JP2000318017A - ２軸押出機とその２軸押出機による熱可塑性樹脂原料の脱水方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、完全噛合型同方向回転２軸押出機に
より、熱可塑性樹脂原料からの水分除去を、高効率・高
能力・連続的かつ安定的に処理することができる２軸押
出機とその２軸押出機による熱可塑性樹脂原料の脱水方
法を提供することを最も主要な特徴とする。 【解決手段】脱水スクリュ部１６に上流側から下流側に
向かって漸次スクリュピッチが小さくなるスクリュ構成
の昇圧部１６Ａと、供給原料を圧搾する圧搾部１６Ｂと
を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、数１０％程度の残
留水分を含有する含水ポリマを含む熱可塑性樹脂の脱水
・脱揮・混練用完全噛合型の同方向回転の２軸押出機と
その２軸押出機による熱可塑性樹脂原料の脱水方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、完全噛合型同方向回転２軸押出
機は、その機械特性から搬送能力、溶融・混練能力、分
離（脱水）能力に優れ、しかも連続的に材料の処理が可
能であるため、プラスチック製造プロセスの有力な合理
化手段として多用されている。特に、脱水・乾燥プロセ
スへの適用例は、従来型の流動乾燥炉等を利用した方法
に比べると、（１）エネルギ消費量が少ない、（２）生
産能力に優れる、（３）湿潤原料を取り扱うので粉塵爆
発を防止するための大規模な設備が不要となる、（４）
材料に対する熱履歴が軽減されて製品品質が改善され
る、等の多くの利点がある。そのため、例えばＡＢＳ樹
脂、合成ゴム等の製造プロセスに適用される場合が多
い。

【０００３】また、例えば特公平６−９８２５号公報
や、特公平６−１５１７０号公報には完全噛合型同方向
回転２軸押出機を使用した圧搾方式脱水プロセスの一例
が示されている。図７は従来の完全噛合型同方向回転２
軸押出機ａを使用した圧搾方式脱水・乾燥プロセスの概
略構成（ＡＢＳ樹脂の場合）を示すものである。

【０００４】この図７の従来装置では２軸押出機ａの最
も上流側に材料供給口（原料供給部）ｂが配置されてい
る。この材料供給口ｂには３つの重量式定量フィーダ
Ａ、Ｂ、Ｃからそれぞれ材料が供給されるようになって
いる。ここで、第１の定量フィーダＡからは予め遠心脱
水機ｃにより含水率が３０〜４０％程度に脱水された含
水グラフトポリマなどの含水パウダが供給される。この
とき、同時に第２の定量フィーダＢからはＡＳペレッ
ト、第３の定量フィーダＣからは加工助剤がそれぞれ供
給される。

【０００５】これらの供給された材料は、２軸押出機ａ
のバレル内に配設されたセルフクリーニング機能を持つ
２軸フィードスクリュにより下流側へ効率よくかつ滞留
することなく搬送される。ここで、下流側に搬送された
材料は、２軸スクリュ中に設けられたニーデイングディ
スクと逆ネジレスクリュから構成される脱水スクリュ部
で圧搾される。これにより、材料が弾性、あるいは塑性
変形し、材料の比容積が減少することで材料中に含まれ
る水分が液体の状態で分離される。

【０００６】さらに、２軸押出機ａの内部圧力は脱水ス
クリュ部の下流側が高くなっているため、脱水スクリュ
部で分離された水は、脱水スクリュ部の圧力最高点から
材料供給口ｂ側に向かう圧力勾配により、上流に向かっ
てスクリュ溝内を逆流する。そして、この逆流水は、脱
水スクリュ部より上流側で材料供給口ｂとの間に設けら
れた排出口（脱水スクリーン部）ｄから排出される。

【０００７】この部分では、材料中に含まれる全水分の
１０〜９０％程度が分離・排出される。さらに、残りの
１０〜９０％程度の水分は脱水スクリュ部より下流側に
設けられた第２脱水スクリュ部あるいは／またはベント
部ｅで分離・排出される。そして、最終的には、脱揮処
理が行われ造粒される。

【０００８】この方法は、材料中の水分を蒸発させるこ
となく、液体の状態である程度分離することができるた
めに、水の蒸発エネルギが不要となり、エネルギ効率が
改善される。さらに、湿潤状態の材料を取り扱うため、
粉塵爆発のおそれがない。そのため、酸素遮断を行うた
めの設備も不要となるため、設備規模も小型化できる利
点がある。したがって、この方法により、ＡＢＳ樹脂、
合成ゴム等の製造プロセスの連続化、多段プロセスの省
工程化が可能となり、大幅なプロセス合理化が可能とな
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように圧搾方
式脱水法は、機械的圧縮により湿潤状態の材料中の含水
分を分離させるため、エネルギ効率を改善し、製造プロ
セスの合理化を実現している。しかしながら、高効率、
高能力、連続的又は安定的に処理したい必要性が以下の
ような場合に生じる。

【００１０】（１）押出量を高めたいとき。（２）含水
分量変動が多い材料を材料供給口に供給するとき。
（３）脱水が難しい材料（難脱水特性を持つ材料）を材
料供給口に供給するとき。なお、難脱水特性とは熱変形
温度が高い、パウダ状原料において粒度が小さいか、又
は滑性の大きいもの等の特性を持つものである。このよ
うな場合に上記圧搾方式脱水法を適用しようとしたと
き、以下に述べる問題が生じる。

【００１１】上記圧搾方式脱水法では、２軸押出機中に
設けられたニーデイングディスクおよび逆ネジレスクリ
ュにより構成される脱水スクリュ部で、搬送スクリュの
昇圧力、ニーディングディスクのせん断力、逆ネジレス
クリュの塞き止め力によりこの脱水スクリュ部の圧力を
上昇させ、含水材料を強圧縮し、弾性あるいは塑性変形
させることで水を分離するようになっている。

【００１２】しかしながら、処理能力を大きくした場合
には、スクリュ溝内の充満率増大により、搬送スクリュ
の昇圧力不足が発生するとともに、逆ネジレスクリュの
塞き止め能力不足から思うように脱水スクリュ部の圧力
が上昇せず、含水材料が十分に変形しないために脱水能
力が低下する問題がある。さらに、難脱水特性の材料に
おいても脱水スクリュ部の昇圧力不足および塞き止め能
力不足を引き起こして脱水能力が低下する。

【００１３】ここで、脱水スクリュ部のニーディングデ
ィスクを強化することで含水材料の変形を促進すること
により、若干の脱水能力の改善を図ることができる。し
かしながら、脱水スクリュ部においてはスクリュ溝内が
材料で充満しているため、例えニーディングディスクの
せん断力強化により水分離量が増大したとしても、脱水
スクリュ部で分離した水が上流側の脱水スクリーン部へ
は逆流し難い問題がある。そのため、脱水スクリュ部の
ニーディングディスクのせん断力を強化してもそれほど
脱水能力は改善されない。なお、脱水スクリュ部のニー
ディングディスクのせん断力を強化した場合には逆に、
一旦分離した水が、ニーディングディスクの攪拌力によ
り再度ポリマ中に巻き込まれる可能性もある。

