JP2724100B2 - 二軸混練押出機 - Google Patents
二軸混練押出機Info
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- JP2724100B2 JP2724100B2 JP5312234A JP31223493A JP2724100B2 JP 2724100 B2 JP2724100 B2 JP 2724100B2 JP 5312234 A JP5312234 A JP 5312234A JP 31223493 A JP31223493 A JP 31223493A JP 2724100 B2 JP2724100 B2 JP 2724100B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- kneading
- chamber
- kneaded
- ratio
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- B29C48/57—Screws provided with kneading disc-like elements, e.g. with oval-shaped elements
-
- 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
- B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
- B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
-
- 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
- B29C48/54—Screws with additional forward-feeding elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二軸混練押出機に関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】各種樹脂材料を連続混練する際に使用す
る二軸混練押出機として、従来、混練押出機本体のチャ
ンバー内に二本のロータを回転自在に備え、フィード部
と送り翼と戻し翼とからなる混練部とを前記各ロータの
軸心方向にそれぞれ設けたものが知られている。この二
軸混練押出機のロータの混練部のうち、送り翼は被混練
材を前方へ送り出す方向に捩じられ、戻し翼は被混練材
を後方へ押し戻す方向に捩じられている。
る二軸混練押出機として、従来、混練押出機本体のチャ
ンバー内に二本のロータを回転自在に備え、フィード部
と送り翼と戻し翼とからなる混練部とを前記各ロータの
軸心方向にそれぞれ設けたものが知られている。この二
軸混練押出機のロータの混練部のうち、送り翼は被混練
材を前方へ送り出す方向に捩じられ、戻し翼は被混練材
を後方へ押し戻す方向に捩じられている。
【０００３】従って、この種の二軸混練押出機では、上
記送り翼と戻し翼とからなる混練部が回転すると、被混
練材が両翼の接合部に集められて当該混練部の最外周端
とチャンバーの内面との間の隙間を通過し、この通過の
際に被混練材が大きなせん断力を受けて混練される。
記送り翼と戻し翼とからなる混練部が回転すると、被混
練材が両翼の接合部に集められて当該混練部の最外周端
とチャンバーの内面との間の隙間を通過し、この通過の
際に被混練材が大きなせん断力を受けて混練される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、被混練材であ
る高分子化合物に練り込まれる無機質フィラーは酸化チ
タンやシリカなどの硬度の高い物質が多く、これらの物
質がチャンバーとロータとの間で大きなせん断を受ける
ために混練部の最外周端やチャンバーの内面が早期に磨
耗しやすいという問題があった。
る高分子化合物に練り込まれる無機質フィラーは酸化チ
タンやシリカなどの硬度の高い物質が多く、これらの物
質がチャンバーとロータとの間で大きなせん断を受ける
ために混練部の最外周端やチャンバーの内面が早期に磨
耗しやすいという問題があった。
【０００５】そこで、混練部の最外周端からチャンバー
