JP2003181827A - 造粒用混練押出機 - Google Patents

造粒用混練押出機

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JP2003181827A JP2001381514A JP2001381514A JP2003181827A JP 2003181827 A JP2003181827 A JP 2003181827A JP 2001381514 A JP2001381514 A JP 2001381514A JP 2001381514 A JP2001381514 A JP 2001381514A JP 2003181827 A JP2003181827 A JP 2003181827A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、スクリュの下流部に形成された導
入穴と排出孔を用いて溶融樹脂をスクリュの軸方向にの
み排出し、品質の向上を得ることを目的とする。 【解決手段】 本発明による造粒用混練押出機は、スク
リュ(3)の下流部(3A)の軸心に形成された排出孔(50)
と、この下流部(3A)に形成され前記排出孔(50)に連通す
る導入穴(60)とを有し、溶融樹脂が導入穴(60)から排出
孔(50)を経てスクリュ(3)の下流へ直線状に排出される
ことにより品質向上を得るようにした構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂原料加工
用の造粒用混練押出機に関し、特に、スクリュの下流部
に導入穴と排出孔を設け、下流部の先端から溶融樹脂を
排出することにより製品品質を向上させ、スペース効率
を向上させるための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、合成装置により生産された合成
樹脂原料は、合成樹脂としての特性の均質化および改質
のために溶融混練され、さらには、二次加工用材料とし
て取扱いを容易にするためにペレットに造粒されてい
る。このような加工処理のために、多くの場合、二軸ス
クリュ式の造粒用混練押出機を中核機とする合成樹脂原
料加工装置が使用され、大容量の連続加工処理が行われ
ている。大容量処理を可能とする大型の造粒用混練押出
機としては、スクリュの両端を回転可能に支持された構
成が採用されている。図９及び図１０は、従来より使用
されている一般的な二軸スクリュ式の造粒用混練押出機
を示している。
【０００３】図９において、符号１で示されるものは二
軸スクリュ式の造粒用混練押出機であり、造粒用混練押
出機１は長尺筒形状のシリンダ２と、シリンダ２内に非
噛合い状態で平行配置されるとともに回転自在に挿入さ
れた２本のスクリュ３と、により構成されている。前記
スクリュ３は、両端部間にスクリュフライトが形成さ
れ、上流すなわち図９の左側から下流すなわち右方向へ
搬送部４、溶融混練部５、混練度調整リング部６、脱揮
部７および排出部８により構成されている。また、この
スクリュ３の上流端には後述する駆動装置との連結部９
が、下流端には回転支持部１０が形成されている。
【０００４】前記各スクリュ３を平行に配置して回転自
在に内包する前記シリンダ２は、複数のブロックを連結
して構成されるとともに、スクリュ３の前記搬送部４の
上流部上方に開口する原料供給口１１、前記脱揮部５の
上方に開口する脱揮口１２、前記排出部８の一方の外側
面方向、図９では手前方向に開口する排出口１１が形成
されている。また、このシリンダ２の上流端は、連結ブ
ロック１３を介して後述する駆動装置に連結され、下流
端には支持ブロック１４が設けられ、前記スクリュ３の
回転支持部１０が軸シール材１５および軸受１６を介し
て回転自在に支持されている。すなわち、２本の前記ス
クリュ３は、それぞれ上流端を駆動装置により、下流端
を前記軸受１６により、それぞれ支持されて回転駆動さ
れる。
【０００５】前記造粒用混練押出機１は、図１０に示さ
れるように、合成樹脂原料加工装置２０の一部を構成
し、上流端が駆動装置２１を介して駆動動力源２２に連
結されている。すなわち、前記スクリュ３の連結部９が
軸方向に配置された駆動装置２１、さらには駆動動力源
２２に回転駆動可能に連結支持されている。また、前記
シリンダ２の排出口１７には、排出口１７面に鉛直方向
すなわち前記造粒用混練押出機１の軸方向に対し直角方
向に、ギァポンプ２３、濾過装置２６および水中造粒装
置２７が順次一直線状に連結して配置されている。さら
に、このギァポンプ２３には、ギァの軸方向にギァポン
プ駆動装置２４を介してギァポンプ駆動動力源２５が連
結されている。なお、前記造粒用混練押出機１の原料供
