CN106457645A - 混炼装置及混炼方法 - Google Patents

Abstract

提供一种混炼技术，在对材料的熔融处理、将熔融材料作为原料的混炼处理、生成的混炼物的排出处理中，通过连续地搬运处理对象物，能实现一定品质的混炼物的完全连续生产。具有熔融材料的处理机(2)和排出混炼物的挤出机(3)，挤出机包括一边混炼原料一边进行搬运的螺杆(21)。螺杆具有以直线状的轴线为中心进行旋转的螺杆主体。在螺杆主体的多个部位设有搬运部、屏障部及通路。在其中至少一个部位处，通路设于螺杆主体的内部，且具有入口和出口。入口及出口在螺杆主体的外周面开口。因屏障部提高了压力后的原料流入入口。通路供从入口流入的原料朝向出口流通。出口位于在轴向上远离入口的位置。

Description

混炼装置及混炼方法

技术领域

本发明涉及包括一边对所掺合的原料施加剪切作用和拉伸作用一边对该原料进行混炼的挤出机在内的混炼装置及其混炼方法。

背景技术

例如，在用螺杆的转速被设定为300rpm左右的挤出机对掺合了多种非相溶性(non-compatibility)的树脂的原料进行混炼时，需要添加与掺合成分的一方或双方有亲和性或粘接性的增容剂(compatibilizer)。但是，即使使用增容剂，因为掺合成分在分子级别上彼此不溶解，所以在提高由挤出机生成的混炼物的性能及功能的方面必然存在限度。

为了消除上述问题，目前，开发出了一种高剪切成形装置，其完全不添加增容剂这样的添加材料，就能生成具有在将一方的高分子成分设为基体(matrix)的情况下、将另一方的高分子成分的分散相尺寸控制为直径300nm以下的微观结构、或者两方的高分子成分在微观上彼此相连的结构的混炼物。

专利文献1中公开的高剪切成形装置具备收纳于缸内的回馈型的螺杆。螺杆具有使掺合有非相溶性树脂的原料在螺杆的内部进行充分混炼的结构。

具体而言，螺杆构造成具有沿原料的搬运方向的直线状的轴线，且以该轴线为中心在缸的内部进行旋转。在螺杆的外周面形成有将从螺杆的一端部供给来的原料沿螺杆的轴向搬运的螺旋状的螺棱。由螺棱搬运来的原料被封入至螺杆的前端面与将缸的开口端堵塞的密封构件之间的间隙内。

此外，螺杆在其大致中心部具有内径为1mm至5mm左右的孔。孔在螺杆的轴线方向上延伸。孔的上游端在螺杆的前端面上朝上述间隙开口。孔的下游端分岔为双叉状且在螺杆的一端部的外周面上开口。

因此，被封闭在间隙中的原料随着螺杆的旋转而从孔的上游端流入孔内，且从孔的下游端返回至螺杆的一端部的外周面。返回后的原料再次被螺棱朝着间隙搬运。

通过像这样将螺杆设为回馈型，被供给至该螺杆的原料在被螺棱搬运的过程中受到剪切作用，且在通过孔内的过程中受到拉伸作用。其结果是，在高剪切的状态下强化了原料的混炼程度。因此，能获得原料的高分子成分纳米分散化且具有微观分散结构的混炼物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2010/061872号文本

专利文献2：日本专利特开2011－20341号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1的装置中，进行循环处理，也就是将供给至缸内的原料从螺杆的后端送至前端的间隙后，再从该间隙返回至螺杆的后端。但是，在上述循环处理中，是使一定量的原料循环来进行混炼，且在该将混炼物排出之后进行下次混炼。因此，不能连续地排出一定量以上的混炼物。

此外，在专利文献2中公开了一种混炼机，该混炼机具备对一定量的被混炼物进行混炼的混炼部和供混炼后的被混炼物的流动体贮存的缓冲部。从混炼部朝缓冲部供给并贮存混炼后的一定量的流动体。贮存的流动体被从缓冲部连续地排出。

在专利文献2的混炼机中，在预先使规定量的被混炼物的流动体贮存于缓冲部的状态下，以该贮存的流动体不枯竭的方式对流动体从缓冲部的排出进行控制。即，通过减小流动体从缓冲部的排出量，在到流动体再次从混炼部供给至缓冲部为止的期间，使该流动体连续地在当前时间点贮存于缓冲部的流动体的剩余量的范围内排出。

但是，在专利文献2的排出控制中，在将从混炼部断断续续地供给来的流动体暂时贮存于缓冲部之后，在该贮存量的范围内每次以较少的量定量地排出该流动体，而不是在从混炼到排出的过程中连续地搬运流动体。换言之，在专利文献2的排出控制中，仅仅是在表观上仿佛使流动体连续地排出，在从混炼到排出的过程中使流动体停滞的处理是不可或缺的，因此，不能完全连续地生产流动体。其结果是，在专利文献2的混炼机中，不能连续地排出一定量以上的流动体。

此外，在专利文献2的混炼机中，使被混炼物的流动体暂时贮存于缓冲部，因此，可能会因该贮存时间的长短而使贮存于缓冲部的流动体的物性发生变化。

尽管为了维持一定的品质而要求连续排出的流动体在其全长至整体的范围内具有相同的物性，但有时会有物性变化后的流动体混入，在这种情况下，在该流动体中混有物性不同的部分。这样的话，就不能将排出的流动体的品质维持恒定。

因此，本发明的目的在于提供一种混炼技术，在包括对材料的熔融处理、将熔融材料作为原料的混炼处理、生成的混炼物的排出处理在内的所有处理中，通过以不停滞的方式连续地搬运该处理对象物，能实现一定品质的混炼物的完全连续生产。

解决技术问题所采用的技术方案

为了实现上述目的，本发明的混炼装置包括：处理机，该处理机连续地熔融材料并进行混合；以及挤出机，该挤出机将由所述处理机熔融后的所述材料作为原料，并将通过混炼该原料而生成的混炼物连续地排出，所述挤出机包括一边混炼原料一边进行搬运的螺杆，所述螺杆具有以沿着原料的搬运方向的直线状的轴线为中心进行旋转的螺杆主体，在所述螺杆主体的多个部位设有对原料进行搬运的搬运部、对原料的搬运进行限制的屏障部以及供原料流通的通路，在其中至少一个部位，所述通路设于所述螺杆主体的内部，并具有入口及出口，所述入口在所述搬运部的所述螺杆主体的外周面开口，以供因搬运被所述屏障部限制而导致压力升高的原料流入，所述通路使从所述入口流入的原料朝所述出口流通，并且所述出口在沿轴向远离所述入口的位置处在所述螺杆主体的外周面开口。

本发明的混炼方法在处理机中连续地熔融材料并进行混合，在挤出机中，将熔融后的所述材料作为原料，并将利用螺杆混炼该原料而生成的混炼物连续地排出，所述螺杆具有以沿着原料的搬运方向的直线状的轴线为中心进行旋转的螺杆主体，在所述螺杆主体的内部设有供原料流通的通路，在连续地排出所述混炼物的期间，在所述挤出机中，沿着所述螺杆主体的外周面搬运来的所述原料在流过所述通路之后，返回至所述螺杆的外周面。

发明效果

根据本发明，能实现一种混炼技术，其在包括对材料的熔融处理、将熔融材料作为原料的混炼处理、生成的混炼物的排出处理在内的所有处理中，通过以不停滞的方式连续地搬运该处理对象物，能实现一定品质的混炼物的完全连续生产。

附图说明

图1是简略地表示第一实施方式的连续式高剪切加工装置(混炼装置)的立体图。

图2是第一实施方式中使用的第一挤出机的剖视图。

图3是表示第一实施方式中第一挤出机的两根螺杆彼此啮合的状态的立体图。

图4是第一实施方式中使用的第三挤出机的剖视图。

图5是第一实施方式中使用的第二挤出机的剖视图。

图6是同时以截面表示第一实施方式中的料筒和螺杆的第二挤出机的剖视图。

图7是第一实施方式中使用的螺杆的侧视图。

图8是沿图6的F8-F8线的剖视图。

图9是沿图6的F9-F9线的剖视图。

图10是表示第一实施方式中原料相对于螺杆的流动方向的侧视图。

图11是简略地表示第一实施方式中螺杆旋转时原料的流动方向的第二挤出机的剖视图。

图12是第二实施方式中使用的第二挤出机的剖视图。

图13是第三实施方式中使用的第二挤出机的剖视图。

图14是同时以截面表示第三实施方式中的料筒和螺杆的第二挤出机的剖视图。

图15是沿图14的F15-F15线的剖视图。

图16是第三实施方式中使用的筒体的立体图。

图17是表示第三实施方式中原料相对于螺杆的流动方向的侧视图。

图18是简略地表示第三实施方式中螺杆旋转时原料的流动方向的第二挤出机的剖视图。

图19是第四实施方式中使用的第二挤出机的剖视图。

图20是同时以截面表示第四实施方式中的料筒和螺杆的第二挤出机的剖视图。

图21是第四实施方式中使用的螺杆的侧视图。

图22是沿图20的F22-F22线的剖视图。

图23是第四实施方式中使用的筒体的立体图。

图24是图23所示的筒体的横剖图。

图25是表示第四实施方式中使用的筒体的另一结构例的立体图。

图26是表示第四实施方式中原料相对于螺杆的流动方向的侧视图。

图27是简略地表示第四实施方式中螺杆旋转时原料的流动方向的第二挤出机的剖视图。

图28是第五实施方式的第一挤出机的剖视图。

图29是第六实施方式的第二挤出机的剖视图。

图30是第七实施方式的第二挤出机的剖视图。

图31是第八实施方式的第二挤出机的剖视图。

图32是第九实施方式的第二挤出机的剖视图。

具体实施方式

[第一实施方式]

以下，参照图1～图11对第一实施方式进行说明。

图1简略地表示了第一实施方式的连续式高剪切加工装置(混炼装置)1的结构。高剪切加工装置1具备第一挤出机(处理机)2、第二挤出机3和第三挤出机(脱泡机)4。第一挤出机2、第二挤出机3和第三挤出机4相互串联地连接。

第一挤出机2是用于对例如两种非相溶性的树脂等材料进行预混炼并加以熔融的处理机。此处，作为两种树脂，使用了聚碳酸酯树脂(PC)及聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)。上述树脂在例如颗粒的状态下被供给至第一挤出机2。

本实施方式中，为了强化树脂的混炼和熔融的程度，作为第一挤出机2，使用同向旋转型的双轴混炼机。图2和图3公开了双轴混炼机的一例。双轴混炼机具备料筒6和收纳于料筒6的内部的两根螺杆7a、7b。料筒6包括缸部8，该缸部8具有将两个圆筒组合而成的形状。上述树脂从设置于料筒6的一端部的供给口9被连续地供给至缸部8。此外，料筒6内置有用于对树脂进行熔融的加热器。

螺杆7a、7b以彼此啮合的状态被收纳于缸部8。螺杆7a、7b受到从未图示的马达传来的扭矩而彼此朝相同方向旋转。如图3所示，螺杆7a、7b分别具有进料部11、混炼部12和抽吸部13。进料部11、混炼部12和抽吸部13沿着螺杆7a、7b的轴向排成一列。

