JP2000167906A - 混練用樹脂押出機 - Google Patents

混練用樹脂押出機

Info

Publication number
JP2000167906A
JP2000167906A JP10376232A JP37623298A JP2000167906A JP 2000167906 A JP2000167906 A JP 2000167906A JP 10376232 A JP10376232 A JP 10376232A JP 37623298 A JP37623298 A JP 37623298A JP 2000167906 A JP2000167906 A JP 2000167906A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screw
kneading
cylinder
thread
raw material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10376232A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyosumi Imai
清澄 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP10376232A priority Critical patent/JP2000167906A/ja
Publication of JP2000167906A publication Critical patent/JP2000167906A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/67Screws having incorporated mixing devices not provided for in groups B29C48/52 - B29C48/66
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/465Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft each shaft comprising rotor parts of the Banbury type in addition to screw parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/535Screws with thread pitch varying along the longitudinal axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/54Screws with additional forward-feeding elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/55Screws having reverse-feeding elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 混練用樹脂押出機に於いて、供給原料混練用
スクリュフライトとして、順方向及び逆方向の連続する
V字型螺旋状ネジ山を用いて、より均一な製品品質を得
ることを目的とする。 【構成】 シリンダ(3)の上流側に原料供給口
(5)、下流側に排出口(7)を有し、供給原料を可塑
化混練し押し出す混練用樹脂押出機において、順方向及
び逆方向の連続するV字型螺旋状ネジ山10のスクリュ
フライトの位置する混練部のシリンダ穴円周面に、一定
聞隔を空けてシリンダ溝14を設け、V字型螺旋状ネジ
山で囲まれたスクリュ溝内で可塑化混練を受けた供給原
料を、設けられたシリンダ溝を通路として外部スクリュ
溝に排出置換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成形加工に用いら
れる混練用樹脂押出機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の混練用樹脂押出機は、シリンダ内
にスクリュを回転自在に挿入し、シリンダ上流側原料供
給口よりシリンダ内に供給される原料を、スクリュ上流
