JP2011042094A - 揮発成分を含む原料溶液の減容方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による揮発成分を含む原料溶液の減容方法及び装置は、原料ホッパー(44)内の原料溶液(65)をゲートバルブ(66)を介して自重落下で第1シリンダ(21)内に供給し、第1スクリュ(28)の順送りフライト(28A)でダム部(60)を介して排出口(67)に搬送すると共に、逆送りフライト(28B)により戻すことによって排出口(67)から下方へ脱気済みの原料溶液(65)を排出する方法と構成である。
【選択図】図1
Description
図8において、符号10で示されるものは脱揮装置であり、この脱揮装置10は、従来から周知の構成機器であるスクリュ式多段ベント押出機20及びこのスクリュ式多段ベント押出機20の下流に設けられる造粒装置30に対してその上流側に原料供給用ギアポンプ40、造粒用ギアポンプ50及びスクリーンチェンジャ60が加えて構成されている。
すなわち、前述の従来装置においては、揮発成分を含んだプラスチックや合成ゴム等の原料溶液を安定してシリンダの下流側へ搬送するためには、原料供給用ギアポンプが必要であり、この原料供給用ギアポンプを導入するには、多額の投資金額が高くなり、現在のような設備投資の低コスト化に対応することは困難であった。
また、脱揮装置を加熱したまま長時間停止した場合は、原料ホッパー内の原料溶液がギアポンプの内部隙間を経てシリンダ内に流入し、原料溶液がベントを閉塞させ、次回の運転時にトラブル発生となることもあった。
すなわち、一対の互いに異方向回転する第1スクリュを内設した第1シリンダの上流側に設けられた第1上流ベントと、前記第1シリンダの前記第1上流ベントの下流側に設けられ原料ホッパーに接続された第1原料供給口と、前記原料ホッパーと前記第1シリンダとの間に設けられ開閉自在なゲートバルブと、前記第1シリンダの下流側に下向きに設けられた排出口と、前記排出口と前記第1原料供給口との間で前記第1シリンダの内壁に形成されたダム部と、前記第1シリンダの前記排出口の下流側に設けられると共に前記排出口の排出口穴下流端から所定距離離間して設けられた第1下流ベントと、前記第1スクリュに形成され前記排出口よりも上流側又は前記排出口穴下流端まで位置する順送りフライトと、前記第1スクリュに設けられ前記順送りフライトの下流側に位置する逆送りフライトと、前記排出口穴下流端と前記第1下流ベントの下流ベント穴上流端の各位置は前記第1シリンダの軸方向において互いに重ならないように配設され、前記原料ホッパー内の原料溶液は、前記ゲートバルブを経て前記第1シリンダ内へ供給され、前記順送りフライト、ダム部及び逆送りフライトを介して前記排出口より減容された状態で排出されることにより、押出機上部の原料ホッパーに溜っている原料溶液を二本のスクリュが異方向回転することにより、原料ホッパーから落下する原料溶液を、異方向内回りの場合2本のスクリュ間の空隙に引き込むことができ、異方向外回りの場合、各スクリュとシリンダ間の2箇所の空隙に引き込むことができるため、供給ギアポンプが不要となる。また、原料溶液の引き込みと同時に、揮発成分が分離し、上流ベントで除去できるため、濃縮された原料溶液を安定して装置下流に輸送することができる。
また、押出機内の空隙を狭めることができるダム部を配備することにより、押出機内部の原料溶液の流路に圧損を発生させ、スクリュ溝部の漏洩流を増加させることで、スクリュの輸送能力を低下させ、押出量を調整することができる。また、原料溶液を排出しながら下流ベントで揮発成分を分離除去できるため、原料溶液の発泡や、揮発成分の蒸気圧による圧力ムラによる不安定な排出を抑制し、安定して排出することができる。また、排出口穴と下流ベント穴を重ならないように配備することにより、排出口で発生する圧力に対して、下流ベントから原料溶液が溢れ出ることなく排出することができる。
