JP2693604B2 - 連続押出造粒装置 - Google Patents
連続押出造粒装置Info
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- JP2693604B2 JP2693604B2 JP1309305A JP30930589A JP2693604B2 JP 2693604 B2 JP2693604 B2 JP 2693604B2 JP 1309305 A JP1309305 A JP 1309305A JP 30930589 A JP30930589 A JP 30930589A JP 2693604 B2 JP2693604 B2 JP 2693604B2
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- Japan
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- die
- screw
- tip
- molding material
- screw shaft
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
- B29C48/53—Screws having a varying channel depth, e.g. varying the diameter of the longitudinal screw trunk
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/04—Particle-shaped
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/362—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using static mixing devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラスチック成形材料の造粒化を連続的に
行う連続押出造粒装置に関するものである。
行う連続押出造粒装置に関するものである。
押出造粒を行う従来の装置としては、単軸押出機や同
方向又は異方向回転二軸押出機の先端にダイスを取付
け、更に、ダイス孔より出たプラスチック成形材料をホ
ットカットする機構の装置がある。しかしながら、これ
らの装置はいずれもスクリュー先端部とダイスの間には
一定の空隙、即ち溶融された材料が均一な圧力でダイス
の流路を通過するべく溜を設けてある。このような溜は
溶融粘度が低い、熱安定性のよい材料においては良好で
あるが、溶融粘度の高い熱硬化樹脂成形材料、特にフェ
ノール樹脂成形材料においてはこの溜とダイス孔で硬化
詰りを起こし連続押出造粒することが困難であった。
方向又は異方向回転二軸押出機の先端にダイスを取付
け、更に、ダイス孔より出たプラスチック成形材料をホ
ットカットする機構の装置がある。しかしながら、これ
らの装置はいずれもスクリュー先端部とダイスの間には
一定の空隙、即ち溶融された材料が均一な圧力でダイス
の流路を通過するべく溜を設けてある。このような溜は
溶融粘度が低い、熱安定性のよい材料においては良好で
あるが、溶融粘度の高い熱硬化樹脂成形材料、特にフェ
ノール樹脂成形材料においてはこの溜とダイス孔で硬化
詰りを起こし連続押出造粒することが困難であった。
別の従来の装置として、スクリュー先端部とダイス間
の距離は短いが、ダイスに薄いスクリーンダイを用いて
押出しし、押出された材料を粉砕機にて粉砕して造粒と
する装置がある。この装置はスクリーンダイが薄いため
運転中の脈動により、スクリュー先端部とスクリーンダ
イの間に隙間ができ、熱安定時間の短い熱硬化性樹脂成
形材料の場合には硬化し、更に固着して連続押出が出来
なくなる。またダイスの脈動によりホットカットできな
い欠点もある。
の距離は短いが、ダイスに薄いスクリーンダイを用いて
押出しし、押出された材料を粉砕機にて粉砕して造粒と
する装置がある。この装置はスクリーンダイが薄いため
運転中の脈動により、スクリュー先端部とスクリーンダ
イの間に隙間ができ、熱安定時間の短い熱硬化性樹脂成
形材料の場合には硬化し、更に固着して連続押出が出来
なくなる。またダイスの脈動によりホットカットできな
い欠点もある。
ここで言う溶融粘度の高い成形材料とは、高化式フロ
ーテスターによる見掛粘度が100〜120℃で100,000poise
以上のものを指し、熱安定性の短い成形材料とは、射出
成形機のシリンダー内で成形材料を放置しておくと30分
以内に硬化をおこす成形材料を指している。ほとんどの
フェノール樹脂成形材料の熱安定性は、シリンダー内で
保持時間が５〜10分程度であり、100〜120℃で見掛粘度
が100,000poise以上になるので、上記の成形材料に該当
する。
ーテスターによる見掛粘度が100〜120℃で100,000poise
以上のものを指し、熱安定性の短い成形材料とは、射出
成形機のシリンダー内で成形材料を放置しておくと30分
以内に硬化をおこす成形材料を指している。ほとんどの
フェノール樹脂成形材料の熱安定性は、シリンダー内で
保持時間が５〜10分程度であり、100〜120℃で見掛粘度
が100,000poise以上になるので、上記の成形材料に該当
する。
本発明の目的は熱硬化性樹脂、特にフェノール樹脂成
形材料の造粒化を効率よく連続的に行ない、成形やタブ
レット作成時に粉塵が発生することがない、いわゆるダ
ストフリーの成形材料を製造する装置を提供することに
ある。
形材料の造粒化を効率よく連続的に行ない、成形やタブ
レット作成時に粉塵が発生することがない、いわゆるダ
ストフリーの成形材料を製造する装置を提供することに
