JP2009160842A - Plastic extruding method and extruder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、嵩密度の異なる2種以上のプラスチック材料を混練、溶融して押出成形する押出方法及び押出機に関する。 The present invention relates to an extrusion method and an extruder in which two or more kinds of plastic materials having different bulk densities are kneaded, melted and extruded.
リサイクル、省資源あるいは他の目的のため、プラスチック材料の一部としてプラスチックのスクラップ(ブロー成形品のバリ、フィルム、テープ、発泡シートの耳、トムソン残しの切断スクラップ等)の粉砕物を他のプラスチック材料とともに、あるいは有機繊維や古紙の粉砕物、木粉等を基材となるプラスチック材料とともに押出機に供給し、混練、溶融及び押出成形してプラスチック製品を製造することが知られている。 For recycling, resource saving or other purposes, pulverized plastic scrap (blow molded product burr, film, tape, foam sheet ear, Thomson cutting scrap, etc.) as a part of plastic material, other plastic It is known that a plastic product is manufactured by supplying kneading, melting, and extrusion molding together with a material, or by pulverizing organic fibers, waste paper, wood powder and the like together with a plastic material as a base material.
例えば特許文献1には、プラスチック材料(ペレット)と木粉を押出機のホッパー内で混合し、これを押出シリンダ内に供給して混練及び溶融し、押出シリンダの先端から押し出してプラスチック製品を製造することが記載されている。しかし、このように押出機のホッパー内で混合する場合、木粉は一般に基材となるプラスチック材料より嵩密度が小さい(プラスチックスクラップの粉砕物、有機繊維や古紙の粉砕物も同じ)ため、ホッパー内でプラスチック材料と分離して、両者が押出シリンダ内に均一に供給されにくく、そのため均質なプラスチック製品が得られないという問題がある。 For example, in Patent Document 1, a plastic material (pellet) and wood powder are mixed in an hopper of an extruder, supplied into an extrusion cylinder, kneaded and melted, and extruded from the tip of the extrusion cylinder to produce a plastic product. It is described to do. However, when mixing in the hopper of the extruder in this way, wood powder generally has a lower bulk density than the plastic material used as the base material (the same is true for pulverized plastic scraps, pulverized organic fibers and waste paper). There is a problem in that it is separated from the plastic material and is not supplied uniformly into the extrusion cylinder, so that a homogeneous plastic product cannot be obtained.
また、プラスチックスクラップの場合、粉砕したものを別途押出機により混練、溶融して押出成形し、いったんペレット化したうえで(特許文献2参照)、これを必要に応じてリサイクル品でないペレットに混合し、製品用の押出機により再度混練、溶融し、押出成形して製品化すること、あるいは木粉等の場合、特殊な押出機により基材となるプラスチック材料と混練、溶融し、押出成形してペレット化したうえで、製品用の押出機により再度混練、溶融し、押出成形して製品化することも知られている。しかし、このようにいったんペレット化する場合、工程が増加して、コストが高くなり、また加熱履歴が増えて材料劣化が生じ、製品品質が低下するという問題がある。 In the case of plastic scrap, the pulverized product is kneaded and melted separately with an extruder, extruded and molded into pellets (see Patent Document 2), and then mixed with non-recycled pellets as necessary. Kneaded and melted again with an extruder for products, extruded to produce a product, or in the case of wood flour, etc., kneaded, melted and extruded with a plastic material as a base material with a special extruder It is also known that, after being pelletized, it is kneaded and melted again by a product extruder and extruded to produce a product. However, once pelletizing in this way, there are problems that the number of processes increases, the cost increases, the heating history increases, material deterioration occurs, and product quality decreases.