进料部11具有呈螺旋状扭转的螺棱14。螺杆7a、7b的螺棱14以彼此啮合的状态进行旋转，并将从供给口9供给来的两种树脂朝向混炼部12搬运。

混炼部12具有沿螺杆7a、7b的轴向排列的多个盘片15。螺杆7a、7b的盘片15以彼此相向的状态旋转，并对从进料部11送来的树脂进行预混炼。混炼后的树脂通过螺杆7a、7b的旋转而被送入抽吸部13。

抽吸部13具有呈螺旋状扭转的螺棱16。螺杆7a、7b的螺棱16以彼此啮合的状态进行旋转，并将预混炼后的树脂从料筒6的排出端挤出。

使用这样的双轴混炼机时，被供给至螺杆7a、7b的进料部11的树脂受到伴随螺杆7a、7b的旋转产生的剪切发热和加热器的热而熔融。通过双轴混炼机中的预混炼而熔融的树脂构成掺合的原料。如图1中箭头A所示，原料从料筒6的排出端连续地供给至第二挤出机3。

此外，通过将第一挤出机2构成为双轴混炼机，不仅使树脂熔融，还能对该树脂施加剪切作用。因此，在原料被供给至第二挤出机3的时刻，该原料通过在第一挤出机2中的预混炼而熔融，并被保持为最佳的粘度。另外，通过将第一挤出机2构成为双轴混炼机，当朝第二挤出机3连续地供给原料时，能按单位时间稳定地供给规定量的原料。所以，能减轻对原料进行正式混炼的第二挤出机3的负担。

第二挤出机3是用于生成混炼物的单元，该混炼物具有原料的高分子成分呈纳米分散化的微观的分散结构。本实施方式中，作为第二挤出机3，使用单轴挤出机。单轴挤出机具备料筒20和一根螺杆21。螺杆21具有对熔融后的原料反复施加剪切作用和拉伸作用的功能。关于包含螺杆21的第二挤出机3的结构，在后面详细说明。

第三挤出机4是用于吸引并除去从第二挤出机3挤出的混炼物中所含的气体成分的单元。本实施方式中，作为第三挤出机4，使用单轴挤出机。如图4所示，单轴挤出机具备料筒22和收纳于料筒22的一根排气螺杆23。料筒22包括笔直的圆筒状的缸部24。从第二挤出机3挤出的混炼物从沿缸部24的轴向的一端部被连续地供给至缸部24。

料筒22具有排气口25。排气口25在缸部24的轴向上的中间部开口，并与真空泵26连接。此外，料筒22的缸部24的另一端部由头部27堵塞。头部27具有供混炼物排出的排出口28。

排气螺杆23收纳于缸部24。排气螺杆23受到从未图示的马达传来的扭矩而朝一个方向旋转。排气螺杆23具有呈螺旋状扭转的螺棱29。螺棱29与排气螺杆23一体地旋转，并将供给至缸部24的混炼物朝着头部27连续地搬运。混炼物在被搬运至与排气口25对应的位置时，受到真空泵26的真空压力。即，利用真空泵将缸部24内抽吸成负压，藉此，混炼物中含有的气体状物质及其它的挥发成分从混炼物连续地被吸引、去除。除去气体状物质及其它挥发成分后的混炼物从头部27的排出口28被连续地排出到高剪切加工装置1之外。

接着，对第二挤出机3进行详细说明。

如图5和图6所示，第二挤出机3的料筒20为笔直的筒状，且水平地配置。料筒20分割为多个料筒元件31。

各料筒元件31具有圆筒状的通孔32。料筒元件31以各通孔32呈同轴状连续的方式一体地结合。料筒元件31的通孔32相互配合而在料筒20的内部限定圆筒状的缸部33。缸部33沿料筒20的轴向延伸。

供给口34形成于料筒20的轴向上的一端部。供给口34与缸部33连通，由第一挤出机2掺合后的原料被连续地供给至该供给口34。

料筒20具备未图示的加热器。加热器调整料筒20的温度，以使得料筒20的温度达到最适于原料的混炼的值。此外，料筒20具备供例如水或油这样的制冷剂流通的制冷剂通路35。制冷剂通路35以包围缸部33的方式配置。制冷剂在料筒20的温度超过预先确定的上限值时沿着制冷剂通路35流动，对料筒20进行强制冷却。

料筒20的轴向上的另一端部由头部36堵塞。头部36具有排出口36a。排出口36a相对于供给口34位于料筒20的轴向上的相反侧的位置，且与第三挤出机4连接。

如图5至图7所示，螺杆21具备螺杆主体37。本实施方式的螺杆主体37由一根旋转轴38和多个圆筒状的筒体39构成。

旋转轴38具备第一轴部40和第二轴部41。第一轴部40位于料筒20的一端部侧、即旋转轴38的基端。第一轴部40包括接头部42和限位部43。接头部42通过未图示的联接器与马达等驱动源连接。限位部43以与接头部42呈同轴状的方式设置。限位部43的直径比接头部42大。

第二轴部41从第一轴部40的限位部43的端面以同轴状延伸。第二轴部41具有横跨料筒20的大致全长的长度，且具有与头部36相向的前端。同轴状地贯穿第一轴部40及第二轴部41的笔直的轴线O1沿着旋转轴38的轴向水平地延伸。

第二轴部41是直径比限位部43小的坚实的圆柱状。如图8和图9所示，在第二轴部41的外周面安装有一对键45a、45b。键45a、45b在第二轴部41的周向上错开180°的位置处沿第二轴部41的轴向延伸。

如图6至图9所示，第二轴部41呈同轴状地贯穿各筒体39。在筒体39的内周面形成有一对键槽49a、49b。键槽49a、49b在筒体39的周向上错开180°的位置处沿着筒体39的轴向延伸。

筒体39在使键槽49a、49b与第二轴部41的键45a、45b对齐的状态下从第二轴部41的前端的方向套在第二轴部41上。本实施方式中，在最先套在第二轴部41上的筒体39与第一轴部40的限位部43的端面之间存在有第一套环44。此外，在将全部筒体39套在第二轴部41上之后，固定螺钉52通过第二套环51被拧入第二轴部41的前端面。

通过该拧入，所有的筒体39在第一套环44与第二套环51之间被沿着第二轴部41的轴向紧固，相邻的筒体39的端面无间隙地紧贴。

此时，所有的筒体39同轴状地结合于第二轴部41上，该各筒体39和旋转轴38处于组装成一体的状态。藉此，能使各筒体39与旋转轴38一起以轴线O1为中心旋转，即能使螺杆主体37以轴线O1为中心旋转。

在上述状态下，各筒体39成为限定螺杆主体37p的外径D1(参照图8)的结构要素。即，沿着第二轴部41呈同轴状地结合的各筒体39的外径D1被设定为彼此相同。螺杆主体37(各筒体39)的外径D1是通过作为旋转轴38的旋转中心的轴线O1而限定的直径。

藉此，构成螺杆主体37(各筒体39)的外径D1是恒定值的分段式的螺杆21。分段式的螺杆21能沿旋转轴38(即第二轴部41)将多个螺杆元件以自由的顺序和组合加以保持。作为螺杆元件，例如可将至少形成有后述的螺棱56、57、58中的一部分的筒体39规定为一个螺杆元件。

由此，通过将螺杆21分段化，例如能大幅提高该螺杆21的规格的变更、调整或者维修、维护时的方便性。

另外，本实施方式中，圆筒状的筒体39并不限定于通过键45a、45b固定于旋转轴38。例如，也可使用如图2所示的花键将筒体39固定于旋转轴38，以替代键45a、45b。

此外，分段式的螺杆21呈同轴状地收纳于料筒20的缸部33。具体而言，沿旋转轴38(第二轴部41)保持有多个螺杆元件的螺杆主体37以能旋转的方式收纳于缸部33。在该状态下，旋转轴38的第一轴部40(接头部42、限位部43)从料筒20的一端部向料筒20外突出。

此外，在该状态下，在螺杆主体37的周向上的外周面与缸部33的内周面之间形成有用于对原料进行搬运的搬运路53。搬运路53的沿缸部33的径向的截面形状为圆环形，并且搬运路53沿着缸部33在轴向上延伸。

在本实施方式中，当螺杆21受到来自驱动源的转矩时，如图5的箭头所示，从该螺杆21的基端侧观察时逆时针向左旋转。此时，螺杆21的转速优选设为600rpm～3000rpm。

如图5至图7所示，螺杆主体37具有用于搬运原料的多个搬运部54.59和用于限制原料的流动的多个屏障部55。即，在与料筒20的一端部对应的螺杆主体37的基端设置有屏障部55，在与料筒20的另一端部对应的螺杆主体37的前端配置有排出用搬运部59。此外，搬运部54和屏障部55从螺杆主体37的基端朝前端在轴向上交替地排列配置于屏障部55与搬运部59之间。

另外，料筒20的供给口34朝配置于螺杆主体37的基端侧的搬运部54开口。

各搬运部54具有呈螺旋状扭转的螺棱56。螺棱56从筒体39的沿着周向的外周面朝向搬运路53伸出。螺棱56以螺杆21朝左旋转时将原料从螺杆主体37的前端朝向基端搬运的方式扭转。换言之，螺棱56以螺棱56的扭转方向与左旋螺纹相同的方式向左扭转。

此外，排出用搬运部59具有呈螺旋状扭转的螺棱58。螺棱58从筒体39的沿着周向的外周面朝向搬运路53伸出。螺棱58以螺杆21朝左旋转时将原料从螺杆主体37的基端朝向前端搬运的方式扭转。换言之，螺棱58以螺棱58的扭转方向与右旋螺纹相同的方式向右扭转。

各屏障部55具有呈螺旋状扭转的螺棱57。螺棱57从筒体39的沿着周向的外周面朝向搬运路53伸出。螺棱57以螺杆21朝左旋转时将原料从螺杆主体37的基端朝向前端搬运的方式扭转。换言之，螺棱57以螺棱57的扭转方向与右旋螺纹相同的方式向右扭转。

各屏障部55的螺棱57的扭转间距被设定成与搬运部54、59的螺棱56、58的扭转间距相同或比该扭转间距小。此外，在螺棱56、57、58的顶部与料筒20的缸部33的内周面之间确保有微小的间隙。

在这种情况下，屏障部55的外径部(螺棱57的顶部)与缸部33的内周面之间的间隙优选设定在0.1mm以上且2mm以下的范围内。更优选将该间隙设定在0.1mm以上且0.7mm以下的范围内。藉此，能可靠地限制原料穿过该间隙而被搬运。

另外，还能将螺杆主体37的轴向说成螺杆主体37的长轴方向，换言之，能说成螺杆21的长轴方向。

在此，沿螺杆主体37的轴向的搬运部54、59的长度例如根据原料的种类、原料的混炼程度以及单位时间内混炼物的生产量等来适当地进行设定。搬运部54、59是指至少在筒体39的外周面形成有螺棱56、58的区域，但不限定于螺棱56、58的起点与终点之间的区域。

