JP2974828B2 - 連続押出造粒装置 - Google Patents
連続押出造粒装置Info
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- JP2974828B2 JP2974828B2 JP18714091A JP18714091A JP2974828B2 JP 2974828 B2 JP2974828 B2 JP 2974828B2 JP 18714091 A JP18714091 A JP 18714091A JP 18714091 A JP18714091 A JP 18714091A JP 2974828 B2 JP2974828 B2 JP 2974828B2
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
【０００１】
【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。
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。
【０００２】
【従来の技術】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性樹脂成形材
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。
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性樹脂成形材
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。
【０００３】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、押出された材料を粉砕機にて粉砕し
て造粒する装置がある。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。
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、押出された材料を粉砕機にて粉砕し
て造粒する装置がある。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。
【０００４】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、シリンダー内での保持時間が５〜１０分程度であ
り、１００〜１２０℃で見掛け粘度が 100,000poise 以
上になるので、上記の形成材料に該当する。
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、シリンダー内での保持時間が５〜１０分程度であ
り、１００〜１２０℃で見掛け粘度が 100,000poise 以
上になるので、上記の形成材料に該当する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】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。
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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１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（2′）の高さは高くなっており、かつスクリューの
先端部は２条スクリューであり、ダイス（５）は、入口
より途中までストレート孔（6a）であり、そこより出口
まで次第に径が大きくなるダイス孔（6b）、または入口
より出口まで次第に径が大きくなるダイス孔を有し、前
記端面とダイス（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。
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（2′）の高さは高くなっており、かつスクリューの
先端部は２条スクリューであり、ダイス（５）は、入口
より途中までストレート孔（6a）であり、そこより出口
まで次第に径が大きくなるダイス孔（6b）、または入口
より出口まで次第に径が大きくなるダイス孔を有し、前
記端面とダイス（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。
【０００７】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
従って細くなっている。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。スクリューの先端部を２条
スクリュー（10）にしておくと混練材料を押しつける度
合が倍増し、より連続的に押出造粒できる。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。
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
従って細くなっている。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。スクリューの先端部を２条
スクリュー（10）にしておくと混練材料を押しつける度
合が倍増し、より連続的に押出造粒できる。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。
【０００８】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張
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（６）の形状は、図４に示されるように、
入口（Ａ）より途中までストレート（6a）で、その途中
より出口（Ｂ）に向って次第に径が大きくなる孔（6b）
を有し、ストレート孔の部分を短くすることにより流動
抵抗を低くしてある。この方法によりダイスの厚みを厚
くするとこができ、ダイスの破損を防ぐことができる。
孔形状はストレート部分を無くし、出口に向って径を少
しづつ大きくしてもよい。先太り孔（6b）の部分のダイ
ス孔の勾配は ３／100〜30／100 が好ましい。３／100
以下では効果が小さく、30／100以上ではホットカット
時押出された材料が切断し難くなる。
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張
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（６）の形状は、図４に示されるように、
入口（Ａ）より途中までストレート（6a）で、その途中
より出口（Ｂ）に向って次第に径が大きくなる孔（6b）
を有し、ストレート孔の部分を短くすることにより流動
抵抗を低くしてある。この方法によりダイスの厚みを厚
くするとこができ、ダイスの破損を防ぐことができる。
孔形状はストレート部分を無くし、出口に向って径を少
しづつ大きくしてもよい。先太り孔（6b）の部分のダイ
ス孔の勾配は ３／100〜30／100 が好ましい。３／100
以下では効果が小さく、30／100以上ではホットカット
時押出された材料が切断し難くなる。
【０００９】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。
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。
【００１０】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。
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。
【００１１】
【作用】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図１〜図３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装機の場合は、
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
取り付けられ、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
が急激に大きくなり、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いらない。
る。二軸混練機等で混練された材料は図１〜図３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装機の場合は、
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
取り付けられ、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
が急激に大きくなり、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いらない。
【００１２】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
ューの回転により速やかに排出される。従って、ダイス
の脈動を生じることがない。更に、先端方向に従ってス
クリュー軸径を細くすることにより、スクリュー軸の先
端面が小さいので、ダイス孔の数をより多く設けること
ができ、ダイス開孔率が大きくなる。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。
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
ューの回転により速やかに排出される。従って、ダイス
の脈動を生じることがない。更に、先端方向に従ってス
クリュー軸径を細くすることにより、スクリュー軸の先
端面が小さいので、ダイス孔の数をより多く設けること
ができ、ダイス開孔率が大きくなる。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。
【００１３】２条スクリューの場合は先端部で２条目の
スクリューの作用により混練材料がダイス孔に押しつけ
られる機会が倍増することになる。このことにより押さ
れる材料の長さはより均一になり、生産性も向上する。
スクリューの作用により混練材料がダイス孔に押しつけ
られる機会が倍増することになる。このことにより押さ
れる材料の長さはより均一になり、生産性も向上する。
【００１４】
【実施例】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、直ちに図１〜図
４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。
イラルフローが６０cmの材料を作成し、直ちに図１〜図
４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。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】その結果、ダストのないスパイラルフロー
５０cm、ペレット形状３.０φ×３．０mm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。
５０cm、ペレット形状３.０φ×３．０mm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。
【００１８】
【表３】
【００１９】
【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。
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。
【図１】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）。
ダー内側面図）。
【図２】スクリュー先端部の斜視図。
【図３】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）。
（シリンダー内正面図）。
【図４】本発明のダイスの側断面図。
１ 混練材料 ２ スクリュー ２′ フライト ３ スクリュー軸先端面 ３′ フライト先端面 ４ シリンダー ５ ダイス ６ ダイス孔 ６ａ ストレート孔 ６ｂ 先太り孔 ７ ホットカット刃 ８ ホットカット動力部 ９ ダイス／スクリュー間隙 １０ ２条スクリュー Ａ ダイス入口 Ｂ ダイス出口
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、かつスクリューの先端部は２条スクリューであ
り、ダイスは入口より途中までストレート孔であり、そ
こより出口まで次第に径が大きくなるダイス孔、または
入口より出口まで次第に径が大きくなるダイス孔を有
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 |
|---|---|---|---|
| JP18714091A JP2974828B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 連続押出造粒装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18714091A JP2974828B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 連続押出造粒装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0524040A JPH0524040A (ja) | 1993-02-02 |
| JP2974828B2 true JP2974828B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=16200824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18714091A Expired - Fee Related JP2974828B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 連続押出造粒装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2974828B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107583570A (zh) * | 2017-08-24 | 2018-01-16 | 广西力源宝科技有限公司 | 一种有机肥料造粒机模具 |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP18714091A patent/JP2974828B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0524040A (ja) | 1993-02-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903 |
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