JP3261334B2 - 樹脂中の水溶性不純物の洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents

樹脂中の水溶性不純物の洗浄方法及び洗浄装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は樹脂中の水溶性不純
物の洗浄方法及び洗浄装置に関し、特に、スクリュ及び
バレルの組合わせにより樹脂に含まれる水溶性不純物を
効率よく洗浄するための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来用いられている、水を用いた樹脂中
の水溶性不純物の洗浄装置としては、一般に、図2に示
される構成の装置がある。すなわち、図2は樹脂中の水
溶性不純物の洗浄を行う装置(二軸スクリュ式押出機)
の一箇所の洗浄部を部分的に示す軸方向断面図及び樹脂
圧力線図であり、この洗浄部は、バレル1に水を逃がす
ためのスリット3が設けられると共にスクリュ2が順フ
ルフライトエレメント4からなる分離領域Aと、前記分
離領域Aの下流(図の右方向)側に位置し、上流側から
前記順フルフライトエレメント4、流れ抵抗性スクリュ
エレメント5及び逆フルフライトエレメント6を配列さ
れると共に前記順フルフライトエレメント4の位置に注
水口7を有する前記バレル1からなる洗浄絞り領域Bと
により構成されている。前記洗浄絞り領域Bの下流側に
は次の洗浄部の前記分離領域Aが連続して設けられてい
る。なお、前記バレル1内には一対の同方向回転する前
記スクリュ2が互いに重なり合って(図示は1本のみ)
噛合した状態で回転自在に設けられている。
【0003】前述の従来構成において、図示しない上流
の材料供給口から供給される樹脂をスクリュ2により混
練溶融して押出している状態下で、分離領域Aでは、樹
脂が下流方向へ順次輸送されると共に、樹脂から分離し
た水域は下流の洗浄絞り領域Bから逆流して来る水がス
リット3から外部へ排出される。なお、分離領域Aでは
樹脂が弱い剪断力で輸送されるため、樹脂圧力は低く、
スクリュ2は部分充満状態となり、水の流れる隙間がで
きる。また、洗浄絞り領域Bでは、順フルフライトエレ
メント4により徐々に充満される樹脂中に注水口7から
水(又は熱水)が注水され、流れ抵抗性スクリュエレメ
ント5により水が樹脂中に分散混練される。分散した水
は水溶性不純物と接触し、水溶性不純物が水に拡散する
ことにより水溶性不純物を洗浄するため、水溶性不純物
を含む水は逆フルフライトエレメント6の堰止め作用に
より樹脂から絞り出され、絞り出された水が前述のよう
に上流側の分離領域Aへ逆流する。なお、必要に応じて
複数の洗浄部を連続して設け、上述の樹脂の洗浄を繰返
し行い、洗浄効果を向上させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の樹脂中の水溶性
不純物の洗浄方法及び洗浄装置は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。すなわ
ち、分離領域Aでは、上流側から流入する溶融樹脂又は
溶融の不充分な樹脂或は上流の洗浄部において一度水を
絞られた溶融樹脂が、洗浄効果の無いまま通過すること
があり、また、洗浄絞り領域Bでは、その上流部分で樹
脂の充満度が低く圧力が殆ど無いか或は圧力の不充分な
状態で水が注入され、その後樹脂が昇圧されながら、水
の樹脂中への混練分散が行われるため、水溶性不純物の
洗浄及び水の絞り出しが一度に行われることになってい
た。
【0005】従って、分離領域Aでは樹脂中に水が無い
か或は殆ど無い状態であり、この領域では樹脂中の水溶
性不純物の洗浄が行われないことになっていた。また、
洗浄絞り領域Bでは樹脂の昇圧中に水が注入されてお
り、水の一部が水溶性不純物の洗浄に使用されないで直
ちに絞り出されることになっていた。さらに、水が溶融
樹脂中に分散して洗浄する場合、樹脂中の水溶性不純物
の濃度と水中の濃度とは平衡関係にあり、水溶性不純物
が樹脂から水中へ拡散するには所定の時間が必要である
が、洗浄絞り領域Bの長さが短く樹脂の滞留(通過)時
間が短いことにより、洗浄が充分に行われなくなってい
た。すなわち、洗浄部の各領域が洗浄のために充分作用
せず、非効率的となっていた。
【0006】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたもので、特に、スクリュ及びバレルの組合わ
せにより樹脂に含まれる水溶性不純物を効率よく洗浄す
るようにした樹脂中の水溶性不純物の洗浄方法及び洗浄
装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による樹脂中の水
溶性不純物の洗浄方法は、バレル内に一対の同方向回転
するスクリュを有する押出機により、樹脂を混練溶融
し、水を注入して混練分散し、樹脂に含まれる水溶性不
純物を水と共に排出する樹脂中の水溶性不純物の洗浄方
法において、前記バレル内の第1ブリスターリングの下
流にニーディングエレメントと第2ブリスターリングの
順で構成された分散混練領域で混練溶融した樹脂に、前
記ニーディングエレメントの部位に設けられた水の注水
口から先ず水を蒸気圧以上の圧力で注入して樹脂中に分