即，在筒体39的外周面中的螺棱56、58以外的区域有时也会被视作搬运部54、59。例如，在与具有螺棱56、58的筒体39相邻的位置处配置有圆筒状的隔板或圆筒状的套环的情况下，该隔板或套环也可包含在搬运部54、59内。

此外，沿螺杆主体37的轴向的屏障部55的长度例如根据原料的种类、原料的混炼程度以及单位时间内混炼物的生产量等来适当地进行设定。屏障部55起到阻止被搬运部54送来的原料的流动的功能。即，屏障部55构造成在原料的搬运方向的下游侧与搬运部54相邻，并妨碍被搬运部54送来的原料通过螺棱57的顶部与缸部33的内周面之间的间隙。

此外，在上述螺杆21中，各螺棱56、57、58从彼此具有相同的外径D1的多个筒体39的外周面朝向搬运路53伸出。因此，各筒体39的沿周向的外周面对该螺杆21的小径进行限定。螺杆21的小径在螺杆21的全长范围内保持为恒定值。

如图5至图7、图10所示，螺杆主体37在其内部具有沿着轴向延伸的多个通路60。当将一个屏障部55和隔着该屏障部55的两个搬运部54设为一个单元时，通路60形成为横跨上述一组搬运部54的筒体39及屏障部55的筒体39之间。

在这种情况下，通路60沿着螺杆主体37的轴向以规定的间隔(例如等间隔)排列。此外，在螺杆主体37的轴向上的中间部分，在螺杆主体37的轴向上延伸的四个通路60以在螺杆主体37的周向上存有90°的间隔的方式排列。

此外，通路60在筒体39的内部设于从旋转轴38的轴线O1偏心的位置。换言之，通路60偏离轴线O1，当螺杆主体37旋转时，通路60绕着轴线O1进行公转。

如图8及图9所示，通路60是例如具有圆形的截面形状的孔。该孔的内径例如为1mm以上且小于6mm，优选设定为1mm以上且小于5mm。此外，搬运部54及屏障部55的筒体39还具有对孔进行限定的筒状的壁面61。即，通路60是仅由中空的空间构成的孔，壁面61在周向上连续地围住中空的通路60。藉此，通路60构成为仅允许原料流通的中空的空间。换言之，在通路60的内部完全不存在构成螺杆主体37的其它要素。此外，当螺杆主体37旋转时，壁面61不以轴线O1为中心自转而是绕着轴线O1公转。

如图5、图6、图11所示，各通路60具有入口62、出口63以及将入口62与出口63之间连通的通路主体64。入口62及出口63被设成远离一个屏障部55的两侧。具体而言，在比该屏障部55靠螺杆主体37的基端侧的位置与屏障部55相邻的搬运部54中，入口62在该搬运部54的下游端附近的外周面上开口。另外，在比该屏障部55靠螺杆主体37的前端侧的位置与屏障部55相邻的搬运部54中，出口63在该搬运部54的上游端附近的外周面上开口。

通路主体64沿着螺杆主体37的轴向以在中途不分支的方式呈一直线状地延伸。作为一例，在附图中，示出了通路主体64与轴线O1平行地延伸的状态。通路主体64的两侧在轴向上被堵塞。

入口62设于通路主体64的一侧，即设于螺杆主体37的靠近基端的部分。在这种情况下，入口62既可以从通路主体64的一侧端面朝螺杆主体37的外周面开口，或者，也可以从通路主体64的靠一侧端面的部分、即端面的跟前部分朝螺杆主体37的外周面开口。另外，入口62的开口方向并不限于与轴线O1正交的方向，也可以是与轴线O1交叉的方向。在这种情况下，也可以从通路主体64的一侧朝多个方向开口，藉此，设置多个入口62。

换个角度说，入口62按上述每一个单元在朝比屏障部55靠螺杆主体37的基端的方向分离的搬运部54的外周面处开口。优选将入口62设于构成搬运部54的筒体39的外周面上朝螺杆主体37的基端方向最远离的位置。藉此，入口62位于与该入口62开口的搬运部54在螺杆主体37的基端的方向上相邻的屏障部55的跟前。

出口63设于通路主体64的另一侧(与一侧相反的一侧)、即螺杆主体37的靠近前端的部分。在这种情况下，出口63既可以从通路主体64的另一侧端面朝螺杆主体37的外周面开口，或者，也可以从通路主体64的靠近另一侧端面的部分、即端面的跟前部分朝螺杆主体37的外周面开口。另外，出口63的开口方向并不限于与轴线O1正交的方向，也可以是与轴线O1交叉的方向。在这种情况下，也可以从通路主体64的一侧朝多个方向开口，藉此，设置多个出口63。

换个角度说，出口63按上述每一个单元在朝比屏障部55靠螺杆主体37的前端的方向分离的搬运部54的外周面处开口。优选将出口63设于构成搬运部54的筒体39的外周面上朝螺杆主体37的前端方向最远离的位置。藉此，出口63位于与该入口63开口的搬运部54在螺杆主体37的前端的方向上相邻的屏障部55的跟前。

将上述入口62和出口63之间连接的通路主体64按上述每一个单元横穿屏障部55，并具有横跨隔着该屏障部55的两个搬运部54之间的长度。在这种情况下，通路主体64的口径可设定得比入口62和出口63的口径小，也可设定为相同口径。无论在哪种情况下，由该通路主体64的口径限定的通路截面面积都设定得远小于上述圆环形的搬运路53的沿径向的圆环截面面积。

在本实施方式中，将形成有螺棱56、57、58的多个筒体39从旋转轴38拆卸而将螺杆21分解时，至少形成有螺棱56、57、58中的一部分的筒体39也可称为上述螺杆元件。

这样，螺杆21的螺杆主体37能通过将作为螺杆元件的多个筒体39依次套在旋转轴38的外周上而构成。因此，根据例如原料的混炼程度，能实现搬运部54和屏障部55的更换或重组，并能容易地进行更换或重组时的作业。

此外，通过使多个筒体39在第二轴部41的轴向上靠紧而使相邻筒体39的端面彼此紧贴，可形成通路60的通路主体64，且经由该通路主体64从通路60的入口62一体地连通至出口63。因此，在螺杆主体37上形成通路60时，只要对各筒体39实施加工即可，这些筒体39的长度远小于螺杆主体37的全长。因此，形成通路60时作业性及处理会变得容易。

根据这样的结构的连续式高剪切加工装置1，第一挤出机2对多种树脂进行预混炼。该因混炼而熔融的树脂成为具有流动性的原料，并从该第一挤出机2经由第二挤出机3的供给口34连续地供给至搬运路53。

如图10的箭头B所示，供给至第二挤出机3的原料被投入至位于螺杆37的基端侧的搬运部54的外周面。此时，当从螺杆主体37的基端观察、螺杆21逆时针向左旋转时，如图10的实线箭头所示，搬运部54的螺棱56将该原料朝与螺杆主体37的基端相邻的屏障部55连续地搬运。

此时，因沿着搬运路53旋转的螺棱56与缸部33的内周面之间的速度差而产生的剪切作用施加于原料，并因螺棱56的微小的扭转状态而搅拌原料。其结果是，原料被正式混炼，使原料的高分子成分分散化。

受到剪切作用的原料沿着搬运路53到达搬运部54与屏障部55之间的边界。屏障部55的螺棱57以螺杆21朝左旋转时将原料从螺杆主体37的基端朝向前端搬运的方式朝右方向扭转。其结果是，原料的搬运被该螺棱57阻止。换言之，屏障部55的螺棱57在螺杆21朝左旋转时限制由螺棱56搬运来的原料流动，从而阻碍原料穿过屏障部55与缸部33的内周面之间的间隙。

此时，原料在搬运部54与屏障部55间的边界处的压力增高。具体而言，在图11中，以渐变色表示搬运路53中的与螺杆主体37的搬运部54对应的部位的原料的填充率。即，在该搬运路53中，色调越浓则原料的填充率越高。从图11可知，在与搬运路54相对应的搬运路53中，随着接近屏障部55，原料的填充率变高，在屏障部55的跟前，原料的填充率为100％。

因此，在屏障部55的跟前形成原料的填充率为100％的“原料池R”。在原料池R中，因为原料的流动被阻止，所以该原料的压力上升。如图10及图11中的虚线箭头所示，压力上升后的原料从在搬运部54的外周面开口的入口62连续地流入通路主体64，并在该通路主体64内从螺杆主体37的基端朝前端连续地流通。

如上所述，由通路主体64的口径限定的通路截面面积远小于沿缸部33的径向的搬运路53的圆环截面面积。换个角度说，由通路主体64的口径确定的扩展区域远小于圆环形状的搬运路53的扩展区域。因此，从入口62流入通路主体64时，原料被急剧节流，从而对该原料施加拉伸作用。

此外，因为通路截面面积比圆环截面面积小很多，所以积存于原料池R的原料不会消失。即，积存于原料池R的原料的一部分连续地流入入口62。在此期间，新原料被螺棱56朝向屏障部55送入。其结果是，原料池R的在屏障部55跟前的填充率始终维持在100％。此时，即便螺棱56所搬运的原料的搬运量发生稍微变动，该变动状态也会被残留在原料池R中的原料吸收。藉此，能将原料连续且稳定地供给至通路60。由此，在该通路主体60中，能对原料不间断地连续施加拉伸作用。

如图11中的实线箭头所示，通过通路主体64后的原料从出口63流出。藉此，该原料连续地返回至与屏障部55在螺杆主体37的前端的方向上相邻的其它搬运部54上。返回的原料被搬运部54的螺棱56向螺杆主体37的基端方向搬运，并在该搬运的过程中再次受到剪切作用。受到剪切作用的原料从入口62连续地流入通路主体64，并在该通路主体64内流通的过程中再次受到拉伸作用。

本实施方式中，多个搬运部54和多个屏障部55在螺杆主体37的轴向上交替排列，且多个通路60在螺杆主体37的轴向上以存有间隔的方式排列。因此，如图10和图11中的箭头所示，从供给口34投入螺杆主体37的原料一边交替地反复受到剪切作用和拉伸作用，一边从螺杆主体37的基端被连续地向前端的方向搬运。因此，原料的混炼程度得到强化，原料的高分子成分的分散化得到促进。

到达螺杆主体37的前端的原料成为被充分混炼后的混炼物而从通路60的出口63流出。流出的混炼物在被排出用搬运部59的螺棱58连续地搬运至缸部33与头部36之间的间隙之后，从排出口36a连续地供给至第三挤出机4。

在第三挤出机4中，如已说明的那样，混炼物中所含的气体状物质及其它挥发成分被连续地从混炼物中除去。除去气体状物质及其它挥发成分后的混炼物从头部27的排出口28被连续地排出到高剪切加工装置1之外。排出后的混炼物浸渍在水槽内积蓄的冷却水中。藉此，混炼物被强制冷却，可得到所要求的树脂成形品。

因此，根据第一实施方式，在第二挤出机3中，从第一挤出机2供给来的原料在螺杆主体37的轴向上经历数次地一边反复逆转一边被搬运，在该搬运的过程中对原料反复施加剪切作用和拉伸作用。换言之，原料不会在螺杆主体37的外周面上的同一部位循环多次，所以能将原料从第二挤出机3不间断地供给至第三挤出机4。