の内面との間の間隙をできるだけ大きく取って被混練材
のせん断速度を小さくすることが考えられるが、せん断
速度が小さくなり過ぎると無機質フィラーの分散度が悪
くなって樹脂の品質が低下するおそれがある。本発明
は、このような実情に鑑み、無機質フィラーの分散度を
低下させることなく、チャンバーの内面やロータの混練
部が早期に磨耗するのを防止することを目的とする。
の内面との間の間隙をできるだけ大きく取って被混練材
のせん断速度を小さくすることが考えられるが、せん断
速度が小さくなり過ぎると無機質フィラーの分散度が悪
くなって樹脂の品質が低下するおそれがある。本発明
は、このような実情に鑑み、無機質フィラーの分散度を
低下させることなく、チャンバーの内面やロータの混練
部が早期に磨耗するのを防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は次の技術的手段を講じた。即ち、請求項１記載
の発明は、混練押出機本体のチャンバー内に二本のロー
タを回転自在に備え、フィード部及び送り翼と戻し翼と
からなる混練部を前記各ロータの軸心方向にそれぞれ設
けた二軸混練押出機において、混練部の最外周端とチャ
ンバーの内面との間の間隙とチャンバーの内径との比が
０．０４以上でかつ０．０６以下とされていることを特
徴とする。
本発明は次の技術的手段を講じた。即ち、請求項１記載
の発明は、混練押出機本体のチャンバー内に二本のロー
タを回転自在に備え、フィード部及び送り翼と戻し翼と
からなる混練部を前記各ロータの軸心方向にそれぞれ設
けた二軸混練押出機において、混練部の最外周端とチャ
ンバーの内面との間の間隙とチャンバーの内径との比が
０．０４以上でかつ０．０６以下とされていることを特
徴とする。
【０００７】また、請求項２記載の発明は、上記構成に
加えて、送り翼の軸方向長とチャンバーの内径との比が
１．２以上でかつ１．８以下とされていることを特徴と
する。
加えて、送り翼の軸方向長とチャンバーの内径との比が
１．２以上でかつ１．８以下とされていることを特徴と
する。
【０００８】
【作用】図２に示すように、比δ／Ｄを大きくすれば磨
耗量を低減できるが、比δ／Ｄが０．０４以上になると
曲線の勾配が平坦に近づき、隙間δを必要以上に大きく
しても磨耗量を低減する効果はさほど得られない。一
方、図３に示すように、被混練材の品質を保証すべくｌ
ｏｇＦＤＩ（ＦＤＩ：フィラー分散指数）を２．０以下
とするには、比δ／Ｄが約０．０６以下であることが必
要である。
耗量を低減できるが、比δ／Ｄが０．０４以上になると
曲線の勾配が平坦に近づき、隙間δを必要以上に大きく
しても磨耗量を低減する効果はさほど得られない。一
方、図３に示すように、被混練材の品質を保証すべくｌ
ｏｇＦＤＩ（ＦＤＩ：フィラー分散指数）を２．０以下
とするには、比δ／Ｄが約０．０６以下であることが必
要である。
【０００９】従って、無機質フィラーの分散度を低下さ
せることなく、チャンバーの内面やロータの混練部の磨
耗を低減するには、比δ／Ｄが０．０４以上でかつ０．
０６以下であればよいことになる。一方、図４に示すよ
うに、比Ｌ1 ／Ｄを大きくすればするほどｌｏｇＦＤＩ
が減少して被混練材の品質が向上するが、ｌｏｇＦＤＩ
が２．０以下となるためには比Ｌ1 ／Ｄが１．２以上で
あることが必要である。また、Ｌ1 ／Ｄが１．８を超え
たところで曲線がほぼ平坦となり、Ｌ1 ／Ｄを１．８よ
りも大きくしても余り効果がない。
せることなく、チャンバーの内面やロータの混練部の磨
耗を低減するには、比δ／Ｄが０．０４以上でかつ０．
０６以下であればよいことになる。一方、図４に示すよ
うに、比Ｌ1 ／Ｄを大きくすればするほどｌｏｇＦＤＩ
が減少して被混練材の品質が向上するが、ｌｏｇＦＤＩ
が２．０以下となるためには比Ｌ1 ／Ｄが１．２以上で
あることが必要である。また、Ｌ1 ／Ｄが１．８を超え
たところで曲線がほぼ平坦となり、Ｌ1 ／Ｄを１．８よ
りも大きくしても余り効果がない。
【００１０】従って、無機質フィラーの分散度の低下を
より確実に防止するためには、比Ｌ 1 ／Ｄが１．２以上
でかつ１．８以下であればよいことになる。
より確実に防止するためには、比Ｌ 1 ／Ｄが１．２以上
でかつ１．８以下であればよいことになる。