【００１４】また、結果的に含水材料の脱水能力が不足
している場合には、脱水スクリュ部を通過する残留水分
量が増大するために、下流側にベント部でベントアップ
あるいはフレークアップが発生するおそれがある。この
ような現象が発生した場合には、安定運転および製品品
質確保の観点から連続運転を続行することができないの
で、処理能力を低下させざるをえない。したがって、
脱水能力不足は処理能力の低下を余儀なくさせるために
エネルギ効率を悪化させ、その結果として圧搾方式脱水
法の利点を小さくする問題がある。

【００１５】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、完全噛合型同方向回転２軸押出機によ
り、熱可塑性樹脂原料からの水分除去を、高効率・高能
力・連続的かつ安定的に処理することができる２軸押出
機とその２軸押出機による熱可塑性樹脂原料の脱水方法
を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は原料供
給部から供給される熱可塑性樹脂原料の脱水部と、上記
熱可塑性樹脂原料の脱揮・混練処理部とを備え、上記熱
可塑性樹脂原料の脱水・脱揮・混練処理を行う２軸押出
機において、上流側から下流側に向かって漸次スクリュ
ピッチが小さくなるスクリュ構成の搬送・昇圧用スクリ
ュと、上記供給原料を圧搾する圧搾用スクリュエレメン
トとを上記脱水部に配設したことを特徴とする２軸押出
機である。

【００１７】請求項２の発明は上記熱可塑性樹脂原料は
多量の水分を含有する含水ポリマを含む熱可塑性樹脂で
あることを特徴とする請求項１に記載の２軸押出機であ
る。

【００１８】請求項３の発明は上記搬送・昇圧用スクリ
ュは、スクリュエレメントのスクリュピッチが、スクリ
ュ径Ｄに対して、上流側から下流側に向かって約０．６
Ｄから約０．２Ｄへと漸次減少することを特徴とする請
求項１に記載の２軸押出機である。

【００１９】請求項４の発明は上記搬送・昇圧用スクリ
ュは、スクリュピッチが約０．２Ｄである上記スクリュ
エレメントの長さが、約０．５Ｄ〜１．５Ｄであること
を特徴とする請求項３に記載の２軸押出機である。

【００２０】請求項５の発明は上記圧搾用のスクリュエ
レメントは、逆ネジレスクリュ、ニーディングディス
ク、あるいはシールリング等で構成されていることを特
徴とする請求項１に記載の２軸押出機である。

【００２１】請求項６の発明は原料供給部から供給され
る熱可塑性樹脂原料の脱水部と、上記熱可塑性樹脂原料
の脱揮・混練処理部とを備えた２軸押出機による熱可塑
性樹脂原料の脱水方法において、上流側から下流側に向
かって漸次スクリュピッチが小さくなるスクリュ構成の
搬送・昇圧用スクリュによって上記熱可塑性樹脂原料を
搬送・昇圧したのち、圧搾用のスクリュエレメントによ
って上記供給原料を圧搾して上記熱可塑性樹脂原料の脱
水処理を行う脱水処理工程を設けたことを特徴とする２
軸押出機による熱可塑性樹脂原料の脱水方法である。

【００２２】請求項７の発明は原料供給部から供給され
る熱可塑性樹脂原料の脱水部と、上記熱可塑性樹脂原料
の脱揮・混練処理部とを備え、上記脱水部の上流部分に
排水用の脱水スクリーン、上記脱水部の下流部分にベン
ト排出口がそれぞれ配設され、上記熱可塑性樹脂原料の
脱水・脱揮・混練処理を行う２軸押出機において、上記
脱水スクリーンと上記ベント排出口との間に配設される
バレル用ヒータの容量を他のバレル用ヒータの容量より
約６０％以上大きく設定した大容量ヒータを設けたこと
を特徴とする２軸押出機である。

【００２３】請求項８の発明は上記脱水スクリーンと上
記ベント排出口との間のバレルは、そのバレルのフラン
ジ部に上記バレル用ヒータの容量を高めるフランジヒー
タが取り付けられていることを特徴とする請求項７に記
載の２軸押出機である。

【００２４】請求項９の発明は原料供給部から供給され
る熱可塑性樹脂原料の脱水部と、上記熱可塑性樹脂原料
の脱揮・混練処理部とを備え、上記脱水部の上流部分に
排水用の脱水スクリーン、上記脱水部の下流部分にベン
ト排出口がそれぞれ配設され、上記熱可塑性樹脂原料の
脱水・脱揮・混練処理を行う２軸押出機において、上記
ベント排出口より上流側のバレル温度を監視する温度監
視手段と、この温度監視手段による監視温度の変動にも
とづいて上記供給原料中に含有される水分量の変動を監
視し、上記供給原料の溶融不足による上記ベント排出口
からのフレークアップ現象を防ぐ制御手段とを具備する
ことを特徴とする２軸押出機である。

【００２５】請求項１０の発明は上記温度監視手段は、
通常成形のための設定温度をα℃、上記供給原料中に残
留する水分量の増大に伴って溶融不足が発生してフレー
クアップの危険性があることを警告する温度をβ℃、フ
レークアップする危険性が増大したために上記熱可塑性
樹脂原料の供給量をステップ的に低下させる指令を上記
原料供給部に出す制御開始温度をγ℃とした場合に γ℃＜β℃＜α℃ の関係に設定したことを特徴とする請求項９に記載の２
軸押出機である。請求項１１の発明は原料供給部から供
給される熱可塑性樹脂原料の脱水部と、上記熱可塑性樹
脂原料の脱揮・混練処理部とを備え、上記脱水部の上流
部分に排水用の脱水スクリーン、上記脱水部の下流部分
にベント排出口がそれぞれ配設され、上記熱可塑性樹脂
原料の脱水・脱揮・混練処理を行う２軸押出機におい
て、上流側から下流側に向かって漸次スクリュピッチが
小さくなるスクリュ構成の搬送・昇圧用スクリュと、上
記供給原料を圧搾する圧搾用スクリュエレメントとを上
記脱水部に配設するとともに、上記脱水スクリーンと上
記ベント排出口との間に配設されるバレル用ヒータの容
量をその他のバレル用ヒータの容量より約６０％以上大
きく設定した大容量ヒータを設けたことを特徴とする２
軸押出機である。

【００２６】そして、本請求項１〜４，６の発明では２
軸押出機の運転時に原料供給部から供給される熱可塑性
樹脂原料が脱水部を通る際に、搬送・昇圧用スクリュは
上流側から下流側に向かって漸次スクリュピッチが小さ
くなっていくためにスクリュ溝内の充満率が次第に上昇
していき、それと共に材料も徐々に圧縮されていく。さ
らに、材料が圧搾用スクリュエレメントの部分に到達
し、高い圧力条件下で強力に圧搾されることにより水を
分離する。ここで、分離された水は、搬送・昇圧用スク
リュおよび圧搾用スクリュエレメントの部分によって形
成された圧力勾配に沿って上流側に逆流する。これによ
り、完全噛合型の同方向回転２軸押出機により、熱可塑
性樹脂原料からの水分除去を、高効率・高能力・連続的
かつ安定的に処理することができるようにしたものであ
る。