藉此，能连续地对充分混炼后的混炼物进行成形，与分批式的挤出机相比较，能飞跃性地提高混炼物的生产效率。

同时，在本实施方式中，第一挤出机2预混炼后的树脂不间断地被持续供给至第二挤出机3。因此，树脂的流动不会在第一挤出机2的内部暂时停滞。因此，能防止因混炼后的树脂滞留在第一挤出机2的内部而引起的树脂的温度变化、粘度变化或相变化。其结果是，能始终将品质均匀的原料从第一挤出机2供给至第二挤出机3。

此外，根据第一实施方式，不是表观上的连续生产，而是能实现混炼物的完全连续生产。即，在从第一挤出机2至第二挤出机3及第三挤出机4的范围中，能一边无间歇地连续搬运原料，一边在第二挤出机3中对原料交替地施加剪切作用和拉伸作用。根据上述结构，可将熔融状态的原料稳定地供给至第一挤出机2至第二挤出机3。

此外，根据第一实施方式，在完全连续生产方面，能一边使第一挤出机2和第二挤出机3的运转条件相互关联，一边将各挤出机设定为最佳的运转条件。例如，当利用第一挤出机2对树脂进行预混炼时，能以现有的100rpm至300rpm的螺杆转速进行运转。因此，能实现树脂的充分的加热和熔融以及预混炼。另一方面，第二挤出机3能使螺杆21以600rpm至3000rpm的高速进行旋转。因此，对树脂能交替且高效地施加剪切作用和拉伸作用。

由此，第一挤出机2及第二挤出机3只要具备与各个作用和功能相应的螺杆即可。即，在第一挤出机2的情况下，只要具备与对供给来的材料进行预混炼的作用和功能相应的螺杆7a、7b即可。另一方面，在第二挤出机3的情况下，只要具备与对从第一挤出机2供给来的熔融状态下的原料施加剪切作用和拉伸作用的作用和功能相应的螺杆21即可。藉此，能防止第一挤出机2及第二挤出机3变长。

此外，因为不具有以往的单轴挤出机的螺杆所具备的可塑化区域，而是制成将搬运部54、屏障部55和通路60组合配置的螺杆21，所以能容易地操作第二挤出机3。

此外，通过将螺杆21的小径在该螺杆21的全长范围内设定为恒定值，用于搬运原料的搬运路53在螺杆21的全长范围内为同样的圆环形的截面形状，在对原料交替施加剪切作用和拉伸作用时，能依次顺利地施加，并能进行均匀的混炼。

此处，针对通过上述完全连续生产交替地施加剪切作用和拉伸作用以混炼原料的情况，对该混炼物的高分散确认试验的结果进行说明。

在试验时，朝将相对于螺杆有效长度(L/D)50的混炼部12的有效长度(L/D)设定为7.9的第一挤出机2供给聚碳酸酯树脂(PC)及聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)这两种材料，并进行预混炼，从而生成熔融状态下的材料。接着，将该熔融状态的材料作为第二挤出机3的原料从第一挤出机2连续地供给至第二挤出机3。

在该试验中，将螺杆21构造成可反复进行十次上述的剪切动作和拉伸动作。此外，以下述的方式设定螺杆21的规格。即，将螺杆直径设定为36mm，将螺杆有效长度(L/D)设定为25，将螺杆转速设定为1400rpm，将原料供给量设定为1.4kg/h，将料筒设定温度设定为260℃。

根据该试验，能连续地获得作为目标的透明混炼物。

根据第一实施方式，对原料施加拉伸作用的通路60在相对于轴线O1偏心的位置处沿螺杆主体37的轴向延伸，该轴线O1为螺杆主体37的旋转中心，所以，通路60绕着轴线O1公转。换言之，限定通路60的筒状的壁面61不以轴线O1为中心进行自转而是绕着轴线O1进行公转。

因此，在原料通过通路60时，虽然原料受到离心力，但该原料在通路60的内部并没有被频繁地搅拌。因此，通过通路60的原料不易受到剪切作用，通过通路60而返回至搬运部54的外周面的原料受到的主要是拉伸作用。

因此，根据第一实施方式的螺杆21，能明确限定对原料施加剪切作用的部位和对原料施加拉伸作用的部位。因此，在确保原料的混炼程度方面是有利的结构，并能高精度地控制混炼的程度。其结果是，能生成具有原料的高分子成分纳米分散化的微观分散结构的混炼物。

此外，因为多个通路60全部相对于轴线O1偏心，所以能对通过多个通路60的原料均等地施加拉伸作用。即，能消除在多个通路60之间的混炼条件的不均匀，能进行均匀的混炼。

[第二实施方式]

图12公开了第二实施方式。在第二实施方式中，与旋转轴38相关的事项与第一实施方式不同。除此以外的螺杆21的结构基本上与第一实施方式相同。因此，在第二实施方式中，对于与第一实施方式相同的结构部分标以相同的参照符号，并省略其说明。

如图12所示，在旋转轴38的内部形成有制冷剂通路71。制冷剂通路71沿着旋转轴38的轴线O1以同轴状延伸。制冷剂通路71的一端在接头部42的部位通过旋转接头72与出口配管73连接。制冷剂通路71的另一端在旋转轴38的前端被液密地堵塞。

在制冷剂通路71的内部以同轴状插入有制冷剂导入管74。制冷剂导入管74的一端通过旋转接头72与入口配管75连接。制冷剂导入管74的另一端在制冷剂通路71的另一端附近在制冷剂通路71内开口。

在第二实施方式中，水或油等制冷剂从入口配管75经由旋转接头72和制冷剂导入管74被送入制冷剂通路71。被送入制冷剂通路71的制冷剂通过制冷剂通路71的内周面与制冷剂导入管74的外周面之间的间隙返回至旋转轴38的接头部42，并经由旋转接头72返回至出口配管73。

根据第二实施方式，制冷剂沿着旋转轴38的轴向进行循环，所以能利用该制冷剂来冷却螺杆主体37。因此，能对与原料接触的螺杆主体37的温度进行适当的调节，能在基于原料的温度上升的树脂的劣化和粘度的变化等发生之前进行防止。

[第三实施方式]

图13至图18公开了第三实施方式。在第三实施方式中，与螺杆主体37相关的事项与第一实施方式不同。除此以外的螺杆21的结构基本上与第一实施方式相同。因此，在第三实施方式中，对于与第一实施方式相同的结构部分标以相同的参照符号，并省略其说明。

如图13和图14所示，与第一实施方式相同，构成螺杆主体37的多个圆筒状的筒体39在第一套环44与第二套环51之间沿第二轴部41的轴向被紧固，相邻的筒体39的端面无间隙地紧贴。

此时，所有的筒体39同轴状地结合于第二轴部41上，并且该各筒体39和旋转轴38处于组装成一体的状态。藉此，能使各筒体39与旋转轴38一起以轴线O1为中心旋转，即能使螺杆主体37以轴线O1为中心旋转。

在上述状态下，各筒体39成为限定螺杆主体37p的外径D1(参照图15)的结构要素。即，沿着第二轴部41呈同轴状地结合的各筒体39的外径D1被设定为彼此相同。螺杆主体37(各筒体39)的外径D1是通过作为旋转轴38的旋转中心的轴线O1而限定的直径。

藉此，构成螺杆主体37(各筒体39)的外径D1是恒定值的分段式的螺杆21。分段式的螺杆21能沿旋转轴38(即第二轴部41)将多个螺杆元件以自由的顺序和组合加以保持。作为螺杆元件，例如可将至少形成有后述的螺棱84、86中的一部分的筒体39规定为一个螺杆元件。

由此，通过将螺杆21分段化，例如能大幅提高该螺杆21的规格的变更、调整或者维修、维护时的方便性。

此外，分段式的螺杆21呈同轴状地收纳于料筒20的缸部33。具体而言，沿旋转轴38(第二轴部41)保持有多个螺杆元件的螺杆主体37以能旋转的方式收纳于缸部33。在该状态下，旋转轴38的第一轴部40(接头部42、限位部43)从料筒20的一端部向料筒20外突出。

此外，在该状态下，在螺杆主体37的周向上的外周面与缸部33的内周面之间形成有用于对原料进行搬运的搬运路53。搬运路53的沿缸部33的径向的截面形状为圆环形，并且搬运路53沿着缸部33的轴向延伸。

如图13至图16所示，螺杆主体37具有用于搬运原料的多个搬运部81和用于限制原料的流动的多个屏障部82。即，在与料筒20的一端部对应的螺杆主体37的基端配置有多个屏障部81，在与料筒20的另一端部对应的螺杆主体37的前端配置有多个搬运部81。此外，搬运部81和屏障部82从螺杆主体37的基端朝前端在轴向上交替地排列配置于上述搬运部81之间。

另外，料筒20的供给口34朝配置于螺杆主体37的基端侧的搬运部81开口。

各搬运部81具有呈螺旋状扭转的螺棱84。螺棱84从筒体39的沿着周向的外周面朝向搬运路53伸出。当从螺杆主体37的基端观察、螺杆21逆时针向左旋转时，螺棱84以从该螺杆主体37的基端朝前端搬运原料的方式扭转。换言之，螺棱84以螺棱84的扭转方向与右旋螺纹相同的方式向右扭转。

各屏障部82具有呈螺旋状扭转的螺棱86。螺棱86从筒体39的沿着周向的外周面朝向搬运路53伸出。当从螺杆主体37的基端观察、螺杆21逆时针向左旋转时，螺棱86以从螺杆主体37的前端朝基端搬运原料的方式扭转。换言之，螺棱86以该螺棱86的扭转方向与左旋螺纹相同的方式向左扭转。

各屏障部82的螺棱86的扭转间距被设定成与搬运部81的螺棱54的扭转间距相同或比该扭转间距小。此外，在螺棱84、86的顶部与料筒20的缸部33的内周面之间确保有微小的间隙。在这种情况下，屏障部82的外径部(螺棱86的顶部)与缸部33的内周面之间的间隙优选设定在0.1mm以上且2mm以下的范围内。更优选将该间隙设定在0.1mm以上且0.7mm以下的范围内。藉此，能可靠地限制原料穿过该间隙而被搬运。

在此，沿螺杆主体37的轴向的搬运部81的长度例如根据原料的种类、原料的混炼程度以及单位时间内混炼物的生产量等来适当地进行设定。搬运部81是指至少在筒体39的外周面形成有螺棱84的区域，但不限定于螺棱84的起点与终点之间的区域。

即，在筒体39的外周面中的螺棱84以外的区域有时也会被视作搬运部81。例如，在与具有螺棱84的筒体39相邻的位置处配置有圆筒状的隔板或圆筒状的套环的情况下，该隔板或套环也可包含在搬运部81内。

此外，沿螺杆主体37的轴向的屏障部82的长度可根据例如原料的种类、原料的混炼程度、单位时间内混炼物的生产量等进行适当设定。屏障部82起到阻止被搬运部81送来的原料流动的功能。即，屏障部82构造成在原料的搬运方向的下游侧与搬运部81相邻，并妨碍被搬运部81送来的原料通过螺棱86的顶部与缸部33的内周面之间的间隙。

