複数の搬送用トレイ（70）を水平方向に並べる場合、配列された搬送用トレイ（70）が占める床面積は、搬送用トレイ（70）の底面積に搬送用トレイ（70）の個数を乗じた値になる。これに対し、複数の搬送用トレイ（70）を上下方向に例えば一列に並べる場合、配列された搬送用トレイ（70）が占める床面積は、１つの搬送用トレイ（70）の底面積だけである。このため、本発明のように複数の搬送用トレイ（70）を上下に配列すれば、製造装置（10）の本体部（15）が占める床面積を大幅に削減でき、製造装置（10）の小型化を図ることができる。
【００３２】
上記第２の発明において、半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）は、通路空間（25）の上昇部分（26）を上方へ移動してゆき、その後に折り返して下降部分（27）を下方へ移動してくる。従って、この発明によれば、本体部（15）内で搬送用トレイ（70）を上向き又は下向きの一方だけに移動させる場合に比べ、本体部（15）の高さを低く抑えることができる。
【００３３】
また、上記第３の発明では、撥水性粉末と水の混合物として得られる半製品（80）を乾燥させる際に、マイクロ波を用いて乾燥させる工程と、温風を用いて乾燥させる工程とを順に行っている。
【００３４】
ここで、粉末と水の混合物において、その混合物に含まれる水の量がある程度以下になると、水は一箇所に集まるのではなく粉末中に広く分散した状態となる場合がある。特に、ＰＴＦＥは撥水性の高い物質であるため、撥水性粉末に比較的少量の水が含まれる状態では、殆どの水は細かな液滴の状態で撥水性粉末中に散らばる傾向が強い。そして、水がマイクロ波の波長よりも大幅に短い液滴となって分散すると、水に吸収されるマイクロ波の割合が一層低くなり、いくらマイクロ波を照射しても水滴の温度は殆ど上昇しない状態に陥ってしまう。
【００３５】
これに対し、上記第３の発明では、半製品（80）の含水率が比較的高いとき（即ち、撥水性粉末中に水がある程度集まった状態で存在するとき）には、マイクロ波で加熱することによって水を速やかに蒸発させる一方、半製品（80）の含水率が低くなって（即ち、撥水性粉末中に水が液滴となって分散した状態となって）マイクロ波では水を効率よく加熱できなくなったときには、温風で加熱することによって水を確実に蒸発させるようにしている。従って、この発明によれば、撥水性粉末を確実に乾燥させることができると同時に、半製品（80）み含まれる水の量に応じて最適な加熱方法を選択することによって、半製品（80）の乾燥を短縮することができる。
【００３６】
また、上記第４の発明では、搬送用トレイ（70）の側板部材（73）の材質を、マイクロ波を透過させる性質をもった樹脂としている。このため、搬送用トレイ（70）の側方からマイクロ波を照射する場合において、マイクロ波を殆どロス無く半製品（80）に到達させることができ、照射したマイクロ波を無駄なく半製品（80）の乾燥に利用できる。さらに、この発明では、上下に配列された各搬送用トレイ（70）の底板部材（71）の材質を、マイクロ波を反射する性質をもった金属としている。このため、搬送用トレイ（70）の側方からマイクロ波を照射する場合において、マイクロ波を搬送用トレイ（70）上の半製品（80）の全体に行き渡らせることができ、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）の全体を均一に加熱することができる。
【００３７】
上記第５の発明では、第１領域形成部（21）を金属製とし、更には搬送用トレイ（70）の金属製の底板部材（71）と第１領域形成部（21）の両端との距離を、第１領域（41）内で照射されたマイクロ波の波長の１／４未満としている。従って、この発明によれば、第１領域（41）内で照射されたマイクロ波が外部へ漏れ出すのを防ぐことができ、製造装置（10）の安全性を確保することができる。
【００３８】
上記第６の発明では、半製品（80）が収容される第１領域（41）を換気しながら該第１領域（41）内の半製品（80）にマイクロ波を照射している。従って、この発明によれば、第１領域（41）内で半製品（80）から蒸発した水（水蒸気）を該第１領域（41）の外へ速やかに排出することができ、半製品（80）の乾燥に要する時間を更に短縮することができる。
【００３９】
第７の発明では、温風による乾燥が終了した半製品（80）を所定温度に保つ工程が行われる第３領域（43）について、その換気を行わないようにしている。従って、この発明によれば、第３領域（43）内の気温を所定温度に保つために要するエネルギを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４１】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。
【００４２】
−製造装置−
本実施形態の製造装置（10）は、ＰＴＦＥ粉末の製造過程においてＰＴＦＥ粉末と水の混合物として得られる半製品（80）に処理を施すことで、最終製品としての乾燥したＰＴＦＥ粉末を製造するためのものである。なお、以下の説明で用いる「右」「左」「手前」「奥」は、何れも製造装置（10）を正面側から見た場合のものを意味している。
【００４３】
図１に示すように、製造装置（10）の本体部（15）は、縦長の直方体状に形成された金属製の本体ケーシング（20）を備えている。本体ケーシング（20）は、左右方向の横幅が奥行きよりも長くなっている。本体ケーシング（20）は、その内部空間が通路空間（25）を構成している。通路空間（25）には、平板状の区画壁（22）が立設されている。通路空間（25）は、この区画壁（22）によって左側の上昇側空間（26）と右側の下降側空間（27）とに仕切られている。上昇側空間（26）は通路空間（25）の上昇部分を、下降側空間（27）は通路空間（25）の下降部分をそれぞれ構成している。区画壁（22）の高さは通路空間（25）の高さよりも低くなっている。このため、上昇側空間（26）の上端と下降側空間（27）の上端は、互いに連通している。
【００４４】
本体部（15）の下端には、その左側から投入側ローラーコンベア（51）が、その右側から排出側ローラーコンベア（52）がそれぞれ挿入されている。投入側ローラーコンベア（51）は、その終端部が上昇側空間（26）内に位置しており、半製品（80）の載った搬送用トレイ（70）を上昇側空間（26）へ搬入する。排出側ローラーコンベア（52）は、その始端部が下降側空間（27）内に位置しており、最終製品としてのＰＴＦＥ粉末の載った搬送用トレイ（70）を下降側空間（27）から搬出する。なお、搬送用トレイ（70）の構造については後述する。
【００４５】
本体部（15）には、トレイ駆動部（50）が搬送機構として設けられている。図示しないが、トレイ駆動部（50）は、搬送用トレイ（70）を載せるために水平方向へ延びるアーム部材を備えている。トレイ駆動部（50）では、多数のアーム部材が等間隔で配列されている。トレイ駆動部（50）は、搬送用トレイ（70）を載せたアーム部材を移動させることによって、通路空間（25）内で搬送用トレイ（70）を搬送する。具体的に、トレイ駆動部（50）は、上昇側空間（26）へ送り込まれた搬送用トレイ（70）を上方へ移動させ、上昇側空間（26）の上端に達した搬送用トレイ（70）を下降側空間（27）へ移動させ、下降側空間（27）へ送り込まれた搬送用トレイ（70）を下方へ移動させる。