【００２７】また、本請求項５の発明では圧搾部にシー
ルリングを使用しているため最高圧力は高くなり、昇圧
部に小ピッチスクリュを使用しているためにスクリュ溝
内に充満した長さは短くなる。したがって、脱水スクリ
ュ部の圧力勾配は大きくなり、脱水能力は大きくなりか
つ高処理能力条件下でも安定したものになる。

【００２８】さらに、本請求項７、８の発明では脱水ス
クリーンとベント排出口の間に設けられるバレルのヒー
タ容量を６０％以上大きくすることで、処理能力が約５
０％改善されると同時により安定した運転条件が実現さ
れるようにしたものである。

【００２９】また、本請求項９、１０の発明ではベント
排出口の直前のバレル温度を監視し、設定温度に対する
偏差に基づいて材料供給量を制御することにより、材料
の供給量の変動、あるいは水分率変動が原因となる運転
条件の不安定状態を制御する最適運転条件による自動運
転ができるようにしたものである。

【００３０】また、本請求項１１の発明では、完全噛合
型同方向２軸押出機を使用した脱水・混練造粒成形の高
能力化や適応性改善を図ることができるようにしたもの
である。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１乃至図３（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明する。図
１は本実施の形態における材料の脱水、脱揮、混練を行
う完全噛合型同方向回転２軸押出機１全体の概略構成を
示すものである。本実施の形態の２軸押出機１にはスク
リュ部２と、バレル部３とが設けられている。

【００３２】さらに、バレル部３は材料供給口（原料供
給部）４を備えた１つのフィードバレル５と、複数の標
準バレル６と、脱水スクリーン部７が取り付けられた１
つの脱水バレル８と、２つのベントバレル９と、ペレッ
ト等の形状に材料を賦形する口金部１０とから構成され
ている。ここで、フィードバレル５は最も上流側に配置
されている。そして、このフィードバレル５の材料供給
口４には材料供給フィーダ１１から含水ポリマを含む熱
可塑性樹脂が定量供給されるようになっている。なお、
材料供給フィーダ１１はベルト式あるいは２軸スクリュ
のロス・イン・ウエイト式重量フィーダによって形成さ
れている。

【００３３】また、複数の標準バレル６にはヒータ１２
がそれぞれ装着されている。さらに、ベントバレル９に
は真空ベント部１３が取り付けられている。なお、本実
施の形態では、真空ベント部１３は２ケ所であるが、材
料の含水率や処理能力によってその取付け数は変化す
る。さらに、含水ポリマを含む熱可塑性樹脂原料の含水
率や、原料特性によっては、大気開放ベントや、ベント
スタッファ装置等も適用される。

【００３４】また、本実施の形態の完全噛合型同方向回
転２軸押出機１のスクリュ部２には図２（Ａ），（Ｂ）
に示すように平行に配置された２本（２軸）のスクリュ
１４が設けられている。さらに、スクリュ部２には上流
側から順にフィードスクリュ部１５と、脱水スクリュ部
（脱水部）１６と、脱揮・混練スクリュ部（脱揮・混練
処理部）１７と、押出スクリュ部１８とが順次設けられ
ている。ここで、フィードスクリュ部１５は搬送用スク
リュが適用されている。そして、このフィードスクリュ
部１５では材料供給口４から定量供給される熱可塑性樹
脂原料を標準バレル６のヒータ１２によって予熱しなが
ら下流側に搬送するようになっている。

【００３５】また、脱水スクリュ部１６は昇圧部（搬送
・昇圧用スクリュ）１６Ａとこの昇圧部１６Ａの下流側
に配置された圧搾部（圧搾用スクリュエレメント）１６
Ｂとから構成されている。ここで、昇圧部１６Ａは搬送
スクリュのみから構成されていて、上流側から下流側に
向かって漸次スクリュエレメントのスクリュピッチが小
さくなるスクリュ構成に設定されている。すなわち、昇
圧部１６Ａの最上流側にはスクリュ径Ｄに対して、スク
リュエレメントのスクリュピッチが約０．６Ｄの大ピッ
チスクリュ部１６Ａ１、最下流側にはスクリュエレメン
トのスクリュピッチが約０．２Ｄの小ピッチスクリュ部
１６Ａ３がそれぞれ配置されている。さらに、大ピッチ
スクリュ部１６Ａ１と小ピッチスクリュ部１６Ａ３との
間にはスクリュエレメントのスクリュピッチが両者間の
中間ピッチの中ピッチスクリュ部１６Ａ２が配置されて
いる。これにより、昇圧部１６Ａの搬送スクリュは、ス
クリュエレメントのスクリュピッチが、スクリュ径Ｄに
対して、上流側から下流側に向かって約０．６Ｄから約
０．２Ｄへと漸次段階的に減少するようになっている。

【００３６】また、圧搾部１６Ｂは、ニーディングディ
スクや、図２（Ａ），（Ｂ）に示すようなシールリング
１９、あるいは場合によってはそれらの組み合わせによ
り構成される。なお、シールリング１９は次の通り構成
されている。すなわち、２本のスクリュ１４には図２
（Ａ）に示すようにそれぞれ小径なカラー部１９Ａと、
大径な略フランジ状のリング部１９Ｂとが軸方向に沿っ
て並設されている。ここで、一方のスクリュ１４のリン
グ部１９Ｂは図２（Ｂ）に示すように他方のスクリュ１
４のカラー部１９Ａと対応する位置に配置されている。
これにより、２本のスクリュ１４の各リング部１９Ｂは
互いに干渉しない位置にそれぞれ軸方向にずらして配置
されている。なお、上記構成のシールリング１９に代え
て逆ねじれスクリューエレメント、または逆ねじれニー
ディングディスク等のシール手段を使用しても良い。

【００３７】そして、脱水スクリュ部１６では昇圧部１
６Ａの搬送スクリュ（大ピッチスクリュ部１６Ａ１、中
ピッチスクリュ部１６Ａ２、小ピッチスクリュ部１６Ａ
３）と圧搾部１６Ｂのシールリング１９とによって上流
側から送られる含水ポリマ中の水分を分離して下流側に
排出するようになっている。このとき分離された水分
は、上流側に逆流し、脱水バレル８の脱水スクリーン部
７から外部に排出されるようになっている。

【００３８】また、脱揮・混練スクリュ部１７は、搬送
スクリュが適用される脱揮部１７Ａと、ニーディングデ
ィスクや逆スクリュ等が適用される混練部１７Ｂとが交
互に組み合わされて構成されている。ここで、脱揮部１
７Ａはベントバレル９の真空ベント部１３と対応する位
置に配置されている。そして、この脱揮・混練スクリュ
部１７では脱揮部１７Ａと、混練部１７Ｂとによって含
水ポリマ中の残水分を蒸発しながら混練を行うようにな
っている。このとき蒸発した残留水分は、ベントバレル
９の真空ベント部１３から蒸発除去されるようになって
いる。

【００３９】また、押出スクリュ部１８は、本実施の形
態の２軸押出機１のスクリュ部２における最も下流側に
配置され、搬送用スクリュが適用されている。そして、
脱揮・混練スクリュ部１７側から送られる材料の最終押
出をこの押出スクリュ部１８で行うようになっている。
さらに、この押出スクリュ部１８から押出される材料は
２軸押出機１の最先端部に取り付けた口金部１０から例
えばストランドの状態に賦形されて押し出されるように
なっている。