また、排出口をシリンダの略下側に配備することにより、減容化された原料溶液の更なる揮発分を除去するためのタンデム型装置とした場合の取り合いが容易であり、揮発成分を含むプラスチック及び合成ゴムなどの原料溶液の高能力脱気システムを構成することができる。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図1において、符号10で示されるものは、二軸押出機よりなる脱気装置であり、この脱気装置10の第1シリンダ21内には、第1スクリュ28が一対の第1、第2軸シール・軸受け61,62を介して回転自在に内設されている。
前記第1シリンダ21の前記第1出力ベント23の下流側には、第1原料供給口22に接続された原料ホッパー44が設けられ、この原料ホッパー44内の原料溶液65は、この原料ホッパー44の下部に設けられたゲートバルブ66の開閉弁によって第1シリンダ21内への供給が制御できるように構成されている。従って、装置10を加熱したまま長時間停止した場合でも、ゲートバルブ66を閉弁しておくことにより、原料溶液65の第1シリンダ21内への垂れを防止できる。
前記逆送りフライト28Bは前記順送りフライト28Aの下流側でかつ前記第1下流ベント26に対応し、前記排出口穴下流端69と前記第1下流ベント26の下流ベント穴上流端68の各位置は第1シリンダ21の軸方向Aにおいて、前記所定距離Lにより、互いに重ならないように配設されている。
その際、原料溶液65の揮発成分が分離するため、原料ホッパー44より上流側に配備された第1上流ベント23から分離した揮発成分が除去され、原料溶液65は濃縮される。原料ホッパー44から排出口67の間に、押出機内の空隙を狭めることができるダム部60が配備されており、原料溶液65が狭い流路を流れることで圧損を発生させ、第1スクリュ28の搬送能力を低下させることで、押出量を低下させることができる。また、ダム部60での流路を広げたり、狭めたりすることで、押出量を調整することができる。
さらに、下流端にスクリュ軸のシールと軸受けするための第2軸シール・軸受け62がない場合、第2軸シール・軸受け62第1下流ベント26の圧力は、1−1200mmHgで調整し除去することで、原料溶液65の濃縮を促進することができる(すなわち、図6に示す他の形態)。
尚、前述の図1と同じ構成の脱気装置10については、図1と同じ符号を付し、その説明は省略する。
前記第1シリンダ21を用いた脱気装置10で脱気されて減容された原料溶液65は、接続管70を経て第2原料供給口72から第2シリンダ71内に送られ、第2スクリュ73の各混練部77,78を経て混練・脱気が行われ、高度に揮発成分が除去された原料溶液65が原料吐出部79から外部に吐出される。
21 第1シリンダ
21a 内壁
21b 底面
22 第1原料供給口
23 第1上流ベント
26 第1下流ベント
28 第1スクリュ
28A 順送りフライト
28B 逆送りフライト
44 原料ホッパー
60 ダム部
61 第1軸シール・軸受け
62 第2軸シール・軸受け
63 モータ
64 減速機
65 原料溶液
66 ゲートバルブ
67 排出口
68 下流ベント穴上流端
69 排出口穴下流端
A 軸方向
L 所定距離
70 接続管
71 第2シリンダ
72 第2原料供給口
73 第2スクリュ
74 第2上流ベント
75,76 第2下流ベント
77,78 混練部
79 原料吐出部
80 タンデム型脱気システム
Claims (4)
- 一対の互いに異方向回転する第1スクリュ(28)を内設した第1シリンダ(21)の上流側に設けられた第1上流ベント(23)と、前記第1シリンダ(21)の前記第1上流ベント(23)の下流側に設けられ原料ホッパー(44)に接続された第1原料供給口(22)と、前記原料ホッパー(44)と前記第1シリンダ(21)との間に設けられ開閉自在なゲートバルブ(66)と、前記第1シリンダ(21)の下流側に下向きに設けられた排出口(67)と、前記排出口(67)と前記第1原料供給口(22)との間で前記第1シリンダ(21)の内壁(21a)に形成されたダム部(60)と、前記第1シリンダ(21)の前記排出口(67)の下流側に設けられると共に前記排出口(67)の排出口穴下流端(69)から所定距離(L)離間して設けられた第1下流ベント(26)と、前記第1スクリュ(28)に形成され前記排出口(67)よりも上流側又は前記排出口穴下流端(69)まで位置する順送りフライト(28A)と、前記第1スクリュ(28)に設けられ前記順送りフライト(28A)の下流側に位置する逆送りフライト(28B)と、前記排出口穴下流端(69)と前記第1下流ベント(26)の下流ベント穴上流端(68)の各位置は前記第1シリンダ(21)の軸方向(A)において互いに重ならないように配設され、