【００４６】
図２にも示すように、上昇側空間（26）は、その下端部が投入ゾーン（44）を、投入ゾーン（44）の上端から所定高さに亘る部分が第１乾燥ゾーン（41）を、第１乾燥ゾーン（41）の上側に位置する残りの部分が第２乾燥ゾーン（42）をそれぞれ構成している。また、下降側空間（27）は、その下端部が排出ゾーン（45）を、排出ゾーン（45）の上端から所定高さに亘る部分が熱処理ゾーン（43）を、熱処理ゾーン（43）の上側に位置する残りの部分が第２乾燥ゾーン（42）をそれぞれ構成している。つまり、第２乾燥ゾーン（42）は、上昇側空間（26）から下降側空間（27）に亘って形成されている。
【００４７】
第１乾燥ゾーン（41）は、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）にマイクロ波を照射して半製品（80）中の水分を蒸発させる処理を行うための空間であり、第１領域を構成している。本体ケーシング（20）のうち第１乾燥ゾーン（41）を形成する部分は、第１ゾーン形成部（21）を構成している。第１ゾーン形成部（21）には、マイクロ波発生器（60）が取り付けられている。マイクロ波発生器（60）は、マイクロ波（即ち、周波数が３００ＭＨｚ以上３０ＧＨｚ以下の電磁波）を発生させ、発生したマクロ波を第１乾燥ゾーン（41）内へ放射する。
【００４８】
本体ケーシング（20）では、その背面（即ち、奥側の側面）のうち第１乾燥ゾーン（41）に臨む部分に第１吹出口（31）が開口し、その前面（即ち、手前側の側面）のうち第１乾燥ゾーン（41）に臨む部分に第１吸込口が開口している。本体部（15）は、第１乾燥ゾーン（41）の換気を行うように構成されている。具体的に、本体部（15）は、取り込んだ外気を８０℃程度にまで加熱して第１吹出口（31）から第１乾燥ゾーン（41）へ供給し、第１吸込口へ取り込んだ空気の全てを屋外へ排出する。本体部（15）のうち第１乾燥ゾーン（41）を形成する部分は、第１処理部（16）を構成する。
【００４９】
第２乾燥ゾーン（42）は、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に熱風を当てて半製品（80）中の水分を蒸発させる処理を行うための空間であり、第２領域を構成している。本体ケーシング（20）の背面では、上昇側空間（26）側の第２乾燥ゾーン（42）に臨む部分に第２吹出口（32）が、下降側空間（27）側の第２乾燥ゾーン（42）に臨む部分に第３吹出口（33）がそれぞれ開口している。また、本体ケーシング（20）の前面では、上昇側空間（26）内の第２乾燥ゾーン（42）に臨む部分に第２吸込口が、下降側空間（27）内の第２乾燥ゾーン（42）に臨む部分に第３吸込口がそれぞれ開口している。
【００５０】
本体部（15）は、第２乾燥ゾーン（42）の換気を行うように構成されている。具体的に、本体部（15）は、第２吸込口及び第３吸込口へ取り込んだ空気の一部を屋外へ排出すると共に、その残りを外気と混合して第２吹出口（32）及び第３吹出口（33）から第２乾燥ゾーン（42）へ供給する。その際、本体部（15）は、第２吹出口（32）及び第３吹出口（33）から第２乾燥ゾーン（42）へ供給される空気の温度が１６０℃程度となるように、空気の加熱を行う。本体部（15）のうち第２乾燥ゾーン（42）を形成する部分は、第２処理部（17）を構成する。
【００５１】
上記熱処理ゾーン（43）は、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を所定時間に亘って所定温度に保つ処理を行うための空間であり、第３領域を構成している。本体ケーシング（20）では、その背面のうち熱処理ゾーン（43）に臨む部分に第４吹出口（34）が開口し、その前面のうち熱処理ゾーン（43）に臨む部分に第４吸込口が開口している。
【００５２】
本体部（15）は、熱処理ゾーン（43）内の気温を平均化するために、熱処理ゾーン（43）内で空気を流通させるように構成されている。具体的に、本体部（15）は、熱処理ゾーン（43）内の空気を第４吸込口から取り込み、取り込んだ空気の全部を第４吹出口（34）から熱処理ゾーン（43）へ送り返す。その際、本体部（15）は、熱処理ゾーン（43）内の気温が１６０℃程度に保たれるように、第４吹出口（34）から熱処理ゾーン（43）へ供給される空気を適宜加熱する。本体部（15）のうち熱処理ゾーン（43）を形成する部分は、第３処理部（18）を構成する。
【００５３】
搬送用トレイ（70）は、概ね正方形状に形成されている。図３及び図４に示すように、搬送用トレイ（70）は、金属製の底板部材（71）と、樹脂製の側板部材（73）とによって構成されている。底板部材（71）は、概ね正方形の平板状に形成されている。側板部材（73）は、細長い長方形板状に形成され、底板部材（71）の四辺に沿って立設されている。底板部材（71）の材質としては、例えばステンレスが例示される。また、側板部材（73）の材質としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が例示される。なお、側板部材（73）の材質は、損失係数が小さい（即ち、マイクロ波を透過させ易い、あるいはマイクロ波を吸収しにくい）ものであればよく、各種の樹脂だけでなく、例えばガラスやセラミックなどでもよい。
【００５４】
搬送用トレイ（70）では、底板部材（71）に対して側板部材（73）が着脱可能となっている。図５に示すように、底板部材（71）では、その周縁に沿って延びる突出部（72）が、周縁から外側へ突出するように形成されている。突出部（72）は、断面形状がＴ字状となっている。側板部材（73）の下部には、その長手方向に沿って延びる嵌合溝（74）が形成されている。嵌合溝（74）は、その断面形状が突出部（72）の断面形状に対応したＴ字状となっている。側板部材（73）は、その嵌合溝（74）が底板部材（71）の突出部（72）に嵌り込むことで、底板部材（71）と連結される。
【００５５】
図３に示すように、本体ケーシング（20）の第１ゾーン形成部（21）には、金属製の枠状部材（23）が設けられている。枠状部材（23）は、第１乾燥ゾーンを移動してゆく搬送用トレイ（70）の周囲を囲むような姿勢で、第１乾燥ゾーンの入口と出口に１つずつ配置されている。
【００５６】
第１ゾーン形成部（21）の入口側と出口側の各端部（即ち、下側と上側の各端部）は、その内側面が枠状部材（23）の内側面によって構成されている。各枠状部材（23）の内側面は、高さがＨの平面となっている。この内側面の高さＨは、第１乾燥ゾーン内を上下に並んで移動してゆく搬送用トレイ（70）のうち、互いに隣接する２つの底板部材（71）の間隔Ｈと等しくなっている。この間隔Ｈは、マイクロ波発生器（60）から放射されるマイクロ波の波長λの１／４（即ち、λ／４）以上に設定される。例えば、マイクロ波発生器（60）で発生するマイクロ波の周波数が２.５ＧＨｚの場合、そのマイクロ波の波長λは１２０ｍｍであるため、距離Ｈは３０ｍｍ以上に設定される。
【００５７】
枠状部材（23）の側方に搬送用トレイ（70）が位置する状態において、その搬送用トレイ（70）の底板部材（71）と枠状部材（23）の内側面との距離Ｌは、マイクロ波発生器（60）から放射されるマイクロ波の波長λの１／４（即ち、λ／４）未満に設定される。つまり、上記の例（λ＝１２０ｍｍの場合）では、距離Ｌが３０ｍｍ未満に設定される。上述したように、枠状部材（23）の内側面の高さは、隣り合う搬送用トレイ（70）の底板部材（71）同士の間隔と等しくなっている。従って、枠状部材（23）の内側面と、その枠状部材（23）に最も近接する搬送用トレイ（70）の底板部材（71）との間隔は、搬送用トレイ（70）の位置とは無関係に常に距離Ｌとなる。