散混練し、次に前記分散混練領域の下流でかつ複数の順
フルフライトエレメント及び水の排出用スリットからな
る滞留領域で樹脂中の水の分散状態を維持し、その後前
記滞留領域の各順フルフライトエレメントの中の一部と
第3ブリスターリングとからなる絞り領域で樹脂中の水
を絞り出して排出する方法である。
【0008】本発明による樹脂中の水溶性不純物の洗浄
装置は、バレル内に一対の同方向回転するスクリュが互
いに重なり合って噛合した状態で回転自在に設けられた
押出機により構成される樹脂中の水溶性不純物の洗浄装
置において、混練溶融部の下流に、順次、前記スクリュ
がニーディングエレメントとその下流側の第2ブリスタ
ーリングで構成されると共に前記バレルの前記ニーディ
ングエレメントの部位に水を蒸気圧以上の圧力で注水す
るための注入口が設けられた分散混練領域、前記スクリ
ュが複数の順フルフライトエレメントで構成されると共
に前記バレルに水の排出用スリットが設けられた滞留領
域、及び前記スクリュが前記順フルフライトエレメント
の一部とその下流側の第3ブリスターリングで構成され
る絞り領域を配置する洗浄部を設けた構成である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による樹
脂中の水溶性不純物の洗浄方法及び洗浄装置の好適な形
態について詳細に説明する。なお、従来例と同一又は同
等部分については同一符号を用いて説明する。図1は本
発明による樹脂中の水溶性不純物の洗浄を行う装置(二
軸スクリュ式押出機)の一箇所の洗浄部を部分的に示す
軸方向断面図及び樹脂圧力線図である。
【0010】図1において符号1で示されるものは二軸
スクリュ式押出機のバレルであり、前記バレル1内には
一対の同方向回転するスクリュ2が(一方のみ図示)が
互いに重なり合って噛合した状態で回転自在に設けられ
ている。前記二軸スクリュ式押出機には、混練溶融部の
下流(図の右方向)に、順次、分散混練領域C、滞留領
域D及び絞り領域Eからなる洗浄部が設けられている。
【0011】前記分散混練領域Cには、前記スクリュ2
が上流側の第1ブリスターリング9の下流のニーディン
グディスク等のニーディングエレメント8と、その下流
の第2ブリスターリング9Aにより構成されると共に前
記バレル1の前記ニーディングエレメント8の部位に水
の注水口7とが設けられている。前記滞留領域Dは、前
記スクリュ2が複数の順フルフライトエレメント4によ
り構成されると共に前記バレル1に順フルフライトエレ
メント4に対応して水の排出用スリット3が設けられて
いる。前記絞り領域Eは、前記スクリュ2が前記順フル
フライトエレメント4の一部と、その下流の第3ブリス
ターリング9とにより構成されている。
【0012】以上のように構成された樹脂中の水溶性不
純物の洗浄装置において、図示しない上流の材料供給口
から供給される水溶性不純物を含有する樹脂が、スクリ
ュ2により混練滞留して押出されている状態下で、混練
溶融された樹脂に含まれる水溶性不純物が、以下の各領
域C,D,Eからなる洗浄部において以下のように洗浄
分離され排出される。すなわち、分散混練領域Cにおい
ては、水溶性不純物を含む樹脂が、注水口7から水(又
は熱水)を蒸気圧以上の圧力で注入されながら混練され
る。その結果、注入された水は水(液体)の状態でニー
ディングエレメント8の混練作用及び第2ブリスターリ
ング9Aの堰止め作用により高圧の樹脂中に細かく分散
され、樹脂に含まれる水溶性不純物と充分に接触する。
この水溶性不純物は樹脂と分散された水の中へ十分に拡
散して溶け出す、すなわち水溶性不純物を含む樹脂が洗
浄されることになる。
【0013】また、次の滞留領域Dにおいては、水を分
散混練された樹脂が順フルフライトエレメント4の輸送
作用により部分充満状態で輸送されるため、樹脂は弱い
剪断力を受けて圧力が低いことにより、分散した水の一
部が水溶性不純物を含んで放出されてスリット3から排
出される。従って、水溶性不純物と水の接触時間(樹脂
中の水の滞留時間)が延長され、水の水溶性不純物濃度
を最大限の平衡状態まで高めることにより洗浄効果が向
上する。
【0014】さらに、絞り領域Eにおいては、順フルフ
ライトエレメント4の輸送作用と第3ブリスターリング
9Bの堰止め作用により樹脂がスクリュ2のフルフライ
トに充満する。その結果、樹脂の内部圧力が上昇し、樹
脂中に分散されていた水が絞り出される。この絞り出さ
れた水は滞留領域Dにおいて排出用スリット3から外部
へ排出される。なお、必要に応じて前述の洗浄部を複数
連続して設け、上述の樹脂の洗浄を繰返し行うとより効
果的である。
【0015】
【実施例】図2に示す従来の洗浄装置と図1に示す本発
明による洗浄装置について、洗浄作用の比較試験を実施
した。 押出機 :噛合い型同方向回転二軸押出機TEX44(日本製鋼所製) 樹脂 :ナトリウム3000ppmを含有する乳化重合物 樹脂流量 :50kg/h 添加熱水量:125kg/h 試験の結果、押出機出口における洗浄後の樹脂中のナト
リウム含有量は、 従来の洗浄装置 :約800ppm 本発明による洗浄装置: 500ppm以下 となり、洗浄作用の著しい改善がみられた。
【0016】
【発明の効果】本発明による樹脂中の水溶性不純物の洗