側搬送部で必要に応じて予圧、予熱を行いスクリュ中央
部の混練部では、更に高い圧力、摩擦、攪拌、混合、加
熱等により可塑化、混練作用を加えクリュ下流側吐出部
によりシリンダ下流排出口より押し出す。上記供給原料
の可塑化、混練に関し、スクリュの混練用フライトと
し、順逆螺旋ネジ山やシリンダ溝を設け混練効果を高め
る方法が、特開平8−267540号や特開平7−20
5142号で提案されている。
【0003】特開平8−267540号では、スクリュ
に供給原料搬送用螺旋ネジ山と部分的にその反対方向の
螺旋ネジ山を設ける。シリンダ内面にはスクリュの螺旋
ネジ山と反対の螺旋溝を設けかつ本螺旋溝と反対方向の
逆螺旋溝を、スクリュの反対方向の螺旋ネジ山と同位置
に部分的に設ける。本提案では、スクリュ溝内とシリン
ダ螺旋溝内との常に接する原料間に乱流現象を生じさせ
混練を行うものであろ。スクリュ、シリンダに設けられ
る各逆螺旋スクリュ溝、逆螺旋シリンダ溝の部分に於い
ては、原料の流れをブロックし下流方向へ流れにくくす
るが、他の部分と同様にスクリュ溝内の原料とシリンダ
溝内原料との間の乱流現象により混練を行うものであ
る。
【0004】特開平7−205142では、二軸押出機
のシリンダ内孔の円弧に軸方向に連続して溝と切り欠き
を同時に設け、流路断面積を急激に大きく変化させ、そ
の効果により、供給原料に含まれる気体の分離を容易と
し、かつ混練を行うものである。
【0005】上記の通り両提案はいずれもシリンダ内孔
円周面に、溝が螺旋状又は直線にて連続し長手方向に設
けられるが、スクリュ回転中スクリュ溝内の原料は、常
時接するシリンダ溝内へ押し出だされる。このため、可
塑化、混練に欠かせない原料の高い圧縮力や高い摩擦力
を発生させることが困難で、結果として原料は未溶融、
混練不良のまま押し出されることになる。これを避ける
ためには、スクリュ長(L/D)を長くしたり、より大
型の押出機等によりそれらの欠陥を補うことが必要とな
る。
【0006】又従来の混練用樹脂押出機に於いて、スク
リュ混練部に順逆ネジ山フライト、すなわち供給原料を
押出機下流側排出口へ押し出す順方向螺旋状ネジ山と、
逆に供給原料を押出機上流方向に押し戻す逆方向螺旋状
ネジ山の連続するV字型螺旋状ネジ山を用いて行う混練
作用は次の通りである。順方向ネジ山にて送られてくる
供給原料は下流側の逆方向のネジ山の作用により、V字
型螺旋状ネジ山で囲まれたスクリュ溝内に滞留する。更
にその滞留原料は、スクリュ回転によりV字型螺旋状ネ
ジ山の順逆ネジ山交点部スクリュ浅溝部に送られ圧縮さ
れる。この際発生する高い圧縮力やそれに伴う高い摩擦
力等により強い可塑化混練作用を受ける。その作用はV
字型螺旋状ネジ山の交点付近のスクリュ溝内で特に著し
いが、その反面V字型螺旋状ネジ山で囲まれたスクリュ
溝内滞留原料の更新が行われにくく、結果として部分的
な原料温度上昇を起こしたり、そのため物性低下や製品
物性のむら等が発生し易い。
【0007】一軸混練押出機に比して二軸混練押出機で
は、V字型螺旋状ネジ山スクリュのこれらの現象は緩和
される。理由は図14のスクリュ横断図で示す如く、二
軸混練押出機は2本のスクリュ間のシリンダ中央壁15
が開口し、スクリュ外壁の一部が無くなる。そのため、
スクリュ4aはシリンダ内孔円弧部18、17a、1
6、スクリュ4bは18、17b、16の区間で、V字
型順逆螺旋状ネジ山で囲まれたスクリュ溝内の滞留原料
に対し、高い圧縮や摩擦力等による可塑化混練作用を与
え、シリンダ中央の開口壁部15でV字型順逆螺旋状ネ
ジ山で囲まれたスクリュ溝内の滞留原料を、その外部に
排出置換出来るからである。しかしそれら供給原料の溝
外への排出場所は、シリンダ中央壁の開口部15の1ケ
所に限定されるため、高粘度材料、特定の添加剤やフィ
ラを含む材料や高処理量時などには、V字型螺旋ネジ山
で囲まれたスクリュ溝内の原料の更新置換が十分でな
く、スクリュの高速度化による処理量の増大を図る際等
に特に製品むらを生じ易い。
【0008】これらの現象を防止するため、物性の異な
る各種供給原料に応じて、スクリュ混練部のV字型螺旋
状ネジ山の形状や寸法の変更を行っていた。、即ち図1
0の混練部スクリュ軸横断面図、図11で示す図10の
X−X線断面図のように、混練部V字型螺旋状ネジ山1
0a、10bの山頂部とシリンダ内径との隙間δを広く