【００５８】
−運転動作−
上記製造装置（10）の運転動作について、図２，図６及び図７を参照しながら説明する。この製造装置（10）では、ＰＴＦＥ粉末と水の混合物として得られる半製品（80）から最終製品としてのＰＴＦＥ粉末を得るための処理が行われる。
【００５９】
この製造装置（10）による処理の前段の工程でＰＴＦＥ粉末と水の混合物として得られた半製品（80）は、搬送用トレイ（70）に載せられる。搬送用トレイ（70）では、そこに載せられた半製品（80）の層の厚さが概ね均一となっている。この状態の半製品（80）は、その含水率がほぼ１００％となっている。つまり、この半製品（80）では、１００質量部のＰＴＦＥ粉末に対して１００質量部の水が混入している。
【００６０】
含水率が１００％の半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）は、投入側ローラーコンベア（51）によって運ばれ、本体部（15）の投入ゾーン（44）へ搬入される。投入ゾーン（44）の搬送用トレイ（70）に載せられた半製品（80）では、図６(ａ)に示すように、ＰＴＦＥ粒子（81）同士の隙間が完全に水で満たされた状態となっている。投入ゾーン（44）へ搬入された搬送用トレイ（70）は、トレイ駆動部（50）によって運ばれ、通路空間（25）の上昇側空間（26）を上方へ移動して第１乾燥ゾーン（41）へ搬入される。トレイ駆動部（50）は、搬送用トレイ（70）を、例えば毎分２ｃｍ程度のゆっくりとした速度で移動させる。
【００６１】
第１乾燥ゾーン（41）では、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を対象とした第１乾燥工程が乾燥処理として行われる。具体的に、第１乾燥ゾーン（41）では、搬入された搬送用トレイ（70）がゆっくりと上方へ移動してゆき、移動している搬送用トレイ（70）上の半製品（80）にマイクロ波が照射される。半製品（80）に含まれる水は、マイクロ波を吸収することでその温度が上昇し、蒸発してゆく。半製品（80）から蒸発した水（即ち、水蒸気）は、第１乾燥ゾーン（41）内の空気と共に屋外へ排出される。
【００６２】
その結果、第１乾燥ゾーン（41）を移動する搬送用トレイ（70）上の半製品（80）では、図６や図７に示すように、そこに含まれる水の量が次第に減少してゆく。
【００６３】
具体的に、第１乾燥工程の初期では、ＰＴＦＥ粒子（81）同士の隙間がほぼ完全に水で満たされた状態（図６(ｂ)を参照）、あるいはＰＴＦＥ粒子（81）同士の隙間に水が大きな塊となって存在する状態（図６(ｃ)を参照）となっている。この状態において、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に吸収されたマイクロ波のエネルギは、その殆ど全部が水を蒸発させるために費やされる。つまり、第１乾燥工程の初期は、いわゆる恒率乾燥期間（あるいは定率乾燥期間）となっている。
【００６４】
一方、第１乾燥工程の中期から終期において、半製品（80）では、比較的大きな塊になった水と、比較的小さな液滴になった水とが混在した状態（図６(ｄ)を参照）になっている。この状態において、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に吸収されたマイクロ波のエネルギは、その一部がＰＴＦＥ粒子（81）の温度を上昇させるために費やされ、残りが水を蒸発させるために費やされる。つまり、第１乾燥工程の中期と終期は、いわゆる恒率乾燥と減率乾燥の両方行われる期間となっている。
【００６５】
この第１乾燥ゾーン（41）では、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）にマイクロ波が照射されると同時に、その内部を８０℃程度の熱風が流通している。搬送用トレイ（70）上の半製品（80）では、その表面付近に位置するＰＴＦＥ粒子（81）が熱風によって加熱され、そのＰＴＦＥ粒子（81）の温度が比較的速やかに上昇する。このため、半製品（80）から蒸発した水は、ＰＴＦＥ粒子（81）と接触しても凝縮せずに空気中へ放出され、空気と共に第１乾燥ゾーン（41）から排出されてゆく。
【００６６】
第１乾燥ゾーン（41）の出口に到達した搬送用トレイ（70）上の半製品（80）では、その含水率が２０％程度にまで低下している。また、この半製品（80）では、ＰＴＦＥ粉末の温度（粉温）が約８０℃にまで上昇している。含水率が約２０％の半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）は、第１乾燥ゾーン（41）から第２乾燥ゾーン（42）へと運ばれてゆく。
【００６７】
第２乾燥ゾーン（42）では、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を対象とした第２乾燥工程が乾燥処理として行われる。具体的に、上昇側空間（26）内の第２乾燥ゾーン（42）では、搬入された搬送用トレイ（70）がゆっくりと上方へ移動してゆく。一方、下降側空間（27）内の第２乾燥ゾーン（42）では、搬入された搬送用トレイ（70）がゆっくりと下方へ移動してゆく。そして、第２乾燥ゾーン（42）では、移動している搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に１６０℃程度の熱風が吹きつけられる。半製品（80）に含まれる水は、熱風によって加熱されて蒸発する。半製品（80）から蒸発した水（即ち、水蒸気）は、第２乾燥ゾーン（42）内の空気と共に屋外へ排出される。なお、ここでは第２乾燥ゾーン（42）を流れる熱風の温度を約１６０℃としているが、この熱風の温度は、大気圧下における水の蒸発温度（即ち、１００℃）よりも高い値であればよい。
【００６８】
その結果、第２乾燥ゾーン（42）を移動する搬送用トレイ（70）上の半製品（80）では、図６や図７に示すように、そこに含まれる水の量が次第に減少してゆく。
【００６９】
具体的に、第２乾燥工程の開始時点において、半製品（80）に残存する水は、微細な液滴となってＰＴＦＥ粉末中に分散した状態（図６(ｅ)を参照）となっている。ＰＴＦＥは撥水性の物質であるため、半製品（80）の含水率がそれ程低くない状態（例えば含水率が２０％程度の状態）であっても、半製品（80）に残存する水が液滴化して分散する。この状態において、熱風から半製品（80）へ付与された熱は、その一部が水を蒸発させるために費やされ、残りがＰＴＦＥ粒子（81）の温度を上昇させるために費やされる。つまり、第２乾燥工程は、いわゆる減率乾燥期間となっている。
【００７０】
第２乾燥ゾーン（42）の出口に到達した搬送用トレイ（70）上の半製品（80）では、その含水率が０.０１％以下にまで低下している。また、この半製品（80）では、ＰＴＦＥ粉末の温度が１５５℃程度にまで上昇している。含水率がほぼ０％の半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）は、第２乾燥ゾーン（42）から熱処理ゾーン（43）へと運ばれてゆく。
【００７１】