浄方法及び洗浄装置は、以上のよう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。すなわち、分
散混練領域Cにおいて水の樹脂中への分散混練がなさ
れ、滞留領域Dにおいて水溶性不純物を水へ拡散する樹
脂と水の接触時間が確保され、絞り領域Eにおいて水溶
性不純物を含んだ水の絞り出しが容易になされることに
より、洗浄部の各領域がそれぞれ無駄なく効率的な洗浄
作用を発揮し、樹脂中の水溶性不純物を効率よく洗浄す
ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による樹脂中の水溶性不純物の洗浄を行
う装置(二軸スクリュ式押出機)の一箇所の洗浄部を部
分的に示す軸方向断面及びこの断面に対応した樹脂圧力
の特性を含む構成図である。
【図2】従来の樹脂中の水溶性不純物の洗浄を行う装置
(二軸スクリュ式押出機)の一箇所の洗浄部を部分的に
示す軸方向断面及びこの断面に対応した樹脂圧力の特性
を含む構成図である。
【符号の説明】
1 バレル 2 スクリュ 3 排出用スリット 4 順フルフライトエレメント 7 注水口 8 ニーディングエレメント 9 第1ブリスターリング 9A 第2ブリスターリング 9B 第3ブリスターリング C 分散混練領域 D 滞留領域 E 絞り領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08F 6/00 C08F 6/00 (56)参考文献 特開 平6−143254(JP,A) 特開 平6−23748(JP,A) 特開 平4−33902(JP,A) 特開 平3−95205(JP,A) 特開 平6−285857(JP,A) 特開 平4−311704(JP,A) 特開 平6−1808(JP,A) 特開 昭63−77904(JP,A) 特開 平10−249913(JP,A) 特開 平7−156149(JP,A) 特開 平7−24832(JP,A) 特開 昭62−158750(JP,A) 特開 平11−80602(JP,A) 特開 平2−4862(JP,A) 特開 平7−233275(JP,A) 特開 昭57−167303(JP,A) 特開 平8−117578(JP,A) 特開 平10−119041(JP,A) 特開 平6−126809(JP,A) 特開 平1−123853(JP,A) 特開 平4−139202(JP,A) 特開 平1−121348(JP,A) 特開 平7−247367(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29B 7/00 - 17/02 B29C 47/00 - 49/80 C08F 6/00 - 6/28 B08B 3/00 - 3/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バレル(1)内に一対の同方向回転するス
    クリュ(2)を有する押出機により、樹脂を混練溶融し、
    水を注入して混練分散し、樹脂に含まれる水溶性不純物
    を水と共に排出する樹脂中の水溶性不純物の洗浄方法に
    おいて、前記バレル(1)内の第1ブリスターリング(9)の
    下流にニーディングエレメント(8)と第2ブリスターリ
    ング(9A)の順で構成された分散混練領域(C)で混練溶融
    した樹脂に、前記ニーディングエレメント(8)の部位に
    設けられた水の注水口(7)から先ず水を蒸気圧以上の圧
    力で注入して樹脂中に分散混練し、次に前記分散混練領
    域(C)の下流でかつ複数の順フルフライトエレメント(4)
    及び水の排出用スリット(3)からなる滞留領域(D)で樹脂
    中の水の分散状態を維持し、その後前記滞留領域(D)の
    各順フルフライトエレメント(4)の中の一部と第3ブリ
    スターリング(9B)とかになる絞り領域(E)で樹脂中の水
    を絞り出して排出することを特徴とする樹脂中の水溶性
    不純物の洗浄方法。
  2. 【請求項2】 バレル(1)内に一対の同方向回転するス
    クリュ(2)が互いに重なり合って噛合した状態で回転自
    在に設けられた押出機により構成される樹脂中の水溶性
    不純物の洗浄装置において、混練溶融部の下流に、順
    次、前記スクリュ(2)がニーディングエレメント(8)とそ
    の下流側の第2ブリスターリング(9A)で構成されると共
    に前記バレル(1)の前記ニーディングエレメント(8)の部
    位に水を蒸気圧以上の圧力で注水するための注入口(7)
    が設けられた分散混練領域(C)、前記スクリュ(2)が複数
    の順フルフライトエレメント(4)で構成されると共に前
    記バレル(1)に水の排出用スリット(3)が設けられた滞留
    領域(D)、及び前記スクリュ(2)が前記順フルフライトエ
    レメント(4)の一部とその下流側の第3ブリスターリン
    グ(9B)で構成される絞り領域(E)を配置する洗浄部を設
    けて構成されることを特徴とする樹脂中の水溶性不純物
    の洗浄装置。
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