CN116551956A - 混炼物的分散度评价装置及评价方法、片材成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在混炼物的分散度评价中反映混炼后的混炼物的状态本身并且能够容易进行迅速且精确度高的分散度评价的混炼物的分散度评价装置、片材成型装置及混炼物的分散度评价方法。本发明的混炼物的分散度评价装置设置于将高分子材料与分散质进行混炼的混炼装置的后级，并且具备：移送部，对从混炼装置排出的混炼物进行移送；及检测部，对位于移送部上的混炼物进行测定，从而检测出混炼物的分散度。根据本发明，无需进行从混炼物切取切片即评价试验体等的预处理即可准确地掌握如实反映了从混炼装置排出的混炼物的状态的分散度，并且能够容易进行迅速且高精确度的分散度评价。

Description

混炼物的分散度评价装置及评价方法、片材成型装置

本申请主张基于2022年2月7日申请的日本专利申请第2022-017441号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种评价将高分子材料与分散质混炼而成的混炼物中的分散质在高分子材料中的分散度(以下，又称为“混炼物的分散度”)的装置及方法。

并且，本发明涉及一种能够评价将高分子材料与分散质混炼而成的混炼物的分散度的片材成型装置。

背景技术

将原料橡胶或原料塑料等高分子材料与分散质混炼而成的混炼物在各种领域中作为产品而被利用和应用。在将该混炼物作为产品而提供时，由于产品的物理性能或品质的好坏状态与分散质在高分子材料中的分散度(混炼物的分散度)有关，因此要求准确地评价该分散度。

例如，专利文献1中记载了如下内容：在未硫化橡胶或硫化橡胶中含有分散质(填料)的橡胶材料中的填料分散度的评价中，作为用于从橡胶材料得到评价试验体的预处理方法，利用冷却构件冷却橡胶材料之后利用切割构件进行切割，并且利用摄像构件拍摄通过该预处理方法得到的评价试验体的切割面来评价填料分散度。并且，在专利文献1中所记载的分散度评价中，由于要经过用于得到评价试验体的预处理方法，因此评价试验体的切割面不会变得不整齐，能够很好地进行基于摄像构件的填料分散度评价。

专利文献1：日本特开2011-237177号公报

如专利文献1中所记载，在至今为止的混炼物的分散度评价中，从混炼物切取切片作为评价试验体，并对该切片进行分散度的评价。但是，在使用从混炼物切取的评价试验体来评价分散度时，得到其评价结果为止需要时间，因而从工作效率方面来看并不理想，而且，难以迅速将分散度的评价结果反映到混炼物的混炼工序中的运行条件中。并且，在像专利文献1那样为了从混炼物切取评价试验体而经过冷却工序等预处理时，无法成为反映了混炼工序之后的混炼物的状态本身的评价，因此从混炼物的品质管理方面来看，难以进行适当的分散度评价。

另一方面，为了直接确认混炼工序中的混炼物的状态，还可以在混炼装置内评价混炼物的分散度。但是，在混炼工序中测定混炼装置内的混炼物的分散度时，由于混炼物的状态剧烈变化，因此难以进行用于得到分散度的测定和运算，而且混炼装置的更新会引发初始成本的增加或混炼条件的重新探讨等，因此在运用及成本方面存在问题。

发明内容

本发明的课题在于提供一种在混炼物的分散度评价中反映混炼后的混炼物的状态本身并且能够容易进行迅速且精确度高的分散度评价的混炼物的分散度评价装置、片材成型装置及混炼物的分散度评价方法。

本发明人对上述课题进行了深入研究，其结果发现了如下见解，从而完成了本发明：通过对从混炼装置排出的混炼物不进行切片(评价试验体)的切取等的预处理而是直接在从混炼装置排出的状态下进行分散度的检测，能够迅速且高精确度地掌握混炼物中的分散质的分散状态，并且能够进行分散度评价。

即，本发明为如下的混炼物的分散度评价装置、片材成型装置及混炼物的分散度评价方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种混炼物的分散度评价装置，其对将高分子材料与分散质混炼而成的混炼物的分散度进行评价，其特征在于，所述混炼物的分散度评价装置设置于将高分子材料与分散质进行混炼的混炼装置的后级，并且，所述混炼物的分散度评价装置设具备：移送部，对从混炼装置排出的混炼物进行移送；及检测部，对位于移送部上的混炼物进行测定，从而检测出分散质在高分子材料中的分散度。

根据本发明的混炼物的分散度评价装置，在从混炼装置排出的混炼物的移送部位进行分散度的检测，因此，无需进行从混炼物切取切片(评价试验体)等的预处理即可准确地掌握如实反映了从混炼装置排出的混炼物的状态的混炼物中的分散质的分散状态，并且能够容易进行迅速且高精确度的分散度评价。

并且，作为本发明的混炼物的分散度评价装置的一种实施方式，其特征在于，该混炼物的分散度评价装置还具备将混炼物成型为片材状的成型构件，检测部对被成型构件成型为片材状的混炼物进行测定。

根据该特征，能够掌握将混炼物成型为片材状的状态下的分散度。由此，能够在产品或接近产品的状态下进行分散度评价，从而能够提高产品的品质管理的精确度。

并且，作为本发明的混炼物的分散度评价装置的一种实施方式，其特征在于，检测部对混炼物进行多点测定。

混炼物中的分散质的分散状态并非一定会均匀，在混炼物的分散度评价中，对混炼物的极少一部分进行分散度的检测的话，有时无法成为很好地反映了混炼物整体的分散状态的评价。尤其，在成型后的混炼物中，混炼物中的分散质的分散状态有可能产生偏差，因而需要准确地掌握与该分散状态有关的信息。