熱処理ゾーン（43）では、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を対象とした熱処理工程が行われる。具体的に、熱処理ゾーン（43）の気温は、約１６０℃に保たれている。熱処理ゾーン（43）では、搬入された搬送用トレイ（70）がゆっくりと下方へ移動してゆき、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）（即ち、含水率がほぼ０％となったＰＴＦＥ粉末）が約１６０℃雰囲気に晒される。熱処理ゾーン（43）へ移動してきた搬送用トレイ（70）は、約３０分程度かけて熱処理ゾーン（43）の出口へ到達する。つまり、熱処理ゾーン（43）では、図７に示すように、搬送用トレイ（70）上のＰＴＦＥ粉末の温度が、約３０分間に亘って約１５５℃に保たれる。
【００７２】
含水率がほぼ０％となったＰＴＦＥ粉末の温度をある程度の高温に保つと、初めのうちは押出圧（ＰＴＦＥ粉末を押し出し成形する際に必要な圧力）が次第に上昇してゆき、ある程度の時間が経過すると押出圧がそれ以上は上昇せずに概ね一定のままになる。そこで、熱処理ゾーン（43）で行われる熱処理工程では、ＰＴＦＥ粉末の押出圧が一定となるまでに要する時間以上に亘って、ＰＴＦＥ粉末の温度を約１５５℃に保つようにしている。この熱処理工程を行うことで、最終製品としてのＰＴＦＥ粉末の押出圧は、基準値に対して±約７％の範囲内の値となる。
【００７３】
熱処理ゾーン（43）の下端に達した搬送用トレイ（70）上には、最終製品としてのＰＴＦＥ粉末が載っている。最終製品としてのＰＴＦＥ粉末が載った搬送用トレイ（70）は、排出側ローラーコンベア（52）の始端部に下ろされ、本体部（15）の外へ搬出される。
【００７４】
−実施形態１の効果−
本実施形態の製造装置（10）では、ＰＴＦＥ粉末と水の混合物として得られる半製品（80）を乾燥させる際に、マイクロ波を用いる第１乾燥工程と、熱風を用いる第２乾燥工程とを順に行っている。
【００７５】
ここで、粉末と水の混合物において、その混合物の含水率がある程度以下になると、水は一箇所に集まるのではなく粉末中に広く分散した状態となる。特に、ＰＴＦＥは撥水性の高い物質であるため、ＰＴＦＥ粉末に比較的少量の水が含まれる状態では、殆どの水は細かな液滴の状態でＰＴＦＥ粉末中に散らばっている。このため、含水率が２０％程度にまで低下した半製品（80）では、図６(ｅ)に示すように、水が微細な液滴となってＰＴＦＥ粉末中に分散した状態となっていると推定される。
【００７６】
一方、マイクロ波を利用して対象物を乾燥させる場合、対象物の含水率が低くなるのにつれて照射されたマイクロ波のうち水に吸収される分の割合も低下することが知られている。特に、撥水性を有するＰＴＦＥ粉末と水の混合物では、水がＰＴＦＥ粒子（81）と接触して液滴化しやすい。このため、含水率がさほど低くない状態でも、半製品（80）中に含まれる水が微細な液滴となって分散してしまうことになる。そして、水がマイクロ波の波長よりも大幅に短い液滴となって分散すると、水に吸収されるマイクロ波の割合が一層低くなり、いくらマイクロ波を照射しても水滴の温度は殆ど上昇しない状態に陥ってしまう。
【００７７】
そこで、本実施形態の製造装置（10）では、半製品（80）の含水率が比較的高いとき（即ち、ＰＴＦＥ粉末中に水がある程度集まった状態で存在するとき）には、マイクロ波で加熱することによって水を速やかに蒸発させる一方、半製品（80）の含水率が低くなって（即ち、ＰＴＦＥ粉末中に水が液滴となって分散した状態となって）マイクロ波では水を効率よく加熱できなくなったときには、熱風で加熱することによって水を確実に蒸発させるようにしている。従って、本実施形態によれば、最終製品としてのＰＴＦＥ粉末の含水率を殆ど０％にまで低下させることができると同時に、半製品（80）の含水率に応じて最適な加熱方法を選択することによって、従来は十数時間を要していた半製品（80）の乾燥を２〜３時間程度で完了させることができる。
【００７８】
参考のため、半製品（80）を乾燥させる際に、マイクロ波と熱風を併用した場合と、熱風だけを用いた場合と、マイクロ波だけを用いた場合のそれぞれについて、乾燥工程の継続時間（乾燥時間）と半製品（80）の含水率との関係を図８に示す。熱風だけで半製品（80）を加熱する場合には、同図に四角印でプロットしたように、半製品（80）の含水率は緩やかにしか低下せず、乾燥時間を極めて長くしなければ半製品（80）の含水率をほぼ０％にまで低下させることができない。また、マイクロ波の照射だけで半製品（80）を加熱する場合には、同図に丸印でプロットしたように、マイクロ波を照射し始めた直後は半製品（80）の含水率が急激に低下してゆくものの、ある程度の時間が経過すると含水率の低下する速度が鈍り、２０数％以下には含水率が低下しなくなる。それに対し、本実施形態のようにマイクロ波の照射と熱風の供給とを併用して半製品（80）を加熱する場合には、半製品（80）の含水率が急激に低下してゆき、乾燥の開始から７０分前後が経過した時点では半製品（80）の含水率が概ね０％に達する。
【００７９】
ところで、ＰＴＦＥ粉末はマイクロ波を殆ど吸収しないため、マイクロ波の照射によるＰＴＦＥ粉末の温度上昇は殆ど期待できない。これは上述した通りである。そのため、製造装置（10）の周囲温度と同程度（例えば２０℃前後）の半製品（80）にマイクロ波を照射すると、半製品（80）中の水の温度は速やかに上昇する一方、半製品（80）中のＰＴＦＥ粉末の温度は徐々にしか上昇してゆかない。この状態では、混合物における水の残存量がなかなか低下してゆかないことが多い。その原因は、加熱されて蒸発した水の多くが低温の撥水性粉末と接触して凝縮してしまうからだと推測される。
【００８０】
それに対し、本実施形態の製造装置（10）は、その第１乾燥ゾーン（41）において、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）にマイクロ波を照射すると同時に、水の沸点に近い温度（例えば８０℃〜１００℃程度）の熱風を流通させている。その結果、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）では、その表面付近に位置するＰＴＦＥ粒子（81）が熱風によって加熱され、そのＰＴＦＥ粒子（81）の温度が比較的速やかに上昇する。このため、半製品（80）から蒸発した水は、ＰＴＦＥ粒子（81）と接触しても凝縮することなく空気中へ放出され、空気と共に第１乾燥ゾーン（41）から排出されてゆくことになる。従って、本実施形態によれば、蒸発した水分のうちＰＴＦＥ粒子（81）と接触して凝縮するものの量を大幅に削減でき、混合物における水の残存量を速やかに低下させることができる。
【００８１】
また、本実施形態では、最終製品であるＰＴＦＥ粉末の押出圧を所定の目標範囲内の値とするために熱処理工程を行うが、その熱処理工程の直前で行われる第２乾燥工程において半製品（80）を熱風によって加熱している。半製品（80）を熱風によって加熱する場合は、半製品（80）に残存する水の温度だけでなくＰＴＦＥ粉末の温度も上昇する。そして、本実施形態では、第２乾燥ゾーン（42）へ供給される熱風を熱処理ゾーン（43）へ供給される熱風と同じ温度にしているため、熱処理工程の開始時点において、ＰＴＦＥ粉末の温度は既に熱処理に必要な温度に達している。従って、本実施形態によれば、熱処理工程に要する時間を短縮でき、半製品（80）から最終製品としてのＰＴＦＥ粉末を得るのに要する時間を短縮できる。