したり、V字型螺旋状ネジ山の各順逆ネジ山の捩じれ角
や長さL1、L2の長さ比を変更し、V字型螺旋状ネジ
山で囲まれたスクリュ溝内Eの供給原料を、V字型螺旋
状ネジ山の外部スクリュ溝Fに排出し易くするしたり、
下流方向に流れ易くした。。また他の例では図12の混
練部スクリュ軸横断面図、図13で示す図12のX−X
線断面図のように、V字型螺旋状ネジ山の順逆ネジ山交
点部に切り欠き13を設けることにより、V字型螺旋状
ネジ山で囲まれたスクリュ溝内の原料を、その溝外に排
出できるようにし、その様な問題を解決しようとした。
【0009】さらに二軸押出機の場合は、V字型螺旋状
ネジ山の形状寸法のみでなく、混練用V字型螺旋状ネジ
山の下流側やシリンダ下流原料排出部に、補助装置とし
て原料流量絞りバルブを用いて、原料の混練を調整する
方法が行われている。
【0010】然るに、V字型螺旋状ネジ山頂部とシリン
ダ内周面の隙間の変更に依る方法は、その隙間の設定が
むずかしい。即ち実際の大型から小型混練押出機(押出
機スクリュ径500mmから数10mm)に於いてもそ
れ等隙間は性能や械機面から高々10mmから10分の
数mm程度に限定されていて、各種異なる供給原料、押
出機サイズ、処理量に対し適正値が異なり、わすかな隙
間の差が製品品質に大きな影響を与えるからである。V
字型螺旋状ネジ山の順逆ネジ山の交点の頂部に切り欠き
を設ける手段も、本来のV字型螺旋状ネジ山特有の高い
圧縮作用等を低下させ可塑化混練効果を弱めるものであ
り、かつ適正な寸法設定がむつかしい。特に混練用一軸
押出機では、このように各種異なる供給原料に対しその
都度適正な寸法設定がむつかしい等の理由で、V字型螺
旋状ネジ山の使用範囲は限定されたものであった。
【0011】前記の混練用二軸押出機の原料流量調整バ
ルブ設置に依る方法は、そのバルブを絞り原料の押出抵
抗を高くすることにより、混練部に原料を充満させ、効
果的に混練を行おうとするもので、有効な方法である。
しかしこの方法は、混練用V字型螺旋状ネジ山部から離
れた部分に補助的な装置を設け、間接的に混練作用を高
めようとするものである。
【0012】本発明は、混練用V字型螺旋状ネジ山その
ものの作用に関するもので、混練用V字型螺旋状ネジ山
のもつ高い可塑化混練作用を保持し、かつ従来の部分的
な混練でなくより均一な混練を行い、従来の処理製品に
みられる物性の欠陥を無くすることを目的とする。
【0013】
【発明が解決するための課題】混練用V字型螺旋状ネジ
山により上記目的を達成するためには、V字型螺旋状ネ
ジ山で囲まれたスクリュ溝内に滞留する供給原料に対
し、高い圧縮力やせん断力等の作用を損なうことなく可
塑化混練を行うこと、またそれら可塑化混練作用を受け
た原料を速やかに排出置換し、かつそのプロセスの頻度
を多くし、そのサイクルの繰り返しを効果的に行う必要
がある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、混練用V字型
螺旋状ネジ山を用いてV字型螺旋状ネジ山で囲まれたス
クリュ溝内に滞留する供給原料に対し、高い圧縮力やせ
ん断力等による可塑化混練作用を加えた後に、隣接する
外部スクリュ溝に送り出し、過度の可塑化混練作用を加
える事を防止すると同時に、新たな原料をV字型螺旋状
ネジ山で囲まれたスクリュ溝内へ送り込み、より均一な
る製品物性を得る事にある。
【0015】この目的を達成するため、混練用V字型螺
旋状ネジ山の順逆ネジ山の交点部の位置するシリンダ穴
横断面の円周面に、一個又は複数個のシリンダ溝を間隔
を置き分配して設ける。その作用は、スクリュ回転によ
りV字型螺旋状ネジ山がシリンダ穴円弧部を通過時に
は、V字型螺旋状ネジ山で囲まれ原料排出のできないス
クリュ溝内で高い可塑化混練作用を発生し、設けられた
シリンダ溝面を通過時にのみ、V字型螺旋状ネジ山の順
逆ネジ山の交点近くのスクリュ溝内の原料がシリンダ溝
を通路として開放されて、排出置換出来るようにする。
これにより、1個のシリンダ溝面をV字型螺旋状ネジ山
の順逆ネジ山部が1回通過する度に、V字型螺旋状ネジ
山で囲まれたスクリュ溝内に滞留し可塑化混練を受けた
原料の排出置換のサイクルが可能となり、そのサイクル
を繰り返すことにより、より均一な可塑化混練が可能と
なる。
【0016】シリンダ溝の数は、スクリュに対し側圧と