前記原料ホッパー(44)内の原料溶液(65)は、前記ゲートバルブ(66)を経て前記第1シリンダ(21)内へ供給され、前記順送りフライト(28A)、ダム部(60)及び逆送りフライト(28B)を介して前記排出口(67)より減容された状態で排出されることを特徴とする揮発成分を含む原料溶液の減容方法。 - 前記第1シリンダ(21)の前記排出口(67)に設けられた接続管(70)が第2原料供給口(72)に接続され第2スクリュ(73)を内設した第2シリンダ(71)と、前記第2シリンダ(71)の前記第2原料供給口(72)の上流側に設けられた第2上流ベント(74)と、前記第2シリンダ(71)の第2原料供給口(72)の下流側に設けられた1個又は複数の第2下流ベント(75,76)と、を備え、
前記第1シリンダ(21)で減容された前記原料溶液(65)は、前記排出口(67)、接続管(70)及び第2原料供給口(72)を経て前記第2シリンダ(71)内に供給されて減容されることを特徴とする請求項1記載の揮発成分を含む原料溶液の減容方法。 - 一対の互いに異方向回転する第1スクリュ(28)を内設した第1シリンダ(21)の上流側に設けられた第1上流ベント(23)と、前記第1シリンダ(21)の前記第1上流ベント(23)の下流側に設けられ原料ホッパー(44)に接続された第1原料供給口(22)と、前記原料ホッパー(44)と前記第1シリンダ(21)との間に設けられ開閉自在なゲートバルブ(66)と、前記第1シリンダ(21)の下流側に下向きに設けられた排出口(67)と、前記排出口(67)と前記第1原料供給口(22)との間で前記第1シリンダ(21)の内壁(21a)に形成されたダム部(60)と、前記第1シリンダ(21)の前記排出口(67)の下流側に設けられると共に前記排出口(67)の排出口穴下流端(69)から所定距離(L)離間して設けられた第1下流ベント(26)と、前記第1スクリュ(28)に形成され前記排出口(67)よりも上流側又は前記排出口穴下流端(69)まで位置する順送りフライト(28A)と、前記第1スクリュ(28)に設けられ前記順送りフライト(28A)の下流側に位置する逆送りフライト(28B)と、前記排出口穴下流端(69)と前記第1下流ベント(26)の下流ベント穴上流端(68)の各位置は前記第1シリンダ(21)の軸方向(A)において互いに重ならないように配設され、
前記原料ホッパー(44)内の原料溶液(65)は、前記ゲートバルブ(66)を経て前記第1シリンダ(21)内へ供給され、前記順送りフライト(28A)、ダム部(60)及び逆送りフライト(28B)を介して前記排出口(67)より減容された状態で排出されることを特徴とする揮発成分を含む原料溶液の減容装置。 - 前記第1シリンダ(21)の前記排出口(67)に設けられた接続管(70)が第2原料供給口(72)に接続され第2スクリュ(73)を内設した第2シリンダ(71)と、前記第2シリンダ(71)の前記第2原料供給口(72)の上流側に設けられた第2上流ベント(74)と、前記第2シリンダ(71)の第2原料供給口(72)の下流側に設けられた1個又は複数の第2下流ベント(75,76)と、を備え、
前記第1シリンダ(21)で減容された前記原料溶液(65)は、前記排出口(67)、接続管(70)及び第2原料供給口(72)を経て前記第2シリンダ(71)内に供給されて減容されることを特徴とする請求項3記載の揮発成分を含む原料溶液の減容装置。
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