【００８２】
また、本実施形態の製造装置（10）では、半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）を本体部（15）内で上下に並べ、上下に並んだ複数の搬送用トレイ（70）を上下方向へ移動させながら各搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を乾燥させるようにしている。ここで、複数の搬送用トレイ（70）を水平方向に並べる場合、配列された搬送用トレイ（70）が占める床面積は、搬送用トレイ（70）の底面積に搬送用トレイ（70）の個数を乗じた値になる。これに対し、本実施形態のように複数の搬送用トレイ（70）を上下方向に二列に並べる場合、配列された搬送用トレイ（70）が占める床面積は、搬送用トレイ（70）の底面積の２倍だけである。このため、本実施形態のように複数の搬送用トレイ（70）を上下に配列すれば、製造装置（10）の本体部（15）が占める床面積を大幅に削減でき、製造装置（10）の小型化を図ることができる。
【００８３】
また、本実施形態の製造装置（10）では、本体部（15）内の通路空間（25）を上昇側空間（26）と下降側空間（27）とに区画し、上昇側空間（26）では搬送用トレイ（70）を上向きに、下降側空間（27）では搬送用トレイ（70）を下向きにそれぞれ移動させている。つまり、搬送用トレイ（70）は、通路空間（25）の上昇側空間（26）を上方へ移動してゆき、その後に折り返して下降側空間（27）を下方へ移動してくる。従って、本実施形態によれば、本体部（15）内で搬送用トレイ（70）を上向き又は下向きの一方だけに移動させる場合に比べ、本体部（15）の高さを低く抑えることができる。
【００８４】
また、本実施形態では、第１乾燥ゾーン（41）の気温を８０℃程度に保つと同時に、この第１乾燥ゾーン（41）の換気を行っている。従って、本実施形態によれば、第１乾燥ゾーン（41）内の相対湿度を低く保って半製品（80）からの水の蒸発を促進でき、更には半製品（80）から蒸発した水を第１乾燥ゾーン（41）から速やかに排出することができるため、第１乾燥工程に要する時間を短縮することができる。
【００８５】
また、本実施形態の製造装置（10）では、第１乾燥工程と第２乾燥工程を行うことで半製品（80）としてのＰＴＦＥ粉末の含水率を殆ど０％にまで下げることができるため、熱処理工程が行われる熱処理ゾーン（43）を換気する必要が無くなる。このため、熱処理ゾーン（43）の気温を所定値に保つために必要な熱量を削減することができ、ＰＴＦＥ粉末の製造に要するエネルギを削減することができる。
【００８６】
また、本実施形態の製造装置（10）では、本体部（15）の通路空間（25）内で上下に並べられる搬送用トレイ（70）の底板部材（71）を金属製とし、上下に配列された搬送用トレイ（70）の側方に設けたマイクロ波発生器（60）から搬送用トレイ（70）にマイクロ波を照射している。一般に、金属は、マイクロ波を反射する性質を持っている。このため、搬送用トレイ（70）の側方から照射されたマイクロ波は、図３に示すように、下側の底板部材（71）の上面と上側の底板部材（71）の下面で反射されながらマイクロ波発生器（60）から離れた部分にまで行き渡る。従って、本実施形態によれば、第１乾燥ゾーン（41）内の搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を、その全体に亘ってマイクロ波で平均的に加熱することができる。
【００８７】
また、本実施形態の製造装置（10）では、搬送用トレイ（70）の側板部材（73）の材質を、マイクロ波を透過させる性質をもった樹脂としている。このため、上下に配列された搬送用トレイ（70）の側方に設けたマイクロ波発生器（60）から照射されたマイクロ波は、側板部材（73）を透過して殆どロス無く半製品（80）に到達することになる。従って、本実施形態によれば、マイクロ波発生器（60）から照射されたマイクロ波を無駄なく半製品（80）の乾燥に利用することができる。
熱することができる。
【００８８】
また、本実施形態の製造装置（10）では、第１乾燥ゾーン（41）の下端と上端のそれぞれに金属製の枠状部材（23）を設け、枠状部材（23）の内側面と搬送用トレイ（70）の底板部材（71）との距離Ｌを、マイクロ波発生器（60）から照射されるマイクロ波の波長λの１／４（即ち、λ／４）未満としている。ここで、マイクロ波を含む電磁波は、金属製部材同士の隙間が電磁波の波長の１／４未満である場合は、その隙間を通過することができない。更に、本実施形態の製造装置（10）では、本体ケーシング（20）を金属製としている。このため、本実施形態によれば、第１乾燥ゾーン（41）からのマイクロ波の漏洩を防ぐことができ、製造装置（10）の安全性を確保することができる。
【００８９】
また、本実施形態の製造装置（10）では、上下に配列された多数の搬送用トレイ（70）を一方向へ移動させながら、各搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に対する第１乾燥工程と第２乾燥工程と熱処理工程を順次行うようにしている。このため、ＰＴＦＥ粉末の製造過程で得られた半製品（80）を複数の搬送用トレイ（70）に分けて処理を施す場合であっても、全ての搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に対する処理の条件（例えば半製品（80）に当たる熱風の温度や流速）を同じにすることができる。このため、本体部（15）から搬出される搬送用トレイ（70）上のＰＴＦＥ粉末の特性（具体的には含水率と押出圧）を均一化でき、安定した品質のＰＴＦＥ粉末を得ることができる。
【００９０】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。本実施形態は、上記実施形態１の製造装置（10）の本体部（15）に予熱ゾーン（46）を形成し、この予熱ゾーン（46）において半製品（80）を加熱する予熱工程を行うようにしたものである。ここでは、本実施形態の製造装置（10）の構成および動作について、上記実施形態１と異なる点を説明する。
【００９１】
−製造装置−
図９に示すように、本実施形態の製造装置（10）では、本体部（15）の上昇側空間（26）の一部が予熱ゾーン（46）を構成している。具体的に、この上昇側空間（26）は、その下端部が投入ゾーン（44）を、投入ゾーン（44）の上端から所定高さに亘る部分が予熱ゾーン（46）を、予熱ゾーン（46）の上端から所定高さに亘る部分が第１乾燥ゾーン（41）を、第１乾燥ゾーン（41）の上側に位置する残りの部分が第２乾燥ゾーン（42）をそれぞれ構成している。
【００９２】
上記予熱ゾーン（46）は、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を加熱してその温度を上昇させるための空間であり、予熱空間あるいは収容空間を構成している。本体ケーシング（20）では、その背面（即ち、奥側の側面）のうち予熱ゾーン（46）に臨む部分に予熱用吹出口（35）が開口し、その前面（即ち、手前側の側面）のうち予熱ゾーン（46）に臨む部分に予熱用吸込口が開口している。
【００９３】
