JP3819340B2 - 溶融樹脂の脱揮方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融樹脂中の揮発性物質を脱揮・除去するための溶融樹脂の脱揮方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術及びその課題】
従来、合成樹脂内に含まれる揮発性の不純物を除去し、樹脂の品質を向上させるための脱揮装置として、例えば特開平6−262667、特開平7−164509、特開平7−88927、特開平8−207118、特開平11−268098、特開2000−211010等に記載されるものが知られている。
【0003】
これらは、押出機によつて構成され、一般的には原料投入口よりも下流側に逆フライトスクリュやシールリングなどを組み込んだ加圧部位を設けて樹脂を充満させ、その下流側にベント口を設けて大気圧以下の減圧条件で溶融樹脂内に溶解しているガス成分を除去することにより脱揮するものであり、より効率よく脱揮できる方法の開発に努力が払われてきた。
【0004】
従来の炭酸ガスなどの不活性ガスを合成樹脂に分散・溶解させて混練し、ガス分を脱揮する押出機として、図5(イ)に示すように、原料投入口b、樹脂原料の溶融部c、不活性ガス注入部d、混練・混合部eを備える第1段目押出機aと、第1段目押出機aに吐出管路fによつて接続され、脱揮を行うベント口hを備える第2段目押出機gとで構成されたタンデム式押出機も考えられている。第2段目押出機gのベント口hは、大気開放i又は真空ポンプj等の減圧手段が接続されている。
【0005】
第1段目押出機aにおいて、原料投入口bから投入された原料樹脂は、シリンダ内をスクリュnによつて移送されながら溶融部cで溶融され、逆フライトやシールリングが設置された堰部oを通過し、その後に不活性ガス注入部dからの不活性ガスが押出機a内へ注入される。不活性ガスが注入されると、溶融樹脂へのガスの分散・溶解を行うため、混練・混合部eにて十分な混練・混合が行われる。混練・混合部eの領域では高圧に保たれている。その後、不活性ガス含有樹脂は、スクリュnで押し出されながら、吐出管路fを通つて第2段目押出機gへ移される。第1段目押出機aの下流部にベント部を形成して脱揮するのでは、差圧が大きくてベントアップの可能性が高いため、第2段目押出機gが設けられている。
【0006】
図5(ロ)に灰色で示す吐出管路f及び第2段目押出機gの上流側の堰部pまでの減圧区間Aにおいて減圧が行われると、不活性ガスは溶融樹脂から次第に膨張しながら分離する。適当に減圧された溶融樹脂は、第2段目押出機gの堰部pを通過し、スクリュqによつて薄膜化された溶融樹脂が上流側のベント口hで十分な減圧状態(大気圧状態)になるため、溶融樹脂中に存在している未反応物や副生成物などを含む揮発性の不純物(揮発性物質)が除去される。上流側の開放ベント口hと下流側の真空ベント口hとの間のスクリュqには、堰部rを設け、樹脂シールを施し圧力を段階的に低下させるようになつている。このようなベント口hは1箇所でもよいが、通常は複数箇所設置され、樹脂の状態などの条件によつて減圧度合いに強弱がつけられる。全てのベント口hにより十分に脱揮された樹脂は、第2段目押出機gの先端から押し出され、それぞれの用途に応じてダイスm等によつて成形される。
【0007】
このように、従来の不活性ガスを分散させる溶融樹脂の脱揮方法にあつては、押出機a,gを2台連結するなどして脱揮装置そのものを長くし、かつ、大気に開放するベント口を設け、場合によつては溶融樹脂圧力を強制的に下げるための減圧装置(j)を備えさせていた。すなわち、第1段目押出機aを高圧に維持して混合・混練を行つた後、脱揮を行おうとすると、一般的な脱揮装置ではベント部を大気圧程度に保たなければならず、溶融樹脂の流動長を長く確保する必要がある。十分な減圧区間を設けないと、樹脂圧力が十分に下がらず、ベントアップが生じる。また、大気開放ベント口のみでは十分に脱揮が行えない場合には、大気開放ベント口よりも下流に減圧ベント口を設けて更なる脱揮を行う必要がある。このため、溶融樹脂の脱揮装置そのものが大形化し、構造複雑かつ高価になるのみならず、スクリュの回転に伴う剪断やシリンダからの伝熱により合成樹脂の熱劣化が生じ易いという技術的課題を有していた。加えて、原料交換を行う際、多量の原料樹脂及び時間を要する原因にもなつていた。
【0008】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、シリンダの内圧よりも若干低い圧力の気体をベント口に流通させることにより、溶融・混練後の合成樹脂からの早期脱揮を可能にし、流動長を短縮させた溶融樹脂の脱揮方法及びその装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、次の通りである。
