JP2007007864A - Plasticator of on-line blending injection molding machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はオンラインブレンド射出成形機の可塑化装置に係り、特にそのスクリュに関する。 The present invention relates to a plasticizing apparatus for an on-line blend injection molding machine, and more particularly to a screw thereof.
オンラインブレンド射出成形機はこの射出成形機に供給する樹脂材料をペレット化する必要がなく、樹脂材料製造工程から直接に供給することが出来、ペレット製造工程を省略することができるので最近用いられるようになってきた。 The online blend injection molding machine does not need to pelletize the resin material to be supplied to this injection molding machine, and can be supplied directly from the resin material manufacturing process, so that the pellet manufacturing process can be omitted, so that it is used recently. It has become.
そしてオンラインブレンド射出成形機においても樹脂材料の節約のためシート等の成形時に生ずるシート等の幅方向の両端部(耳部)を原料とする低嵩密度再生品(フラフ等)を10%程度混入した原料を用いる成形をすることが行なわれるようになり、そのための可塑化装置、即ち押出機或いはそのスクリュに付いても種々検討されるようになった。
しかしながら従来のオンラインブレンド射出成形機の可塑化装置は単軸の押出機が多く用いられており、樹脂材料の分配混合及び分散混合機能の面で劣り安定した押出量を射出成形機に供給できなかった。特に前述のようなフラフ等を10%程度混入した樹脂材料を用いる場合には押出機の樹脂材料供給部分の食込みが悪く、安定した押出量が得られなかった。 However, conventional on-line blend injection molding machine plasticizers are often single-screw extruders, and are inferior in terms of resin material distribution mixing and dispersion mixing functions, and cannot provide a stable extrusion amount to the injection molding machine. It was. In particular, when a resin material mixed with about 10% of the above-mentioned fluff or the like is used, the resin material supply portion of the extruder is poorly bitten, and a stable extrusion amount cannot be obtained.
発明者等は前述の従来可塑化装置における原料が安定した押出量が得られないことおよびフラフ等を混入した樹脂材料の食込みが悪いという問題に付いて種々検討した結果、可塑化装置は樹脂材料の分配混合及び分散混合機能の良い二軸押出機を用いれば良い。そしてフラフ等を混入した樹脂材料の場合には従来から当社IS‐170‐KIS機に用いていたようにスクリュは外径D、谷径dとしたとき、スクリュ形状指標D/d=1.5〜1.6ではなく、それより流路断面積が40%増大するスクリュ形状指標D/d=1.7〜1.8とすれば良いとの結論に達し、本発明となった。 As a result of various studies on the problems that the raw material in the above-described conventional plasticizing apparatus cannot obtain a stable extrusion amount and the bite of the resin material mixed with fluff etc. is poor, the plasticizing apparatus is a resin material. It is sufficient to use a twin screw extruder having good distribution mixing and dispersion mixing functions. In the case of a resin material mixed with fluff or the like, the screw shape index D / d = 1.5 when the screw has an outer diameter D and a valley diameter d as conventionally used in our IS-170-KIS machine. A conclusion was reached that the screw shape index D / d = 1.7 to 1.8, in which the channel cross-sectional area is increased by 40%, is not .about.1.6.
本発明の目的はオンラインブレンド射出成形機の可塑化装置において、樹脂材料の分配混合及び分散混合機能が良く、特にフラフ等を混入した樹脂材料であっても安定した押出量を射出成形機に供給できるオンラインブレンド射出成形機の可塑化装置を提供することである。 The object of the present invention is to provide a plastic material for an on-line blend injection molding machine, which has a good distribution and dispersion function of resin materials, and supplies a stable extrusion amount to an injection molding machine even for resin materials mixed with fluff and the like. It is to provide a plasticizing device for an on-line blend injection molding machine.
前述の目的を達成するため本発明はフィーダからの樹脂材料を可塑化装置により可塑化し、この可塑化樹脂を射出装置に供給し、射出成形を行うオンラインブレンド射出成形機の前記可塑化装置において、可塑化装置を二軸押出機とするとともに、そのスクリュは外径D、谷径dとしたとき形状指標D/d=1.7〜1.8を有することを特徴とするオンラインブレンド射出成形機の可塑化装置とした。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plasticizer for an on-line blend injection molding machine that plasticizes a resin material from a feeder by a plasticizer, supplies the plasticized resin to an injection device, and performs injection molding. An on-line blend injection molding machine characterized in that the plasticizing apparatus is a twin-screw extruder and the screw has a shape index D / d = 1.7 to 1.8 when the outer diameter is D and the valley diameter is d. The plasticizing apparatus.
また前記スクリュは少なくともフィード部に形状指標D/d=1.7〜1.8を有することを特徴とすオンラインブレンド射出成形機の可塑化装置とした。 The screw has a shape index D / d = 1.7 to 1.8 at least in a feed portion, and is an on-line blend injection molding machine plasticizing device.