本体部（15）は、予熱ゾーン（46）内に収容された半製品（80）を加熱するために、予熱ゾーン（46）内で空気を流通させるように構成されている。具体的に、本体部（15）は、熱処理ゾーン（43）内の空気を予熱用吸込口から取り込み、取り込んだ空気の全部を予熱用吹出口（35）から予熱ゾーン（46）へ送り返す。その際、本体部（15）は、予熱用吸込口から取り込んだ空気を例えば８０℃程度にまで加熱し、加熱した空気を予熱用吹出口（35）から予熱ゾーン（46）へ供給する。本体部（15）のうち予熱ゾーン（46）を形成する部分は、予熱部（19）を構成する。
【００９４】
−運転動作−
本実施形態の製造装置（10）の運転動作について説明する。
【００９５】
この製造装置（10）において、投入ゾーン（44）へ搬入された搬送用トレイ（70）は、トレイ駆動部（50）によって予熱ゾーン（46）へ移送される。この時点において、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）の温度は、製造装置（10）の周囲温度（例えば２０℃前後）とほぼ同じになっている。
【００９６】
予熱ゾーン（46）では、搬送用トレイ（70）上の半製品（80）（即ち、湿り粉末）を対象とした予熱工程が行われる。具体的に、予熱ゾーン（46）では、搬入された搬送用トレイ（70）がゆっくりと上方へ移動してゆき、移動している搬送用トレイ（70）上の半製品（80）が予熱ゾーン（46）内を流通する熱風に晒される。半製品（80）は熱風によって加熱され、そこに含まれるＰＴＦＥ粒子（81）と水の温度が上昇してゆく。搬送用トレイ（70）が予熱ゾーン（46）の出口に到達した時点において、半製品（80）に含まれるＰＴＦＥ粒子（81）と水の温度は、搬送用トレイ（70）が予熱ゾーン（46）へ搬入された時点に比べて大幅に高い値（例えば６０℃〜７０℃程度）となっている。予熱ゾーン（46）で加熱された半製品（80）を載せた搬送用トレイ（70）は、予熱ゾーン（46）から第１乾燥ゾーン（41）へと運ばれてゆく。
【００９７】
第１乾燥ゾーン（41）では、搬入されてきた搬送用トレイ（70）上の半製品（80）に対してマイクロ波が照射される。第１乾燥ゾーン（41）で行われる第１乾燥工程は、図２に示す製造装置（10）におけるものと同じである。つまり、半製品（80）に含まれる水は、マイクロ波を吸収して温度上昇し、蒸発して空気中へ放出されてゆく。
【００９８】
−実施形態２の効果−
上述したように、ＰＴＦＥ粒子（81）の温度が高くない状態の半製品（80）にマイクロ波を照射する場合には、半製品（80）に含まれる水がマイクロ波を吸収して一旦は蒸発するものの低温のＰＴＦＥ粒子（81）と接触して凝縮し、再び液体に戻ってしまうという現象が起こると推測される。
【００９９】
それに対し、本実施形態で第１乾燥ゾーン（41）へ搬送されてきた搬送用トレイ（70）上の半製品（80）は、予熱ゾーン（46）で加熱されて比較的高温の状態となっている。このため、本実施形態の第１乾燥ゾーン（41）では、既に温度が比較的高くなっている半製品（80）にマイクロ波を照射するため、半製品（80）中の水がマイクロ波を吸収して一気に蒸発し、更にはＰＴＦＥ粒子（81）と接触しても凝縮せずに空気中へ放出されてゆく。従って、本実施形態によれば、蒸発した水分のうちＰＴＦＥ粒子（81）と接触して凝縮するものの量を大幅に削減でき、第１乾燥ゾーン（41）での第１乾燥工程に要する時間を短縮できる。
【０１００】
《その他の実施形態》
上記各実施形態の製造装置（10）については、以下に示すような変形例が考えられる。
【０１０１】
−第１変形例−
上記製造装置（10）では、本体部（15）に複数のマイクロ波発生器（60）を設けてもよい。
【０１０２】
例えば、図１０に示すように、第１ゾーン形成部（21）の側壁に沿って複数のマイクロ波発生器（60）を上下一列に配置してもよい。また、図１１に示すように、第１乾燥ゾーン（41）の上側の隅角部に複数のマイクロ波発生器（60）を配置してもよい。
【０１０３】
−第２変形例−
上記製造装置（10）では、マイクロ波発生器（60）の前面に、発生したマイクロ波を拡散させるための部材を設けてもよい。
【０１０４】
例えば、図１２に示すように、マイクロ波発生器（60）の前面にパンチングメタル（61）を設け、マイクロ波発生器（60）から照射されたマイクロ波をパンチングメタル（61）で拡散させるようにしてもよい。
【０１０５】
また、図１３に示すように、マイクロ波発生器（60）の前面に複数の金属製のフラップ（62）を並べ、各フラップ（62）の角度を調節することでマイクロ波発生器（60）から照射されたマイクロ波を拡散させるようにしてもよい。
【０１０６】
また、図１４に示すように、マイクロ波発生器（60）の前面に金属製のプロペラからなるスターラ（63）を設置し、マイクロ波発生器（60）から照射されたマイクロ波を回転するスターラ（63）によって拡散させるようにしてもよい。
【０１０７】
−第３変形例−
上記製造装置（10）では、本体ケーシング（20）の全体を金属製としているが、そのうちの第１ゾーン形成部（21）だけを金属製とし、残りの部分の材質を金属以外にしてもよい。
【０１０８】
−第４変形例−
上記製造装置（10）では、搬送用トレイ（70）をゆっくりとした速度（例えば毎分２ｃｍ程度）で連続的に移動させているが、搬送用トレイ（70）を所定の時間間隔で間欠的に移動させるようにしてもよい。この場合には、搬送用トレイ（70）を、例えば５分間ごとに１０ｃｍずつ移動させることになる。つまり、この例では、搬送用トレイ（70）を１０ｃｍだけ移動させてからその位置に保持し、直前に搬送用トレイ（70）の移動を開始した時点から５分間が経過すると、搬送用トレイ（70）を更に１０ｃｍだけ先へ進めることになる。
【０１０９】
−第５変形例−
上記各実施形態の製造装置（10）では、含ふっ素樹脂の一種であるＰＴＦＥを対称としているが、これらの対象はＰＴＦＥに限定されるものではない。例えば、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等の粉末を製造するために、本実施形態の製造装置（10）及び製造方法を用いてもよい。
【０１１０】
また、本実施形態の製造装置（10）及び製造方法によって製造される粉末は、撥水性を有する物質からなる粉末（即ち、撥水性粉末）であればよく、含ふっ素樹脂からなる粉末には限定されない。ここで、一般に、撥水性の指標となるのは固体表面での水滴の接触角であることが知られている。そして、ある物質からなる固体の表面における水滴の接触角が９０°以上である場合は、その物質には撥水性があると一般的に言われている。
【０１１１】
このような撥水性粉末の例としては、汎用樹脂の粉末や、いわゆるエンジニアリングプラスチックの粉末等が挙げられる。具体的には、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン樹脂）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル‐スチレン樹脂）、メタクリル樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリアニレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、含ふっ素樹脂などの粉末が、撥水性粉末の例として挙げられる。
【０１１２】