なる原料圧力のバランスをとるため、通常2ヶ所又はそ
れ以上を同一スクリュ軸横断面上に等配して設ける。
【0017】又本V字型螺旋状ネジ山は,スクリュ軸方
向には複数列の同一または異なるV字型螺旋状ネジ山を
設ける事は可能であるが、過度の混練による原料物性の
変化の防止や,機械的制約のため通常1又は2ヶ所であ
る。
【0018】V字型螺旋状ネジ山で囲まれるスクリュ溝
は、直線や曲線によりV字型螺旋状ネジ山開口部から、
V字型螺旋状ネジ山の順逆のネジ山交点部に向かってな
だらかに浅くなる形状として、部分的な原料の滞留を防
止し、V字型螺旋状ネジ山と変化するスクリュ溝の効果
で、供給原料に対し圧縮、せん断効果等をを高める形状
を構成する。
【0019】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
ずき図面を参照し説明する。図1で示すように、混練用
樹脂一軸押出機では、原動機1,減速機2、シリンダ3
及びシリンダ3内に挿入されたスクリュ4で構成され
る。スクリュ4は減速機2により回転駆動され、原料供
給口5より供給される原料を,スクリュ4外周に設けら
れる螺旋状ネジ山フライト6等により搬送し可塑化や混
練の後、必要に応じて図示されてない混練部下流側ベン
ト口より脱気し下流側排出口7より押し出す。シリンダ
3は,1個又はフランジ接続8より複数個のシリンダで
構成され、外周部は加熱、冷却用ジャケットや電熱ヒー
タ9を設け、必要に応じて供給原料の加熱冷却を行う。
スクリュ4は上流側原料搬送用螺旋状ネジ山フライト
6、中央部混練用V字型螺旋状ネジフライト10、下流
側吐出部は螺旋状ネジフライト11で構成される。
【0020】図2は混練用二軸押出機の一例で、スクリ
ュ軸縦断側面図、図3はシリンダ部のスクリュ縦断平面
図を示し、原動機1,減速機2、シリンダ3及びシリン
ダ3内には、平行に回転自在に挿入された2本のスクリ
ュ4で構成される。スクリュ4は減速機2により回転駆
動され、原料供給口5より供給される原料を,スクリュ
4外周に設けられる螺旋状ネジ山フライト6等により搬
送し可塑化や混練の後、下流側排出口7より押し出す。
シリンダ3は,1個又はフランジ接続8よる複数個のシ
リンダで構成され、外周部は加熱、冷却用ジャケットや
電熱ヒータ9を設け必要に応じて供給原料の加熱冷却を
行う。スクリュ4は上流側原料搬送用螺旋状ネジ山フラ
イト6、中央部混練用V型螺旋状ネジフライト10、下
流側は螺旋状ネジフライト11で構成される。
【0021】混練用二軸押出機は、混練度調整補助装置
として、スクリュ4中央部の混練部10の下流側のスク
リュ軸と、シリンダ内壁で構成される原料押し出し流路
又はシリンダ下流側原料排出口7部に、原料絞り機構を
設け供給原料流れを調整することにより混練度調整を行
ったり、二軸スクリュ内部で発生する供給原料圧力によ
り、スクリュ4がシリンダ3内壁と接触するのを防止す
るため、スクリュ先端に軸受けを設けることがあるが、
本図には絞り機構及びスクリュ先端軸受け共に示されて
ない。また2本のスクリュ4a、4b各々の回転方向、
2本のスクリュ外径に対するスクリュ軸芯間距離の割合
や、フライトの噛み合い非噛み合い、更にフライトの2
軸スクリュ間の相対位置等各種異なるが本図ではその一
例のみ示す。
【0022】混練用一軸押出機に於いては、図1に示す
如く、供給原料はシリンダ3に設けられた原料供給口5
より押出機シリンダ3内に供給されると、スクリュ4の
上流側に設けられた螺旋状ネジ山フライト6により送ら
れてスクリュ中央部の混連部10にいたる。本例に示す
スクリュ螺旋ネジ山6は原料供給口部5付近の上流側で
1条、中央混練部10に近接する上流側と下流側および
混練部で2条、更に下流側で1条の場合を示す。
【0023】図4で示す混練部に設けられる供給原料を
押出機先端吐出口7へ押し出す順方向螺旋状ネジ山10
aと、逆に供給原料を押出機上流方向に押し戻す逆方向
螺旋状ネジ山10bが連続した、スクリュ回転方向に口
を開くV字型螺旋状ネジ山による可塑化等を含めた混練
作用は次の通りである。
【0024】スクリュ回転により順方向螺旋状ネジ山1
0aにより下流方向に送らる原料は、連続して接続する
逆方向螺旋状ネジ山10bにより押し戻され、V字型螺
旋ネジ山で囲まれるスクリュ溝内に滞留する。この滞留