另一方面，根据该特征，能够在混炼物的多个部位进行分散度的检测，而且，关于混炼物的分散度，能够得到与检测部位之间有无偏差或偏差程度有关的信息。由此，能够更加准确地掌握混炼物中的分散质的分散状态，尤其能够更进一步提高成型品(产品)的品质管理的精确度。

并且，作为本发明的混炼物的分散度评价装置的一种实施方式，其特征在于，检测部具备观测来自混炼物的电磁波的电磁波测定部。

根据该特征，通过观测来自混炼物的电磁波，能够掌握混炼物表面的凹凸。由此，关于表示混炼物中的分散质的分散状态的指标(即，分散度)，能够从暴露于混炼物表面的分散质的大小或数量来求出，从而能够非接触地且迅速地进行混炼物的分散度的检测。

并且，作为本发明的混炼物的分散度评价装置的一种实施方式，其特征在于，检测部具备：压力测定部，具有与混炼物接触的受压部，并且测定施加于混炼物的压力值；电特性测定部，具有与混炼物接触的电极部和向电极部所具有的一对电极之间施加规定的测定用电压的电压施加部，并且测定混炼物的电特性值；及校正运算部，使用由压力测定部测定出的压力值对由电特性测定部测定出的电特性值与分散度之间的关系进行校正，从而计算出分散质在高分子材料中的分散度。

在对高分子材料分散了具有导电性的分散质而成的混炼物中，可以使用混炼物的电特性值来计算出表示分散质的分散状态的指标(即，分散度)。并且，此时的分散度根据施加于混炼物的压力值而变动。因此，根据该特征，通过测定混炼物的电特性值并根据该电特性值掌握混炼物中的具有导电性的分散质的分散状态并且基于由压力测定部测定出的压力值进行校正，能够直接且准确地评价混炼物的分散度。

为了解决上述课题，本发明提供一种片材成型装置，其特征在于，具备：成型构件，具备挤出机和轧辊；及上述的混炼物的分散度评价装置，其设置于成型构件的后级。

根据该片材成型装置，将混炼物成型为片材状，并且在成型为片材状的混炼物的移送部位进行分散度的检测，由此，无需进行从混炼物切取切片(评价试验体)等的预处理即可掌握成型为片材状的状态下的混炼物的分散度。由此，能够在产品或接近产品的状态下进行分散度评价，从而能够提高产品的品质管理的精确度。

为了解决上述课题，本发明提供一种混炼物的分散度评价方法，其对将高分子材料与分散质混炼而成的混炼物的分散度进行评价，其特征在于，包括如下步骤：混炼步骤，将高分子材料与分散质进行混炼；移送步骤，对从混炼步骤排出的混炼物进行移送；及检测步骤，在移送步骤中对混炼物进行测定从而检测出分散质在高分子材料中的分散度。

根据该混炼物的分散度评价方法，在从混炼步骤排出的混炼物的移送步骤中进行分散度的检测步骤，由此，无需进行从混炼物切取切片(评价试验体)等的预处理即可准确地掌握如实反映了从混炼步骤排出的混炼物的状态的混炼物中的分散质的分散状态，并且能够容易进行迅速且高精确度的分散度评价。

根据本发明，能够提供一种在混炼物的分散度评价中反映混炼后的混炼物的状态本身并且能够容易进行迅速且精确度高的分散度评价的混炼物的分散度评价装置及混炼物的分散度评价方法。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式中的混炼物的分散度评价装置的结构的概略说明图。

图2是表示本发明的第1实施方式中的混炼装置的结构的概略说明图，其中，(A)是主视剖视图，(B)是俯视图。

图3是表示本发明的第1实施方式中的成型构件的结构的概略说明图，其中，(A)是侧视图，(B)是俯视图。

图4是表示本发明的第1实施方式中的检测部的结构的概略说明图，其中，(A)是侧视图，(B)是主视图。

图5是表示本发明的第1实施方式中的检测部的另一实施方式的概略说明图，其中，(A)是整体图，(B)是放大图。

图6是表示本发明的第2实施方式中的混炼物的分散度评价装置的结构的概略说明图，其中，(A)是侧视图，(B)是俯视图。

图中：1A-混炼装置，2-外壳，2a-投入口，2b-排出口，2c-半圆筒状左壁部，2d-半圆筒状右壁部，2e-前壁部，2f-后壁部，2g-投入口盖部，2h-排出口盖部，3-转子，3a-轴部，3b-叶片部，4-混合室，10A、10B-评价装置，20-移送部，21-输送装置，22-引导用部件，30A、30B-检测部，31-电磁波测定部，31a-检测面，31b-观测方向，32-照射部，32a-照射方向，33-隔板，34-运算部，35-压力测定部，35a-受压部，35b-缓冲部，35c-压力传感器，36-电特性测定部，36a-第1电极，36b-第2电极，36c-电压施加部，36d-绝缘部件，37-校正运算部，38-测定台，39、39a～39e-检测区域，40-成型构件，41-挤出机，42a、42b-轧辊，43-框体，44-螺旋滚筒，45-投入口，46-侧板，M-混炼物，S-片材，W-片材宽度。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明所涉及的混炼物的分散度评价装置及混炼物的分散度评价方法的实施方式进行详细说明。

另外，实施方式中所记载的混炼物的分散度评价装置只不过是用于说明本发明所涉及的混炼物的分散度评价装置的例示，其并不只限定于此。

并且，关于对本发明的混炼物的分散度评价方法的说明，用以下所记载的混炼物的分散度评价装置的结构及工作的说明来替代。

本发明的混炼物的分散度评价装置为用于评价将高分子材料与分散质混炼而成的混炼物中的分散质在高分子材料中的分散度(混炼物的分散度)的装置。

另外，本发明中的“分散度”只要能够表示分散质在高分子材料中的分散程度即可，例如，可以是数值方式表示的分散度、百分比方式表示的分散度、阶段性的指标(例如，分散度低、分散度中等、分散度高)方式表示的分散度等。而且，作为其他例子，例如也可以是与某一大小的分散质的块(集合体)的数量和有无有关的分散度、或以所存在的分散质的块大小的最大值表示的分散度等。