また、対象とする撥水性粉末の種類や用途によっては、熱処理工程を行う必要がない場合もある。このような場合は、製造装置（10）の本体部（15）から第３処理部（18）を省略し、第１乾燥工程と第２乾燥工程だけを行うことになる。
【０１１３】
−第６変形例−
本実施形態の製造装置（10）の第３処理部（18）では、半製品（80）に残存する不純物を蒸発させて除去する工程（不純物除去工程）を行ってもよい。つまり、本実施形態の製造方法では、この不純物除去工程を第３工程として行ってもよい。
【０１１４】
ここで、ＰＴＦＥ粉末の製造工程では、例えばＰＴＦＥ粒子（81）の生成反応を促進させることを目的として、パーフルオロオクタン酸アンモニウム塩などの含フッ素乳化剤等が添加される場合がある。このような添加剤を加えると、その添加物が半製品（80）中に不純物として残留することがある。そこで、本変形例の不純物除去工程では、半製品（80）をそこに含まれる不純物の沸点や昇華点よりも高温に保つようにしている。例えば、添加剤がパーフルオロオクタン酸アンモニウム塩である場合は、その昇華点は約１２０℃であるため、半製品（80）の温度が１２０℃よりも高い値に保たれる。このように半製品（80）の温度を不純物の沸点よりも高温に保つと、半製品（80）中の不純物が蒸発してＰＴＦＥ粉末から除去される。
【０１１５】
本変形例の不純物除去工程では、蒸発した不純物を第３処理部（18）から排出するのが望ましい。従って、本変形例の第３処理部（18）では、半製品（80）を収容する空間の換気を行いながら、その空間内において不純物の沸点よりも高温の熱風を流通させるのが望ましい。
【０１１６】
図１５に白抜きの三角印でプロットしたように、半製品（80）の含水率は、搬送用トレイ（70）が第３処理部（18）へ到達するまでの間に急激に低下してゆき、搬送用トレイ（70）が第３処理部（18）へ搬入された時点では殆ど０％になっている。それに対し、半製品（80）における添加剤の残留量は、同図に黒塗りの三角印でプロットしたように、搬送用トレイ（70）が第２処理部（17）の中頃を過ぎた頃から低下し始め、搬送用トレイ（70）が第３処理部（18）の出口へ到達した時点になってやっと数ｐｐｍにまで低下する。つまり、搬送用トレイ（70）が第２処理部（17）の中頃に至るまでは、ＰＴＦＥ粒子（81）の温度が添加剤の沸点よりも大幅に低いため、添加剤はＰＴＦＥ粒子（81）から殆ど蒸発してゆかない。そして、搬送用トレイ（70）が第３処理部（18）に達した頃にはＰＴＦＥ粒子（81）の温度が添加剤の沸点よりも高温となり、添加剤がＰＴＦＥ粒子（81）から盛んに蒸発してゆくことになる。
【０１１７】
本変形例の第３処理部（18）において、ある程度の時間に亘って半製品（80）を１６０℃程度に保つ場合には、ＰＴＦＥ粉末から不純物が蒸発してゆくと同時に、ＰＴＦＥ粉末の押出圧が安定化する。つまり、この場合の第３処理部（18）では、ＰＴＦＥ粉末から不純物を蒸発させる不純物除去工程と、ＰＴＦＥ粉末の押出圧を安定化させるための熱処理工程とが、同時に並行して行われることになる。
【０１１８】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
以上説明したように、本発明は、ＰＴＦＥ粉末等の撥水性粉末と水の混合物を乾燥させて最終製品としての撥水性粉末を得るための工程において有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】実施形態１における製造装置の全体構造を示す概略図であって、(Ａ)は製造装置を上方から見た平面図であり、(Ｂ)は製造装置を正面から見た正面図である。
【図２】実施形態１における製造装置の概略構成を示す正面図である。
【図３】実施形態１における製造装置の要部の概略構成を示す正面図である。
【図４】実施形態１の搬送用トレイの概略構成を示す断面図である。
【図５】実施形態１の搬送用トレイの要部を示す拡大断面図である。
【図６】製造装置における半製品の状態変化を模式図である。
【図７】製造装置における半製品の状態の経時変化を示すグラフである。
【図８】マイクロ波と熱風を併用して半製品を加熱する場合と、熱風のみで半製品を加熱する場合と、マイクロ波のみで半製品を加熱する場合のそれぞれにおける乾燥時間と半製品の含水率との関係を示すグラフである。
【図９】実施形態２における製造装置の概略構成を示す正面図である。
【図１０】その他の実施形態の第１変形例における製造装置の要部を示す正面図である。
【図１１】その他の実施形態の第１変形例における製造装置の要部を示す正面図である。
【図１２】その他の実施形態の第２変形例における製造装置の要部を示す正面図である。
【図１３】その他の実施形態の第２変形例における製造装置の要部を示す正面図である。
【図１４】その他の実施形態の第２変形例における製造装置の要部を示す正面図である。
【図１５】半製品の含水率および添加剤の残留量と乾燥時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１２１】
10 製造装置
15 本体部
21 第１領域形成部
25 通路空間
26 上昇側空間（上昇部分）
27 下降側空間（下降部分）
41 第１乾燥ゾーン（第１領域）
42 第２乾燥ゾーン（第２領域）
43 熱処理ゾーン （第３領域）
70 搬送用トレイ
71 底板部材
73 側板部材
80 半製品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撥水性粉末の製造過程において撥水性粉末と水の混合物として得られる半製品（80）に処理を施して最終製品としての撥水性粉末を製造する装置であって、
上記半製品（80）を載せるための搬送用トレイ（70）と、
配列された複数の上記搬送用トレイ（70）がその配列方向へ移動する通路空間（25）を形成し、該通路空間（25）内を移動してゆく搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を乾燥させる乾燥処理を少なくとも行う本体部（15）とを備えており、
上記本体部（15）では、上記通路空間（25）が上下方向へ延びるように形成されると共に、複数の上記搬送用トレイ（70）が該通路空間（25）の伸長方向に沿って上下に配列されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記通路空間（25）には、上記搬送用トレイ（70）が上方へ移動してゆく上昇部分（26）と、該搬送用トレイ（70）が下方へ移動してゆく下降部分（27）とが形成されており、
上記本体部（15）は、上記各搬送用トレイ（70）を上記上昇部分（26）から上記下降部分（27）へ順に移動させるように構成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記本体部（15）の通路空間（25）には、
上記搬送用トレイ（70）上の半製品（80）にマイクロ波を照射することによって該半製品（80）に含まれる水を蒸発させる第１領域（41）と、
該第１領域（41）を通過した搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を温風で加熱することによって該半製品（80）に残存する水を蒸発させる第２領域（42）と、