する原料は、押出機スクリュ4の回転Nにより発生する
A,B及びC方向への原料の流れを生ずるが、スクリュ
溝外には流出できないために高い圧縮力、摩擦力、せん
断力等を受けこれによる可塑化混練作用を受ける。この
作用はV字型等螺旋ネジ山で囲まれたスクリュ溝内で順
逆ネジ山の交点付近12のスクリュ浅溝部で著しい。
【0025】この最も高い作用を受けるV字型螺旋ネジ
山の順逆交点付近12のスクリュ浅溝部内の原料を、局
部的に且つ連続して混練する事を避ける為に、その部分
の原料の排出置換を行う必要がある。
【0026】そこで本発明は、V字型螺旋状ネジ山の順
逆ネジ山交点12位置付近のシリンダ内周面にシリンダ
溝14を1個又は複数個設けることにより、V字型螺旋
状ネジ山で囲まれたスクリュ溝内の滞留原料を排出置換
を可能とし、混練用一軸押出機においてもV字型螺旋状
ネジ山の本来の作用を保持しかつ均一な混練を可能なら
しめ、混練用二軸押出機においてはより均一な混練を可
能にした。
【0027】これを図4のX−X断面図である図5、図
6を用いて説明する。本例では2条の連続する螺旋状ネ
ジ山6に接続する2条のV字型螺旋状ネジ山10をスク
リュ軸横断面内に対称に配置し、スクリュに対し発生す
る供給原料による側面押し圧力のバランスをとる。通常
シリンダ内周面に設けられるシリンダ溝14は2ヶ所か
ら4ヶ所、V字型螺旋状ネジ山は、2条又は3条をスク
リュ軸芯に対称的に配置するが、シリンダ溝14は多数
設け原料に対する摩擦力や衝撃力を高めることにより更
に混練効果を高めることが可能であり、押出機のサイ
ズ、原料や用途によってはこの数に限定されない。一般
的にV字型螺旋ネジ山数を同一スクリュ軸横断面上に増
やす事は、V字型螺旋状ネジ山で囲まれたスクリュ溝の
V字入り口部スクリュ溝深さを必然的に浅くせざるを得
ず、可塑化を含む混練作用は増大するが、処理量の低下
を招く事になる。
【0028】押出機シリンダ内周面に設けられるシリン
ダ溝14は、シリンダ内周面開口縁より、シリンダ横断
面、縦断面方向共にシリンダ溝14底になだらかな曲線
や直線で結ばれ、シリンダ溝14内への原料の流入及び
流出を容易にする。設けられるシリンダ溝の開口巾、す
なわちスクリュ縦断面方向のL3は通常(L1+L2)
巾から(L1+L2)の5分の1程度の範囲である。、
シリンダ横断面方向の溝寸法L4は、シリンダ溝数によ
っても制限されるが、通常押出機シリンダ内径の2分の
1から5分の1程度の範囲である。
【0029】混連用二軸押出機に於いては、図2、3に
示す如く、供給原料はフランジ接続8された押出機シリ
ンダ3に設けられた原料供給口5より押出機シリンダ内
に供給される。シリンダ4内には2本のスクリュ4a、
4bが平行に回転自在に挿入されている。供給原料は押
出機スクリュ4a、4bの上流側に設けられた螺旋状ネ
ジ山フライト6により送られてスクリュ中央部の混連部
10にいたり更に必要に応じて図示されてない混練部下
流側ベント口より脱気し、スクリュ吐出部螺旋状ネジ山
フライト11によりシリンダ下流側排出口7より押し出
される。本例に示すスクリュフライトは原料供給口部5
を含む上流側6、中央部混練部10及び中央混練部に近
接する上流側下流側共に2条で、更に下流側吐出部で1
条ネジの場合を示し、2軸スクリュフライトは非噛み合
い、スクリュ回転方向は異方向の場合を示す。
【0030】本混練用二軸押出機図3のX−X部スクリ
ュ軸横断面図を、図7で示す。図面で示されるように2
本のスクリュ間のシリンダ壁は中央部15で開口し、そ
の開口部を通じてシリンダに貫通する2つのスクリュ用
穴は一体化する。、シリンダ3は、一軸押出機シリンダ
と同じく、混練用V字型螺旋状ネジ山位置のスクリュ軸
横断面上のシリンダ穴内周面に、シリンダ中央壁の開口
部15以外野場所にシリンダ溝14を複数ケ所間隔を開
けて対称的に設ける。
【0031】
【発明の効果】本発明による混練用押出機においては、
上述のように構成されるので、以下に述べるような効果
を有する。図1で示すように混練用一軸押出機において
供給原料は、シリンダ3上流原料供給口5よりシリンダ
内に供給されると、スクリュ上流側螺旋状ネジ山フライ
ト6により搬送されスクリュ中央混練部に至る。図4で
示すように、混練部フライト10は順逆の連続するV字
型螺旋状ネジ山で、順ネジ山10aにより下流方向に送