【００１１】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１において、本実施例で用いた二軸混練押出機
は実験練り用のものであり（神戸製鋼所：機種名ＫＴＸ
−５８）、内部にめがね穴状のチャンバー１が形成され
た混練押出機本体２と、このチャンバー１内に互いに平
行でかつ回転自在に挿通された二本のロータ３とを備え
ている。
する。図１において、本実施例で用いた二軸混練押出機
は実験練り用のものであり（神戸製鋼所：機種名ＫＴＸ
−５８）、内部にめがね穴状のチャンバー１が形成され
た混練押出機本体２と、このチャンバー１内に互いに平
行でかつ回転自在に挿通された二本のロータ３とを備え
ている。
【００１２】混練押出機本体２は、一定長さの複数のバ
レル４を軸方向に接続してなり、最も後方のバレル４の
上面には材料供給口５が設けられ、最も前方のバレル４
の先端には材料排出部６が接続されている。また、中央
に配置されたバレル４には被混練材の流度を調節するゲ
ート装置７が設けられている。二本の各ロータ３は、筒
状のロータ本体８の内部にロータ軸９をスプライン嵌合
してなり、このロータ軸９は継ぎ手軸１０を介して回転
駆動装置１１に接続されている。
レル４を軸方向に接続してなり、最も後方のバレル４の
上面には材料供給口５が設けられ、最も前方のバレル４
の先端には材料排出部６が接続されている。また、中央
に配置されたバレル４には被混練材の流度を調節するゲ
ート装置７が設けられている。二本の各ロータ３は、筒
状のロータ本体８の内部にロータ軸９をスプライン嵌合
してなり、このロータ軸９は継ぎ手軸１０を介して回転
駆動装置１１に接続されている。
【００１３】各ロータ３のロータ本体８は、被混練材を
前方へ搬送するためのフィード部１２と、送り翼１３と
戻し翼１４とからなる被混練材の混練部１５とを軸心方
向にそれぞれ備えていて、このうちフィード部１２はロ
ータ本体８の外周にスクリュー翼を螺旋状に形成してな
る。一方、混練部１５は各辺が径外方向へ膨らんだ断面
三角形状を呈しており、この三角形の各頂点部分におい
て三つの攪拌羽根１５を有する。この混練部１５の両翼
１３，１４のうち、送り翼１３は被混練材を前方へ送り
出す方向、すなわち軸方向前方に向かうに従ってロータ
３の回転方向と反対の方向へ捩じられ、戻し翼は被混練
材を後方へ押し戻す方向、すなわち軸方向前方に向かう
に従ってロータ３の回転方向と同じ方向へ捩じられてい
る。
前方へ搬送するためのフィード部１２と、送り翼１３と
戻し翼１４とからなる被混練材の混練部１５とを軸心方
向にそれぞれ備えていて、このうちフィード部１２はロ
ータ本体８の外周にスクリュー翼を螺旋状に形成してな
る。一方、混練部１５は各辺が径外方向へ膨らんだ断面
三角形状を呈しており、この三角形の各頂点部分におい
て三つの攪拌羽根１５を有する。この混練部１５の両翼
１３，１４のうち、送り翼１３は被混練材を前方へ送り
出す方向、すなわち軸方向前方に向かうに従ってロータ
３の回転方向と反対の方向へ捩じられ、戻し翼は被混練
材を後方へ押し戻す方向、すなわち軸方向前方に向かう
に従ってロータ３の回転方向と同じ方向へ捩じられてい
る。
【００１４】従って、上記送り翼１３と戻し翼１４とか
らなる混練部１５が回転すると、被混練材が両翼の接合
部１７に集められ、当該混練部１５の最外周端とチャン
バー１の内面との間の隙間を通過し、この通過の際に被
混練材が大きなせん断力を受けて混練されるようになっ
ている。 （実施例１）ここで、かかる混練に際する混練部１５の
最外周端やチャンバー１の内面の磨耗を低減させるべ
く、上記構成に係る二軸混練押出機（ＫＴＸ−５８）に
おいて、まず数種類の外径寸法を有するロータ３を用意
し、混練部１５の最外周端とチャンバー１の内面との間
の間隙をδ、チャンバー１の内径をＤとしてこれらの比
δ／Ｄと磨耗量との関係を調査したところ、図２に示す
ような結果が得られた。
らなる混練部１５が回転すると、被混練材が両翼の接合
部１７に集められ、当該混練部１５の最外周端とチャン
バー１の内面との間の隙間を通過し、この通過の際に被
混練材が大きなせん断力を受けて混練されるようになっ
ている。 （実施例１）ここで、かかる混練に際する混練部１５の
最外周端やチャンバー１の内面の磨耗を低減させるべ