本発明は、通常のプラスチック材料(ペレット)とともに、プラスチックスクラップの粉砕物、有機繊維や古紙の粉砕物、木粉等、嵩密度が小さい材料を用い、これらを押出機により混練、溶融し、押出成形してプラスチック製品を製造する場合に、前記嵩比重の小さい材料をペレット化することなく直接押出機に供給しても、均質なプラスチック製品が製造できるようにすることを目的とする。 The present invention uses ordinary plastic materials (pellets) and materials with low bulk density such as pulverized plastic scraps, pulverized organic fibers and waste paper, wood flour, etc., and these are kneaded and melted by an extruder. In the case of producing a plastic product by molding, an object is to make it possible to produce a homogeneous plastic product even if the material having a small bulk specific gravity is directly supplied to an extruder without being pelletized.
本発明に係るプラスチックの押出方法は、嵩密度が異なる2種以上のプラスチック材料を押出シリンダ内に供給し、押出スクリューで混練、溶融して押出シリンダの先端部から押し出す、押出機によるプラスチックの押出方法において、前記プラスチック材料を嵩密度の大きさにより2以上に分類し、これを異なる材料供給口から押出シリンダ内に供給し、そのうち少なくとも最も低嵩密度に分類されたプラスチック材料について、ケーシングの先端が押出シリンダの材料供給口に配置されたスクリューフィーダを用い、圧縮して押出スクリューの溝に押し込むことを特徴とする。なお、本発明において、基材となる通常のプラスチック材料(ペレット)を含めて、プラスチック製品の元になる材料をプラスチック材料という。
上記押出方法において、分類された全てのプラスチック材料について、ケーシングの先端が押出シリンダの材料供給口に配置されたスクリューフィーダを用いて供給することができる。また、前記最も低嵩密度に分類されたプラスチック材料は、例えばプラスチックのスクラップの粉砕物であり、あるいは有機繊維や古紙の粉砕物又は木粉等の1種又は2種以上である。
The method of extruding a plastic according to the present invention is a method of extruding plastic by an extruder in which two or more kinds of plastic materials having different bulk densities are supplied into an extrusion cylinder, kneaded with an extrusion screw, melted and extruded from the tip of the extrusion cylinder. In the method, the plastic material is classified into two or more according to the size of the bulk density, and the plastic material is supplied into the extrusion cylinder from different material supply ports. Is compressed using a screw feeder disposed at the material supply port of the extrusion cylinder and pushed into the groove of the extrusion screw. In addition, in this invention, the material which becomes the origin of a plastic product including the normal plastic material (pellet) used as a base material is called plastic material.
In the above extrusion method, all the classified plastic materials can be supplied by using a screw feeder in which the tip of the casing is arranged at the material supply port of the extrusion cylinder. The plastic material classified as the lowest bulk density is, for example, a plastic scrap pulverized product, or one or more of organic fiber, pulverized waste paper or wood powder.
また、本発明に係るプラスチックの押出機は、嵩密度が異なる2種以上のプラスチック材料を混練、溶融して先端部から押し出すもので、押出シリンダに2個以上の材料供給口を形成し、少なくとも1個の材料供給口に対してスクリューフィーダを設置し、そのスクリューフィーダのケーシングの先端を前記材料供給口に配置し、プラスチック材料を押出スクリューの溝に圧縮して押し込むようにしたことを特徴とする。この押出機において、全ての材料供給穴に対してスクリューフィーダを設置し、そのスクリューフィーダのケーシングの先端を前記材料供給口に配置してもよい。 The plastic extruder according to the present invention kneads and melts two or more kinds of plastic materials having different bulk densities and extrudes them from the tip portion, and forms at least two material supply ports in the extrusion cylinder, and at least The screw feeder is installed for one material supply port, the tip of the casing of the screw feeder is arranged in the material supply port, and the plastic material is compressed and pushed into the groove of the extrusion screw. To do. In this extruder, screw feeders may be installed for all material supply holes, and the tips of the casings of the screw feeders may be arranged at the material supply ports.