在本发明中，形成作为评价对象的混炼物的高分子材料和分散质可以从公知的材料中适当地选择，其并不受特别限定。

作为本发明中的高分子材料的一例，例如可以使用用于制作橡胶产品或塑料产品等的原料橡胶或原料塑料等树脂材料。

并且，本发明中的分散质为在制作橡胶产品或塑料产品等时使用的粒状的物质。作为分散质，例如，优选使用碳粒子等填料、金属粉等导电性高的分散质。然而，即使使用导电性不高的分散质，当然也可以适用于本发明。

〔第1实施方式〕

图1是表示本发明的第1实施方式中的混炼物的分散度评价装置的结构的概略说明图。另外，图1中(A)～(C)中示出了本实施方式中的混炼物的分散度评价装置的相关各结构的配置互不相同的混炼物的分散度评价装置。

如图1所示，本实施方式中的混炼物的分散度评价装置10A(以下，简称为“评价装置10A”)设置于混炼装置1A的后级，并且具备对从混炼装置1A排出的混炼物M进行移送的移送部20和检测混炼物M的分散度的检测部30A。

并且，本实施方式中的评价装置10A还具备将从混炼装置1A排出的混炼物M成型为片材状的成型构件40，检测部30A对成型为片材状的混炼物M(片材S)进行测定。

本实施方式的评价装置10A为检测混炼后的混炼物M中的分散度并进行评价的评价装置，其只要在混炼装置1A的后级具备成型构件40及检测部30A即可，各结构的位置关系并不受特别限定。

例如，如图1中(A)所示，作为本实施方式的评价装置10A的一例，可以举出如下评价装置：从混炼装置1A的上方投入高分子材料和分散质，从混炼装置1A的下方排出的混炼物M供给到成型构件40，被成型构件40成型后的混炼物M(片材S)基于移送部20而沿与地面大致水平的方向移送，并且由检测部30A进行测定。

并且，作为本实施方式的评价装置10A的另一例，可以举出如下评价装置等：如图1中(B)所示，从混炼装置1A的上方投入高分子材料和分散质，从混炼装置1A的侧面排出的混炼物M(片材S)供给到成型构件40，被成型构件40成型的混炼物M基于移送部20而沿与地面大致水平的方向移送，并且由检测部30A进行测定；如图1中(C)所示，从混炼装置1A的上方投入高分子材料和分散质，从混炼装置1A的下方排出的混炼物M供给到成型构件40，被成型构件40成型的混炼物M(片材S)基于移送部20而沿与地面大致垂直的方向移送，并且由检测部30A进行测定。

以下，对本实施方式中的评价装置10A的相关各结构进行说明。

(混炼装置)

本实施方式中的混炼装置1A为使用高分子材料和分散质来得到混炼物M的装置，并且是用于进行将高分子材料与分散质进行混炼的混炼步骤的装置。

在此，本实施方式的混炼装置1A的结构只要是能够进行将高分子材料与分散质进行混炼的混炼步骤的结构即可，其并不受特别限定，可以使用公知的结构。

图2是表示本实施方式中的混炼装置1A的一例的概略说明图。另外，图2中(A)是主视剖视图，图2中(B)是从上方观察的俯视图。

如图2中(A)所示，本实施方式中的混炼装置1A的主要部分具备将高分子材料和分散质容纳于内部的外壳2及配置于外壳2的内部的一对转子3，即，具有所谓的密闭式的混炼装置的结构。另外，图2中示出的混炼装置1A具有从混炼装置1A的上方投入高分子材料和分散质并从下方排出混炼物M的结构，其很好地用作图1中(A)或图1中(C)中的混炼装置1A。

如图2中(A)及(B)所示，外壳2形成被半圆筒状左壁部2c、半圆筒状右壁部2d、前壁部2e及后壁部2f包围的混合室4，在混合室4的顶面具有用于投入混炼材料(高分子材料和分散质)的投入口2a，在混合室4的底面具有用于排出混炼物M的排出口2b。投入口2a及排出口2b分别具备投入口盖部2g及排出口盖部2h，其能够密闭混合室4。投入口盖部2g及排出口盖部2h的内表面形状形成为与半圆筒状左壁部2c和半圆筒状右壁部2d的内表面形状一同呈半圆筒形状。半圆筒状左壁部2c和半圆筒状右壁部2d成为外壳2中的覆盖一对转子3的周围的部位。并且，前壁部2e及后壁部2f在外壳2中配置成与转子3的轴部3a正交。

另外，外壳2的内表面形状可以根据转子3的叶片部3b的形状等而适当地确定，并且，投入口盖部2g或排出口盖部2h的内表面形状可以根据设置位置等而适当地确定。例如，在将投入口盖部2g配置于外壳2的顶面时，内表面形状也可以设为平坦的形状。

投入口盖部2g配置成相对于外壳2能够上下移动。在使投入口盖部2g向上方移动而开放了外壳2的上部的状态下，向混合室4内投入高分子材料和分散质作为混炼材料。然后，使投入口盖部2g向下方移动而密闭混合室4。在混合室4被密闭的状态下，通过使转子3旋转而进行混炼材料的混炼。并且，投入口盖部2g在进行混炼时能够利用气缸等驱动装置而朝向混合室4的方向进行加压。

若高分子材料和分散质得以混合，则从排出口2b排出所得到的混炼物M。排出口盖部2h以能够打开或关闭排出口2b的状态设置于外壳2。

转子3具有轴部3a和设置于轴部3a的表面的叶片部3b。叶片部3b在混合室4内沿着轴部3a形成为螺旋状。转子3通过电动马达等转子驱动装置(未图示)的驱动而进行旋转从而进行混炼。