【００４０】次に、上記構成の作用について説明する。
本実施の形態の完全噛合型同方向回転２軸押出機１の運
転時にはスクリュ部２の２本のスクリュ１４が回転駆動
される。この状態で、含水ポリマを含む熱可塑性樹脂原
料は、ベルト式あるいは２軸スクリュのロス・イン・ウ
エイト式重量フィーダ１１により、２軸押出機１におけ
るフィードバレル５の材料供給口４に供給される。さら
に、フィードバレル５に供給された材料は、２軸押出機
１のスクリュ部２により前方に搬送されながら水分離、
脱揮、混練が次の通り行われる。すなわち、フィードス
クリュ部１５によって前方に搬送される材料は、標準バ
レル６のヒータ１２によって予熱されながら脱水スクリ
ュ部１６の昇圧部１６Ａに到達する。

【００４１】この昇圧部１６Ａの搬送スクリュは、上流
側から下流側に向かって徐々にスクリュピッチが小さく
なっていくためにスクリュ溝内の充満率が次第に上昇し
ていき、それと共に材料も圧縮されていく。そして、こ
の昇圧部１６Ａを経て圧搾部１６Ｂに到達した材料は、
シールリング１９を通過する際に高い圧力条件下で強力
に圧搾されることにより、水を分離する。

【００４２】この際、圧搾部１６Ｂにシールリング１９
を使用しているため最高圧力は高くなるとともに、昇圧
部１６Ａの最下流側にはスクリュエレメントのスクリュ
ピッチが約０．２Ｄの小ピッチスクリュ部１６Ａ３が配
置されているためにスクリュ溝内に充満した長さは短く
なる。したがって、脱水スクリュ部１６の圧力勾配は大
きくなるので、脱水能力は大きくなり、安定したものに
なる。ここで、小ピッチスクリュ部１６Ａ３の長さが長
すぎる場合は、小ピッチスクリュ部１６Ａ３のスクリュ
溝内に充満した長さが長くなり、下流側の圧搾部１６Ｂ
で分離された水の逆流が阻害されることから、サージン
グ現象が発生する。

【００４３】このため、サージング現象を防ぐために、
昇圧部１６Ａの最下流側に位置するピッチ約０．２Ｄの
小ピッチスクリュ部１６Ａ３の長さは、約０．５Ｄ〜
１．５Ｄに設定されている。

【００４４】また、圧搾部１６Ｂで分離された水は、昇
圧部１６Ａおよび圧搾部１６Ｂによって形成された圧力
勾配に沿って脱水スクリュ部１６を上流側に逆流する。
そして、脱水スクリュ部１６を逆流した水は、脱水バレ
ル８の脱水スクリーン部７から系外に排出される。

【００４５】また、脱水スクリュ部１６を通過した材料
中には、材料供給口４に供給された材料中の総水分量に
対して１０〜９０％程度の水分量が残留している。これ
らの水分は、脱揮・混練スクリュ部１７の混練部１７Ｂ
で材料の混練と同時に分離される。ここで分離された水
分は脱揮部１７Ａを経由してベントバレル９の真空ベン
ト部１３から系外に排出される。

【００４６】さらに、脱揮・混練スクリュ部１７を通過
した材料は、押出スクリュ部１８において昇圧される。
続いて、この２軸押出機１の最先端部の口金部１０から
例えばストランドの状態に賦形されて押し出される。

【００４７】また、次の表１は本発明の実施例１による
実際の成形運転結果と比較例１、２の運転結果とを示
す。ここで、供給材料としては、含水ポリマとして含水
率２５〜３０％のＡＢＳグラフトポリマ、熱可塑性樹脂
としてＳＡＮペレット、そして添加剤を使用し、汎用Ａ
ＢＳの脱水・混練造粒成形を行った。さらに、脱水用の
２軸押出機１としては、東芝機械製のＴＥＭ−５８Ｂを
使用した。この２軸押出機１はバレル部３の全長がスク
リュ径をＤとした場合で３３Ｄであり、脱水スクリーン
部７が１ケ所、大気開放のベントスタッファ部が１ケ所
（図１では図示せず）、真空ベント部１３が２ケ所であ
る。

【００４８】

【表１】

【００４９】［実施例１］実施例１に使用した２軸押出
機１の機械構成を図３（Ａ）に示す。この２軸押出機１
の脱水スクリュ部１６のスクリュ構成は、次の通りであ
る。昇圧部１６Ａにおける最上流側の大ピッチスクリュ
部１６Ａ１はピッチが０．６２Ｄ、長さ１．９Ｄの搬送
スクリュを、最下流側の小ピッチスクリュ部１６Ａ３に
はピッチが０．２４Ｄ、長さ１．０Ｄのスクリュを、そ
の中間の中ピッチスクリュ部１６Ａ２にはピッチが０．
３７Ｄ、長さ１．９Ｄのスクリュをそれぞれ使用し、昇
圧部１６Ａのスクリュピッチが漸次、段階的に小さくな
るようにした。さらに、圧搾部１６Ｂには、シールリン
グ１９と２個のニーディングディスク２０とを使用し
た。

【００５０】そして、この場合には、押出量４００Ｋｇ
／ｈ、スクリュ回転数６００ｒｐｍにおいて脱水量１５
Ｋｇ／Ｈを得た。この時、脱水量のサージング範囲は±
４０％以内であり、押出量の変動はほとんど無かった。
また、脱水スクリュ部１６の下流側に設けられたベント
スタッファ部２１におけるフレークアップ、真空ベント
部１３におけるベントアップはほとんど無く、極めて安
定した運転状態であった。

【００５１】［比較例１］比較例１に使用した２軸押出
機２２の要部の機械構成を図３（Ｂ）に示す。この２軸
押出機２２の脱水スクリュ部２３のスクリュ構成は、次
の通りである。昇圧部２３Ａには、上流側にピッチが
０．６２Ｄのスクリュ２３Ａ１を１．９Ｄの長さ、下流
側にピッチが０．３７Ｄのスクリュ２３Ａ２を２．９Ｄ
の長さで使用した。圧搾部２３Ｂには、シールリング２
４と２個のニーディングディスク２５を使用した。

【００５２】そして、この場合には、押出量４００ｋｇ
／ｈ、スクリュ回転数６００ｒｐｍにおいて脱水量１１
ｋｇ／Ｈを得た。この時、脱水量のサージング範囲は±
５０％以内であり、押出量の変動はほとんど無かった。

【００５３】また、脱水スクリュ部２３の下流側に設け
られたベントスタッファ部２６では、２Ｋｇ／Ｈのフレ
ークアップが発生した。真空ベント部では、ポリマの盛
り上がりがあった。相対的にベントスタッファ部２６、
真空ベント部が不安定であり、運転状態の安定性は、実
施例１に比較すると劣っていた。