られる供給原料は、逆ネジ山10bにより下流方向への
原料送りは阻害され、逆に供給原料は上流方向へ押し戻
され、V字型螺旋状ネジ山で囲まれるスクリュ溝内に滞
留する。さらにその間スクリュ回転に伴うV字型螺旋状
ネジ山10a、10bと、V字型螺旋状ネジ山の順逆ネ
ジ山の交点12方向に次第に浅くなるスクリュ溝の動き
によるA、B、C方向への供給原料の流れに伴い発生す
る圧縮、せん断、摩擦力などにより高い可塑化や混練作
用をうける。この作用は図5で示すシリンダ内周面に設
けられた一つのシリンダ溝14aの端Qから隣接する他
の溝14bの端P及びシリンダ溝14bの端Qから隣接
する他の溝14aの端P間でのスクリュ回転中行われ、
特にV字型螺旋状ネジ山の順逆ネジ山交点近くのE部の
原料はこれらの高い作用をうける。
【0032】さらにスクリュ4が回転し、図6で示すよ
うにV字型螺旋状ネジ山の順逆ネジ山の交点部12がシ
リンダ溝14の開口部位置にくると、E部で発生してい
る高い原料圧力は、シリンダ溝14を通路として、圧力
の低いV字型螺旋状ネジ山の外側のF部に、V字型螺旋
状ネジ山頂部を超えて開放されると同時に、原料の排出
が行われ、それによりV字型螺旋状ネジ山で囲まれたス
クリュ溝へ新しい原料がA、B、Cの動きにより流入し
滞留原料の置換が行われる。この排出置換作用によるV
字型螺旋状ネジ山の内側と外側の各スクリュ溝内の原料
の混合による混練作用の増進も本発明の効果の一部であ
る。このようにV字型螺旋状ネジ山で囲まれたスクリュ
溝内に滞留する供給原料に可塑化混練作用を与え、設け
られたシリンダ溝14により、そのスクリュ溝外に排出
し置換する混練と排出置換のサイクルを、V字型螺旋状
ネジ山及びシリンダ溝数に応じて繰り返し均一な混練を
達成する。本例ではスクリュー回転で4回のサイクルを
行う。
【0033】混練用二軸軸押出機における本発明の効果
を説明する。図7で示すように一軸押出機と同様スクリ
ュ混練部V字型螺旋状ネジ山位置付近のシリンダ内周面
に複数のシリンダ溝14を間隔を設け対称的に配置す
る。本例では一本のスクリュが3ケ所即ちスクリュ4b
の場合は、シリンダ中央開口壁端16からシリンダ溝1
4aの端部P、シリンダ溝14aの端部Qからシリンダ
溝14bの端部P、シリンダ溝14bの端部Qからシリ
ンダ中央開口壁端18の各シリンダ穴円弧部で可塑化混
練作用を行い、シリンダ中央開口壁15とシリンダ溝1
4a、14bで原料の排出置換を行い、それらの総合
で、より均一な可塑化、混練が可能となる。
【0034】図8、9は、V字型螺旋状ネジ山10a、
10bとシリンダ溝14の一例で、V字型螺旋状ネジ山
10a、10bで囲まれたスクリュ溝内の供給原料が、
シリンダ内周面に設けられたシリンダ溝14を通路とし
て、V字型螺旋状ネジ山10a、10bで囲まれたスク
リュ溝外に排出される状況を示す。即ち図8において、
V字型螺旋状ネジ山10a、10bにより囲まれたスク
リュ溝内に送られた供給原料は、スクリュ回転によるV
字型螺旋ネジ山10a、10bのシリンダ内周面に沿っ
た動きMにより、V字型螺旋状ネジ山の順逆ネジ山の交
点部12方向A,B,Cに移動しながら、高い圧縮力等
に依る可塑化混練作用を受けることになる。この作用は
V字型螺旋ネジ山の交点12付近のスクリュ浅溝部で最
も強い。
【0035】更に図9に示すように、スクリュ回転によ
りV字型螺旋状ネジ山10a、10bが押出機シリンダ
内周面に沿って移動し、V字型螺旋状ネジ山の順逆ネジ
山の交点部12がシリンダ溝14の開口部位置に達する
すると、E部の原料は矢印Dで示すように、V字型螺旋
状ネジ山で囲まれたスクリュ溝内で発生する圧力によ
り、V字型螺旋状ネジ山頂部を超えてシリンダ溝14内
に流入した後、圧力の低いV字型螺旋状ネジ山の外部の
スクリュ溝Fに押し出される。このようにV字型螺旋状
ネジ山で囲まれたスクリュ溝内での作用と、シリンダ溝
14を経由する原料の排出置換およびそれに伴う原料の
混合作用の各工程を、スクリュ回転中繰り返すことによ
り、均一な混連を達成する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る混練用一軸押出機全体のスクリュ
軸縦断側面図である。
【図2】本発明に係る混練用二軸押出機全体のスクリュ
軸縦断側面図である。
