JP2000309019A - ポリマー樹脂原料の脱揮処理方法および脱揮混練押出機 - Google Patents

ポリマー樹脂原料の脱揮処理方法および脱揮混練押出機

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JP2000309019A
JP2000309019A JP11119728A JP11972899A JP2000309019A JP 2000309019 A JP2000309019 A JP 2000309019A JP 11119728 A JP11119728 A JP 11119728A JP 11972899 A JP11972899 A JP 11972899A JP 2000309019 A JP2000309019 A JP 2000309019A
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JP
Japan
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polymer resin
raw material
devolatilization
resin raw
kneading
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JP11119728A
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English (en)
Inventor
Seiji Takamoto
誠二 高本
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Japan Steel Works Ltd
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Japan Steel Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の脱揮処理方法では、脱揮助剤として水
を供給する場合、塞き止め部で塞き止められたポリマー
樹脂原料の圧力が低く、混練押出機内でポリマー樹脂原
料の持つエネルギーにより直ちに気化し、脱気効果が低
かった。 【解決手段】 本発明によるポリマー樹脂原料の脱揮処
理方法および脱揮混練押出機は、ベント部(13,14,15)の
上流に塞き止め部(30)を設け、この塞き止め部(30)の上
流に混練部を設け、この混練部に液状脱揮助剤注入用ノ
ズル(16,17)を設けて構成されたポリマー樹脂原料の脱
揮処理用混練押出機(10)において、前記塞き止め部の塞
き止め度合が、前記混練部に滞留するポリマー樹脂原料
の圧力が脱揮助剤の蒸気圧以上に高くなるような状態と
する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマー樹脂原料
の脱揮処理方法および脱揮混練押出機に関し、特に、脱
揮助剤である水の分散により脱揮効率を向上する脱揮処
理方法および脱揮処理用混練押出機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、重合反応により製造されたポリマ
ー樹脂原料には揮発成分が含まれており、実用製品を製
造するためのポリマー樹脂材料としては、揮発成分の含
有量をできるだけ少なくする必要がある。ポリマー樹脂
原料から揮発成分を除去するために、従来から、連続的
に大量処理が可能な混練押出機による脱揮処理が行われ
ている。図4は、通常実施されているポリマー樹脂原料
の脱揮処理方法および脱揮混練押出機の概要を示してい
る。図において、符号10で示すものは脱揮処理を行う
混練押出機であり、貫通内孔が形成されたシリンダ20
の内部にスクリュ(図示せず)が回転可能に挿入されて
いる。この混練押出機10の上流部に原料供給口11、
下流端面に原料押出口12が設けられ、軸方向の複数の
箇所(図2の場合は3箇所)にベント部13,14,1
5が設けられている。また、この第2ベント部14およ
び第3ベント部15の上流側には、それぞれ前記混練押
出機10の内部へ連通するノズル16,17が設けられ
ている。
【0003】以上のように構成された混練押出機10に
おいて、ポリマー樹脂原料を脱揮処理するには、スクリ
ュが回転している混練押出機10の原料供給口11へポ
リマー樹脂原料を供給する。ポリマー樹脂原料は、固体
状態あるいは液体状態、予め加熱された液体状態で供給
される。このポリマー樹脂原料は、スクリュにより混練
されながら、順次下流すなわち原料押出口12方向へ移
送され、移送途中の各ベント部13,14,15で揮発
成分が脱揮除去される。このベント部13,14,15
は、揮発成分を効率よく脱揮除去するために、図示しな
い真空排気装置に連結され、減圧排気が行われる。ま