另外，转子3的旋转方向或速度设定成只要能够充分地进行混炼即可，其并不受特别限定。例如，关于转子3的旋转，可以为一对转子3朝向互不相同的方向旋转的非啮合型，也可以为朝向相同方向旋转的啮合型。

并且，只要能够使混合室4内的混炼材料的流动行为变得最佳从而能够进行充分地进行混炼，则叶片部3b的叶片的大小或形状、螺旋结构的周期可以是任意设定。

另外，若通过转子3进行混炼，则有时会因混炼物M的剪切或变形等而发热，从而会导致混炼物M变为高温。若混炼物M变为高温，则有时会导致混炼物M的品质下降，因此可以设置用于调节混合室4内部的温度的温度调节机构(未图示)。作为温度调节机构，可以举出：使制冷剂在配置于外壳2的外周面的夹套或形成于转子内部的空洞等中流通从而间接地冷却混炼物M的机构、使冷气在混合室4的内部流通从而直接冷却混炼物M的机构等。

(成型构件)

本实施方式的评价装置10A中的成型构件40只要能够将用混炼装置1A进行混炼之后的混炼物M成型为片材状即可，其具体结构并不受特别限定。作为本实施方式的成型构件40，可以举出：挤出机或轧辊、或将它们组合而成的成型装置等。另外，本实施方式中的成型构件40能够用作本发明中的片材成型装置的成型构件。

图3是表示本实施方式的成型构件40的一例的概略说明图，示出了具备挤出机和轧辊的成型装置。另外，图3中(A)是侧视图，图3中(B)是从上方观察的俯视图。

如图3所示，成型构件40的主要部分具备挤出机41和成对的轧辊42a及42b。

挤出机41具备框体43和容纳于框体43内部的圆锥型的螺旋滚筒44，在框体43的上部形成有从混炼装置1A供给过来的混炼物M的投入口45。该螺旋滚筒44设置成其前端侧变低，通过使其旋转，依次挤出供给过来的混炼物M并将其供给到与螺旋滚筒44的前端侧相邻设置的成对的轧辊42a及42b。此时，如图3中(B)所示，在螺旋滚筒44与轧辊42a及42b之间形成有配置有两张侧板46的空间，由该两个侧板46之间的间隔来确定要成型的片材S的片材宽度W。并且，也可以在轧辊42a和/或轧辊42b上设置升降机构(未图示)来调整轧辊42a与轧辊42b之间的距离，从而调整要成型的片材S的厚度。

然后，被螺旋滚筒44挤出的混炼物M基于轧辊42a及42b而成型为具有规定的片材宽度W的片材S。

另外，在图3中，作为挤出机41，示出了具备两根螺旋滚筒44的双轴型的挤出机，但并不只限定于此，也可以使用单轴或三轴以上的挤出机的结构。

(移送部)

本实施方式的移送部20用于进行对经过了混炼装置1A及成型构件40后的混炼物M(片材S)进行移送的移送步骤。

本实施方式的移送部20只要能够移送混炼物M(片材S)即可，其具体结构并不受特别限定。例如，可以举出：如图1中(A)及(B)所示，由设置于成型构件40(轧辊42a及42b)的排出侧并且沿与地面大致水平的方向移送片材S的输送装置21构成的移送部；如图1中(C)所示，具备设置于成型构件40的下方并且引导基于重力(自重)而沿垂直方向移动的片材S的行进方向的导向辊等引导用部件22的移送部等。

另外，关于作为移送部20的输送装置21及引导用部件22的形状或设置个数等，只要在不妨碍基于后述的检测部30A的测定的范围内即可，其并不受特别限定。例如，也可以对应于片材S的两面而成对设置。

(检测部)

本实施方式的检测部30A用于进行对移送部20上的片材S进行测定从而检测混炼物M的分散度的检测步骤。

本实施方式的检测部30A在从混炼装置1A排出的混炼物M的移送部位(即，移送部20)进行分散度的检测，因此，无需进行从混炼物M切取切片(评价试验体)等的预处理即可准确地掌握如实反映了从混炼装置1A排出的混炼物M的状态的混炼物M中的分散质的分散状态。

并且，在本实施方式中的检测部30A中，能够检测通过成型构件40将混炼物M成型为片材状的混炼物M(片材S)的分散度。因此，能够对产品或接近产品的状态的混炼物M进行分散度评价。

作为本实施方式的检测部30A，可以使用对混炼物M的表面状态或内部状态进行观测、或测定混炼物M的物理性能等分散度的检测中的公知的测定机构。

图4是表示本实施方式中的检测部30A的一例的概略说明图。另外，图4中(A)是侧视图，图4中(B)是主视图。

作为本实施方式的检测部30A的一例，如图4所示，可以具备观测来自混炼物M的电磁波的电磁波测定部31，从而观测混炼物M的表面状态或内部状态。

此时，作为被观测的电磁波，除了有从混炼物M的表面及内部发射出来的来自混炼物M本身的电磁波以外，还有照射到混炼物M表面并被混炼物M表面反射出来的电磁波等。

并且，电磁波的种类并不受特别限定。作为电磁波，例如有：可见光、远红外线、近红外线、紫外线、微波或长短波等电波、X射线等。并且，被观测的电磁波可以由单一波长构成，也可以为连续波长(连续光谱)。

在此，作为由电磁波测定部31观测的电磁波，优选为照射到混炼物M表面并被反射的电磁波。由此，能够根据混炼物M的组分等而选择并调整适于分散度的检测的电磁波的种类或强度(照射量)，从而能够提高分散度检测的精确度。