ある。
本発明は、第１図に一例が示されているように、単軸
又は二軸押出造粒装置において、スクリュー軸の先端面
（３）とスクリューのフライト先端面（３′）が同一平
面にあり、スクリュー軸径は先端方向に従って細くな
り、スクリュー軸に対するフライト高さは高くなってお
り、かつストレートのダイス孔（６）を有し、前記先端
面とダイス（５）との間隙（９）が1mm以下であること
を特徴とする押出造粒装置である。
又は二軸押出造粒装置において、スクリュー軸の先端面
（３）とスクリューのフライト先端面（３′）が同一平
面にあり、スクリュー軸径は先端方向に従って細くな
り、スクリュー軸に対するフライト高さは高くなってお
り、かつストレートのダイス孔（６）を有し、前記先端
面とダイス（５）との間隙（９）が1mm以下であること
を特徴とする押出造粒装置である。
本発明において用いられる単軸又は二軸押出造粒装置
は、熱可塑性樹脂成形材料で使用される押出造粒機を基
本としたものであるが、スクリューとダイスにおいては
形状を改良している。二軸の場合、スクリューの回転は
同方向でも異方向でもよい。即ち、スクリューは先端を
同一平面にし、スクリュー軸径は先端方向に従って細く
なり、ダイスは充分な強度を持つストレート孔のダイス
としている。スクリュー軸先端面（３）はダイス（５）
に混練材料（１）を押しつけ易いように平坦に加工され
たものがよい。ダイス（５）は、運転時に脈動すること
なくスクリュー軸先端面（３）との間隙が常に1mm以下
の距離を保つべく充分な強度を持つよう精度よく加工さ
れていなければならない。1mm以上の間隙があると混練
材料（１）が付着し、更に硬化して連続運転を著しく妨
げることになる。
は、熱可塑性樹脂成形材料で使用される押出造粒機を基
本としたものであるが、スクリューとダイスにおいては
形状を改良している。二軸の場合、スクリューの回転は
同方向でも異方向でもよい。即ち、スクリューは先端を
同一平面にし、スクリュー軸径は先端方向に従って細く
なり、ダイスは充分な強度を持つストレート孔のダイス
としている。スクリュー軸先端面（３）はダイス（５）
に混練材料（１）を押しつけ易いように平坦に加工され
たものがよい。ダイス（５）は、運転時に脈動すること
なくスクリュー軸先端面（３）との間隙が常に1mm以下
の距離を保つべく充分な強度を持つよう精度よく加工さ
れていなければならない。1mm以上の間隙があると混練
材料（１）が付着し、更に硬化して連続運転を著しく妨
げることになる。
ダイス（５）はホットカット時ダイス面が脈動しない
ように押出圧力に耐える強度を保持していなければなら
ない上、押出された材料がダイス出口で膨脹することの
ないように一定の厚みが必要である。一方ダイス孔にて
硬化づまりが発生しないためには、ダイス孔の開口率を
できるだけ大きくし、ダイス厚みはできるだけ薄くして
ダイス孔での圧力損失を小さくすることが必要である。
これらの問題を解決する手段としてダイス厚みを5mmか
ら20mmの範囲に設けると良好に運転できる。ダイス孔径
は、種々検討した結果孔径に変化をつけるよりも同一径
の方が好ましい。
ように押出圧力に耐える強度を保持していなければなら
ない上、押出された材料がダイス出口で膨脹することの
ないように一定の厚みが必要である。一方ダイス孔にて
硬化づまりが発生しないためには、ダイス孔の開口率を
できるだけ大きくし、ダイス厚みはできるだけ薄くして
ダイス孔での圧力損失を小さくすることが必要である。
これらの問題を解決する手段としてダイス厚みを5mmか
ら20mmの範囲に設けると良好に運転できる。ダイス孔径
は、種々検討した結果孔径に変化をつけるよりも同一径
の方が好ましい。
ダイス孔のピッチについては孔径よりも孔ピッチが小
さい場合は押出された材料がダイス出口で再び融着する
ことが多いので、造粒しようとする材料に応じて孔ピッ
チを設定することが必要である。通常孔ピッチは孔径の
1.0〜3.0倍が好ましい。
さい場合は押出された材料がダイス出口で再び融着する
ことが多いので、造粒しようとする材料に応じて孔ピッ
チを設定することが必要である。通常孔ピッチは孔径の
1.0〜3.0倍が好ましい。
ダイス孔の位置については、スクリュー軸先端面
（３）の中心付近は材料を押出す作用はないので、スク
リューのフライトの部分に沿ってダイス孔（６）を設け
ることが好ましい。
（３）の中心付近は材料を押出す作用はないので、スク
リューのフライトの部分に沿ってダイス孔（６）を設け
ることが好ましい。
本発明の一例を図面により作用と共に説明する。
二軸混練機等で混練された材料は第１図〜第３図の単
軸押出造粒機に入りスクリューにより前方へ移送され
る。移送される材料はスクリュー、シリンダー、ダイス
との剪断力及び摩擦力により発熱を伴ない溶融及び硬化
反応が進行する。本発明の装置が、二軸押出造粒機の場
合は、この二軸押出機の先端にダイス及びホットカット
設備が取りつけられ、混練と造粒が１つの押出機で行わ
れることを可能にする。従ってスクリュー、シリンダ
ー、ダイスは精度のよい温調装置を付帯していなければ
ならない。スクリュー先端部ではダイス孔通過のための
抵抗力が急激に高くなり、移送される材料の温度が急激
に高くなる。フェノール樹脂の成形材料は125℃を越え
ると、架橋反応が生じ易くなるため125℃を越えないよ
う材料温度を制御しなければならない。
軸押出造粒機に入りスクリューにより前方へ移送され
る。移送される材料はスクリュー、シリンダー、ダイス
との剪断力及び摩擦力により発熱を伴ない溶融及び硬化
反応が進行する。本発明の装置が、二軸押出造粒機の場
合は、この二軸押出機の先端にダイス及びホットカット
設備が取りつけられ、混練と造粒が１つの押出機で行わ
れることを可能にする。従ってスクリュー、シリンダ