此外，在上述螺杆21中，各螺棱84、86从彼此具有相同的外径D1的多个筒体39的外周面朝向搬运路53伸出。因此，各筒体39的沿周向的外周面对该螺杆21的小径进行限定。螺杆21的小径在螺杆21的全长范围内保持为恒定值。

如图13、图14、图17所示，螺杆主体37具有在螺杆主体37的轴向上延伸的多个通路88。当将一个屏障部82和隔着该屏障部82的两个搬运部81设为一个单元时，通路88形成为横跨两个搬运部81的筒体39与屏障部82的筒体39之间。在这种情况下，通路88在沿着螺杆主体37的轴向的同一直线上以规定的间隔(例如等间隔)排列成一列。

此外，通路88在筒体39的内部设于从旋转轴38的轴线O1偏心的位置。换言之，通路88偏离轴线O1，当螺杆主体37旋转时，通路88绕着轴线O1进行公转。

如图15所示，通路88是例如具有圆形的截面形状的孔。该孔的内径例如为1mm以上且小于6mm，优选设定为1mm以上且小于5mm。此外，搬运部81及屏障部82的筒体39还具有对孔进行限定的筒状的壁面89。即，通路88是仅由中空的空间构成的孔，壁面89在周向上连续地围住中空的通路88。藉此，通路88构成为仅允许原料流通的中空的空间。换言之，在通路88的内部完全不存在构成螺杆主体37的其它要素。此外，当螺杆主体37旋转时，壁面89不以轴线O1为中心自转而是绕着轴线O1公转。

如图13、图14、图18所示，各通路88具有入口91、出口92以及将入口91与出口92之间连通的通路主体93。入口91及出口92被设成靠近一个屏障部82的两侧。换个角度说，在相邻的两个屏障部82之间相邻的一个搬运部81中，入口91在该搬运部81的下游端附近的外周面开口，并且出口92在该搬运部81的上游端附近的外周面开口。

通路主体93沿着螺杆主体37的轴向以在中途不分支的方式呈一直线状地延伸。作为一例，在附图中，示出了通路主体93与轴线O1平行地延伸的状态。通路主体93的两侧在轴向上被堵塞。

入口91设于通路主体93的一侧，即设于螺杆主体37的靠近基端的部分。在这种情况下，入口91既可以从通路主体93的一侧端面朝螺杆主体37的外周面开口，或者，也可以从通路主体93的靠近一侧端面的部分、即端面的跟前部分朝螺杆主体37的外周面开口。另外，入口91的开口方向并不限于与轴线O1正交的方向，也可以是与轴线O1交叉的方向。在这种情况下，也可以从通路主体93的一侧朝多个方向开口，藉此，设置多个入口91。

出口92设于通路主体93的另一侧(与一侧相反的一侧)、即螺杆主体37的靠近前端的部分。在这种情况下，出口92既可以从通路主体93的另一侧端面朝螺杆主体37的外周面开口，或者，也可以从通路主体93的靠近另一侧端面的部分、即端面的跟前部分朝螺杆主体37的外周面开口。另外，出口92的开口方向并不限于与轴线O1正交的方向，也可以是与轴线O1交叉的方向。在这种情况下，也可以从通路主体93的一侧朝多个方向开口，藉此，设置多个出口92。

将上述入口91和出口92之间连接的通路主体93按上述每一个单元横穿屏障部82，并具有横跨隔着该屏障部82的两个搬运部81之间的长度。在这种情况下，通路主体93的口径可设定得比入口91和出口92的口径小，也可设定为相同口径。无论在哪种情况下，由该通路主体93的口径限定的通路截面面积都设定得远小于上述圆环形的搬运路53的沿径向的圆环截面面积。

在本实施方式中，将形成有螺棱84、86的多个筒体39从旋转轴38拆卸而将螺杆21分解时，至少形成有螺棱84、86中的一部分的筒体39也可称为上述螺杆元件。

这样，螺杆21的螺杆主体37能通过将作为螺杆元件的多个筒体39依次配置于旋转轴38的外周上而构成。因此，根据例如原料的混炼程度，能实现搬运部81和屏障部82的更换或重组，并能容易地进行更换或重组时的作业。

此外，通过使多个筒体39在第二轴部41的轴向上靠紧而使相邻的多个筒体39的端面彼此紧贴，可形成通路88的通路主体93，并经由该通路主体93从通路88的入口91一体地连通至出口92。因此，在螺杆主体37上形成通路88时，只要对各筒体39实施加工即可，这些筒体39的长度远小于螺杆主体37的全长。因此，形成通路88时作业性及处理会变得容易。

根据这样的结构的连续式高剪切加工装置1，第一挤出机2对多种树脂进行预混炼。该因混炼而熔融的树脂成为具有流动性的原料，并从该第一挤出机2经由第二挤出机3的供给口34连续地供给至搬运路53。

如图17中箭头C所示，供给至第二挤出机3的原料被投入至位于螺杆37的基端侧的搬运部81的外周面。此时，当从螺杆主体37的基端观察、螺杆21逆时针向左旋转时，如图17的实线箭头所示，搬运部81的螺棱84将该原料朝螺杆主体37的前端连续地搬运。

此时，因沿着搬运路53旋转的螺棱84与缸部33的内周面之间的速度差而产生的剪切作用施加于原料，并因螺棱84的微小的扭转状态而搅拌原料。其结果是，原料被正式混炼，使原料的高分子成分分散化。

受到剪切作用的原料沿着搬运路53到达搬运部81与屏障部82之间的边界。屏障部82的螺棱86以螺杆21朝左旋转时将原料从螺杆主体37的前端朝向基端搬运的方式朝左方向扭转。其结果是，原料的搬运被该螺棱86阻止。换言之，屏障部82的螺棱86在螺杆21朝左旋转时限制由螺棱84搬运来的原料的流动，从而阻碍原料穿过屏障部82与缸部33的内周面之间的间隙。

此时，原料在搬运部81与屏障部82间的边界处的压力升高。具体而言，在图18中，以渐变色表示搬运路53中的与螺杆主体37的搬运部81对应的部位的原料的填充率。即，在该搬运路53中，色调越浓则原料的填充率越高。从图18可知，在与搬运路81相对应的搬运路53中，随着接近屏障部82，原料的填充率变高，在屏障部82的跟前，原料的填充率为100％。

因此，在屏障部82的跟前形成原料的填充率为100％的“原料池R”。在原料池R中，因为原料的流动被阻止，所以该原料的压力上升。如图17及图18中的虚线箭头所示，压力上升后的原料从在搬运部81的下游端开口的入口91连续地流入通路主体93，并在该通路主体93内从螺杆主体37的基端朝前端连续地流通。

如上所述，由通路主体93的口径限定的通路截面面积远小于沿缸部33的径向的搬运路53的圆环截面面积。换个角度说，由通路主体93的口径确定的扩展区域远小于圆环形状的搬运路53的扩展区域。因此，从入口91流入通路主体93时，原料被急剧节流，从而对该原料施加拉伸作用。

此外，因为通路截面面积比圆环截面面积小很多，所以积存于原料池R的原料不会消失。即，积存于原料池R的原料的一部分连续地流入入口91。在此期间，新原料被螺棱84朝向屏障部82送入。其结果是，原料池R的在屏障部82跟前的填充率始终维持在100％。此时，即便螺棱84所搬运的原料的搬运量发生稍微变动，该变动状态也会被残留在原料池R中的原料吸收。藉此，能将原料连续且稳定地供给至通路88。由此，在该通路主体88中，能对原料不间断地连续施加拉伸作用。

如图18中的实线箭头所示，通过通路主体93后的原料从出口92流出。藉此，该原料连续地返回至在螺杆主体37的前端侧与屏障部82相邻的其它搬运部81的外周面上。返回的原料被其它搬运部81的螺棱84向螺杆主体37的前端方向连续地搬运，并在该搬运的过程中再次受到剪切作用。受到剪切作用的原料从入口91连续地流入通路主体93，并在该通路主体93内流通的过程中再次受到拉伸作用。

本实施方式中，多个搬运部81和多个屏障部82在螺杆主体37的轴向上交替排列，且多个通路88在螺杆主体37的轴向上以存有间隔的方式排列。因此，如图17和图18中的箭头所示，从供给口34投入螺杆主体37的原料一边交替地反复受到剪切作用和拉伸作用，一边从螺杆主体37的基端被连续地向前端的方向搬运。因此，原料的混炼程度得到强化，原料的高分子成分的分散化得到促进。

然后，到达螺杆主体37的前端的原料成为被充分混炼后的混炼物，并被从排出口36a连续地供给至第三挤出机4，该混炼物中含有的气体状物质、其它挥发成分被从混炼物连续地去除。

因此，根据第三实施方式，不是表观上的连续生产，而是能实现混炼物的完全连续生产。即，由第一挤出机2预混炼后的树脂不间断地被持续供给至第二挤出机3，所以，树脂的流动不会在第一挤出机2的内部暂时停滞。因此，能防止因混炼后的树脂滞留在第一挤出机2的内部而引起的树脂的温度变化、粘度变化或相变化。其结果是，能始终将品质均匀的原料从第一挤出机2供给至第二挤出机3。

此外，根据第三实施方式，能个别地设定对原料施加剪切作用的区域及对原料施加拉伸作用的区域的轴向长度。因此，能设定对混炼原料而言最佳的剪切作用及拉伸作用的施加次数及施加时间。

此外，根据第三实施方式，对原料施加拉伸作用的通路88在相对于轴线O1偏心的位置处沿螺杆主体37的轴向延伸，该轴线O1为螺杆主体37的旋转中心，所以通路88绕着轴线O1公转。换言之，限定通路88的筒状的壁面89不以轴线O1为中心进行自转而是绕着轴线O1进行公转。

因此，在原料通过通路88时，原料在通路88的内部没有被频繁地搅拌。因此，通过通路88的原料不易受到剪切作用，通过通路88而返回至搬运部81的外周面的原料受到的主要是拉伸作用。因此，根据第三实施方式的螺杆21，也能明确限定对原料施加剪切作用的部位和对原料施加拉伸作用的部位。

此处，针对通过上述完全连续生产交替地施加剪切作用和拉伸作用以混炼原料的情况，对该混炼物的高分散确认试验的结果进行说明。

在试验时，朝将相对于螺杆有效长度(L/D)50的混炼部12的有效长度(L/D)设定为7.9的第一挤出机2供给聚碳酸酯树脂(PC)及聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)这两种材料，并进行预混炼，从而生成熔融状态下的材料。接着，将该熔融状态的材料作为第二挤出机3的原料从第一挤出机2连续地供给至第二挤出机3。

在该试验中，将螺杆21构造成可反复进行八次上述的剪切动作和拉伸动作。此外，以下述的方式设定螺杆21的规格。即，将螺杆直径设定为36mm，将螺杆有效长度(L/D)设定为16.7，将螺杆转速设定为2300rpm，将原料供给量设定为10.0kg/h，将料筒设定温度设定为240℃。

根据该试验，能连续地获得作为目标的透明混炼物。

[第四实施方式]