く、上記構成に係る二軸混練押出機（ＫＴＸ−５８）に
おいて、まず数種類の外径寸法を有するロータ３を用意
し、混練部１５の最外周端とチャンバー１の内面との間
の間隙をδ、チャンバー１の内径をＤとしてこれらの比
δ／Ｄと磨耗量との関係を調査したところ、図２に示す
ような結果が得られた。
【００１５】なお、この場合の磨耗量は、単位重量当た
りの被混練材を処理したときにチャンバー１の内径が変
化した量を意味している。また、被混練材としてはポリ
エチレン、無機質フィラーとしては二酸化チタンを採用
した。この図２から明らかなように、比δ／Ｄを大きく
すればするほど磨耗量が減少するが、比δ／Ｄが０．０
４から０．０６の領域では曲線の勾配が平坦に近づき、
隙間δを必要以上に大きくしても磨耗量を低減する効果
はさほど得られないことが判明した。
りの被混練材を処理したときにチャンバー１の内径が変
化した量を意味している。また、被混練材としてはポリ
エチレン、無機質フィラーとしては二酸化チタンを採用
した。この図２から明らかなように、比δ／Ｄを大きく
すればするほど磨耗量が減少するが、比δ／Ｄが０．０
４から０．０６の領域では曲線の勾配が平坦に近づき、
隙間δを必要以上に大きくしても磨耗量を低減する効果
はさほど得られないことが判明した。
【００１６】一方、隙間δを余り大きくすると無機質フ
ィラーの分散度が低下することが考えられる。この点を
明らかにするため、さらに比δ／Ｄとフィラー分散指数
ＦＤＩとの関係を調査した。その結果が図３である。こ
こで、フィラー分散指数ＦＤＩとは、次式で定義される
指数のことをいい、この値が小さいほど無機質フィラー
の分散がよく（すなわち樹脂の品質がよく）、このフィ
ラー分散指数ＦＤＩの対数ｌｏｇＦＤＩは通常２．０以
下であることが要求される。
ィラーの分散度が低下することが考えられる。この点を
明らかにするため、さらに比δ／Ｄとフィラー分散指数
ＦＤＩとの関係を調査した。その結果が図３である。こ
こで、フィラー分散指数ＦＤＩとは、次式で定義される
指数のことをいい、この値が小さいほど無機質フィラー
の分散がよく（すなわち樹脂の品質がよく）、このフィ
ラー分散指数ＦＤＩの対数ｌｏｇＦＤＩは通常２．０以
下であることが要求される。
【００１７】ＦＤＩ＝Ｄ1 ａ1 ＋Ｄ1 （Ｄ2 ／Ｄ1 ）2
ａ2 ＋Ｄ1 （Ｄ3 ／Ｄ1 ）2 ａ3 ＋・・・＋Ｄ1 （Ｄn
／Ｄ1 ）2 ａn ＋・・・ Ｄ1 ，Ｄ2 ，… Ｄn ：凝集フィラーの直径 ａi ：ある直径Ｄi の凝集フィラーの数 この図３の結果から明らかなように、ｌｏｇＦＤＩを
２．０以下とするには比δ／Ｄが約０．０６以下である
ことが必要であることが判明した。
ａ2 ＋Ｄ1 （Ｄ3 ／Ｄ1 ）2 ａ3 ＋・・・＋Ｄ1 （Ｄn
／Ｄ1 ）2 ａn ＋・・・ Ｄ1 ，Ｄ2 ，… Ｄn ：凝集フィラーの直径 ａi ：ある直径Ｄi の凝集フィラーの数 この図３の結果から明らかなように、ｌｏｇＦＤＩを
２．０以下とするには比δ／Ｄが約０．０６以下である
ことが必要であることが判明した。
【００１８】従って、以上のことから、無機質フィラー
の分散度を低下させることなく、チャンバーの内面やロ
ータの混練部の磨耗を低減するには、比δ／Ｄが０．０
４以上でかつ０．０６以下であればよいことになる。と
ころで、このように隙間δが比較的大きくなると被混練
物の品質が低下する原因としては、隙間δが大きくなる
ことによってチャンバー１の内面と混練部１５の外周と
の間のせん断速度ｖが小さくなるためと考えれる。な
お、せん断速度ｖは次式で示される。
の分散度を低下させることなく、チャンバーの内面やロ
ータの混練部の磨耗を低減するには、比δ／Ｄが０．０
４以上でかつ０．０６以下であればよいことになる。と
ころで、このように隙間δが比較的大きくなると被混練
物の品質が低下する原因としては、隙間δが大きくなる
ことによってチャンバー１の内面と混練部１５の外周と
の間のせん断速度ｖが小さくなるためと考えれる。な
お、せん断速度ｖは次式で示される。
【００１９】ｖ（１／ｓｅｃ）＝πＤＮ／６０δ
（Ｎ：回転数（ｒｐｍ）） そこで、隙間δを大きくすることに伴う被混練物の品質
の低下を補うためには、さらに次の方法が有効であるこ
とが実験で確かめられた。 （１） 図１に示す混練部１５の軸方向長をＬとすると