この発明によれば樹脂材料の分配混合及び分散混合機能が良く、特にフラフ等を混入した樹脂材料であっても安定した押出量を射出成形機に供給できるオンラインブレンド射出成形機の可塑化装置となった。 According to the present invention, a plasticizing device for an on-line blend injection molding machine capable of supplying a stable extrusion amount to an injection molding machine even if the resin material has a good distribution mixing and dispersion mixing function, especially a resin material mixed with fluff and the like. became.
本発明の1実施形態を図1ないし図3により本発明の1実施形態を説明すると、1はオンラインブレンド射出成形機で、モータ2により駆動されるフィーダ3を備えた可塑化装置である二軸押出機4と、同二軸押出機4により可塑化した樹脂材料を通過或いは一旦溜めておくアキュムレータ5と、このアキュムレータ5から送られて来る可塑化樹脂を射出成形する射出成形機(射出装置6のみ記載)からなる。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. An on-line blend
二軸押出機4のスクリュ7の回転は歯車箱9を介してモータ8で駆動されており、フィーダ3から供給口10を経て二軸押出機4内に供給された樹脂材料はスクリュ7の回転によるせん断熱および図示してないヒータ等の加熱装置により可塑化され、可塑化樹脂となってアキュムレータ5に溜められ、射出成形機の射出工程時に弁11が開かれ、可塑化樹脂が射出装置6に供給され、液圧によるプランジャ12により射出される。
The rotation of the
スクリュ7は図2および図3に示すように基部から先端にかけてフィード部F、混練部C、次いでポンピング部Pで構成されており、少なくともフィード部Fにおいてはスクリュ外径D、スクリュ谷径dとするとその形状指標D/d=1.7〜1.8と成っている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
従って従来のスクリュがその形状指標D/d=1.5〜1.6であり、本発明のスクリュのスクリュ形状指標D/d=1.7〜1.8は流路断面積が40%増大されており、押出量が増加し、かつ樹脂材料の混合、分散機能が良く、特にフラフ等を混入した樹脂材料であっても安定した押出量を得ることができ、押出機もその分1ランク下の押出機を使用することが出来、機械装置の据付面積も小型とすることが出来る。 Accordingly, the conventional screw has a shape index D / d = 1.5 to 1.6, and the screw shape index D / d = 1.7 to 1.8 of the screw of the present invention has a 40% increase in the cross-sectional area of the flow path. The amount of extrusion is increased, and the mixing and dispersing functions of the resin material are good. In particular, a stable extrusion amount can be obtained even with a resin material mixed with fluff, etc. The lower extruder can be used, and the installation area of the mechanical device can be reduced.
次に本発明の可塑化装置(二軸押出機)と従来の可塑化装置(二軸押出機)によるテスト結果を下記に示す。
●樹脂原料;(1)PPペレット(モンテルPF814、MFR約4)
(2)PP+タルク(元込30%):日本ミストロンMISTRОN850‐JS(平均粒子径4.5ミクロン)
(3)PETフラフ(ボトルフレーク、嵩比重0.304)、フラフ(0・22g/cc)
●スクリュ;A標準プロファイル(TEM‐37BS)
B深溝プロファイル(TEM‐37DS)
フリーボリューム
D/d=1.52(標準スクリュ溝)、1.80(本発明スクリュ溝)
バレル内径37.0mm(標準)、39.7mm(本発明)
により押出量等を比較した。
(1)PPペレット
図4(イ)に示すように高粘度および高嵩密度の特性を有し、最高押出量はモータトルクによって制限されるが同一回転速度においては、本発明スクリュの比エネルギー(モータ消費動力)の低下分相当の増能力が可能で、その差は約10%程度であった。
(2)PP+タルク
図4(ロ)に示すように標準スクリュに比較し、本発明スクリュにおいては約1.4倍の押出量となり、スクリュボリュームの増大分に相当する。
この結果、低嵩密度の粉体原料は深溝により増能力が可能であることが理解される。
(3)PETフラフ
図4(ハ)嵩密度が約0.3と低いため標準スクリュでは溝が浅く、大粒の原料はスクリュ溝内に入りにくく、フィード能力に劣るが、一方本発明スクリュは原料がスクリュ溝内に入りやすく、約1.6倍の押出量を得ることが出来た。
押出量の他、データの開示は省略するが、(1)PPペレットにおいては最大で20℃の温度低減が可能(600min−1)であり、これは本発明スクリュが低せん断混練特性が優れていることを示す。
また(2)PP+タルクにおいて、本発明スクリュは各運転条件で5℃低い値を示した。
更に(3)PETフラフにおいては本発明スクリュは従来スクリュと比較してもPETは低溶融粘度特性を示しせん断力の影響差はなかった。
Next, test results using the plasticizing apparatus (double-screw extruder) of the present invention and the conventional plasticizing apparatus (double-screw extruder) are shown below.