た、各ベント部13,14,15の直前では、スクリュ
に設けられるシールリング等によりポリマー樹脂原料の
輸送を部分的に塞き止めている。この塞き止めにより、
充満したポリマー樹脂材料は加圧され、熱エネルギーを
与えられて温度が上昇する。
【0004】さらには、シールリング等の上流側に混練
専用のスクリュを組込み、ノズル16,17から脱揮助
剤として水を供給する。水は、高圧供給装置により、圧
入され、圧入された水は、ポリマー樹脂原料とともに混
練され、ポリマー樹脂原料中に分散する。
【0005】このようにして水を分散されるとともに高
圧高温状態となったポリマー樹脂原料は、シールリング
等を通過し、次のベント部14,15へ輸送される。真
空引きによって減圧排気されているベント部14,15
では、分散された水が気化膨張してポリマー樹脂原料の
表面積を拡大し、高温の表面から揮発分離する揮発成分
の揮発作用を改善する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のポリマー樹脂原
料の脱揮処理方法および脱揮混練押出機は以上のように
構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、高圧供給装置によりノズルから脱揮助剤とし
て水を供給する場合、特に考慮を払うこと無く供給して
いた。その結果、予想を下回る脱揮効果しか得られなか
った。すなわち、シールリング等により塞き止められた
ポリマー樹脂原料の圧力が低く、この圧力に対応して供
給される水は、混練押出機内でポリマー樹脂原料の持つ
エネルギーにより、直ちに気化していた。気化した水分
と溶融状態のポリマー樹脂原料を混練しても、気体状の
水はポリマー樹脂原料内へ容易に分散しない。従って、
供給する水の一部のみがポリマー樹脂原料内へ混練分散
され、水の供給量により予想される脱揮効果が得られな
い場合があった。
【0007】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたものであり、ノズルから脱揮助剤として供給
される水をポリマー樹脂原料内へ確実に混練分散するこ
とができるポリマー樹脂原料の脱揮処理方法および脱揮
混練押出機を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるポリマー樹
脂原料の脱揮処理方法は、ベント部の上流に塞き止め部
を設け、前記塞き止め部の上流に混練部を設け、この混
練部に液状脱揮助剤注入用ノズルを設けて構成されたポ
リマー樹脂原料の脱揮処理用混練押出機において、前記
塞き止め部の塞き止め度合が、前記混練部に滞留するポ
リマー樹脂原料の圧力が脱揮助剤の蒸気圧以上に高くな
るような状態とする方法であり、本発明によるポリマー
樹脂原料の脱揮処理用混練押出機は、ベント部の上流に
塞き止め部を設け、前記塞き止め部の上流に混練部を設
け、この混練部に液状脱揮助剤注入用ノズルを設けて構
成されたポリマー樹脂原料の脱揮処理用混練押出機にお
いて、前記塞き止め部におけるシールリングとシリンダ
の隙間を、前記混練部に滞留するポリマー樹脂原料の圧
力が脱揮助剤の蒸気圧以上に高くなるような隙間にする
構成である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるポリマー樹脂
原料の脱揮処理方法および脱揮混練押出機の好適な実施
の形態について説明する。なお、混練押出機10は、図
2と同じであるので図2を用いると共に図1に要部を拡
大して説明する。貫通内孔が形成されたシリンダ20の
内部にスクリュ(21)が回転可能に挿入されている。
この混練押出機10の上流部に原料供給口11、下流端
面に原料押出口12が設けられている。前記シリンダ2
0には、軸方向における複数の箇所(図2の場合は3箇
所)にベント部13,14,15が設けられている。前
記シリンダ20の内部において、このベント部13,1
4,15の上流には、スクリュのシールリングによりシ
リンダ20の内部の隙間を狭くした周知の塞き止め部3
0が設けられている。この塞き止め部30の上流に混練
用スクリュを配置して混練部が設けられている。この混
練部には、前記シリンダ20の外部から内部へ脱揮助剤
の水を注入可能なノズル16,17が設けられ、本発明
においては、さらに、前記塞き止め部30におけるシー
ルリングとシリンダの隙間を従来と比較してより狭く構
成している。
【0010】以上のように構成された混練押出機10に
おいて、スクリュが回転している混練押出機10の原料
供給口11へポリマー樹脂原料を供給すると、このポリ
マー樹脂原料は、スクリュにより混練されながら、順次
下流すなわち原料押出口12方向へ移送され、移送途中
の各ベント部13,14,15で揮発成分を脱揮除去さ
れる。
【0011】各ベント部13,14,15は、図示しな