【００５４】［比較例２］比較例２に使用した２軸押出
機２７の要部の機械構成を図３（Ｃ）に示す。脱水スク
リュ部２８のスクリュ構成は、次の通りである。昇圧部
２８Ａには、最上流側にピッチが０．６２Ｄの搬送スク
リュ２８Ａ１を１．９Ｄの長さ、最下流側にピッチが
０．２４Ｄのスクリュ２８Ａ３を２．１Ｄの長さ、その
中間にピッチが０．３７Ｄのスクリュ２８Ａ２を０．８
Ｄの長さ使用し、スクリュピッチが漸次段階的に小さく
なるようにした。また、圧搾部２８Ｂには、シールリン
グ２９と２個のニーディングディスク３０を使用した。

【００５５】そして、この場合には、押出量４００Ｋｇ
／ｈ、スクリュ回転数６００ｒｐｍにおいて脱水量１５
Ｋｇ／Ｈを得た。この時、脱水量のサージング範囲は約
±１００％であり、押出量の変動も発生した。また、脱
水スクリュ部２８の下流側に設けられたベントスタッフ
ァ部３１、真空ベント部においては、フレークアップお
よびポリマの盛り上がりが発生した。脱水能力について
は実施例１並みのレベルを実現できたが、ベントスタッ
ファ部３１、真空ベント部が不安定であり、運転状態の
安定性は実施例１に比較すると劣っていた。

【００５６】以上より、実施例１のように脱水スクリュ
昇圧部１６Ａのスクリュに上流から下流に向かって漸次
スクリュピッチが小さくなる搬送スクリュを適切な長さ
で適用し、かつ脱水スクリュ圧搾部１６Ｂにシールリン
グ１９を適用することで、脱水能力の改善が図れること
が確認された。このように脱水能力の改善が図れるとい
うことは、高能力化や難脱水特性に対する適応性を広げ
ることである。

【００５７】なお、次の参考文献（ＳＰＥ ＡＮＴＥＣ
Ｔｅｃｈ．Ｐａｐｅｒｓ，３７０頁から３７４頁（１
９９６））による脱水特性の試験結果から脱水能力を改
善するためには、脱水スクリュ部の圧力を上昇させ、か
つ脱水スクリュ部上流側の圧力勾配を大きくすることが
重要であるということが判明した。したがって、脱水能
力を改善するためには、脱水スクリュ部１６における塞
き止め能力を強化すると同時に、搬送スクリュの昇圧能
力を高めることでスクリュ溝内に充満する長さを短くす
る搬送スクリュを適用すれば良いことになる。

【００５８】なお、本発明では、数１０％程度の残留水
分を含有する含水ポリマを含む熱可塑性樹脂の脱水・脱
揮・混練用完全噛合型同方向回転２軸押出機に係わるも
ので、含有水分を高効率、連続的、定常的に除去するも
のである。ここで、取り扱い可能な材料は、パウダ、ペ
レット、クラム、フレークあるいはその他の形状を有し
ている含水ポリマあるいはこのような含水ポリマと乾燥
ポリマの混合物である。さらに、対象とするプロセス
は、このような材料のポリマ製造プロセスにおける脱水
・乾燥工程を合理化するようにしたものである。

【００５９】また、図４乃至図６（Ａ）〜（Ｃ）は本発
明の第２の実施の形態を示すものである。本実施の形態
は第１の実施の形態（図１乃至図３（Ａ）〜（Ｃ）参
照）の完全噛合型同方向回転２軸押出機１のバレル部３
の構成を次の通り変更したものである。なお、これ以外
の部分は第１の実施の形態の完全噛合型同方向回転２軸
押出機１と同一構成になっており、第１の実施の形態の
２軸押出機１と同一部分には同一の符号を付してここで
はその説明を省略する。

【００６０】すなわち、本実施の形態では第１の実施の
形態の２軸押出機１における脱水バレル８と、上流側の
ベントバレル９との間に配設された３つの標準バレル６
に大容量ヒータであるバレルヒータ４１と、フランジヒ
ータ４２とを設けたものである。ここで、バレルヒータ
４１の容量は脱水バレル８と、上流側のベントバレル９
との間に配設された３つの標準バレル６の他の標準バレ
ル６のヒータ１２の容量より約６０％以上大きく設定さ
れている。

【００６１】また、本実施の形態では上流側のベントバ
レル９の直前の標準バレル６の温度制御用の２接点付き
温度調節計４３が設けられている。この温度調節計４３
には第１の下限接点４３ａと、第２の下限接点４３ｂと
が設けられている。ここで、第１の下限接点４３ａは通
常のバレル設定温度α℃より低いβ℃に、第２の下限接
点４３ｂはβ℃より低いγ℃に設定される。

【００６２】さらに、温度調節計４３はシステム全体の
コントローラ４４に接続されている。このコントローラ
４４には材料供給フィーダコントローラ４５が接続され
ている。そして、この温度調節計４３により上流側のベ
ントバレル９の直前の標準バレル６の温度を監視し、こ
の温度調節計４３からの検出温度に基いてコントローラ
４４によって後述する運転状態の監視および制御を行う
ようになっている。

【００６３】次に、上記構成の作用について説明する。
本実施の形態の完全噛合型同方向回転２軸押出機１の運
転時には含水ポリマを含む熱可塑性樹脂原料は、ベルト
式あるいは２軸スクリュのロス・イン・ウエイト式重量
フィーダ１１により、２軸押出機１におけるフィードバ
レル５の材料供給口４に供給される。さらに、フィード
バレル５に供給された材料は、２軸押出機１のスクリュ
部２により前方に搬送されながら水分離、脱揮、混練が
次の通り行われる。すなわち、フィードスクリュ部１５
によって前方に搬送される材料は、標準バレル６の通常
容量のヒータ１２によって予熱される。このフィードス
クリュ部１５において予熱されながら前方に搬送された
材料は、脱水スクリュ部１６の昇圧部１６Ａに到達す
る。

【００６４】この昇圧部１６Ａの搬送スクリュは、上流
側から下流側に向かって徐々にスクリュピッチが小さく
なっていくためにスクリュ溝内の充満率が次第に上昇し
ていき、それと共に材料も圧縮されていく。すなわち、
材料は、昇圧部１６Ａのスクリュの昇圧力により圧縮さ
れていく。そして、この昇圧部１６Ａを経て圧搾部１６
Ｂに到達した材料は、シールリング１９を通過する際に
高い圧力条件下で強力に圧搾されることにより水を分離
する。

【００６５】ここで、分離された水は、脱水スクリュ部
１６の内部に形成された圧力勾配に沿って上流側に逆流
する。そして、脱水スクリュ部１６を逆流した水は、脱
水バレル８の脱水スクリーン部７から系外に排出され
る。

【００６６】また、脱水スクリュ部１６では高容量のバ
レルヒータ４１と、フランジヒータ４２とによって材料
が加熱されるため、第１の実施の形態に比べてより高い
温度に加熱されて次の脱揮・混練スクリュ部１７に送り
込まれる。

【００６７】さらに、脱水スクリュ部１６を通過した材
料中には、材料供給口４に供給された材料中の総水分量
に対して１０〜９０％程度の水分量が残留している。こ
れらの水分は、脱揮・混練スクリュ部１７で材料の混練
と同時に分離される。ここで分離された水分は脱揮部１
７Ａを経由してベントバレル９の真空ベント部１３から
系外に排出される。