● Resin raw materials; (1) PP pellets (Montel PF814, MFR approx. 4)
(2) PP + talc (30% included): Nippon Mistron MISTON 850-JS (average particle size 4.5 microns)
(3) PET fluff (bottle flakes, bulk specific gravity 0.304), fluff (0.22 g / cc)
● Screw; A standard profile (TEM-37BS)
B deep groove profile (TEM-37DS)
Free volume
D / d = 1.52 (standard screw groove), 1.80 (present screw groove)
Barrel inner diameter 37.0 mm (standard), 39.7 mm (present invention)
The extrusion amount and the like were compared.
(1) PP pellet As shown in FIG. 4 (a), it has characteristics of high viscosity and high bulk density, and the maximum extrusion amount is limited by the motor torque, but at the same rotational speed, the specific energy ( The increase capability corresponding to the decrease in motor power consumption was possible, and the difference was about 10%.
(2) PP + talc As shown in FIG. 4 (b), compared to the standard screw, the screw of the present invention has an extrusion amount of about 1.4 times, which corresponds to an increase in screw volume.
As a result, it is understood that the low bulk density powder raw material can be increased in capacity by the deep groove.
(3) PET fluff Fig. 4 (c) Since the bulk density is as low as about 0.3, the standard screw has a shallow groove, and large raw materials are difficult to enter the screw groove and have poor feed ability. Was easy to enter the screw groove, and an extrusion amount of about 1.6 times could be obtained.
Although the disclosure of data is omitted in addition to the amount of extrusion, (1) PP pellets can be reduced to a maximum temperature of 20 ° C. (600 min −1 ), and the present invention screw has excellent low shear kneading characteristics. Indicates that
Further, in (2) PP + talc, the screw of the present invention showed a
Furthermore, in (3) PET fluff, PET of the present invention showed low melt viscosity characteristics and there was no difference in influence of shearing force even when compared with conventional screws.
以上説明したように本発明スクリュは従来のスクリュと比較して優れた点が多く、十分にオンラインブレンド射出成形機の可塑化装置として使用可能である。 As described above, the screw of the present invention has many advantages as compared with the conventional screw and can be sufficiently used as a plasticizing device for an on-line blend injection molding machine.
前述の説明は液圧により駆動する射出装置を説明したが、本発明は図5に示すように全電動式の装置も使用可能である。その場合は可塑化装置であるニ軸押出機20はモータ21により歯車箱22を介してスクリュ23を回転駆動させ、溶融樹脂を一時蓄積するアキュムレータ24はモータ25がボールネジ26を回転させることによりプランジャ27を進退させ、射出装置のプランジャ28はモータ29がボールネジ30を回転させることにより進退し、射出装置31内に溶融樹脂を射出および蓄積を行う。
Although the above description has explained the injection device driven by hydraulic pressure, the present invention can also use an all-electric device as shown in FIG. In this case, the
以上の説明は可塑化装置と射出装置の間にアキュムレータを設け、可塑化した溶融樹脂をアキュムレータを介して射出装置に供給する場合に付いて述べたが、これに限らず図6に示すように可塑化装置40から溶融樹脂を直接にパイプ42により射出装置41に供給する方式のオンラインブレンド射出成形機にも使用可能であることは自明である。
In the above description, an accumulator is provided between the plasticizing device and the injection device, and the plasticized molten resin is supplied to the injection device via the accumulator. However, the present invention is not limited to this, as shown in FIG. It is obvious that the present invention can also be used for an on-line blend injection molding machine in which molten resin is directly supplied from the plasticizing
この発明によりオンラインブレンド射出成形機の可塑化装置は樹脂材料の分配混合及び分散混合機能が良く、特にフラフ等を混入した樹脂材料であっても安定した押出量および低温度で射出成形機に供給可能となった。 According to the present invention, the plasticizer of the on-line blend injection molding machine has a good distribution mixing and dispersion mixing function of the resin material. In particular, even a resin material mixed with fluff is supplied to the injection molding machine at a stable extrusion amount and at a low temperature. It has become possible.
1 オンラインブレンド射出成形機
2、21、25 モータ
3 フィーダ
4、20、40 二軸押出機
5、24 アキュムレータ
6、31、41 射出装置
7、23 スクリュ
9、22 歯車箱
10 供給口
11 弁
12、27、28 プランジャ
26、30 ボールネジ
42 パイプ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
2. The plasticizing device for an on-line blend injection molding machine according to claim 1, wherein the screw has a shape index D / d = 1.7 to 1.8 at least in a feed portion.
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