【図3】図2で示す本発明に係る混練用二軸押出機シリ
ンダ部のスクリュ軸縦断平面図ある。
【図4】本発明係る混練用一軸押出機要部のスクリュ軸
縦断面図である。
【図5】図4のX−X線による断面図で、回転するスク
リュ位置の一例を示す。
【図6】図4のX−X線による断面図で、回転するスク
リュ位置の他の例を示す。
【図7】図3のX−X線による断面を示す。
【図8】混練用スクリュV字型螺旋状ネジ山と、本発明
による押出機シリンダ内周面の溝の相対位置の一例をし
めす。
【図9】混練用スクリュV字型螺旋状ネジ山と、本発明
による押出機シリンダ内周面の溝の相対位置の他の例を
しめす。
【図10】従来の混練用一軸押出機の混練部の一例を示
す。
【図11】図10のX−X線による断面図を示す。
【図12】従来の混練用一軸押出機の混練部の他の例を
示す
【図13】図12のX−X線による断面図を示す。
【図14】図3のX−X線による従来型の押出機の断面
図を示す。
【符号の説明】
1 原動機 2 減速機 3 シリンダ 4 スクリュ 6、11 原料搬送用螺旋ネジ山フライト 10 混練用V字型螺旋状ネジ山フライト 12 混練用V字型螺旋状ネジ山の交点部 14 シリンダ溝

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダ(3)の上流側と下流側にそれ
    ぞれ原料供給口(5)と排出口(7)を有し、該シリン
    ダ(3)内にスクリュ(4)を回転自在に挿入し、供給
    原料を混練し押し出す混練用樹脂押出機において、スク
    リュ(4)の供給原料混練部に、供給原料を押出機下流
    側吐出口方向へ押し出す順方向螺旋状ネジ山(10a)
    と、逆に供給原料を押出機上流方向に押し戻す逆方向螺
    旋状ネジ山(10b)が連続した、スクリュ回転方向に
    口を開くV字型螺旋状ネジ山を、同一スクリュ横断面に
    一個又は複数個設け、スクリュのV字型螺旋状ネジ山の
    順逆ネジ山交点部が通過する位置のシリンダ穴円周面に
    は、一個又は複数個のシリンダ溝(14)を間隔を置い
    て設けたことを特徴とする混練用樹脂押出機。
JP10376232A 1998-12-01 1998-12-01 混練用樹脂押出機 Pending JP2000167906A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10376232A JP2000167906A (ja) 1998-12-01 1998-12-01 混練用樹脂押出機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10376232A JP2000167906A (ja) 1998-12-01 1998-12-01 混練用樹脂押出機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000167906A true JP2000167906A (ja) 2000-06-20

Family

ID=18506794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10376232A Pending JP2000167906A (ja) 1998-12-01 1998-12-01 混練用樹脂押出機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000167906A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009096004A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Kobe Steel Ltd 混練装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009096004A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Kobe Steel Ltd 混練装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7090644B2 (ja) プラスチック押出しのためのマルチスクリュ押出し機用の押出し機スクリュ