該第２領域（42）を通過した搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を所定時間に亘って所定温度に保つことによって最終製品としての撥水性粉末を得る第３領域（43）とが形成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項４】
請求項３において、
上記搬送用トレイ（70）は、金属製の底板部材（71）と、該底板部材（71）の周縁から上方へ延びる樹脂製の側板部材（73）とを備える一方、
上記本体部（15）は、上記第１領域（41）内を移動する搬送用トレイ（70）の側方からマイクロ波を照射するように構成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項５】
請求項４において、
上記本体部（15）では、少なくとも上記第１領域（41）を形成する第１領域形成部（21）が金属製の部材により構成されており、
上記第１領域形成部（21）のうち上記搬送用トレイ（70）の移動方向の両側に位置する端部のそれぞれは、該端部に最も近接している搬送用トレイ（70）の底板部材（71）との距離が常に上記第１領域（41）で照射されるマイクロ波の波長の１／４未満となるように形成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項６】
請求項３，４又は５において、
上記本体部（15）は、上記第１領域（41）を換気するように構成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項７】
請求項３，４，５又は６において、
上記本体部（15）は、上記第２領域（42）を換気しながら該第２領域（42）内で温風を流通させると共に、上記第３領域（43）を換気せずに該第３領域（43）内の気温を所定値に保つように構成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項８】
請求項３，４，５，６又は７において、
上記撥水性粉末がポリテトラフルオロエチレン粉末である
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項９】
請求項３において、
上記本体部（15）は、上記第３領域（43）内の半製品（80）に含まれる不純物を蒸発させるために、該半製品（80）の温度を上記不純物の沸点よりも高温に保つように構成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項１】
撥水性粉末の製造過程において撥水性粉末と水の混合物として得られる半製品（80）に処理を施して最終製品としての撥水性粉末を製造する装置であって、
上記半製品（80）を載せるための搬送用トレイ（70）と、
配列された複数の上記搬送用トレイ（70）がその配列方向へ移動する通路空間（25）を形成し、該通路空間（25）内を移動してゆく搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を乾燥させる乾燥処理を少なくとも行う本体部（15）とを備えており、
上記本体部（15）では、上記通路空間（25）が上下方向へ延びるように形成されると共に、複数の上記搬送用トレイ（70）が該通路空間（25）の伸長方向に沿って上下に配列されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記通路空間（25）には、上記搬送用トレイ（70）が上方へ移動してゆく上昇部分（26）と、該搬送用トレイ（70）が下方へ移動してゆく下降部分（27）とが形成されており、
上記本体部（15）は、上記各搬送用トレイ（70）を上記上昇部分（26）から上記下降部分（27）へ順に移動させるように構成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記本体部（15）の通路空間（25）には、
上記搬送用トレイ（70）上の半製品（80）にマイクロ波を照射することによって該半製品（80）に含まれる水を蒸発させる第１領域（41）と、
該第１領域（41）を通過した搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を温風で加熱することによって該半製品（80）に残存する水を蒸発させる第２領域（42）と、
該第２領域（42）を通過した搬送用トレイ（70）上の半製品（80）を所定時間に亘って所定温度に保つことによって最終製品としての撥水性粉末を得る第３領域（43）とが形成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項４】
請求項３において、
上記搬送用トレイ（70）は、金属製の底板部材（71）と、該底板部材（71）の周縁から上方へ延びる樹脂製の側板部材（73）とを備える一方、
上記本体部（15）は、上記第１領域（41）内を移動する搬送用トレイ（70）の側方からマイクロ波を照射するように構成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項５】
請求項４において、
上記本体部（15）では、少なくとも上記第１領域（41）を形成する第１領域形成部（21）が金属製の部材により構成されており、
上記第１領域形成部（21）のうち上記搬送用トレイ（70）の移動方向の両側に位置する端部のそれぞれは、該端部に最も近接している搬送用トレイ（70）の底板部材（71）との距離が常に上記第１領域（41）で照射されるマイクロ波の波長の１／４未満となるように形成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項６】
請求項３，４又は５において、
上記本体部（15）は、上記第１領域（41）を換気するように構成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項７】
請求項３，４，５又は６において、
上記本体部（15）は、上記第２領域（42）を換気しながら該第２領域（42）内で温風を流通させると共に、上記第３領域（43）を換気せずに該第３領域（43）内の気温を所定値に保つように構成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項８】
請求項３，４，５，６又は７において、
上記撥水性粉末がポリテトラフルオロエチレン粉末である
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【請求項９】
請求項３において、
上記本体部（15）は、上記第３領域（43）内の半製品（80）に含まれる不純物を蒸発させるために、該半製品（80）の温度を上記不純物の沸点よりも高温に保つように構成されている
ことを特徴とする撥水性粉末の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−３１３６５（Ｐ２００８−３１３６５Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０９０６４（Ｐ２００６−２０９０６４）
【出願日】平成１８年７月３１日（２００６．７．３１）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月３１日（２００６．７．３１）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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