因此，作为本实施方式的检测部30A，如图4所示，除了具备电磁波测定部31以外，还具备向混炼物M表面照射电磁波的照射部32。

作为电磁波测定部31，只要能够进行电磁波的观测即可，作为电磁波测定器，除了可以使用公知的测定装置以外，还可以使用照相机等摄像装置。并且，从混炼物M的测定精确度的观点出发，优选将电磁波测定部31设置成其检测面31a(照相机的透镜等)相对于移送部20上的混炼物M(片材S)平行。

另外，在使用摄像装置(照相机)作为电磁波测定部31时，摄像装置所获取的摄影图像为静止图像或动态图像均可。并且，在使用摄像装置时，可以使用设置于摄像装置上的放大透镜等视场/焦点调整机构来放大混炼物M(片材S)从而明确分散状态后进行测定。

照射部32只要能够向移送部20上的混炼物M(片材S)照射电磁波测定部31能够测定的电磁波即可，例如，可以使用白色LED光源。另外，在照射部32优选设置用于调整所照射的电磁波的波长或强度(照射量)的控制构件(未图示)。由此，可以根据混炼物M的组分等而容易调整所照射的电磁波的种类或强度(照射量)，从而能够进行精确度高的分散度检测。

并且，照射部32朝向相对于混炼物M的表面倾斜的方向设置。即，照射部32的电磁波的照射方向32a朝向相对于混炼物M(片材S)的表面倾斜的方向。因此，照射部32的电磁波的照射方向32a与电磁波测定部31的电磁波的观测方向31b并不平行。即，电磁波的照射方向与电磁波的观测方向交叉，电磁波的观测方向与电磁波的照射方向不同，因此能够有效地观测被混炼物M表面反射过来的电磁波。

此时，照射部32的电磁波的照射方向32a与混炼物M表面所呈角度并不受特别限定，优选为20度以上且40度以下。

并且，还可以设置用于使从照射部32照射并被混炼物M表面反射的电磁波有效地入射到电磁波测定部31的检测面31a的结构物。例如，如图4所示，可以在电磁波测定部31及照射部32的附近设置相对于混炼物M(片材S)垂直配置的隔板33。由此，能够使被混炼物M表面反射的电磁波有效地入射到检测面31a从而提高分散度的检测精确度。

作为本实施方式的检测部30A，可以将由电磁波测定部31检测出的结果直接输出到外部并将其用作表示混炼物M中的分散质的分散状态的指标(分散度)，但是，从品质管理等观点来看，优选以容易进行数据管理或比较验证的形态检测混炼物M的分散度。因此，作为本实施方式的检测部30A，如图4所示，可以设置有运算部34。

运算部34获取由电磁波测定部31观测到的与电磁波有关的信息并运算出分散质在高分子材料中的分散度。此时，运算部34与电磁波测定部31之间的信息传递可以利用由配线等直接连接的通信构件，也可以利用无线等通信构件。

运算部34中的运算方法并不受特别限定，例如，作为运算部34，可以从由电磁波测定部31拍摄混炼物M而获取的摄影图像观测混炼物M表面的凸部并运算出分散度。

更具体而言，通过照射部32向混炼物M(片材S)照射电磁波(白色LED光)，然后用电磁波测定部31拍摄混炼物M(片材S)而获取摄影图像。此时，在混炼物M表面，分散质暴露在外而显示为凸部，因此，在由电磁波测定部31获取的混炼物M的摄影图像中，暴露在表面的分散质会显示为亮度高的区域(即，白色区域)。另外，亮度变高例如可以认为是照射到混炼物M的电磁波被分散质的凸部散射、折射、反射、衍射及干涉等而引起。

然后，运算部34对所得到的图像进行二值化等各种图像处理从而计算出分散质的大小或数量等。而且，根据从摄影图像得到的分散质的大小和数量等进行分散度的运算。此时，在运算部34中，运算出分散度的同时还可以进行分散度的评价。

接着，对运算部34中的分散度的运算及评价的一例进行说明。

例如，若分散质在高分子材料中得以分散，则混炼物M表面会变得平滑。此时，混炼物M表面的凹凸少，因此，根据从混炼物M(片材S)反射过来的电磁波的摄影图像，能够获得亮度高的区域少的运算结果。并且，此时，运算部34可以评价为混炼物M的分散度大。

另一方面，例如，在混炼物M的表面上出现了很多分散质暴露在外的凸部的情况下，混炼物M表面变得粗糙，表明分散质在高分子材料中并未充分分散。此时，由于混炼物M表面的凹凸多，因此，根据从混炼物M表面反射过来的电磁波的摄影图像，能够获得亮度高的区域多的运算结果。并且，此时，运算部34可以评价为混炼物M的分散度小。

另外，关于运算部34中的分散度的运算及评价，还可以预先设定目标值并根据与该目标值的差分而进行分散度的评价。

如上所述，通过具备观测来自混炼物M的电磁波的电磁波测定部31作为本实施方式的检测部30A，能够掌握混炼物M表面的凹凸。由此，关于作为表示混炼物M中的分散质的分散状态的指标的分散度，能够从暴露于混炼物M表面的分散质的大小或数量来求出，从而能够非接触地且迅速地进行混炼物M的分散度的检测。

图5是表示本实施方式中的检测部30A的另一实施方式的概略说明图。图5中(A)是具备本实施方式的检测部30A的评价装置1A的整体图，图5中(B)是本实施方式的检测部30A周边的放大图。

作为本实施方式的检测部30A的另一例，如图5所示，可以具备测定施加于混炼物M的压力值的压力测定部35、测定混炼物M的电特性值的电特性测定部36及根据压力测定部35和电特性测定部36的测定结果来计算出混炼物M的分散度的校正运算部37，从而测定混炼物M的物理性能。另外，图5所示的检测部30A在使用具有导电性的物质作为分散质的情况下尤为适当。