US11752682B2 (en) Extruder screw having paths within the screw, extruder, and extrusion method
US6136246A (en) Screw extruder with improved dispersive mixing elements
US3701512A (en) Screw extruder for processing thermoplastic materials
US11220022B2 (en) Extruder screw having paths within the screw, extruder, and extrusion method
KR100186827B1 (ko) 혼합이 어려운 압출물용 압출기
WO2016175081A1 (ja) 押出機用スクリュ並びに押出機および押出方法
US4657499A (en) Screw extruder apparatus adapted for mixing additive fluids
US5413475A (en) Serial two-stage extruder
US5000900A (en) Twin screw extruder
TW201946754A (zh) 導電性複合材料的製造方法
WO2015170617A1 (ja) 押出機用スクリュ並びに押出機および押出方法
JP2001522736A (ja) いろいろな異なる分散混合素子を備えたスクリュー押出機
TW201707929A (zh) 擠壓機用螺桿與擠壓機及擠壓方法
EP2093037B1 (en) Kneading disc segment and twin-screw extruder
US6497508B1 (en) Plasticating process, apparatus and screw with mixing
US3411179A (en) Extruder screw mixing section
JP3258685B2 (ja) ゴムおよび熱可塑性合成物質の加工および製造をするための押出機
US5221504A (en) Process and apparatus for optimal operation of a high-speed extruder
JP2000167906A (ja) 混練用樹脂押出機
US3184790A (en) Screw for the cold feed extruder of the compounded rubber
US5332314A (en) Extrusion apparatus with a backfeed extruder for mixing and extruding of thermo-plastic and thermo-setting materials
KR100629569B1 (ko) 전이부가 더 좁은 나사산 폭을 갖는 압출기 또는 가압장치를 위한 가소화 스크류
JP3682867B2 (ja) ゴムあるいはゴム系組成物の混練装置および混練方法
RU2820502C2 (ru) Эструдер для повышающей вязкость обработки плавких полимеров

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20040204

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20040204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20040204

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040323

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050803

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050809

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20051213