給口１１にはホッパ２８および図示しない樹脂原料供給
装置が、脱揮口１２には図示しない脱揮装置が、それぞ
れ連結されている。
【０００６】以上のように構成された造粒用混練押出機
１および合成樹脂原料加工装置２０において、合成樹脂
原料の造粒加工が以下のように行われる。すなわち、合
成樹脂原料加工装置２０の全ての運転条件が整った状態
で、駆動動力源２２、ギァポンプ駆動動力源２５および
水中造粒装置２７の駆動動力源を起動し、ホッパ２８か
ら造粒用混練押出機１へ合成樹脂原料を供給する。造粒
用混練押出機１において、原料供給口１１からシリンダ
２内に供給された合成樹脂原料は、回転するスクリュ３
により順次下流方向へ輸送される。原料供給口１１から
供給された合成樹脂原料は、搬送部４により溶融混練部
５へ輸送され、混練度調整リング６に設けられた図示し
ない混練度調節装置により調節されながら、溶融混練部
５において溶融混練される。その後、溶融状態の合成樹
脂原料は、脱揮部７において揮発成分が脱揮され、排出
部８に達し、排出口１７から排出される。排出口１７か
ら排出された合成樹脂原料は、ギァポンプ２３により昇
圧され、濾過装置２６により不純物を濾過され、ダイを
介して水中造粒装置２７へ押出され、ペレット状に造粒
される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の造粒用混練押出
機は、以上のように実施されていたため、次のような課
題が存在していた。 (1) まず、造粒用混練押出機において、スクリュの下
流端が軸受により回転支持されていることにより、溶融
状態の合成樹脂原料をシリンダの下流端軸方向すなわち
直線方向へ排出できず、シリンダの一方の側面に排出口
を設け、この排出口から排出している。その結果、２本
のスクリュのそれぞれに沿って輸送されてきた合成樹脂
原料は、輸送経路を排出口へ向けて９０度曲げること
で、輸送経路に長短の差が生じて溶融温度に差が発生し
て均一性が低下し、製品品質を低下させる原因となって
いた。
【０００８】(2) また、造粒用混練押出機、駆動装置
および駆動動力源を直線的に配置しているが、造粒用混
練押出機の下流端においてギァポンプ、濾過装置および
水中造粒装置を９０度折り曲げてＬ字状に配置している
ため、加工装置を設置した建屋のスペース効率が低下し
ていた。
【０００９】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、特に、スクリュの下流部に導
入穴と押出孔を設け、下流部の先端から溶融樹脂を排出
することにより製品品質を向上させ、スペース効率を向
上させるようにした造粒用混練押出機を提供することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による造粒用混練
押出機は、長尺筒形状のシリンダと、前記シリンダ内に
回転自在に挿入されたスクリュと、により構成された造
粒用混練押出機において、前記スクリュの下流部の軸心
に直線状に形成された排出孔と、前記下流部の周面から
前記排出孔に連通する導入穴とを有し、前記スクリュに
より送られた溶融樹脂は前記導入穴及び排出孔を経て前
記下流部側から押出される構成であり、また、前記下流
部にギァポンプ、濾過装置および水中造粒装置を、それ
ぞれの軸心を一致させて一直線状に順次配置した構成で
あり、また、前記導入穴の穴方向は、前記スクリュの半
径方向とは異なる方向に形成されている構成であり、ま
た、前記スクリュの両端が軸受を介して軸支されている
と共に、前記スクリュは一対よりなる構成であり、ま
た、前記各スクリュの下流部の軸受は前記各下流部の軸
方向における同一位置に配置されている構成であり、ま
た、前記スクリュの下流部の軸受は前記各下流部の軸方
向における異なる位置に配置されている構成である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による二
軸スクリュ式の造粒用混練押出機の好適な実施の形態に
ついて説明する。尚、従来例と同一又は同等部分につい
ては同一符号を用いて説明する。
【００１２】図１において、符号１で示されるものは二
軸スクリュ式の造粒用混練押出機であり、造粒用混練押
出機１は長尺筒形状のシリンダ２と、シリンダ２内に非
噛合い状態で平行配置されるとともに回転自在に挿入さ
れた２本のスクリュ３と、により構成されている。前記
スクリュ３は、両端部間にスクリュフライトが形成さ
れ、上流すなわち図１の左側から下流すなわち右方向へ
搬送部４、溶融混練部５、混練度調整リング部６、脱揮
部７および排出部８により構成されている。また、この
スクリュ３の上流端には後述する駆動装置との連結部９
が、下流部には回転支持部１０が形成されている。