压力测定部35只要能够测定施加于混炼物M的压力值即可，例如，如图5中(B)所示，可以在与混炼物M(片材S)接触的部位设置受压部35a并在其上部具备缓冲部35b及压力传感器35c。在此，在图5中(B)所示的压力测定部35中，由压力传感器35c经由缓冲部35b测定混炼物M(片材S)与受压部35a接触而产生的压力。混炼物M随着分散质的分散而成为平滑的状态，随之成为恒定的压力值，因此，通过由压力测定部5测定压力值，能够掌握混炼物M的分散状态。

如图5中(B)所示，电特性测定部36具备设置于与混炼物M(片材S)接触的部位的一对电极(第1电极36a、第2电极36b)和用于向该一对电极之间施加测定用电压的电压施加部36c。并且，如图5中(B)所示，还具有用于使第1电极36a与第2电极36b电绝缘的绝缘部件36d。

若通过电压施加部36c向第1电极36a和第2电极36b这一对电极施加测定用电压，则电流会流过与第1电极36a及第2电极36b接触的混炼物M。而且，电特性测定部36能够获得流过混炼物M的电流的电特性值。在此，电特性值是指：表示流过混炼物M的电流的易流动性的参数，例如，电流值、电压值、电阻值等。

绝缘部件36d的材质或配置只要能够使第1电极36a与第2电极36b之间绝缘即可。作为绝缘部件36d的材质，例如，可以使用电阻大的树脂制的部件。

电特性测定部36将与流过第1电极36a与第2电极36b之间的电流有关的电特性值发送到后述的校正运算部37，校正运算部37从该电特性值运算出混炼物M的分散度。随着混炼物M的混炼而具有导电性的分散质的分散变得均匀，随之，混炼物M成为恒定的电阻值，因此，例如通过电特性测定部36测定混炼物M的电阻值，能够直接掌握混炼物M中的分散质的分散状态。

压力测定部35及电特性测定部36使受压部35a或电极(第1电极36a和第2电极36b)与混炼物M直接接触从而进行测定。因此，作为图5中的检测部30A，若将压力测定部35及电特性测定部36设为在通过移送部20移送混炼物M的期间与混炼物M始终接触的配置，则有可能会出现混炼物M(片材S)表面产生划痕等不良情况。

因此，如图5中(A)所示，优选在移送部20的一部分上设置测定台38，并在与测定台38对置的位置以能够升降的方式设置压力测定部35及电特性测定部36，并且仅在进行分散度的检测时将混炼物M夹持在压力测定部35及电特性测定部36与测定台38之间，以使压力测定部35及电特性测定部36与混炼物M接触从而进行测定。由此，能够抑制检测部30A的接触引起的混炼物M的品质下降。

另外，测定台38的结构及材质并不受特别限定。例如，作为测定台38的材质，为了不阻碍混炼物M的移送，优选采用摩擦少的材质，具体而言，可以使用金属(不锈钢等)或树脂等。并且，还同时优选具有能够将混炼物M夹持在测定台38与压力测定部35及电特性测定部36之间的形状及强度。而且，测定台38还可以具备升降功能。

作为本实施方式的检测部30A，除了设置压力测定部35及电特性测定部36以外，还可以设置测定混炼物M的温度的温度测定部(未图示)。例如，温度测定部可以具备与混炼物M接触的热敏部，并将由热敏部检测出的温度值发送到校正运算部37。

根据由温度测定部测定出的温度，能够校正因温度上升而下降的电阻值。另外，在设置温度测定部时，为了更加准确地掌握混炼物M的分散度，优选将温度测定部的设置部位设置于压力测定部35的附近。

在此，已知：由电特性测定部36获得的电特性值与分散度之间的关系会因混炼物M的压力值或温度值而变动。

关于电特性值与分散度之间的关系因混炼物M的压力值而变动的现象，其理由可以推测为，若压力施加于混炼物M则混炼物M会被压缩，这会导致高分子材料中的分散质的距离发生变动。即，可以推测为，若压力施加于混炼物M，则分散质彼此之间的距离会变小，这会导致电阻值下降。

并且，关于电特性值与分散度之间的关系因混炼物M的温度值而变动的现象，其理由可以推测为，若温度值变大，则高分子材料的电阻值会下降。

因此，通过对电特性值与分散度之间的关系进行基于压力值或温度值或这两个值的校正，能够准确地评价混炼物M的分散度。

从对电特性值与分散状态之间的关系进行基于压力值或温度值的校正的观点来看，优选得到相同状态的混炼物M的电特性值、压力值及温度值。因此，优选将电特性测定部36、压力测定部35及温度测定部靠近配置。

并且，也可以将电特性测定部36的电极(第1电极36a和第2电极36b)分别设为筒形状，将压力测定部35的受压部35a或温度测定部的热敏部配置于筒形状的电极的内侧，从而形成电特性测定部36和压力测定部35或温度测定部、或者电特性测定部36和压力测定部35及温度测定部成为一体的复合测定部。由此，能够对混炼物M中的大致相同部位测定压力值(及温度值)和电特性值，因此能够在准确地维持压力值(及温度值)与电特性值之间的相关关系的基础上检测混炼物M的分散度。并且，能够节省检测部30A的设置空间。

另外，复合测定部中的电极(第1电极36a和第2电极36b)的形状并不受特别限定，例如，可以为圆筒形状、椭圆筒形状、角柱形状等。并且，配置于电极(第1电极36a和第2电极36b)的内侧的受压部35a或热敏部的形状也并不受特别限定，例如也可以为圆柱形状、椭圆柱形状、角柱形状等。