Ｌ／Ｄの値を大きくする。すなわち、混練部１５の軸方
向長Ｌを大きくする。この理由は次の通りである。
（Ｎ：回転数（ｒｐｍ）） そこで、隙間δを大きくすることに伴う被混練物の品質
の低下を補うためには、さらに次の方法が有効であるこ
とが実験で確かめられた。 （１） 図１に示す混練部１５の軸方向長をＬとすると
Ｌ／Ｄの値を大きくする。すなわち、混練部１５の軸方
向長Ｌを大きくする。この理由は次の通りである。
【００２０】すなわち、一般に高分子材料の混練におい
て、混練部１５での滞留時間ｔ（ｓｅｃ）とせん断速度
ｖ（１／ｓｅｃ）との積ｔ・ｖが同程度であれば同程度
の混練度が得られることが知られている。従って、この
場合隙間δの増加にに伴ってｖが減少するので、混練部
１５の長さＬを長くして滞留時間ｔを長くすれば、品質
の低下を防止することができる。
て、混練部１５での滞留時間ｔ（ｓｅｃ）とせん断速度
ｖ（１／ｓｅｃ）との積ｔ・ｖが同程度であれば同程度
の混練度が得られることが知られている。従って、この
場合隙間δの増加にに伴ってｖが減少するので、混練部
１５の長さＬを長くして滞留時間ｔを長くすれば、品質
の低下を防止することができる。
【００２１】（２） 回転数Ｎを大きくして隙間δの増
加によるｖの低下の度合いをカバーする。そして、これ
らの事項（１）（２）を同時に勘案して得られた当該二
軸混練押出機の好適な運転条件を示すと、次のようにな
る。 チャンバー内径 Ｄ＝５８ｍｍ ロータの攪拌羽根数 ３条 隙間 δ＝２．５ｍｍ（０．０４３Ｄ） 混練部の長さ Ｌ＝７２ｍｍ 回転数 Ｎ＝５００ｒｐｍ 捩じれ角 θ＝６０° （実施例２）次に、上記構成に係る二軸混練押出機（Ｋ
ＴＸ−５８）において、隙間δを大きくすることに伴う
被混練物の品質の低下を補うべく、送り翼１３の軸方向
長Ｌ 1 が異なるロータ３をいくつか用意し、この軸方向
長Ｌ1 とチャンバー１の内径Ｄとの比Ｌ1 ／Ｄと、前記
したｌｏｇＦＤＩとの関係を調査したところ、図４に示
すような結果が得られた。
加によるｖの低下の度合いをカバーする。そして、これ
らの事項（１）（２）を同時に勘案して得られた当該二
軸混練押出機の好適な運転条件を示すと、次のようにな
る。 チャンバー内径 Ｄ＝５８ｍｍ ロータの攪拌羽根数 ３条 隙間 δ＝２．５ｍｍ（０．０４３Ｄ） 混練部の長さ Ｌ＝７２ｍｍ 回転数 Ｎ＝５００ｒｐｍ 捩じれ角 θ＝６０° （実施例２）次に、上記構成に係る二軸混練押出機（Ｋ
ＴＸ−５８）において、隙間δを大きくすることに伴う
被混練物の品質の低下を補うべく、送り翼１３の軸方向
長Ｌ 1 が異なるロータ３をいくつか用意し、この軸方向
長Ｌ1 とチャンバー１の内径Ｄとの比Ｌ1 ／Ｄと、前記
したｌｏｇＦＤＩとの関係を調査したところ、図４に示
すような結果が得られた。
【００２２】なお、この場合も被混練材としてはポリエ
チレン、無機質フィラーとしては二酸化チタンを採用し
ている。この図４から明らかなように、比Ｌ1 ／Ｄを大
きくすればするほどｌｏｇＦＤＩが減少して被混練材の
品質が向上するが、ｌｏｇＦＤＩが２．０以下となるた
めにはＬ1 ／Ｄが１．２以上であることが必要である。
チレン、無機質フィラーとしては二酸化チタンを採用し
ている。この図４から明らかなように、比Ｌ1 ／Ｄを大
きくすればするほどｌｏｇＦＤＩが減少して被混練材の
品質が向上するが、ｌｏｇＦＤＩが２．０以下となるた
めにはＬ1 ／Ｄが１．２以上であることが必要である。
【００２３】また、Ｌ1 ／Ｄが１．８を超えたところで
曲線がほぼ平坦となり、Ｌ1 ／Ｄを１．８よりも大きく
しても余り効果がないことが判明した。この理由として
は、次のことが考えられる。すなわち、図１に示すよう
に、混練部１５における被混練材の大部分は、送り翼１
３と戻し翼１４とからそれぞれ押されて矢印Ａ方向に流
れ、接合部１７近辺において隙間δを通過して大きなせ
ん断力を受ける。被混練材は、接合部１７から離れたと
ころほど戻し翼１４による押し戻し効果が少ないので送
り翼１３を通過してせん断力を受ける量が減少する。
曲線がほぼ平坦となり、Ｌ1 ／Ｄを１．８よりも大きく
しても余り効果がないことが判明した。この理由として
は、次のことが考えられる。すなわち、図１に示すよう
に、混練部１５における被混練材の大部分は、送り翼１