【００１３】さらに、このスクリュ３には、図２および
図３に示されるように、排出部８の下流部３Ａの軸心部
から回転支持部１０の先端面の開口５０ａへ連通する排
出孔５０が形成され、排出部８の下流部３Ａのスクリュ
３の溝底から前記排出孔５０に連通する複数の導入穴６
０が形成されている。前記回転支持部１０の先端は、後
続の機器装置、すなわちギァポンプに連通する合成樹脂
原料の流路に連通されている。なお、この導入孔６０の
長手方向は、図３に示されるようにスクリュ３の半径方
向ｒとは異なる方向に形成されている。
【００１４】前記各スクリュ３を平行に配置して回転自
在に内蔵する前記シリンダ２は、複数のブロックを連結
して構成されるとともに、スクリュ３の前記搬送部４の
上流部上方に開口する原料供給口１１および前記脱揮部
７の上方に開口する脱揮口１２が形成されている。ま
た、このシリンダ２の上流端は、連結ブロック１３を介
して後述する駆動装置に連結され、下流端には支持ブロ
ック１４を介して後続の機器装置に連結されている。な
お、この支持ブロック１４では、前記スクリュ３の回転
支持部１０が軸シール材１５および軸受７０を介して回
転自在に支持されている。
【００１５】前記造粒用混練押出機１は、図４に示され
るように、合成樹脂原料加工装置２０の一部を構成し、
上流端が駆動装置２１を介して駆動動力源２２に連結さ
れている。すなわち、前記スクリュ３の連結部９が軸方
向に配置された駆動装置２１さらには駆動動力源２２に
回転駆動可能に連結支持されている。また、前記造粒用
混練押出機１の下流端には、造粒用混練押出機１と軸心
を一致させて一直線状に配置されたギァポンプ２３、濾
過装置２６および水中造粒装置２７が順次連結して配置
されている。また、ギァポンプ２３には、ギァの軸方向
にギァポンプ駆動装置２４を介してギァポンプ駆動動力
源２５が連結されている。なお、前記造粒用混練押出機
１の原料供給口１１にはホッパ２８および図示しない樹
脂原料供給装置が、脱揮口１２には図示しない脱揮装置
が、それぞれ連結されている。
【００１６】以上のように構成された造粒用混練押出機
１および合成樹脂原料加工装置２０において、合成樹脂
原料の造粒加工が以下のように行われる。すなわち、合
成樹脂原料加工装置２０の全ての運転条件が整った状態
で、駆動動力源２２、ギァポンプ駆動動力源２５および
水中造粒装置２７の駆動動力源を起動し、ホッパ２８か
ら造粒用混練押出機１へ合成樹脂原料を供給する。造粒
用混練押出機１において、原料供給口１１からシリンダ
２内に供給された合成樹脂原料は、回転するスクリュ３
により順次下流方向へ輸送される。
【００１７】原料供給口１１から供給された合成樹脂原
料は、搬送部４により溶融混練部５へ輸送され、混練度
調整リング部６の箇所に設けられた図示しない混練度調
節装置により調節されながら溶融混練部５において溶融
混練される。その後、溶融状態の合成樹脂原料は、脱揮
部７において揮発成分を脱揮され、排出部８に達し、複
数の導入穴６０から回転支持部１０内部の排出孔５０及
び開口５０ａを経てスクリュ３の軸方向へ排出される。
この排出孔５０から排出された合成樹脂原料は、ギァポ
ンプ２３により昇圧され、濾過装置２６により不純物を
濾過され、ダイを介して水中造粒装置２７へ押出され、
ペレット状に造粒される。
【００１８】図５に示されるものは、本発明による造粒
用混練押出機の他の形態であり、図１に示される前記ス
クリュ１２の最下流部の排出部８フライト構造を変えて
構成し、溶融混練性を向上させている。
【００１９】図６から図８に示されるものは、前記スク
リュ３の回転支持部１０における前記軸受７０の配置例
を示しており、図６では、２本の前記スクリュ３におい
て、同一位置に並べて配置した形態、図７では、位置を
ずらせて配置した形態、図８では、位置をずらすととも
に２個づつの軸受７０を配置した形態をそれぞれ示して
いる。図６の配置では、スクリュ３の回転支持部１０を
短く構成でき、図７の配置では、スクリュ３の軸心間距
離を小さくあるいは回転支持部１０を太く構成でき、図
８の配置では、図７と同様に軸心間距離を小さくあるい
は回転支持部１０を太く構成できると共に、スクリュ３
に大きな負荷が懸かる場合に対応可能な構成である。
尚、前述したように、二軸構成のみではなく、単軸にも
適用できることは述べるまでもないことである。また、
各スクリュ３の下流部３Ａを軸受７０で支持した場合に
ついて述べたが、軸受７０を用いない片持式の構成にも
適用できる。
【００２０】
【発明の効果】本発明による二軸スクリュ式の造粒用混
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。 (1) スクリュの下流部の軸心先端面開口へ連通する排
