JP3165680B2 - 混練押出機 - Google Patents
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Description
溶融・押出しするためのスクリュ式二軸混練機とギァポ
ンプとで構成される混練押出機に関し、特に、均一な溶
融状態の樹脂材料を押出すための新規な改良に関するも
のである。
するための混練押出機は、処理能力の増大と駆動エネル
ギー効率の向上とを目的として大形化され、さらに、混
練・溶融を受け持つスクリュ式二軸混練機と押出しを受
け持つギァポンプとが組合わされてきた。また、スクリ
ュ式二軸混練機は、スクリュとシリンダとの接触による
損傷を避けるために、スクリュの駆動側および先端側す
なわち両端が回転可能に支持される構造が採用され、ギ
ァポンプは、混練押出機の全高を低くするために、スク
リュ式二軸混練機の先端においてシリンダの側面に接続
する構成が採用されてきている。例えば特開平5−22
8921号公報の第1図に示されている構成がある。す
なわち、図3および図4において、符号101で示され
るものはスクリュ式二軸混練機であり、水平配置された
シリンダ102と該シリンダ102に形成された内孔1
02aに回転駆動可能に内挿された2本のスクリュ10
3とで構成されている。前記シリンダ102には、前記
内孔102aの後端部上面に供給口102b、中間部上
面にベント孔102c、先端部の一方の側面に排出口1
02eが形成されている。前記内孔102aは、その軸
直角断面が2箇の円形を水平に配置された形状であり、
さらに、両円形の隣接部が連通されている。また、前記
内孔102aの先端部においては、前記隣接部から前記
排出口102e側の内孔102aの下側に沿って前記排
出口102eに到る排出流路102dが形成されてい
る。2本の前記スクリュ103は、それぞれ、前記内孔
102aの外側の後端部及び先端部においてベアリング
104により回転可能に支持されており、前記内孔10
2aの後端部から先端部へ輸送・混練・脱気・計量作用
をするフライト形状が順次形成され、先端の排出部には
前記スクリュ103の軸方向直線状に掻き出しフライト
103cが形成されている。なお、前記スクリュ103
の各部のフライト外径はほぼ同一であり、本例の場合は
2条のフライトが形成されている。また、本従来例で
は、混練部と脱気部との間に前記シリンダ102の内孔
102aと前記スクリュ103の溝底との隙間すなわち
材料の流路断面積を調整するゲート弁形式の混練度調整
装置105が設けられている。前記排出口102eに
は、ダイバータ弁106を介してギァポンプ107が接
続されている。以上のように構成された混練押出機にお
いて、スクリュ式二軸混練機101の供給口102bよ
り供給された樹脂材料は、内孔102aにおいて、加熱
装置(図示せず)によるシリンダ102からの加熱およ
び後端部を駆動装置(図示せず)により回転駆動される
スクリュ103の剪断作用により溶融混練されながら排
出部方向へ流動し、排出部において流動方向を90度変
更し、排出口102eからダイバータ弁106を経てギ
ァポンプ107に排出され、ギァポンプ107により昇
圧されて押出される。その間、混練度調整装置105に
より樹脂材料の混練度合が調整され、ベント孔102c
から樹脂材料中に残留する揮発成分および水分が脱気さ
れる。また、ダイバータ弁106は、スクリュ式二軸混
練機101から排出される溶融状態の樹脂材料をギァポ
ンプ107へ供給するか機外へ排出するかを切り替える
ものであり、運転初期あるいは樹脂材料の変更時等に
は、混入物を含む樹脂材料が機外へ排出される。
以上のように構成されていたため、次のような課題が存
在していた。本発明が対象とする樹脂材料の混練押出機
においては、均一な混練度すなわち樹脂温度の溶融材料
を押出すことが重要である。スクリュ式二軸混練機にお
いて、供給口から排出部直前までの間、樹脂材料は2本
のスクリュにより同様の溶融混練が行われ、混練度およ
び溶融温度が均一な状態で排出部に流入する。しかしな
がら、排出部において、排出口がシリンダの一方の側面
に形成されていることにより、左右に配置された2本の
スクリュに対しシリンダの内孔および排出流路の形状が
同一ではなく、それぞれのスクリュから流入した樹脂材