校正运算部37与压力测定部35、电特性测定部36及温度测定部电连接，从而获取与由电特性测定部36测定出的电特性值、由压力测定部35测定出的压力值及由温度测定部测定出的温度值有关的信息。此时，校正运算部37与电特性测定部36、压力测定部35及温度测定部之间的信息传递可以使用由配线等直接连接的通信构件，也可以使用无线等通信构件。

并且，校正运算部37可以根据由电特性测定部36测定出的电特性值、由压力测定部35测定出的压力值及由温度测定部测定出的温度值计算出混炼物M的分散度，并且可以同时进行分散度的评价。

如上所述，电特性值与分散度之间的关系受混炼物M的压力值或温度值的影响，因此，作为校正运算部37中的运算，可以对由电特性测定部36测定出的电特性值与分散度之间的关系进行使用了由压力测定部35测定的压力值或由温度测定部测定的温度值的校正运算。

在此，校正运算部37中的分散度的计算及评价也可以根据预先进行的试验结果来进行。混炼物M的状态与电特性值、压力值、温度值之间的关系有可能会因高分子材料和分散质的组合而不同，因此，优选按照混炼物M的每个组分预先测定好所期望的分散状态(分散度)下的电特性值、压力值及温度值。尤其，在高分子材料或分散质为天然物时，批次之间存在品质差异，因此优选实施预先试验。

如上所述，本实施方式的检测部30A具备测定施加于混炼物M的压力值及混炼物M的电特性值的压力测定部35及电特性测定部36、及使用由压力测定部35测定出的压力值对由电特性测定部36测定出的电特性值与分散度之间的关系进行校正来计算出分散质在高分子材料中的分散度的校正运算部37，由此，能够测定混炼物M的电特性值并根据该电特性值掌握混炼物M中的具有导电性的分散质的分散状态，而且，通过进行基于由压力测定部35测定的压力值的校正，能够直接且准确地评价出混炼物M的分散度。

如上，通过本实施方式的评价装置10A，在从混炼装置排出的混炼物的移送部位进行分散度的检测，因此，无需进行从混炼物切取切片(评价试验体)等的预处理即可准确地掌握如实地反映了从混炼装置排出的混炼物的状态的混炼物中的分散质的分散状态，并且能够容易进行迅速且高精确度的分散度评价。

另外，在本实施方式的评价装置10A中，也可以省略成型构件40而对从混炼装置1A排出的混炼物M直接进行分散度的检测。另一方面，如上所述，通过在本实施方式的评价装置10A中设置成型构件40，具有如下优点：能够对产品或接近产品的状态的混炼物M进行分散度评价，从而能够提高产品的品质管理的精确度。

并且，除了本实施方式的评价装置10A以外，还可以在混炼装置1A中也设置检测分散度的评价装置。如此一来，能够评价混合室4内的分散度测定结果和片材S的测定结果这两种结果，因此能够更加准确地评价分散度。

本实施方式中的移送部20、检测部30A及成型构件40(挤出机41及轧辊42a、42b)的组合相当于本发明的片材成型装置。另外，图3中示出的结构相当于本发明中的片材成型装置的结构的一例。

本发明的片材成型装置将混炼物M成型为片材状，并在移送成型为片材状的混炼物M的部位进行分散度的检测，由此，无需进行从混炼物M切取切片(评价试验体)等的预处理即可掌握成型为片材状的状态下的混炼物M的分散度。由此，能够在产品或接近产品的状形下进行分散度评价，从而能够提高产品的品质管理的精确度。

〔第2实施方式〕

图6是表示本发明的第2实施方式中的混炼物的分散度评价装置的结构的概略说明图。另外，图6中(A)是侧视图，图6中(B)是从上方观察的俯视图。

如图6所示，第2的实施方式中的混炼物的分散度评价装置10B(以下，简称为“评价装置10B”)构成为，用能够进行多点测定的检测部30B代替了第1实施方式中的评价装置10A中的检测部30A。另外，关于与第1实施方式的结构相同的结构，省略说明。

本实施方式的评价装置10B设置有能够进行多点测定的检测部30B，从而对混炼物M进行多点测定。

混炼物M中的分散质的分散状态并非一定会均匀，在混炼物M的分散度评价中，对混炼物M的极少一部分进行分散度的检测的话，有时无法成为很好地反映了混炼物M整体的分散状态的评价。尤其，在通过成型构件40成型之后的混炼物M(片材S)中，分散质的分散状态有可能在片材S的端部和中心部产生偏差。因此，为了精确度高的品质管理，需要获取反映了混炼物M整体中的分散状态的信息来很好地掌握并评价混炼物M的分散度。

作为本实施方式的检测部30B，如图6所示，可以沿片材S的片材宽度W方向直线排列多个电磁波测定部31并且连接各电磁波测定部31和运算部34。由此，能够在片材宽度W方向上的多个检测区域39(图6中(B)中为检测区域39a～39e)进行分散度的检测。另外，在图6中，省略了对照射部32的图示，但可以按照每个电磁波测定部31设置照射部32，也可以由一个照射部32进行相对于多个电磁波测定部31的电磁波照射。并且，在图6中(B)中，作为检测区域39，示出了五个区域(检测区域39a～39e)，但并不只限定于此，也可以根据片材宽度W与检测部30B的大小之间的关系等而适当地选择。

并且，作为检测部30B的另一例，也可以代替电磁波测定部31而排列具备上述压力测定部35及电特性测定部36的检测部。此时，优选设置成具备压力测定部35、电特性测定部36以及温度测定部的复合测定部。由此，能够节省作为检测部30B而配置的设备的设置空间，并且在片材宽度W上容易对更多的部位进行多点测定。