图19至图27公开了第四实施方式。在第四实施方式中，与螺杆主体37相关的事项与第一实施方式不同。除此以外的螺杆21的结构基本上与第一实施方式相同。因此，在第四实施方式中，对于与第一实施方式相同的结构部分标以相同的参照符号，并省略其说明。

如图19至图21所示，与第一实施方式同样，构成螺杆主体37的多个圆筒状的筒体39在第一套环44与第二套环51之间沿第二轴部41的轴向被紧固，相邻的筒体39的端面39a无间隙地紧贴。

此时，所有的筒体39同轴状地结合于第二轴部41上，并且该各筒体39和旋转轴38处于组装成一体的状态。藉此，能使各筒体39与旋转轴38一起以轴线O1为中心旋转，即能使螺杆主体37以轴线O1为中心旋转。

在上述状态下，各筒体39成为限定螺杆主体37的外径D1(参照图22)的结构要素。即，沿着第二轴部41呈同轴状地结合的各筒体39被设定为外径D1彼此相同。螺杆主体37(各筒体39)的外径D1是通过作为旋转轴38的旋转中心的轴线O1而限定的直径。

藉此，构成螺杆主体37p(各筒体39)的外径D1是恒定值的分段式的螺杆21。分段式的螺杆21能沿着旋转轴38(即第二轴部41)以自由的顺序和组合保持多个螺杆元件。作为螺杆元件，例如可将至少形成有后述的螺棱105、107、110、111、112中的一部分的筒体39规定为一个螺杆元件。

由此，通过将螺杆21分段化，例如能大幅提高该螺杆21的规格的变更、调整或者维修、维护时的方便性。

此外，分段式的螺杆21呈同轴状地收纳于料筒20的缸部33。具体而言，沿旋转轴38(第二轴部41)保持有多个螺杆元件的螺杆主体37以能旋转的方式收纳于缸部33。在该状态下，旋转轴38的第一轴部40(接头部42、限位部43)从料筒20的一端部向料筒20外突出。

此外，在该状态下，在螺杆主体37的周向上的外周面与缸部33的内周面之间形成有用于对原料进行搬运的搬运路53。搬运路53的沿缸部33的径向的截面形状为圆环形，并且搬运路53沿着缸部33的轴向延伸。

如图19至图21所示，螺杆主体37具有用于搬运原料的多个搬运部101、用于限制原料的流动的多个屏障部102和使原料暂时循环的多个循环部103。即，在与料筒20的一端部对应的螺杆主体37的基端配置有多个搬运部101，在与料筒20的另一端部对应的螺杆主体37的前端配置有多个搬运部101。此外，循环部103和屏障部102从螺杆主体37的基端朝前端在轴向上交替地排列配置于上述搬运部101之间。

另外，料筒20的供给口34朝配置于螺杆主体37的基端侧的搬运部101开口。

各搬运部101具有呈螺旋状扭转的螺棱105。螺棱105从筒体39的沿着周向的外周面朝向搬运路53伸出。当从螺杆主体37的基端观察、螺杆21逆时针向左旋转时，螺棱105以从该螺杆主体37的基端朝前端搬运原料的方式扭转。换言之，螺棱105以螺棱105的扭转方向与右旋螺纹相同的方式向右扭转。

各屏障部102具有呈螺旋状扭转的螺棱107。螺棱107从筒体39的沿着周向的外周面朝向搬运路53伸出。当从螺杆主体37的基端观察、螺杆21逆时针向左旋转时，螺棱107以从螺杆主体37的前端朝基端搬运原料的方式扭转。换言之，螺棱107以该螺棱107的扭转方向与左旋螺纹相同的方式向左扭转。

循环部103从旋转轴38的基端侧与屏障部102相邻。各循环部103具有呈螺旋状扭转的第一至第三螺棱110、111、112。第一至第三螺棱110、111、112分别从筒体39的沿着周向的外周面朝搬运路53伸出。

第一至第三螺棱110、111、112沿着螺杆主体37的轴向彼此相邻地配置。当从螺杆主体37的基端观察、螺杆21逆时针向左旋转时，以从螺杆主体37的基端朝前端搬运原料的方式进行扭转。即，第一至第三螺棱110、111、112以该第一至第三螺棱的扭转方向与右旋螺纹相同的方式向右扭转。

在这种情况下，各屏障部102的螺棱107的扭转间距被设定成与搬运部101的螺棱105及循环部103的螺棱110、111、112的扭转间距相同或比该扭转间距小。此外，第二螺棱111的扭转间距被设定成比第一及第三螺棱110、112的扭转间距小。此外，在螺棱105、107、110、111、112的顶部与料筒20的缸部33的内周面之间确保有微小的间隙。

此外，在第一至第三螺棱110、111、112中，第三螺棱112配置于搬运方向的上游侧，第一螺棱110配置于搬运方向的下游侧。第二螺棱111配置于第三螺棱112与第一螺棱110之间。

在本实施方式中，各屏障部102被设计成原料能越过该各屏障部102进行流动。具体而言，各屏障部102被设计成在使螺杆21以能旋转的方式插通料筒20的缸部33的状态下能供原料通过该各屏障部102与缸部33之间。在这种情况下，各屏障部102的外径部(螺棱107的顶部)与缸部33的内周面之间的间隙优选设定在0.1mm以上且3mm以下的范围内。更优选将该间隙设定在0.1mm以上且1.5mm以下的范围内。

在此，沿螺杆主体37的轴向的搬运部101的长度例如根据原料的种类、原料的混炼程度以及单位时间内混炼物的生产量等来适当地进行设定。搬运部101是指至少在筒体39的外周面形成有螺棱105的区域，但不限定于螺棱105的起点与终点之间的区域。

即，在筒体39的外周面中的螺棱105以外的区域有时也会被视作搬运部101。例如，在与具有螺棱101的筒体39相邻的位置处配置有圆筒状的隔板或圆筒状的套环的情况下，该隔板或套环也可包含在搬运部101内。

此外，沿螺杆主体37的轴向的屏障部102的长度可根据例如原料的种类、原料的混炼程度、单位时间内混炼物的生产量等进行适当设定。本实施方式的屏障部102阻止由搬运部101搬运来的原料的流动，并以能供一部分原料越过该屏障部102进行流动的方式起作用。

此外，在上述螺杆21中，各螺棱105、107、110、111、112从彼此具有相同的外径D1的多个筒体39的外周面朝向搬运路53伸出。因此，各筒体39的沿周向的外周面对该螺杆21的小径进行限定。螺杆21的小径在螺杆21的全长范围内保持为恒定值。

如图19至图21所示，螺杆主体37具有在螺杆主体37的轴向上延伸的多个通路115。通路115形成于各个循环部103的筒体39。在这种情况下，通路115在沿着螺杆主体37的轴向的同一直线上以规定的间隔(例如等间隔)排列成一列。

此外，通路115在筒体39的内部设于从旋转轴38的轴线O1偏心的位置。换言之，通路115偏离轴线O1，当螺杆主体37旋转时，通路115绕着轴线O1进行公转。

如图22所示，通路115是例如具有圆形的截面形状的孔。该孔的内径例如为1mm以上且小于6mm，优选设定为1mm以上且小于5mm。此外，循环部103的筒体39具有对孔进行限定的筒状的壁面116。即，通路115是仅由中空的空间构成的孔，壁面116在周向上连续地围住中空的通路115。藉此，通路115构成为仅允许原料流通的中空的空间。换言之，在通路115的内部完全不存在构成螺杆主体37的其它要素。此外，当螺杆主体37旋转时，壁面116不以轴线O1为中心自转而是绕着轴线O1公转。

如图19、图20、图27所示，各通路115具有入口117、出口118以及将入口117与出口118之间连通的通路主体119。入口117及出口118在构成循环部103的筒体39的外周面开口。在图中示出了通路115的一例。在该通路115中，通路主体119设于形成有第一螺棱110的筒体39，入口117及出口118在该筒体39的外周面开口。能在该筒体39的外周面的范围内自由地对入口117和出口118的开口位置进行设定。

通路主体119沿着螺杆主体37的轴向以在中途不分支的方式呈一直线状地延伸。作为一例，在附图中，示出了通路主体119与轴线O1平行地延伸的状态。通路主体119的两侧在轴向上被堵塞。

入口117设于通路主体119的一侧，即设于螺杆主体37的靠近前端的部分。在这种情况下，入口117既可以从通路主体119的一侧端面朝螺杆主体37的外周面开口，或者，也可以从通路主体119的靠近一侧端面的部分、即端面的跟前部分朝螺杆主体37的外周面开口。另外，入口117的开口方向并不限于与轴线O1正交的方向，也可以是与轴线O1交叉的方向。在这种情况下，也可以从通路主体119的一侧朝多个方向开口，藉此，设置多个入口117。

出口118设于通路主体119的另一侧(与一侧相反的一侧)、即螺杆主体37的靠近基端的部分。在这种情况下，出口118既可以从通路主体119的另一侧端面朝螺杆主体37的外周面开口，或者，也可以从通路主体119的靠近另一侧端面的部分、即端面的跟前部分朝螺杆主体37的外周面开口。另外，出口118的开口方向并不限于与轴线O1正交的方向，也可以是与轴线O1交叉的方向。在这种情况下，也可以从通路主体119的一侧朝多个方向开口，藉此，设置多个出口118。

连接上述入口117和出口118之间的通路主体119在各个循环部103中具有横跨形成有第一螺棱110的筒体39的长度。在这种情况下，通路主体119的口径可设定得比入口117和出口118的口径小，也可设定为相同口径。无论在哪种情况下，由该通路主体119的口径限定的通路截面面积都设定得远小于上述圆环形的搬运路53的沿径向的圆环截面面积。

在本实施方式中，将形成有螺棱105、107、110、111、112的多个筒体39从旋转轴38拆卸而将螺杆21分解时，至少形成有螺棱105、107、110、111、112中的一部分的筒体39也可称为上述螺杆元件。

这样，螺杆21的螺杆主体37能通过将作为螺杆元件的多个筒体39依次配置于旋转轴38的外周上而构成。因此，根据例如原料的混炼程度，能实现搬运部101和屏障部102的更换或重组，并能容易地进行更换或重组时的作业。

此外，通过使多个筒体39在第二轴部41的轴向上靠紧而使多个筒体39的端面彼此紧贴，可形成通路115的通路主体119，并经由该通路主体119从通路115的入口117一体地连通至出口118。因此，在螺杆主体37上形成通路115时，只要对各筒体39实施加工即可，这些筒体39的长度远小于螺杆主体37的全长。因此，形成通路115时作业性及处理会变得容易。

另外，如图24所示，形成有第一螺棱110的筒体39以截断通路115的通路主体119的方式被一分为二。在一方筒体39t中，从分割面39a沿轴向穿设的横孔与出口118连通。在另一方筒体39p中，从分割面39b沿轴向穿设的横孔与入口117连通。在上述结构中，通过使分割面39a、39b彼此抵接而构成两端在筒体39的外周面开口的一系列的通路115。