【００６８】この場合、本実施の形態では上流側の真空
ベント部１３の直前のバレル６までは、材料は高容量の
バレルヒータ４１とフランジヒータ４２とによって第１
の実施の形態に比べて高温度に加熱されるため、残留水
の多くは、上流側の真空ベント部１３の前までに蒸発す
る。すなわち、残留水の蒸発時に大量の熱量が吸収され
るが、この吸熱量を脱水スクリュ部１６の高容量のバレ
ルヒータ４１と、フランジヒータ４２とによってカバー
することができる。このため、脱水時の温度低下が最低
限となり、材料の再固化する量も低減される。したがっ
て、フレークアップが防止されることとなる。

【００６９】さらに、脱揮・混練スクリュ部１７を通過
した材料は、押出スクリュ部１８において昇圧される。
このとき、上流側の真空ベント部１３以降では、材料は
通常容量のヒータ１２によって加熱される。そして、こ
の２軸押出機１の最先端部の口金部１０から例えば、ス
トランドの状態に賦形されて押し出される。

【００７０】また、本実施の形態では２軸押出機１の運
転中、温度調節計４３によって上流側のベントバレル９
の直前の標準バレル６の温度を監視し、この温度調節計
４３からの検出温度に基いてコントローラ４４によって
運転状態の監視および上流側のベントバレル９の直前の
標準バレル６の温度制御が次の通り行なわれる。すなわ
ち、２軸押出機１の運転中、温度調節計４３の第１の下
限接点４３ａおよび第２の下限接点４３ｂからの出力信
号は、システム全体のコントローラ４４に送られる。こ
のシステム全体のコントローラ４４では２軸押出機１の
運転状況によって判断を行い、何らかの処理が必要な場
合は材料供給フィーダ１１のコントローラ４５に信号を
送る。

【００７１】例えば、含水分量変動等が原因となって脱
揮・混練スクリュ部１７における残留水分量が増大する
ことは、蒸発量の増大により上流側のベントバレル９の
直前の標準バレル６のバレル温度低下を引き起こす。こ
のとき、バレル６のバレル温度がβ℃まで降下すると、
第１の下限接点４３ａにより警報信号が発信される。こ
の警報信号が入力されると、システム全体のコントロー
ラ４４はフレークアップが発生する可能性があるとの警
報メッセージを出す。

【００７２】その後、バレル６のバレル温度がγ℃まで
さらに降下すると、第２の下限接点４３ｂにより信号が
システム全体のコントローラ４４に発信される。この場
合にはシステム全体のコントローラ４４は材料供給フィ
ーダコントローラ４５に材料供給フィーダ１１からの供
給量を段階的に低下させる信号を発信する。

【００７３】このとき、材料供給フィーダ１１からの材
料供給量の低下方法は段階的に次の通り行われる。ま
ず、バレル６のバレル温度がγ℃以下に低下した状態が
検出された後、一定時間内にバレル温度がγ℃以上に回
復しない場合、あるいはさらに降下している場合には、
フィーダ材料供給量を一定時間毎に段階的に低下させて
いく。その時、２軸押出機１のスクリュ部２のスクリュ
速度は、材料供給量の段階的低下に対してある一定の遅
れ時間を持たせて定常運転時のＱ／Ｎｓ（Ｑ：押出量、
Ｎｓ：スクリュ回転数）値と同じになるように段階的に
低下させていく。このような変更を行いながら、上流側
のベントバレル９の直前の標準バレル６のバレル温度を
監視する。そして、バレル温度の降下が無くなり、バレ
ル温度が上昇に転じた状態で上記段階的低下を中止す
る。

【００７４】なお、バレル温度が下限値（γ℃）以上に
なり、なお上昇速度を持っている場合は、バレル温度の
低下時とは反対に２軸押出機１のスクリュ部２のスクリ
ュ速度の段階的上昇を緩やかに監視しながら行う。

【００７５】以上の運転制御を行うことにより、材料の
供給量変動、あるいは水分率変動が原因となる運転条件
の不安定状態を制御する最適運転条件による自動運転が
可能となる。この運転制御の結果を図５に示す。横軸は
運転経過時間（分）を表し、縦軸は口金部１０直前の平
均圧力を１．０としたときの変動値と、ベントバレル９
直前の標準バレル６の平均温度を１．０としたときの変
動値と、材料供給フィーダ１１の平均材料供給量を１．
００としたときの変動値を表わしている。

【００７６】経過時間１６分から１８分、２３分から２
７分にかけてフレークアップが増大しているが、上述し
た温度調節計４３の第１の下限接点４３ａと、第２の下
限接点４３ｂとから発信された信号に基づきコントロー
ラ４４が材料供給フィーダコントローラ４５にフィード
バックをかけているため、すみやかに安定状態、自動運
転へ移行していることがわかる。したがって、連続的又
は安定的に運転することができる。

【００７７】また、次の表２は本発明の実施例２による
実際の成形運転結果と比較例３、４の運転結果とを示
す。ここで、供給材料としては、含水ポリマとして含水
率２５〜３０％のＡＢＳグラフトポリマ、熱可塑性樹脂
としてＳＡＮペレット、そして添加剤を使用し、汎用Ａ
ＢＳの脱水・混練造粒成形を行った。さらに、脱水用の
２軸押出機１としては、東芝機械製のＴＥＭ−５８Ｂを
使用した。この２軸押出機１はバレル部３の全長が３３
Ｄであり、脱水スクリーン部７が１ケ所、大気開放のベ
ントスタッファ部が１ケ所（図４では図示せず）、真空
ベント部１３が２ケ所である。

【００７８】

【表２】

【００７９】［実施例２］実施例２に使用した機械構成
を図６（Ａ）に示す。この２軸押出機１の脱水スクリュ
部１６のスクリュ構成は、脱水能力を約２０％程度改善
する構成を使用した。また、脱水バレル８と、上流側の
ベントスタッファ部４６との間に配設された３つの標準
バレル６には容量が５．８ｋＷの大容量ヒータであるバ
レルヒータ４１と、０．８ｋＷのフランジヒータ４２と
を取り付けた。その他のバレル６には，容量が４ｋＷ以
下の通常ヒータ１２を取り付けた。したがって、脱水バ
レル８と、上流側のベントスタッファ部４６との間のバ
レルヒータ容量は、６５％改善されている。

【００８０】そして、この場合には、押出量５００ｋｇ
／Ｈ、スクリュ回転数６００ｒｐｍにおいてベントスタ
ッファ部４６のフレークアップ量が０．０１ｋｇ／Ｈ以
下となり、ほとんどフレークアップの無い安定運転を実
現することができる。また、口金部１０から押し出され
るストランド切れは激減し、このためヘッド部スクリー
ンの交換時間も従来に対して倍以上に長くすることがで
きた。さらに、フィッシュアイ等もなく、製品品質も良
好であった。

【００８１】［比較例３］比較例３に使用した２軸押出
機５１の機械構成を図６（Ｂ）に示す。この２軸押出機
５１の脱水スクリュ部５２のスクリュ構成は、脱水能力
を約２０％程度改善する構成を使用した。また、脱水バ
レル５３と、上流側のベントスタッファ部５４との間に
配設された３つのバレル５５には、容量が４．０ｋＷの
通常容量のバレルヒータ５６と０．８ｋＷのフランジヒ
ータ５７を取り付けた。その他のバレルには、容量が４
ｋＷ以下の通常ヒータを取り付けた。したがって、脱水
バレル５３と、上流側のベントスタッファ部５４との間
のバレルヒータ容量は、２０％改善されている。