ー、ダイスは精度のよい温調装置を付帯していなければ
ならない。スクリュー先端部ではダイス孔通過のための
抵抗力が急激に高くなり、移送される材料の温度が急激
に高くなる。フェノール樹脂の成形材料は125℃を越え
ると、架橋反応が生じ易くなるため125℃を越えないよ
う材料温度を制御しなければならない。
スクリュー先端部まで移送されてきた材料は、ダイス
孔（６）に押しつけられ、ダイス孔（６）を通過したあ
とホットカット刃（７）によりホットカットされる。こ
の際ダイス（５）が押出圧力により脈動してスクリュー
軸先端面（３）とダイス（５）間の隙間（９）が広がっ
てはいけない。ダイスとスクリューの間隙（９）が1mm
以下に制御されていれば、材料はスクリューの回転によ
りすみやかに排出される。従って、ダイスの脈動を生じ
ることがない。
孔（６）に押しつけられ、ダイス孔（６）を通過したあ
とホットカット刃（７）によりホットカットされる。こ
の際ダイス（５）が押出圧力により脈動してスクリュー
軸先端面（３）とダイス（５）間の隙間（９）が広がっ
てはいけない。ダイスとスクリューの間隙（９）が1mm
以下に制御されていれば、材料はスクリューの回転によ
りすみやかに排出される。従って、ダイスの脈動を生じ
ることがない。
更に、本発明においては、スクリュー軸の先端面が小
さいので、ダイス孔を設けることができるダイス面が大
きくなる。従って、単位時間当りの吐出量を増加させる
ことができる。
さいので、ダイス孔を設けることができるダイス面が大
きくなる。従って、単位時間当りの吐出量を増加させる
ことができる。
表１の配合物を二軸混練機にて混練し、スパイラルフ
ローが60cmの材料を作成し、直ちに第１図〜第３図に示
す本発明による連続押出造粒装置を用いて表２の押出造
粒条件にて押出造粒した。
ローが60cmの材料を作成し、直ちに第１図〜第３図に示
す本発明による連続押出造粒装置を用いて表２の押出造
粒条件にて押出造粒した。
その結果、ダストのないスパイラルフロー50cm、ペレ
ット形成2.8φ×2.5mmの良好な成形材料を得た。ダイス
内の材料温度は110℃であった。得られた成形材料の一
般特性は表３の通りである。
ット形成2.8φ×2.5mmの良好な成形材料を得た。ダイス
内の材料温度は110℃であった。得られた成形材料の一
般特性は表３の通りである。
〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明に従うと、ダ
ストのない熱硬化性樹脂成形材料の造粒が生産性よく製
造できる上、従来造粒化できなかった高粘度で、熱安定
性の短いフェノール樹脂成形材料の造粒が可能になる。
従って工業的な熱硬化性樹脂成形材料の製造装置として
極めて好適である。
ストのない熱硬化性樹脂成形材料の造粒が生産性よく製
造できる上、従来造粒化できなかった高粘度で、熱安定
性の短いフェノール樹脂成形材料の造粒が可能になる。
従って工業的な熱硬化性樹脂成形材料の製造装置として
極めて好適である。
第１図は本発明の単軸押出造粒装置の側断面図（シリン
ダー内側面図）である。第２図はスクリュー先端部の斜
視図である。第３図はスクリュー先端部におけるシリン
ダー断面図（シリンダー内正面図）である。
ダー内側面図）である。第２図はスクリュー先端部の斜
視図である。第３図はスクリュー先端部におけるシリン
ダー断面図（シリンダー内正面図）である。
Claims (1)
- 【請求項１】単軸又は二軸押出造粒装置において、スク
リュー軸の先端面とフライトの先端面が同一平面にあ
り、スクリュー先端方向に従って、スクリュー軸径は細
くなり、スクリュー軸に対するフライト高さは高くなっ
ており、かつダイスはストレートのダイス孔を有し、前
記先端面とダイスとの間隙が1mm以下であることを特徴
とする押出造粒装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1309305A JP2693604B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 連続押出造粒装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1309305A JP2693604B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 連続押出造粒装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03169604A JPH03169604A (ja) | 1991-07-23 |
| JP2693604B2 true JP2693604B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=17991408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1309305A Expired - Fee Related JP2693604B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 連続押出造粒装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2693604B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP1309305A patent/JP2693604B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03169604A (ja) | 1991-07-23 |
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