料が排出口へ到達する条件を異にする。すなわち、排出
部において樹脂材料が流動方向を変更して排出される際
に掻き出しフライトにより内孔との間で剪断作用を受け
るが、この剪断作用を受ける回転角度(従って作用距
離)が異なり、図6に示されるように、左スクリュ10
3aでθ1、右スクリュ103bでθ2と異なる(θ1>
θ2)。また左スクリュ103aが右回転、右スクリュ
103bが左回転する異方向回転の場合、排出流路10
2dにおいて、左スクリュ103aから排出される樹脂
材料は下層部、右スクリュ103bから排出される樹脂
材料は上層部をそれぞれ流動することが知られており、
左スクリュ103aと右スクリュ103bから排出され
る溶融樹脂は左スクリュ103aは高い樹脂温度となっ
て低い粘度となり、右スクリュ103bの高い粘度、す
なわち低い樹脂温度は殆んど混合されることなく、層状
になって流動する。従って排出口断面上では、混練度す
なわち溶融温度が部分的に異なって分布し、その後のギ
ァポンプにおいても混合されることはなく、均一化され
ない状態で押出されていた。ギァポンプに接続される造
粒装置(図示せず)においても、この状態は変わらず、
物性の異なるすなわち物性値のバラツキの大きいペレッ
トが生産されていた。
になされたものであり、特に、スクリュ式二軸混練機の
排出口において、均一な混練度すなわち溶融温度の溶融
樹脂材料が得られる混練押出機を提供することを目的と
する。
は、シリンダの内孔に2本の第1、第2スクリュを水平
かつ平行に回転駆動可能に挿入されたスクリュ式二軸混
練機とギァポンプとで構成され、前記スクリュ式二軸混
練機の排出部側面に設けられた排出口に前記ギァポンプ
が接続された混練押出機において、2本の前記第1、第
2スクリュが前記排出口に対応する箇所の全域にわたっ
てフライトの無い円柱形状に形成されている構成であ
る。
式二軸押出機の排出部における2本の第1、第2スクリ
ュが共にフライトの無い円柱形状に形成されていること
により、排出部に流入した溶融樹脂材料は、剪断作用を
受けることがなく、混練度に差異が発生しなくなった。
従って、2本の第1、第2スクリュから排出部に流入し
た均一な混練度の溶融樹脂材料は、新たな剪断作用を加
えられることなく均一な混練度の状態で、排出部より上
流のスクリュの搬送作用により排出口からギァポンプへ
排出される。
好適な実施例について詳細に説明する。図1および図2
は、本発明の第1実施例を示している。図1において符
号1で示されるものはスクリュ式二軸混練機であり、水
平に配置されたシリンダ2と該シリンダ2に形成された
内孔2aに回転駆動可能に内挿された2本の第1、第2
スクリュ3a、3bとで構成されている。前記シリンダ
2には、前記内孔2aの後端部上面に供給口2b、中間
部上面にベント孔2c、先端部の一方の側面に排出口2
eが形成されている。前記内孔2aは、その軸直角断面
が2箇の円形を水平に配置された形状であり、さらに、
両円形の隣接部が連通されている。また、前記内孔2a
の先端部においては、前記隣接部から前記排出口2e側
の内孔2aの下側に沿って前記排出口2eに到る排出流
路2dが形成されている。2本の前記第1、第2スクリ
ュ3a、3bは、それぞれ、前記内孔2aの外側の後端
部および先端部においてベアリング4により回転可能に
支持されており、前記内孔2aの後端部から先端部へ輸
送・混練・脱気・計量作用をするフライト形状が順次形
成され、先端の排出部1aは、各スクリュ3a、3b
が、排出口2eに対応する個所の全域にわたってフライ
トの無い円柱形状3dとなっている。本実施例の場合
は、前記円柱形状3dが排出部直前の各第1、第2スク
リュ3a、3bの溝底部を延長した形状となっている
が、前記溝底部よりも小径であっても良い。また、混練
部と脱気部との間には、前記シリンダ2の内孔2aと前
記第1、第2スクリュ3a、3bの溝底との隙間すなわ
ち材料の流路断面積を調整するケート弁形式の混練度調
整装置5が設けられている。前記排出口2eには、ダイ
バータ弁6を介してギァポンプ7が接続されている。
て、スクリュ式二軸混練機1の供給口2bより供給され
た樹脂材料は、内孔2aにおいて、加熱装置(図示せ
ず)によるシリンダ2からの加熱および後端部を駆動装
置(図示せず)により回転駆動されるスクリュ3の剪断
作用により溶融混練されながら排出部1a方向へ流動