【００８２】そして、この場合には、押出量４００ｋｇ
／Ｈ、スクリュ回転数６００ｒｐｍにおいてベントスタ
ッファ部のフレークアップ量が０．３ｋｇ／Ｈ以下とな
った。さらに、ストランド切れの頻度は減少したがまだ
不充分であり、ヘッド部スクリーンの交換時間について
は従来に対してそれほど改善されなかった。また、４０
０ｋｇ／Ｈ以上の押出量ではフレークアップ量が増大
し、連続運転を行うには、不適な運転状態となった。

【００８３】［比較例４］比較例４に使用した２軸押出
機６１の機械構成を図６（Ｃ）に示す。この２軸押出機
６１の脱水スクリュ部６２のスクリュ構成は、従来構成
を使用した。また、全てのバレル６５には容量が４ｋＷ
以下の通常容量のバレルヒータ６６のみを取り付け、フ
ランジヒータは取り付けなかった。

【００８４】そして、この場合には、押出量が３３０ｋ
ｇ／Ｈ、スクリュ回転数が６００ｒｐｍにおいてベント
スタッファ部６４のフレークアップ量が０．３ｋｇ／Ｈ
以下となった。また、ストランド切れは頻発し、ヘッド
部スクリーンの交換時間についても数時間と極めて短か
った。さらに、製品中にフィッシュアイが見られた。ま
た、３３０ｋｇ／Ｈ以上の押出量ではフレークアップ量
が増大し、連続運転を行うには不適な運転状態となっ
た。

【００８５】以上により、完全噛合型同方向回転２軸押
出機１を使用した脱水・脱揮・混練形成において、脱水
バレル８と、上流側のベントバレル９（ベントスタッフ
ァ部４６）との間に配設された３つの標準バレル６のヒ
ータ容量を６０％以上大きくすることで、安定運転条件
で処理能力が約５０％改善されることが確認された。

【００８６】そこで、本実施の形態では完全噛合型同方
向回転２軸押出機１の脱水バレル８と、上流側のベント
バレル９（ベントスタッファ部４６）との間に配設され
た３つの標準バレル６に大容量ヒータであるバレルヒー
タ４１と、フランジヒータ４２とを設け、この部分のヒ
ータ容量を６０％以上大きくすることで、処理能力が約
５０％改善されると同時により安定した運転条件が実現
される。

【００８７】また、上流側のベントバレル９の直前の標
準バレル６のバレル温度を温度調節計４３によって監視
し、設定温度に対する偏差に基づいて材料供給量を制御
することにより、材料の供給量変動、あるいは水分率変
動が原因となる運転条件の不安定状態を制御する最適運
転条件による自動運転が可能となる。そのため、完全噛
合型同方向２軸押出機１を使用した脱水・混練造粒成形
の高能力化や、適応性改善を図ることができる。

【００８８】［実施例３］実施例３に使用した機械構成
は図１に示す実施例１に使用した２軸押出機１における
脱水バレル８と、上流側のベントバレル９との間に配設
された３つの標準バレル６に装着されたヒータ１２に代
えて、図４に示す大容量ヒータであるバレルヒータ４１
と、フランジヒータ４２とを設けたものである。

【００８９】更に、脱水スクリュ部１６は昇圧部１６Ａ
における最上流側の大ピッチスクリュ部１６Ａ１はピッ
チが０．６２Ｄ、長さ１．９Ｄの搬送スクリュを、最下
流側の小ピッチスクリュ部１６Ａ３にはピッチが０．２
４Ｄ、長さ１．０Ｄのスクリュを、その中間の中ピッチ
スクリュ部１６Ａ２にはピッチが０．３７Ｄ、長さ１．
９Ｄのスクリュをそれぞれ使用し、昇圧部１６Ａのスク
リュピッチが漸次、段階的に小さくなるようにした。さ
らに、圧搾部１６Ｂには、シールリング１９と２個のニ
ーディングディスク２０とを使用した。そして、表１の
実施例１と表２の実施例２とそれぞれ同一条件で成形運
転した。

【００９０】その結果、表１の実施例１と比べ、押出量
４００Ｋｇ／ｈ、スクリュ回転数６００ｒｐｍにおいて
同等の脱水量１５Ｋｇ／Ｈを得た。この時、脱水量のサ
ージング範囲は±４０％を下まわるものであり、押出量
の変動はほとんど無かった。また、脱水スクリュ部１６
の下流側に設けられたベントスタッファ部におけるフレ
ークアップ、真空ベント部１３におけるベントアップは
ほとんど無く、極めて安定した運転状態であった。

【００９１】また、表２の実施例２と比べ、押出量５０
０ｋｇ／Ｈ、スクリュ回転数６００ｒｐｍにおいてベン
トスタッファ部のフレークアップ量が０．０１ｋｇ／Ｈ
を下まわるものとなり、ほとんどフレークアップの無い
安定運転を実現することができる。また、口金部１０か
ら押し出されるストランド切れは激減し、このためヘッ
ド部スクリーンの交換時間も従来に対して倍以上に長く
することができた。さらに、フィッシュアイ等もなく、
製品品質も良好であった。

【００９２】さらに、本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形実施できることは勿論である。

【００９３】

【発明の効果】請求項１〜４、６の発明によれば上流側
から下流側に向かって漸次スクリュピッチが小さくなる
スクリュ構成の搬送・昇圧用スクリュと、供給原料を圧
搾するスクリュエレメントとを脱水部に配設したので、
完全噛合型同方向回転２軸押出機により、熱可塑性樹脂
原料からの水分除去を、高効率・高能力・連続的かつ安
定的に処理することができる。

【００９４】請求項５の発明によれば請求項１の圧搾用
のスクリュエレメントは、逆ネジレスクリュ、ニーディ
ングディスク、あるいはシールリング等で構成されてい
るので、脱水スクリュ部の圧力勾配は大きくなり、脱水
能力は大きく、安定させることができる。

【００９５】請求項７、８の発明によれば脱水スクリー
ンとベント排出口の間に設けられるバレルのヒータ容量
を６０％以上大きくすることで、処理能力が約５０％改
善されると同時により安定した運転条件が実現できる。

【００９６】請求項９、１０の発明によればベント排出
口の直前のバレル温度を監視し、設定温度に対する偏差
に基づいて材料供給量を制御することにより、材料の供
給量の変動、あるいは含水分率変動が原因となる運転条
件の不安定状態を制御する最適運転条件による自動運転
を行うことができる。

【００９７】請求項１１の発明によれば上流側から下流
側に向かって漸次スクリュピッチが小さくなるスクリュ
構成の搬送・昇圧用スクリュと、供給原料を圧搾するス
クリュエレメントとを脱水部に配設するとともに、脱水
スクリーンとベント排出口との間に配設されるバレル用
ヒータの容量をその他のバレル用ヒータの容量より約６
０％以上大きく設定した大容量ヒータを設けたので、完
全噛合型同方向２軸押出機を使用した脱水・混練造粒成
形の高能力化や適応性改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態における完全噛合
型同方向回転２軸押出機全体の概略構成図。