請求項1の発明は、原料投入部3からシリンダ2内に投入した樹脂原料を、シリンダ2に内挿させたスクリュ1によつて下流に向けて移送させながら溶融させると共に、ガス注入部6からシリンダ2内に注入させた不活性ガスを高圧状態の溶融樹脂中に分散させ、ガス注入部6よりも下流に位置する複数のベント口14,15,16から、樹脂原料に含有される揮発性物質を不活性ガスと共に除去する溶融樹脂の脱揮方法において、
前記ベント口14,15,16の複数が、圧力気体供給源17,18,19の接続口24及び排気口25を有するベント用空間26を区画し、かつ、
前記ベント口14,15,16が前記ガス注入部6に近い位置から次第に圧力降下するように前記ベント用空間26を所定圧力に維持した状態で、
圧力気体供給源17,18,19から供給する大気圧よりも高圧の加圧気体22をベント用空間26内で溶融樹脂に接触させ、前記揮発性物質及び不活性ガスを加圧気体22と共に排気口25からシリンダ2の外部に排出させることを特徴とする溶融樹脂の脱揮方法である。
請求項2の発明は、前記溶融樹脂中に分散させる不活性ガスが超臨界状態にあることを特徴とする請求項1の溶融樹脂の脱揮方法である。
請求項3の発明は、不活性ガスが、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン及び水蒸気の内の少なくとも1種類であることを特徴とする請求項1又は2の溶融樹脂の脱揮方法である。
請求項4の発明は、スクリュ1の各ベント口14,15,16位置よりも上流位置にそれぞれ堰部8,9,10を設け、各ベント口14,15,16の内部のベント用空間26の圧力とシリンダ2内の溶融樹脂の圧力との差を、下流に行くほど段階的に大きくなるように設定することを特徴とする請求項1,2又は3の溶融樹脂の脱揮方法である。
請求項5の発明は、原料投入部3からシリンダ2内に投入した樹脂原料を、シリンダ2に内挿させたスクリュ1によつて下流に向けて移送させながら溶融させると共に、ガス注入部6からシリンダ2内に注入させた不活性ガスを高圧状態の溶融樹脂中に分散させ、ガス注入部6よりも下流に位置する複数のベント口14,15,16から、樹脂原料に含有される揮発性物質を不活性ガスと共に除去する溶融樹脂の脱揮装置において、
前記ベント口14,15,16の複数が、圧力気体供給源17,18,19の接続口24及び排気口25を有するベント用空間26を区画し、かつ、
前記ベント口14,15,16が前記ガス注入部6に近い位置から次第に圧力降下するように前記ベント用空間26を所定圧力に維持した状態で、
圧力気体供給源17,18,19から供給する大気圧よりも高圧の加圧気体22をベント用空間26内で溶融樹脂に接触させ、前記揮発性物質及び不活性ガスを加圧気体22と共に排気口25からシリンダ2の外部に排出させることを特徴とする溶融樹脂の脱揮装置である。
請求項6の発明は、スクリュ1のガス注入部6及び各ベント口14,15,16位置よりも上流位置にそれぞれ堰部5,8,9,10を設け、各ベント口14,15,16の内部のベント用空間26の圧力とシリンダ2内の溶融樹脂の圧力との差を、下流に行くほど段階的に大きくなるように設定することを特徴とする請求項5の溶融樹脂の脱揮装置である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施の形態について図1〜図3を参照して説明する。
溶融樹脂の脱揮に使用する押出機は、図1に示すように加熱手段(図示せず)によつて加熱されるシリンダ2と、シリンダ2内に回転自在に内挿されるスクリュ1(通常は2本)とを備え、スクリュ1は、モータ、減速装置等からなる回転駆動装置27によつて回転駆動される。
【0011】
シリンダ2は、上流端付近に設けるホッパーからなる原料投入部3と、原料投入部3よりも下流側に順次に配置される不活性ガス注入部6、第1のベント口14、第2のベント口15及び第3のベント口16を備え、下流端にはダイス20が取付けられている。ベント口14,15,16は、少なくとも1箇所に設けてあればよい。不活性ガス注入部6には、図外の不活性ガス貯留部が接続され、不活性ガス貯留部内の不活性ガスを大気圧よりも高圧の所定圧として、シリンダ2内の高圧状態の溶融樹脂中に供給できるようになつている。
【0012】
この不活性ガス注入部6から注入する不活性ガスは、樹脂と反応に乏しいガスであればよく、ヘリウム、アルゴン等の化学的に安定な希ガスに限られず、例えば二酸化炭素、窒素、水蒸気のように樹脂と反応に乏しいガスも、ここでの不活性ガスに含まれる。また、不活性ガスが超臨界状態にあれば、不活性ガス注入部6から注入した超臨界状態の不活性ガスが溶融樹脂中に良好に分散するので、良好な混合状態が得られる。超臨界状態の不活性ガスは、シリンダ2内の温度及び圧力が高いほど溶融樹脂の分子間の結束がゆるみ、拡散係数が大きい状態で全体に拡散されるため、その後にガス化して、溶融樹脂中の不純物を含む揮発性物質を伴つて外部に逃がす脱揮効果が大きい。更に、ここでの不活性ガスは、超臨界流体の他、注入後にガス化する液状のもの(水等)を広く含む。不活性ガス注入部6から例えば水を注入し、溶融樹脂に接触した後に水蒸気(ガス)になればよい。しかして、不活性ガスは、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン、水蒸気等の内の少なくとも1種類であればよい。