另外，作为另一通路115，例如如图25所示，也可以以沿着轴向贯穿第一螺棱110的筒体39的方式加以形成。在这种情况下，通路115的入口117及出口118在将筒体39的轴向的两端面局部切成凹状的入口槽120及出口槽121的内表面开口。根据上述结构，不用分割筒体39，仅通过使横孔贯穿该筒体39就能构成一系列的通路115。

根据这样的结构的连续式高剪切加工装置1，第一挤出机2对多种树脂进行预混炼。该因混炼而熔融的树脂成为具有流动性的原料，并从该第一挤出机2经由第二挤出机3的供给口34连续地供给至搬运路53。

如图26中的箭头D所示，供给至第二挤出机3的原料被投入至位于螺杆37的基端侧的搬运部101的外周面。此时，当从螺杆主体37的基端观察、螺杆21逆时针向左旋转时，如图26的实线箭头所示，搬运部101的螺棱105将该原料朝螺杆主体37的前端连续地搬运。

然后，如图26及图27中的实线箭头所示，到达循环部103的原料被该循环部103的第一至第三螺棱110、111、112进一步朝螺杆主体37的前端方向连续地搬运。

在此期间，因沿着搬运路53旋转的螺棱105、110、111、112与缸部33的内周面之间的速度差而产生的剪切作用施加于原料，并因螺棱105、110、111、112的微小的扭转状态而搅拌原料。其结果是，原料被正式混炼，使原料的高分子成分分散化。

受到剪切作用的原料沿着搬运路53到达循环部103与屏障部102之间的边界。换言之，该原料被配置于搬运方向的下游侧的第一螺棱110搬运至循环部103与屏障部102之间的边界。另一方面，当螺杆21朝左旋转时，屏障部102的螺棱107从螺杆主体37的前端朝向基端搬运原料。

其结果是，由第一螺棱110搬运来的原料被螺棱107阻止。换言之，当螺杆21向左旋转时，屏障部102的螺棱107对由第一螺棱110搬运来的原料的流动进行限制。

此时，原料在循环部103与屏障部102间的边界处的压力升高。具体而言，在图27中，以渐变色表示搬运路53中的与通路115相对应的部位的原料的填充率。即，在该搬运路53中，色调越浓则原料的填充率越高。从图27可知，在与通路115相对应的搬运路53中，随着接近屏障部102，原料的填充率变高，在屏障部102的跟前，原料的填充率为100％。

因此，在屏障部102的跟前可形成原料的填充率为100％的原料池R。在原料池R中，因为原料的流动被阻止，所以该原料的压力上升。如图26及图27中的虚线箭头所示，压力上升后的原料从入口117连续地流入通路主体119，并在该通路主体119内从螺杆主体37的前端朝基端连续地流通。此时，原料在通路主体119内的流动方向与被螺棱105、110、111、112送来的原料的流动方向相反。

如上所述，由通路主体119的口径限定的通路截面面积远小于沿缸部33的径向的搬运路53的圆环截面面积。换个角度说，由通路主体119的口径确定的扩展区域远小于圆环形状的搬运路53的扩展区域。因此，从入口117流入通路主体119时，原料被急剧节流，从而对该原料施加拉伸作用。

此外，因为通路截面面积比圆环截面面积小很多，所以积存于原料池R的原料不会消失。即，积存于原料池R的原料的一部分连续地流入入口117。在此期间，新原料会被第一螺棱110向屏障部102送入。其结果是，原料池R的在屏障部102跟前的填充率可始终维持在100％。此时，即便由第一螺棱110搬运来的原料的搬运量发生稍许变动，该变动状态也会被残留在原料池R中的原料吸收。藉此，能将原料连续且稳定地供给至通路115。由此，在该通路主体115中，能对原料不间断地连续施加拉伸作用。

如图27中的实线箭头所示，通过通路主体119后的原料从出口118流出。藉此，该原料连续地返回到循环部103的外周面上。返回后的原料被第一螺棱110向在螺杆主体37的前端侧相邻的屏障部102连续地搬运，在该搬运的过程中再次受到剪切作用。

在这种情况下，通过将第二螺棱111的扭转间距设定成比第一螺棱110的扭转间距小，能使形成有第二螺棱111的部分具有逆流防止功能。藉此，能将从出口118返回至循环部103的原料以不逆流的方式朝屏障部102搬运。

在本实施方式中，朝向屏障部102搬运的一部分原料再次从入口117被连续地引导至通路115，并在循环部103的部位处暂时反复循环。朝着屏障部102被搬运的其余原料通过屏障部102的螺棱107的顶部与缸部33的内周面之间的间隙而连续地流入相邻的循环部103。

多个屏障部102及多个循环部103沿着螺杆主体37的轴向交替地排列，且设于循环部103的与第一螺棱110相对应的位置的通路115以隔着间隔的方式排列在螺杆主体37的轴向上。因此，从供给口34供给至螺杆主体37的原料一边交替地反复受到剪切作用和拉伸作用，一边从螺杆主体37的基端连续地向前端的方向搬运。因此，原料的混炼程度得到强化，原料的高分子成分的分散化得到促进。

然后，到达螺杆主体37的前端的原料成为被充分混炼后的混炼物，并被从排出口36a连续地供给至第三挤出机4，该混炼物中含有的气体状物质、其它挥发成分被从混炼物连续地去除。

因此，根据第四实施方式，不是表观上的连续生产，而是能实现混炼物的完全连续生产。即，由第一挤出机2预混炼后的树脂不间断地被持续供给至第二挤出机3，所以树脂的流动不会在第一挤出机2的内部暂时停滞。因此，能防止因混炼后的树脂滞留在第一挤出机2的内部而引起的树脂的温度变化、粘度变化或相变化。其结果是，能始终将品质均匀的原料从第一挤出机2供给至第二挤出机3。

此外，根据第四实施方式，能利用形成有通路115的循环部103对原料交替地施加数次剪切作用和拉伸作用。在这种情况下，通过沿着轴向配置多个循环部103，能进一步增加对原料施加剪切作用和拉伸作用的次数。

此外，根据第四实施方式，对原料施加拉伸作用的通路115在从作为螺杆主体37的旋转中心的轴线O1偏心的位置处沿着螺杆主体37的轴向延伸。由此，通路115绕着轴线O1进行公转。换言之，限定通路115的筒状的壁面116不以轴线O1为中心进行自转而是绕着轴线O1进行公转。

因此，在原料通过通路115时，原料在通路115的内部没有被频繁地搅拌。藉此，通过通路115的原料不易受到剪切作用，通过通路115而返回至循环部103的外周面的原料受到的主要是拉伸作用。因此，根据第四实施方式的螺杆21，也能明确限定对原料施加剪切作用的部位和对原料施加拉伸作用的部位。

此处，针对通过上述完全连续生产交替地施加剪切作用和拉伸作用以混炼原料的情况，对该混炼物的高分散确认试验的结果进行说明。

在试验时，朝将相对于螺杆有效长度(L/D)50的混炼部12的有效长度(L/D)设定为7.9的第一挤出机2供给聚碳酸酯树脂(PC)及聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)这两种材料，并进行预混炼，从而生成熔融状态下的材料。接着，将该熔融状态的材料作为第二挤出机3的原料从第一挤出机2连续地供给至第二挤出机3。

在该试验中，以将上述轴向循环部103沿着轴向配置于三个部位、并使原料通过各通路115的方式构成螺杆21。此外，以下述的方式设定螺杆21的规格。即，将螺杆直径设定为36mm，将螺杆有效长度(L/D)设定为16.7，将螺杆转速设定为2500rpm，将原料供给量设定为10.0kg/h，将料筒设定温度设定为240℃。

根据该试验，能连续地获得作为目标的透明混炼物。

[第五实施方式]

图28公开了第五实施方式。在上述第一实施方式中，对将第一挤出机(处理机)2构成为双轴混炼机的情况进行了说明，作为替代，在第五实施方式中，考虑将第一挤出机2构成为单轴挤出机的情况。

如图28所示，在第五实施方式的第一挤出机2中，料筒6具备以能旋转的方式收纳单轴的螺杆7的缸部8。与上述第一实施方式相同，在料筒6上设有供给口9、加热器(未图示)及排出口6a，其中，上述供给口9能将例如颗粒化后的材料供给至缸部8内，上述加热器用于熔融该树脂，上述排出口6a能排出熔融后的树脂。

螺杆7能以轴线O2为中心进行旋转，在该螺杆7的外周面形成有呈螺旋状扭转的螺棱122。螺棱122将从供给口9供给来的树脂朝排出口6a连续地搬运。因此，螺棱122朝与从供给口9侧观察时的螺棱7的旋转方向相反的方向扭转。在图中，作为一例，示出了使螺杆7向左旋转来搬运树脂的情况下的螺棱122。在这种情况下，螺棱122的扭转方向与右旋螺纹相同地设定为顺时针。

此外，在螺杆7的外周面从供给口9侧朝排出口6a依次连续地构成有供给部P1、压缩部P2、搬运部P3。供给部P1呈圆柱形状，该供给部P1的外周面7-P1与缸部8之间的间隙被设定得较大。搬运部P3呈圆柱形状，该搬运部P3的外周面7-P3与缸部8之间的间隙被设定得较小。换言之，在搬运部P3中，通过减小外周面7-P3与缸部8的间隙，将螺棱122的高度设定得较低。藉此，提高了排出口6a的排出稳定性。压缩部P2从供给部P1朝搬运部P3呈末端扩大形状，该压缩部P2的外周面7-P2与缸部8的间隙被设定成从供给部P1朝搬运部P3连续地变窄。

此处，在使螺杆7向左旋转的状态下，从供给口9供给至缸部8的颗粒状的树脂在被螺棱122从供给部P1依次搬运至压缩部P2、搬运部P3之后，被从排出口6a排出。在供给部P1中，树脂因其温度较低而处于固体的状态。在压缩部P2中，树脂主要一边被加热器加热，一边因连续变窄的间隙而受到压缩。在搬运部P3中，树脂构成熔融而混合的原料。此外，如图1中的箭头A所示，从料筒6的排出端6a排出的原料被连续地供给至第二挤出机3。

因此，根据第五实施方式，即便在将第一挤出机2设为单轴挤出机的情况下，与上述第一实施方式的双轴混炼机的情况相同，也能生成对第二挤出机3的混炼处理而言粘度最佳的原料。藉此，能减轻第二挤出机3的负担。

例如，若考虑对已经预混炼后的材料、即掺入物(添加物)被掺合至树脂而颗粒化的材料交替地施加剪切作用和拉伸作用的情况，则能使用单轴挤出机以不产生添加物的物性劣化、纤维的切断的方式对该材料进行混炼。

此外，在朝原料添加添加剂的情况下，当将该添加剂投入至第一挤出机2或第二挤出机3时，可能会因第二挤出机3的高速旋转而产生添加剂的物性劣化和分解。在这种情况下，通过将第三挤出机4设为双轴挤出机，不仅能进行脱气，还能将添加剂掺合(混炼)至原料。

[第六实施方式]

图29公开了第六实施方式。在第六实施方式中，用于对原料施加拉伸作用的结构与第一实施方式不同。除此以外的螺杆21的结构与第一实施方式相同。

如图29所示，在筒体39的内周面形成有一对槽131a、131b。槽131a、131b在螺杆主体37的轴向上延伸，且在螺杆主体37的径向上彼此远离。此外，槽131a、131b在筒体39的内周面上开口。