【図２】 （Ａ）は第１の実施の形態の２軸押出機のシ
ールリングを示す要部の縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ
−Ｂ線断面図。

【図３】 （Ａ）は第１の実施の形態の２軸押出機の性
能試験に使用する２軸押出機の実施例１を示す概略構成
図、（Ｂ）は２軸押出機の性能試験に使用する比較例１
の２軸押出機の概略構成図、（Ｃ）は２軸押出機の性能
試験に使用する比較例２の２軸押出機の概略構成図。

【図４】 本発明の第２の実施の形態における完全噛合
型同方向回転２軸押出機全体の概略構成図。

【図５】 第２の実施の形態の２軸押出機による材料供
給フィーダの材料供給量、口金部直前の圧力、ベントバ
レル直前のバレル温度、ベント部の状況の関係を示す特
性図。

【図６】 （Ａ）は第２の実施の形態の２軸押出機の性
能試験に使用する２軸押出機の実施例２を示す概略構成
図、（Ｂ）は２軸押出機の性能試験に使用する比較例３
の２軸押出機の概略構成図、（Ｃ）は２軸押出機の性能
試験に使用する比較例４の２軸押出機の概略構成図。

【図７】 従来の２軸押出機全体の概略構成図。

【符号の説明】

４ 材料供給口（原料供給部） ７ 脱水スクリーン部（排水部） １３ 真空ベント部 １６ 脱水スクリュ部（脱水部） １６Ａ 昇圧部（搬送・昇圧用スクリュ） １６Ｂ 圧搾部（圧搾用スクリュエレメント） １７ 脱揮・混練スクリュ部（脱揮・混練処理部） ４１ バレルヒータ（大容量ヒータ）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料供給部から供給される熱可塑性樹脂
   原料の脱水部と、上記熱可塑性樹脂原料の脱揮・混練処
   理部とを備え、上記熱可塑性樹脂原料の脱水・脱揮・混
   練処理を行う２軸押出機において、 上流側から下流側に向かって漸次スクリュピッチが小さ
   くなるスクリュ構成の搬送・昇圧用スクリュと、上記供
   給原料を圧搾する圧搾用スクリュエレメントとを上記脱
   水部に配設したことを特徴とする２軸押出機。
2. 【請求項２】 上記熱可塑性樹脂原料は多量の水分を含
   有する含水ポリマを含む熱可塑性樹脂であることを特徴
   とする請求項１に記載の２軸押出機。
3. 【請求項３】 上記搬送・昇圧用スクリュは、スクリュ
   エレメントのスクリュピッチが、スクリュ径Ｄに対し
   て、上流側から下流側に向かって約０．６Ｄから約０．
   ２Ｄへと漸次減少することを特徴とする請求項１に記載
   の２軸押出機。
4. 【請求項４】 上記搬送・昇圧用スクリュは、スクリュ
   ピッチが約０．２Ｄである上記スクリュエレメントの長
   さが、約０．５Ｄ〜１．５Ｄであることを特徴とする請
   求項３に記載の２軸押出機。
5. 【請求項５】 上記圧搾用のスクリュエレメントは、逆
   ネジレスクリュ、ニーディングディスク、あるいはシー
   ルリング等で構成されていることを特徴とする請求項１
   に記載の２軸押出機。
6. 【請求項６】 原料供給部から供給される熱可塑性樹脂
   原料の脱水部と、上記熱可塑性樹脂原料の脱揮・混練処
   理部とを備えた２軸押出機による熱可塑性樹脂原料の脱
   水方法において、 上流側から下流側に向かって漸次スクリュピッチが小さ
   くなるスクリュ構成の搬送・昇圧用スクリュによって上
   記熱可塑性樹脂原料を搬送・昇圧したのち、 圧搾用スクリュエレメントによって上記供給原料を圧搾
   して上記熱可塑性樹脂原料の脱水処理を行う脱水処理工
   程を設けたことを特徴とする２軸押出機による熱可塑性
   樹脂原料の脱水方法。
7. 【請求項７】 原料供給部から供給される熱可塑性樹脂
   原料の脱水部と、上記熱可塑性樹脂原料の脱揮・混練処
   理部とを備え、上記脱水部の上流部分に排水用の脱水ス
   クリーン、上記脱水部の下流部分にベント排出口がそれ
   ぞれ配設され、上記熱可塑性樹脂原料の脱水・脱揮・混
   練処理を行う２軸押出機において、 上記脱水スクリーンと上記ベント排出口との間に配設さ
   れるバレル用ヒータの容量を他のバレル用ヒータの容量
   より約６０％以上大きく設定した大容量ヒータを設けた
   ことを特徴とする２軸押出機。
8. 【請求項８】 上記脱水スクリーンと上記ベント排出口
   との間のバレルは、そのバレルのフランジ部に上記バレ
   ル用ヒータの容量を高めるフランジヒータが取り付けら
   れていることを特徴とする請求項７に記載の２軸押出
   機。
9. 【請求項９】 原料供給部から供給される熱可塑性樹脂
   原料の脱水部と、上記熱可塑性樹脂原料の脱揮・混練処
   理部とを備え、上記脱水部の上流部分に排水用の脱水ス
   クリーン、上記脱水部の下流部分にベント排出口がそれ
   ぞれ配設され、上記熱可塑性樹脂原料の脱水・脱揮・混
   練処理を行う２軸押出機において、 上記ベント排出口より上流側のバレル温度を監視する温
   度監視手段と、 この温度監視手段による監視温度の変動にもとづいて上
   記供給原料中に含有される水分量の変動を監視し、上記
   供給原料の溶融不足による上記ベント排出口からのフレ
   ークアップ現象を防ぐ制御手段とを具備することを特徴
   とする２軸押出機。
10. 【請求項１０】 上記温度監視手段は、通常成形のため
    の設定温度をα℃、上記供給原料中に残留する水分量の
    増大に伴って溶融不足が発生してフレークアップの危険
    性があることを警告する温度をβ℃、フレークアップす
    る危険性が増大したために上記熱可塑性樹脂原料の供給
    量をステップ的に低下させる指令を上記原料供給部に出
    す制御開始温度をγ℃とした場合に γ℃＜β℃＜α℃ の関係に設定したことを特徴とする請求項９に記載の２
    軸押出機。
11. 【請求項１１】 原料供給部から供給される熱可塑性樹
    脂原料の脱水部と、上記熱可塑性樹脂原料の脱揮・混練
    処理部とを備え、上記脱水部の上流部分に排水用の脱水
    スクリーン、上記脱水部の下流部分にベント排出口がそ
    れぞれ配設され、上記熱可塑性樹脂原料の脱水・脱揮・
    混練処理を行う２軸押出機において、 上流側から下流側に向かって漸次スクリュピッチが小さ
    くなるスクリュ構成の搬送・昇圧用スクリュと、上記供
    給原料を圧搾する圧搾用スクリュエレメントとを上記脱
    水部に配設するとともに、 上記脱水スクリーンと上記ベント排出口との間に配設さ
    れるバレル用ヒータの容量を他のバレル用ヒータの容量
    より約６０％以上大きく設定した大容量ヒータを設けた
    ことを特徴とする２軸押出機。