３と戻し翼１４とからそれぞれ押されて矢印Ａ方向に流
れ、接合部１７近辺において隙間δを通過して大きなせ
ん断力を受ける。被混練材は、接合部１７から離れたと
ころほど戻し翼１４による押し戻し効果が少ないので送
り翼１３を通過してせん断力を受ける量が減少する。
【００２４】従って、Ｌ1 ／Ｄを余り大きくしても、そ
の矢印Ｂ方向の流れが増加するだけでさほど大きな混練
度を得ることができないのである。図５はこのことを実
証したグラフであり、Ｌ／Ｄ＝１．８である混練部１５
の各軸方向位置ｘ／Ｄ（ｘ＝０は混練部１５の前端）で
の樹脂の通過量の分布を示している。このグラフからも
分かるように、接合部１７から離れるほど樹脂の通過量
が減り、Ｌ1 ／Ｄを余り大きくしても意味がない。
の矢印Ｂ方向の流れが増加するだけでさほど大きな混練
度を得ることができないのである。図５はこのことを実
証したグラフであり、Ｌ／Ｄ＝１．８である混練部１５
の各軸方向位置ｘ／Ｄ（ｘ＝０は混練部１５の前端）で
の樹脂の通過量の分布を示している。このグラフからも
分かるように、接合部１７から離れるほど樹脂の通過量
が減り、Ｌ1 ／Ｄを余り大きくしても意味がない。
【００２５】なお、Ｌ1 ／Ｄを余り大きくすると、二軸
混練押出機全体の軸方向長が増大して設備コストがアッ
プするという不都合もある。従って、上記実験例１及び
２の結果を総合すると、無機質フィラーの分散度を低下
させることなく、チャンバーの内面やロータの混練部の
磨耗を低減するには、比δ／Ｄが０．０４以上でかつ
０．０６以下であり、しかも比Ｌ1 ／Ｄが１．２以上で
かつ１．８以下であればよいことになる。
混練押出機全体の軸方向長が増大して設備コストがアッ
プするという不都合もある。従って、上記実験例１及び
２の結果を総合すると、無機質フィラーの分散度を低下
させることなく、チャンバーの内面やロータの混練部の
磨耗を低減するには、比δ／Ｄが０．０４以上でかつ
０．０６以下であり、しかも比Ｌ1 ／Ｄが１．２以上で
かつ１．８以下であればよいことになる。
【００２６】そして、上記実験例１及び２の結果を同時
に勘案して得られた当該二軸混練押出機の最適な運転条
件を示すと、次のようになる。 チャンバー内径 Ｄ＝５８ｍｍ ロータの攪拌羽根数 ３条 隙間 δ＝２．５ｍｍ（０．０４３Ｄ） 混練部の長さ Ｌ ＝１．８Ｄ 送り翼の長さ Ｌ1 ＝１．２Ｄ 戻し翼の長さ Ｌ2 ＝０．６Ｄ 回転数 Ｎ＝５００ｒｐｍ 捩じれ角 θ＝６０°
に勘案して得られた当該二軸混練押出機の最適な運転条
件を示すと、次のようになる。 チャンバー内径 Ｄ＝５８ｍｍ ロータの攪拌羽根数 ３条 隙間 δ＝２．５ｍｍ（０．０４３Ｄ） 混練部の長さ Ｌ ＝１．８Ｄ 送り翼の長さ Ｌ1 ＝１．２Ｄ 戻し翼の長さ Ｌ2 ＝０．６Ｄ 回転数 Ｎ＝５００ｒｐｍ 捩じれ角 θ＝６０°
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
混練部１５の最外周端とチャンバー１の内面との間の間
隙δとチャンバー１の内径Ｄとの比δ／Ｄを０．０４以
上でかつ０．０６以下としたので、無機質フィラーの分
散度を低下させることなく、チャンバー１の内面やロー
タ３の混練部１５が早期に磨耗するのを防止することが
できる。
混練部１５の最外周端とチャンバー１の内面との間の間
隙δとチャンバー１の内径Ｄとの比δ／Ｄを０．０４以
上でかつ０．０６以下としたので、無機質フィラーの分
散度を低下させることなく、チャンバー１の内面やロー
タ３の混練部１５が早期に磨耗するのを防止することが
できる。
【００２８】また、請求項２記載の発明によれば、さら
に送り翼１３の軸方向長Ｌ1 とチャンバー１の内径Ｄと
の比Ｌ1 ／Ｄを１．２以上でかつ１．８以下としたの
で、無機質フィラーの分散度の低下をより確実に防止す
ることができる。
に送り翼１３の軸方向長Ｌ1 とチャンバー１の内径Ｄと
の比Ｌ1 ／Ｄを１．２以上でかつ１．８以下としたの
で、無機質フィラーの分散度の低下をより確実に防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は二軸混練押出機の全体断面図であり、
（ｂ）は混練部の拡大断面図であり、（ｃ）は混練部の
横断面図である。
（ｂ）は混練部の拡大断面図であり、（ｃ）は混練部の