在将筒体39套在旋转轴38的第二轴部41上时，槽131a、131b的开口端被第二轴部41的外周面堵塞。因此，槽131a、131b与第二轴部41的外周面配合，从而限定对原料施加拉伸作用的通路132。在本实施方式中，通路132位于旋转轴38与筒体39之间的边界部分。

根据第六实施方式，通路132在螺杆主体37的内部设置在相对于旋转轴38的轴线O1偏心的位置。因此，与上述第一实施方式相同，通路132偏离轴线O1，当螺杆主体37旋转时，通路132绕着轴线O1进行公转。

第六实施方式中，在将筒体39套在旋转轴38的第二轴部41上时，在螺杆主体37的内部形成通路132。限定通路132的槽161a、131b在筒体39的内周面上开口，所以能容易地进行形成槽131a、131b的作业。

因此，在例如需要改变通路132的截面形状时，也能容易地进行应对。

[第七实施方式]

图30公开了第七实施方式。第七实施方式中，用于对原料施加拉伸作用的结构与第六实施方式不同。除此以外的螺杆21的结构与第六实施方式相同。

如图30所示，在旋转轴38的第二轴部41的外周面形成有一对槽141a、141b。槽141a、141b在第二轴部41的轴向上延伸，且在第二轴部41的径向上彼此远离。此外，槽141a、141b在第二轴部41的外周面上开口。

在将筒体39套在旋转轴38的第二轴部41上时，槽141a、141b的开口端被筒体39的内周面堵塞。因此，槽141a、141b与筒体39的内周面配合，从而限定对原料施加拉伸作用的通路142。在本实施方式中，通路142位于旋转轴38与筒体39之间的边界部分。

根据第七实施方式，通路142在螺杆主体37的内部设置在相对于旋转轴38的轴线O1偏心的位置。因此，与上述第六实施方式相同，通路142偏离轴线O1，当螺杆主体37旋转时，通路142绕着轴线O1进行公转。

第七实施方式中，在将筒体39套在旋转轴38的第二轴部41上时，在螺杆主体37的内部形成通路142。限定通路142的槽141a、141b在旋转轴38的外周面上开口，所以能容易地进行形成槽141a、141b的作业。

因此，在例如需要改变通路142的截面形状时，也能容易地进行应对。

[第八实施方式]

图31公开了第八实施方式。第八实施方式中，用于对原料施加拉伸作用的结构与第一实施方式不同。除此以外的螺杆21的结构与第一实施方式相同。

如图31所示，在从第二轴部41的外周面突出的键45a、45b的前端面形成有凹部151a、151b。凹部151a、151b沿着第二轴部41的轴向延伸，且在键45a、45b的前端面上开口。在将键45a、45b嵌合在筒体39的键槽49a、49b中时，凹部151a、151b的开口端被键槽49a、49b的内周面堵塞。

因此，凹部151a、151b与键槽49a、49b的内周面配合，从而限定对原料施加拉伸作用的通路152。本实施方式中，通路152位于键45a、45b与筒体39之间的边界部分。

根据第八实施方式，通路152在螺杆主体37的内部设置在相对于旋转轴38的轴线O1偏心的位置。因此，与上述第一实施方式相同，通路152偏离轴线O1，在螺杆主体37旋转时，通路152绕着轴线O1公转。

在第八实施方式中，在将旋转轴38的键45a、45b嵌合在筒体39的键槽49a、49b中时，在螺杆主体37的内部形成通路152。限定通路152的凹部151a、151b在键45a、45b的前端面上开口，所以能容易地进行形成凹部151a、151b的作业。

因此，在例如需要改变通路152的截面形状时，也能容易地进行应对。

在第八实施方式中，也可在键槽49a、49b的内周面设置沿第二轴部41的轴向延伸的其它凹部，通过使该其它凹部与上述凹部151a、151b匹配来限定上述通路152。

[第九实施方式]

图32公开了第九实施方式。第九实施方式中，螺杆21的结构及用于对原料施加拉伸作用的结构与第一实施方式不同。

如图32所示，螺杆21具备坚实的螺杆主体161。螺杆主体161由笔直的一根轴状部材162构成。轴状部材162具有以同轴状贯穿其中心部的轴线O1，并以同轴状收纳于料筒20的缸部33。

此外，轴状部材162具有沿周向连续的外周面162a，该外周面162a与料筒20的缸部33的内周面相向。在轴状部材162的外周面162a形成有搬运原料的螺棱(未图示)。

此外，在轴状部材162的内部形成有对原料施加拉伸作用的一对通路164。通路164在轴状部材162的轴向上延伸，并以将轴线O1夹在中间且彼此平行的方式配置。因此，通路164在螺杆主体161的内部设置在相对于轴状部材162的轴线O1偏心的位置。由此，与上述第一实施方式相同，通路164偏离轴线O1，当螺杆主体161旋转时，通路164绕着轴线O1进行公转。

即便在螺杆主体161由一根棒状部材162构成的情况下，对原料施加拉伸作用的通路162也能形成于螺杆主体161。因此，螺杆主体并不限定于将旋转轴与筒体组合的结构。

[其它实施方式]

以上说明了本发明的若干实施方式，但这些实施方式仅为例举，不表示对发明范围的限定。这些新的实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离发明技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。

例如，对原料施加拉伸作用的通路并不限定于截面形状呈圆形的孔。该通路可由例如截面形状呈椭圆形或多边形的孔构成，对通路的截面形状没有特别限定。

此外，在上述各实施方式中，以从旋转轴38的基端方向观察螺杆主体时螺杆21沿逆时针方向朝左旋转的情况为例进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，也可使螺杆21在从该螺杆21的基端侧观察时沿顺时针方向朝右旋转。

在这种情况下，在例如第一实施方式中，螺杆21的搬运部54所具有的螺棱56只要以将原料从螺杆主体37的前端朝着基端搬运的方式与右旋螺纹同样地朝右扭转即可。同样地，屏障部55所具有的螺棱57只要以将原料从螺杆主体37的基端朝向前端搬运的方式与左旋螺纹同样地朝左扭转即可。

此外，螺杆主体的屏障部并不限定于由呈螺旋状扭转的螺棱构成。例如，屏障部也可以由具有在螺杆主体的周向上连续的外周面且呈圆环状的大径部构成。优选大径部具有沿着螺杆主体的轴向的宽度，并设为在其外周面不存在凹陷、缺口等的平滑的圆环状。

同时，用于将从第二挤出机3挤出的混炼物中所含的气体成分除去的第三挤出机4并不限定于单轴挤出机，也可使用双轴挤出机。在将第三挤出机4构成为双轴挤出机的情况下，只要使两根图4所示的排气螺杆23排列，并使两者的螺棱29以其相位错开90°的状态彼此啮合即可。通过使两根螺杆23朝相同方向旋转，能促进混炼物的表面更新，因此，能提高该混炼物中含有的气体成分的吸引、去除效率。另外，吸引、去除了气体成分之后的混炼物被从头部27的排出口28连续地排出至高剪切加工装置1外。

本发明的连续式高剪切加工装置只要至少具备对原料进行预混炼的第一挤出机和对原料进行正式混炼的第二挤出机即可，可省略用于除去气体状物质及挥发成分的第三挤出机。在省略第三挤出机的情况下，可在第二挤出机的中间部设置从处于混炼过程中的原料除去气体状物质及挥发成分的至少一个排气口。

此外，作为第一挤出机(处理机)2，并不限定于上述双轴混炼机(参照图2及图3)、单轴挤出机(参照图28)，例如能使用多轴螺杆挤出机、班伯里密炼机(banbury mixer)、捏和机(kneader)、开炼机等各种混炼机。

符号说明

2 第一挤出机(处理机)

3 第二挤出机

4 第三挤出机(脱泡机)

20 料筒

21 螺杆

34 供给口

36a 排出口

37、161 螺杆主体

54、81、101 搬运部

56、57、58、84、86、105、107、110、111、112、122 螺棱

60、88、115、132、142、152、164 通路

O1、O2 轴线。

Claims (8)

1.一种混炼装置，其特征在于，包括：

处理机，该处理机连续地熔融材料并进行混合；以及

挤出机，该挤出机将由所述处理机熔融后的所述材料作为原料，并将通过混炼该原料而生成的混炼物连续地排出，

所述挤出机包括一边混炼原料一边进行搬运的螺杆，

所述螺杆具有以沿着原料的搬运方向的直线状的轴线为中心进行旋转的螺杆主体，

在所述螺杆主体的多个部位设有对原料进行搬运的搬运部、对原料的搬运进行限制的屏障部以及供原料流通的通路，

在其中至少一个部位，

所述通路设于所述螺杆主体的内部，并具有入口及出口，

所述入口在所述搬运部的所述螺杆主体的外周面开口，以供因搬运被所述屏障部限制而导致压力升高的原料流入，

所述通路供从所述入口流入的原料朝所述出口流通，并且所述出口在沿轴向远离所述入口的位置处在所述螺杆主体的外周面开口。

2.如权利要求1所述的混炼装置，其特征在于，

各所述通路的口径被设定成小于或等于该各通路的所述入口的口径。

3.如权利要求1或2所述的混炼装置，其特征在于，

各所述通路的口径设定为1mm以上且小于6mm。

4.如权利要求1所述的混炼装置，其特征在于，

所述挤出机包括：

料筒，该料筒具有供所述螺杆以能旋转的方式插通的缸；

供给口，该供给口设于所述料筒，且向所述缸内供给原料；以及

排出口，该排出口设于所述料筒，且将所述混炼物挤出。

5.如权利要求1所述的混炼装置，其特征在于，

所述混炼装置具有脱泡机，该脱泡机将从所述挤出机排出的混炼物中含有的气体成分吸引、去除，

所述脱泡机包括：

排气螺杆，该排气螺杆搬运从所述挤出机排出的混炼物；

料筒，该料筒具有缸部，该缸部以能旋转的方式收纳所述排气螺杆；以及

真空泵，该真空泵用于将所述缸部内抽吸成负压。

6.一种混炼方法，

在处理机中，连续地熔融材料并进行混合，

在挤出机中，将熔融后的所述材料作为原料，并将利用螺杆混炼该原料而生成的混炼物连续地排出，

所述螺杆具有以沿着原料的搬运方向的直线状的轴线为中心进行旋转的螺杆主体，

在所述螺杆主体的内部设有供原料流通的通路，

其特征在于，

在连续地排出所述混炼物的期间，在所述挤出机中，沿着所述螺杆主体的外周面搬运来的所述原料在流过所述通路之后，返回至所述螺杆的外周面。

7.如权利要求6所述的混炼方法，其特征在于，

沿着所述螺杆主体的外周面搬运来的原料因搬运被设于该螺杆主体的屏障部限制而导致压力升高，

使该压力升高后的原料从所述螺杆主体的外周面流入所述通路。

8.如权利要求6或7所述的混炼方法，其特征在于，

从所述挤出机连续地排出的混炼物在脱泡机中被吸引、去除气体成分。