い真空排気装置に連結され、減圧排気が行われる。ま
た、各ベント部13,14,15の直前では、スクリュ
に設けられるシールリング等によりポリマー樹脂原料の
輸送を部分的に塞き止めているため、充満したポリマー
樹脂材料は加圧され、熱エネルギーが与えられて温度が
上昇する。
【0012】この塞き止め部30のスクリュとシリンダ
20の内壁の隙間が従来よりも狭く構成されていること
により、ポリマー樹脂原料の充満量が多量になり、その
結果、ポリマー樹脂原料の内部圧力および内部エネルギ
ーすなわち温度が従来よりも高くなる。このような高圧
高温のポリマー樹脂原料に脱揮助剤の水を供給すると、
水は蒸気圧以上の高圧により気化が抑制され、液体状で
存在する。従って、液体状の水はポリマー樹脂原料と十
分に混練され、ポリマー樹脂中に分散される。
【0013】この水が分散された高圧高温状態のポリマ
ー樹脂原料は、塞き止め部30の狭い隙間を通過し、ベ
ント部14,15へ輸送される。減圧排気されているベ
ント部14,15では、緻密に分散された水が、急激な
減圧により気化膨張し、ポリマー樹脂原料の脱揮可能な
表面積を拡大し、高温の表面から揮発分離する揮発成分
の揮発作用が改善される。
【0014】(実施例)本発明による脱揮処理方法およ
び脱揮処理用混練押出機の実施例を、図1に示す。 機種:TEX65XCT−38.5PW−4V(株式会
社日本製鋼所製) ノズル設置箇所:2 給水量:1.0%(1ノズル当たり) ポリマー樹脂原料:PE(揮発成分:ヘキサン5W%) 図2及び図3に示すように、塞き止め部のスクリュとシ
リンダの隙間が従来の2.0mmの場合と本発明による
1.0mmの場合を比較すると、混練部におけるポリマ
ー樹脂原料の圧力が2倍ないし3倍に大きくなり、押出
されたポリマー樹脂原料中の残留揮発成分量が大きく低
下している。すなわち、本発明においては、ベント部1
3,14,15の上流に塞き止め部を設け、前記塞き止
め部の上流に混練部を設け、この混練部に液状脱揮助剤
注入用ノズル16,17を設けて構成されたポリマー樹
脂原料の脱揮混練押出機10において、前記塞き止め部
30の塞き止め度合が、前記混練部に滞留するポリマー
樹脂原料の圧力が脱揮助剤の蒸気圧以上に高くなるよう
な状態として、従来よりも高効率の脱気を達成してい
る。
【0015】
【発明の効果】本発明によるポリマー樹脂原料の脱揮処
理方法および脱揮混練押出機は以上のように構成されて
いることにより、以下のような効果を得ることができ
る。すなわち、塞き止め部の上流においてポリマー樹脂
原料の圧力を脱揮助剤の蒸気圧以上に高くすることによ
り、脱揮助剤が液状を維持し、ポリマー樹脂原料中に十
分分散される。その結果として、ベント部において、脱
揮助剤の添加により予想される、大きな脱揮効果が得ら
れた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による脱気混練押出機を示す構成図であ
る。
【図2】本発明と従来方法の実施条件を示す一覧図であ
る。
【図3】本発明と従来方法のスクリュ速度と残留揮発成
分量を示す特性図である。
【図4】従来のポリマー樹脂原料の脱揮処理方法および
脱揮処理用混練押出機を示す概要図である。
【符号の説明】
10 混練押出機 13,14,15 ベント部 16,17 ノズル 30 塞き止め部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベント部(13,14,15)の上流に塞き止め部
    (30)を設け、前記塞き止め部(30)の上流に混練部を設
    け、この混練部に液状脱揮助剤注入用ノズル(16,17)を
    設けて構成されたポリマー樹脂原料の脱揮混練押出機(1
    0)において、前記塞き止め部(30)の塞き止め度合が、前
    記混練部に滞留するポリマー樹脂原料の圧力が脱揮助剤
    の蒸気圧以上に高くなるような状態とすることを特徴と
    するポリマー樹脂原料の脱揮処理方法。
  2. 【請求項2】 ベント部(13,14,15)の上流に塞き止め部
    (30)を設け、前記塞き止め部(30)の上流に混練部を設
    け、この混練部に液状脱揮助剤注入用ノズル(16,17)を
    設けて構成されたポリマー樹脂原料の脱揮混練押出機(1
    0)において、前記塞き止め部(30)におけるシールリング
    とシリンダの隙間を、前記混練部に滞留するポリマー樹
    脂原料の圧力が脱揮助剤の蒸気圧以上に高くなるような
    隙間にすることを特徴とするポリマー樹脂原料の脱揮処
    理用混練押出機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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