横断面図である。
【図２】比δ／Ｄと磨耗量との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図３】比δ／ＤとｌｏｇＦＤＩとの関係を示すグラフ
である。
である。
【図４】比Ｌ1 ／ＤとｌｏｇＦＤＩとの関係を示すグラ
フである。
フである。
【図５】混練部の各軸方向位置における樹脂の通過量の
分布を示すグラフである。
分布を示すグラフである。
１ チャンバー ２ 混練押出機本体 ３ ロータ １２ フィード部 １３ 送り翼 １４ 戻し翼 １５ 混練部 δ 隙間 Ｄ 内径 Ｌ1 送り翼の軸方向長
Claims (2)
- 【請求項１】 混練押出機本体（２）のチャンバー
（１）内に二本のロータ（３）を回転自在に備え、フィ
ード部（１２）及び送り翼（１３）と戻し翼（１４）と
からなる混練部（１５）を前記各ロータ（３）の軸心方
向にそれぞれ設けた二軸混練押出機において、 混練部（１５）の最外周端とチャンバー（１）の内面と
の間の間隙（δ）とチャンバー（１）の内径（Ｄ）との
比（δ／Ｄ）が０．０４以上でかつ０．０６以下とされ
ていることを特徴とする二軸混練押出機。 - 【請求項２】 送り翼（１３）の軸方向長（Ｌ1 ）とチ
ャンバー（１）の内径（Ｄ）との比（Ｌ1 ／Ｄ）が１．
２以上でかつ１．８以下とされていることを特徴とする
請求項１記載の二軸混練押出機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5312234A JP2724100B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 二軸混練押出機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5312234A JP2724100B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 二軸混練押出機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07164433A JPH07164433A (ja) | 1995-06-27 |
| JP2724100B2 true JP2724100B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=18026793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5312234A Expired - Lifetime JP2724100B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 二軸混練押出機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2724100B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG96260A1 (en) * | 2000-11-17 | 2003-05-23 | Mitsui Chemicals Inc | Method for manufacturing olefinic thermoplastic elastomer composition |
| JP4321197B2 (ja) * | 2002-10-03 | 2009-08-26 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ポリアミド複合材料の製造方法 |
| JP4572516B2 (ja) * | 2003-07-18 | 2010-11-04 | 東レ株式会社 | 樹脂組成物の製造方法 |
-
1993
- 1993-12-13 JP JP5312234A patent/JP2724100B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07164433A (ja) | 1995-06-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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