本实施方式的运算部34经由多个电磁波测定部31获取在检测区域39a～39e中检测出的与分散度有关的信息。

作为运算部34中的运算的一例，可以针对所获取的与分散度相关的信息，按照每个检测区域39a～39e进行运算并进行分散度的评价。由此，能够掌握每个检测区域39a～39e的分散度，因此能够准确地掌握片材宽度W方向上有无分散度的偏差或偏差的程度，从而能够提高成型后的混炼物M(片材S)的品质管理的精确度。

并且，作为运算部34中的运算的另一例，可以进行将与从检测区域39a～39e得到的分散度有关的信息平均化的运算并进行分散度的评价。此时，作为分散度的评价，可以在片材S的不同部位进行多次分散度的检测并对平均化的分散度彼此进行比较。由此，容易掌握片材S整体中的分散状态的趋势。或者，也可以使用多个数据的标准偏差来掌握分散度。此时，通过排除大幅偏离标准偏差的值后评价分散度，从而能够更加准确地掌握分散度的评价。

如上，根据本实施方式的评价装置10B，能够在混炼物的多个部位进行分散度的检测，而且，关于混炼物的分散度，能够得到与检测区域(检测部位)之间有无偏差或偏差程度有关的信息。由此，能够更加准确地掌握混炼物中的分散质的分散状态，尤其能够更进一步提高成型品(产品)的品质管理的精确度。

并且，本实施方式的评价装置10B中的检测部30B也可以用作本发明中的片材成型装置中的检测部。即，作为本发明的片材成型装置的另一实施方式，可以由移送部20、检测部30B及成型构件40组合而成。由此，能够更进一步提高由片材成型装置成型出的产品的品质管理的精确度。

另外，上述实施方式表示混炼物的分散度评价装置、片材成型装置及混炼物的分散度评价方法的一例。本发明所涉及的混炼物的分散度评价装置、片材成型装置及混炼物的分散度评价方法并不只限于上述实施方式，在不改变技术方案中所记载的宗旨的范围内，能够对上述实施方式所涉及的混炼物的分散度评价装置、片材成型装置及混炼物的分散度评价方法进行变形。

例如，也可以设置根据基于本实施方式中的混炼物的分散度评价装置及混炼物的分散度评价方法得到的分散度的检测结果及评价结果来控制混炼装置的驱动的控制装置。作为该控制装置的控制对象，可以与控制转子的转速的转子驱动机构、控制用于按压外壳内部的混炼物的加压力的盖部移动机构及控制外壳内部的混炼物的温度的温度调节机构等连接并且控制各机构。由此，能够根据混炼物的分散度的评价结果来控制与混炼有关的动作，从而能够实现混炼物的品质稳定化。

并且，还可以设置根据基于本实施方式中的混炼物的分散度评价装置、片材成型装置及混炼物的分散度评价方法得到的分散度的检测结果及评价结果来将位于移送部上的混炼物再次返送到混炼装置的返送构件。由此，能够根据混炼物的分散度的评价结果对混炼不充分的混炼物再次进行混炼，从而能够实现混炼物的品质提高及品质稳定化。

产业上的可利用性

本发明的混炼物的分散度评价装置及混炼物的分散度评价方法能够用于评价将高分子材料与分散质混炼而成的混炼物的分散状态(分散度)。并且，本发明的片材成型装置能够用于将混炼物成型为片材状并且评价成型为片材状的混炼物的分散状态(分散度)。

本发明尤其能够直接评价成型后的混炼物的分散度，从而能够提高品质管理的精确度。

Claims (7)

1.一种混炼物的分散度评价装置，其对将高分子材料与分散质混炼而成的混炼物的分散度进行评价，所述混炼物的分散度评价装置的特征在于，

所述混炼物的分散度评价装置设置于将所述高分子材料与所述分散质进行混炼的混炼装置的后级，并且，所述混炼物的分散度评价装置具备：

移送部，对从所述混炼装置排出的所述混炼物进行移送；及

检测部，对位于所述移送部上的所述混炼物进行测定，从而检测出所述分散质在所述高分子材料中的分散度。

2.根据权利要求1所述的混炼物的分散度评价装置，其特征在于，

所述混炼物的分散度评价装置还具备将所述混炼物成型为片材状的成型构件，

所述检测部对被所述成型构件成型为片材状的混炼物进行测定。

3.根据权利要求1或2所述的混炼物的分散度评价装置，其特征在于，

所述检测部对所述混炼物进行多点测定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的混炼物的分散度评价装置，其特征在于，

所述检测部具备观测来自所述混炼物的电磁波的电磁波测定部。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的混炼物的分散度评价装置，其特征在于，

所述检测部具备：

压力测定部，具有与所述混炼物接触的受压部，并且测定施加于所述混炼物的压力值；

电特性测定部，具有与所述混炼物接触的电极部和向所述电极部所具有的一对电极之间施加规定的测定用电压的电压施加部，并且测定所述混炼物的电特性值；及

校正运算部，使用由所述压力测定部测定出的压力值对由所述电特性测定部测定出的电特性值与分散度之间的关系进行校正，从而计算出所述分散质在所述高分子材料中的分散度。

6.一种片材成型装置，其将高分子材料与分散质混炼而成的混炼物成型为片材状，所述片材成型装置的特征在于，具备：

成型构件，具备供给有所述混炼物的挤出机和轧辊；及

权利要求1至5中任一项所述的混炼物的分散度评价装置，其设置于所述成型构件的后级。

7.一种混炼物的分散度评价方法，其对将高分子材料与分散质混炼而成的混炼物的分散度进行评价，所述混炼物的分散度评价方法的特征在于，包括如下步骤：

混炼步骤，将所述高分子材料与所述分散质进行混炼；

移送步骤，对从所述混炼步骤排出的所述混炼物进行移送；及

检测步骤，在所述移送步骤中对所述混炼物进行测定从而检测出所述分散质在所述高分子材料中的分散度。