し、排出部1aにおいて流動方向を90度変更し、排出
口2eからダイバータ弁6を経てギァポンプ7に排出さ
れ、ギァポンプ7により昇圧されて押出される。その
間、混練度調整装置5により樹脂材料の混練度合が調整
され、ベント孔2cから樹脂材料中に残留する揮発成分
および水分が脱気される。また、ダイバータ弁6は、運
転初期あるいは樹脂材料の変更時等の混入物を含む樹脂
材料を機外へ排出し、定常運転時は、排出口2eから排
出される樹脂材料をギァポンプ7へ供給する。
の排出部1aの排出口2eでは、2本の第1、第2スク
リュ3a、3bが共にフライトの無い円柱形状に形成さ
れていることにより、排出部1aに流入した溶融樹脂材
料は円柱の回転により非常に小さな無視できる程度の剪
断作用を受ける。従って、2本の第1、第2スクリュ3
a、3bで同一条件で混練された樹脂材料は、排出部1
aにおいて混練度の差異を生じることなく、排出部1a
より上流のスクリュ3の搬送作用により排出口2eから
排出される。なお、以上の実施例において、2本のスク
リュ3a、3bの回転方向による差異はなく、本発明は
同方向回転、異方向回転のどちらの場合にも適用され
る。
に構成されているため、次のような効果を得ることがで
きる。 (1)スクリュ式二軸混練機の排出口に対応する個所の
全域にわたってスクリュをフライトの無い円柱形状とし
たことにより、排出部において溶融樹脂材料に対する剪
断作用が殆ど無くなり、溶融樹脂材料は、排出部に流入
した均一な混練状態のままで排出口に到り排出される。
2のI−I断面図)である。
II断面図)である。
Claims (1)
- 【請求項1】 シリンダ(2)の内孔(2a)に2本の第1、
第2スクリュ(3a,3b)を水平かつ平行に回転駆動可能に
挿入されたスクリュ式二軸混練機(1)とギァポンプ(7)と
で構成され、前記スクリュ式二軸混練機の排出部(1a)側
面に設けられた排出口(2e)に前記ギァポンプ(7)が接続
された混練押出機において、 2本の前記第1、第2スクリュ(3a,3b)が前記排出口(2
e)に対応する箇所の全域にわたってフライトの無い円柱
形状(3d)に形成されていることを特徴とする混練押出
機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36249098A JP3165680B2 (ja) | 1995-06-19 | 1998-12-21 | 混練押出機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36249098A JP3165680B2 (ja) | 1995-06-19 | 1998-12-21 | 混練押出機 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7151819A Division JP2999689B2 (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 混練押出機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11240059A JPH11240059A (ja) | 1999-09-07 |
JP3165680B2 true JP3165680B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=18476986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36249098A Expired - Fee Related JP3165680B2 (ja) | 1995-06-19 | 1998-12-21 | 混練押出機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3165680B2 (ja) |
-
1998
- 1998-12-21 JP JP36249098A patent/JP3165680B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11240059A (ja) | 1999-09-07 |
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