出孔が形成され、スクリュの溝底からこの排出孔に連通
する複数の導入孔が形成されていることにより、溶融樹
脂が、従来のように横方向に曲折されずに直線状に排出
されるため、製品品質低下の原因、および滞留による製
品品質低下の原因が解消され、溶融原料の均一性が確保
され、製品品質が向上する。 (2) 溶融原料がスクリュの軸方向へ直線状に排出され
ることにより、造粒用混練押出機の下流側にギァポン
プ、濾過装置および水中造粒装置を、軸心を一致させて
一直線状に順次配置して連結し、合成樹脂原料加工装置
全体を一直線状に構成することが可能になったため、従
来構成と異なって設置上のスペース効率を向上させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による造粒用混練押出機の平面断面図で
ある。
【図２】図１におけるスクリュ下流部の部分拡大図であ
る。
【図３】図２における矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図４】本発明による造粒用混練押出機を用いた加工装
置の平面配置図である。
【図５】本発明による造粒用混練押出機の他の形態を示
す平面断面図である。
【図６】図１および図５におけるスクリュ下流部の軸受
の配置例を示す構成図である。
【図７】図６の他の形態を示す構成図である。
【図８】図６の他の形態を示す構成図である。
【図９】従来の二軸スクリュ式の造粒用混練押出機を示
す平面断面図である。
【図１０】従来の二軸スクリュ式造粒用混練押出機で構
成される加工装置の平面配置図である。
【符号の説明】
１ 造粒用混練押出機 ２ シリンダ ３ スクリュ ３Ａ 下流部 ２０ 合成樹脂原料加工装置 ２３ ギァポンプ ２６ 濾過装置 ２７ 水中造粒装置 ５０ 排出孔 ６０ 導入穴 ７０ 軸受
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 伸久 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内 (72)発明者 中村 和之 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内 Ｆターム(参考） 4F201 AM21 BA01 BA02 BC02 BC12 BK02 BK13 BK26 BK36 BK60 BK80 BL11 BQ04 BQ20 4F207 KA01 KA17 KK12 KK13 KL01 KL59 KL64 KW41

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 長尺筒形状のシリンダ(2)と、前記シリ
    ンダ(2)内に回転自在に挿入されたスクリュ(3)と、によ
    り構成された造粒用混練押出機において、前記スクリュ
    (3)の下流部(3A)の軸心に直線状に形成された排出孔(5
    0)と、前記下流部(3A)の周面から前記排出孔(50)に連通
    する導入穴(60)とを有し、前記スクリュ(3)により送ら
    れた溶融樹脂は前記導入穴(60)及び排出孔(50)を経て前
    記下流部(3A)側から押出される構成としたことを特徴と
    する造粒用混練押出機。
  2. 【請求項２】 前記下流部(3A)にギァポンプ(23)、濾過
    装置(26)および水中造粒装置(27)を、それぞれの軸心を
    一致させて一直線状に順次配置したことを特徴とする請
    求項１記載の造粒用混練押出機。
  3. 【請求項３】 前記導入穴(60)の穴方向は、前記スクリ
    ュ(3)の半径方向(r)とは異なる方向に形成されているこ
    とを特徴とする請求項１又は２記載の造粒用混練押出
    機。
  4. 【請求項４】 前記スクリュ(3)の両端が軸受(70)を介
    して軸支されていると共に、前記スクリュ(3)は一対よ
    りなることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記
    載の造粒用混練押出機。
  5. 【請求項５】 前記各スクリュ(3)の下流部(3A)の軸受
    (70)は前記各下流部(3A)の軸方向における同一位置に配
    置されていることを特徴とする請求項４記載の造粒用混
    練押出機。
  6. 【請求項６】 前記スクリュ(3)の下流部(3A)の軸受(7
    0)は前記各下流部(3A)の軸方向における異なる位置に配
    置されていることを特徴とする請求項４記載の造粒用混
    練押出機。
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