本発明に係る押出方法では、プラスチックスクラップの粉砕物、有機繊維や古紙の粉砕物、木粉等、嵩密度が小さいプラスチック材料について、スクリューフィーダにより圧送し圧縮して押出スクリューの溝に直接押し込むので、嵩密度を高めかつ嵩密度をほぼ一定にし、定率供給に近い状態で供給することができ、供給した材料は押出スクリューが押出シリンダ内に取り込むので、ペレット化しなくても、プラスチック材料全体の中でこれらの材料の割合が大きく変動することが防止され、均質なプラスチック製品が製造できる。
また、ペレット化する工程がないため製造コストが低減し、加熱履歴が増えないことで材料劣化が起らず、プラスチック製品の品質の低下が生じにくい。
なお、本発明に係る押出方法では、スクリューフィーダで圧縮して嵩密度を高めることでプラスチック材料が脱気され、その結果、押出シリンダ内に取り込まれる空気の量が減るので、押出シリンダ内のベントの必要性が小さく、必ずしもベント押出機を使用する必要がないという利点もある。
In the extrusion method according to the present invention, a plastic material having a small bulk density, such as a pulverized plastic scrap, a pulverized organic fiber or waste paper, and wood powder, is compressed by being pumped by a screw feeder and directly pressed into a groove of an extrusion screw. The bulk density can be increased and the bulk density can be made almost constant, and it can be supplied in a state close to a constant rate supply. Since the supplied material is taken into the extrusion cylinder by the extrusion screw, the plastic material can be fed into the entire plastic material without being pelletized. Therefore, the ratio of these materials is prevented from greatly fluctuating, and a homogeneous plastic product can be manufactured.
In addition, since there is no pelletizing step, the manufacturing cost is reduced, the heating history is not increased, material deterioration does not occur, and the quality of the plastic product is not easily lowered.
In the extrusion method according to the present invention, the plastic material is degassed by compressing with a screw feeder to increase the bulk density. As a result, the amount of air taken into the extrusion cylinder is reduced. There is also an advantage that there is no need to use a vent extruder.
以下、図1,2を参照して、本発明に係る押出方法及び押出機について説明する。
図1に示す押出機は、ブロー成形用パリソンを製造するもので、本体部分は特開平8−57941号公報に記載されたものと基本的に同一の構造を有する。この本体部分は、タイバー1で連結された上下固定プレート2,3と、下部固定プレート3に上端が固定された円筒状の押出シリンダ4と、外周にスクリューを備え、押出シリンダ4内で回転自在かつ軸方向に進退自在とされた筒状のスクリュープランジャー5と、スクリュープランジャー5の内側に挿通し軸方向に延びるロッド6と、押出シリンダ4の押出側に配設されたノズルダイ7と、ロッド6の先端に固定されノズルダイ7の内側に配置されたコアダイ8と、スクリュープランジャー5を回転させる回転機構と軸方向に進退させる進退機構、及びロッド6の昇降機構を備える。
前記ノズルダイ7はテーパーリング9とその前方に位置するリングダイ11からなり、コアダイ8とともにダイ穴12を構成する。なお、スクリュープランジャー5はロッド6の周囲を回転自在であり、かつ軸方向に摺動自在である。
Hereinafter, the extrusion method and the extruder according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The extruder shown in FIG. 1 manufactures a parison for blow molding, and the main body has basically the same structure as that described in JP-A-8-57941. The main body portion includes upper and lower
The nozzle die 7 includes a
スクリュープランジャー5を回転させる回転機構は、上下固定プレート2,3の間に設置され、駆動モータ13、減速機14、及びギアボックス15内に収納された伝動機構からなり、この伝動機構がスクリュープランジャー5の上部に連結している。駆動モータ13が回転すると減速機14及び前記伝動機構を介してスクリュープランジャー5が押出シリンダ4内で回転する。
スクリュープランジャー5を軸方向に進退させる進退機構は、上部固定プレート2に設置されたシリンダ16、そのピストンロッド17の先端に固定されたプッシャープレート18からなり、プッシャープレート18に前記回転機構のギアボックス15が固定されている。シリンダ16の作動が回転機構を進退させ、スクリュープランジャー5を軸方向に進退させる。
The rotation mechanism that rotates the
The forward / backward mechanism for moving the screw plunger 5 back and forth in the axial direction includes a
ロッド6の昇降機構は、上部固定プレート2上に設置されたシリンダ19及び図示しない内部のピストンからなり、ロッド6の上端が前記ピストンに固定されている。前記ピストンはシリンダ19内において上下位置調整可能に支持され、コアダイ8の上下位置を調整してノズルダイ7とコアダイ8の間隔(この隙間がダイ穴12)を調整し、パリソンの肉厚を調整できるようになっている。
なお、21はヒーターである。
The lifting mechanism of the
押出シリンダ4の側壁に略90度の角度を置いて材料供給口(図示省略)が形成され、各材料供給口に対し、スクリューフィーダ22とブロー成形品のバリをリサイクルするためのスクリューフィーダ23が設置されている。スクリューフィーダ22,23は、それ自体周知であり、ホッパー24,25、モータ26,27、ボックス28,29内の伝動機構、ホッパー下部から前方に突出する円筒状のケーシング31,32、ケーシング内に配置したスクリュー33,34を備え、ケーシング31,32の先端はそれぞれ前記材料供給口に配置されている。
スクリューフィーダ22は、通常のプラスチックペレット(非リサイクル品)を、前記材料供給穴を通してスクリュープランジャー5の溝に定率供給し、スクリューフィーダ23はホッパー25内のスクラップ(ブロー成形品のバリ)の粉砕物を前方に送りつつ圧縮し、前記材料供給穴を通してスクリュープランジャー5の溝に強制的に押し込み、定率供給に近い形で供給する。
A material supply port (not shown) is formed at an angle of approximately 90 degrees on the side wall of the
The
図2に示す押出機は、本体部分は周知の押出機であり、これに2つのスクリューフィーダ41,42が付属している。この本体部分は、円筒状の押出シリンダ43と、外周にスクリューを備え、押出シリンダ4内で回転自在とされた押出スクリュー44と、押出シリンダ43の押出側に配設されたノズルダイ45と、押出スクリュー44を回転させる駆動機構46を備える。なお、47はヒーターである。
The extruder shown in FIG. 2 is a known extruder with a main body portion, and two
押出シリンダ43の側壁の上部及び側部に2つの材料供給口(図示省略)が形成され、各材料供給口に対し、それ自体周知の前記スクリューフィーダ41,42が設置されている。スクリューフィーダ41は、ホッパー51、モータ52、ボックス53内の伝動機構、ホッパー51の下部から前方に突出する円筒状のケーシング54、ケーシング54内に配置したスクリュー55を備え、スクリューフィーダ42は、ホッパー56、モータ57、ホッパー下部に続く円筒状のケーシング58、ケーシング58内に配置したスクリュー59、及びホッパー56内にプラスチック材料を投入するための投入口となる2つの投入ホッパー61,62を備え、ケーシング54,58の先端はそれぞれ前記材料供給口に配置されている。なお、スクリュー59のシャフトには攪拌翼63が取り付けられ、投入ホッパー61,62を介してホッパー56内に投入される2種類のプラスチック材料を攪拌混合できるようになっている。
スクリューフィーダ41は、通常のプラスチックペレット(非リサイクル品)を、前記材料供給穴を通して押出スクリュー44の溝に定率供給し、スクリューフィーダ42は嵩密度の低い2種類のプラスチック材料、例えば古紙等の粉砕物と木粉をホッパー56内で攪拌混合し、下方に送りつつ圧縮して、前記材料供給穴を通して押出スクリュー44の溝に強制的に押し込み、定率供給に近い形で供給する。
Two material supply ports (not shown) are formed in the upper part and the side part of the side wall of the
The
22,23,41,42 スクリューフィーダ
31,32,54,58 ケーシング
33,34,55,59スクリュー
22, 23, 41, 42
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