【0013】
スクリュ1には、不活性ガス注入部6、第1のベント口14、第2のベント口15及び第3のベント口16に対応させて、第1〜第4の堰部5,8,9,10が設けられる。第1〜第4の堰部5,8,9,10は、不活性ガス注入部6及び各ベント口14,15,16の位置よりも上流位置のスクリュ1にそれぞれ設けられ、不活性ガス注入部6から注入される不活性ガスが、それぞれの部位で上流に向けて逆流することを防止する。
【0014】
シリンダ2内において、第1の堰部5は、上流側に溶融領域4を区画し、第2の堰部8は、第1の堰部5との間に混練領域7aを含む混練・混合領域7を区画し、第3の堰部9は、第2の堰部8との間に第1の脱揮領域11を区画し、第4の堰部10は、第3の堰部9との間に第2の脱揮領域12を区画し、第4の堰部10よりも下流は、ダイス20との間に第3の脱揮領域13を区画している。各堰部5,8,9,10は、シールリング、逆ねじスクリュ等の原料樹脂の堰き止め機能を有する構造によつて構成される。従つて、第1の脱揮領域11は、第2の堰部8を挟んで混練・混合領域7と隣接しており、従来例の減圧区間Aのような溶融樹脂の減圧のためだけの領域は、省略することが可能である。
【0015】
混練領域7aは、不活性ガス注入部6に対応させて混練・混合領域7の第1の堰部5寄りに形成され、スクリュ1に複数枚のニーディングディスクを備えさせることによつて構成することができる。混練・混合領域7の全てをニーディングディスクを備える混練領域7aとすることも可能である。スクリュ1の原料樹脂が接触する部位、つまり溶融領域4から第3の脱揮領域13に至る部位は、混練領域7a(及び各堰部5,8,9,10)を除いてフライトを有している。
【0016】
各ベント口14,15,16は、図3に示すように圧力気体供給源である加圧ポンプ17,18,19の接続口24及び排気口25を有するベント用空間26を区画し、排気口25には圧力調節弁28(リリーフ弁)を付属している。ベント用空間26は、シリンダ2の内部に連通している。加圧ポンプ17,18,19は、空気圧縮機として機能する。
【0017】
第1のベント口14は、第1の脱揮領域11の中央部に位置させてシリンダ2に形成され、図3に示す接続口24に空気等の加圧気体22を送気する第1の加圧ポンプ17が接続されると共に、圧力調節弁28によつて内部のベント用空間26を高圧の所定圧に維持するように圧力設定がされている。従つて、第1のベント口14は、ベント用空間26が高圧の所定圧に維持された状態で、内部に新鮮気体が常時供給される。
【0018】
第2のベント口15は、第2の脱揮領域12の中央部に位置させてシリンダ2に形成され、空気等の加圧気体を送気する第2の加圧ポンプ18が接続されると共に、圧力調節弁28は内部のベント用空間26を中間圧の所定圧に維持するように圧力設定がされている。
【0019】
第3のベント口16は、第3の脱揮領域13の中央部に位置させてシリンダ2に形成され、空気等の加圧気体を送気する第3の加圧ポンプ19が接続されると共に、圧力調節弁28は内部のベント用空間26を低圧の所定圧に維持するように圧力設定がされている。
【0020】
従つて、ベント口14,15,16のベント用空間26は上流側から下流側に向けて次第に圧力降下するように圧力設定がされ、第3のベント口16のベント用空間26は、大気圧よりも若干高圧に維持されている。また、各ベント口14,15,16のベント用空間26の圧力は、それぞれのベント用空間26が位置する脱揮領域11,12,13の内圧(溶融樹脂の圧力)よりも若干低圧に維持させ、ベントアップを防止しながら脱揮効率を向上させるようにしてある。なお、接続口24及び排気口25を有するベント用空間26を区画し、供給する大気圧よりも高圧の加圧気体22をベント用空間26内で溶融樹脂に接触させ、揮発性物質及び不活性ガスを加圧気体22と共に排気口25からシリンダ2の外部に排出させるベント口14,15,16は、少なくとも1つ備えればよい。
【0021】
次に作用について説明する。原料投入部3からシリンダ2内に投入された合成樹脂原料は、回転駆動装置27によつて回転駆動されるスクリュ1によつて下流に向けて移送され、加熱手段による加熱と剪断発熱とを受けて溶融領域4内において溶融し、第1の堰部5を通過して混練・混合領域7に流入する。
【0022】
混練・混合領域7の特に混練領域7aでは、不活性ガス注入部6から大気圧よりも高圧の不活性ガスがシリンダ2内に強制的に送り込まれるので、高圧状態で強い混練を受けながら溶融樹脂中に不活性ガスが混合され分散・溶解する。従つて、第1の堰部5と第2の堰部8との間は、最も高圧(例えば10MPa)に維持されている。
【0023】
混練・混合領域7を流動する溶融樹脂とガスとの混合体は、スクリュ1によつて移送され、第2の堰部8を通過し、第2の堰部8と第3の堰部9との間の第1の脱揮領域11に流入する。第1の脱揮領域11に至つた溶融樹脂とガスとの混合体は、スクリュ1のフライトによつて移送されながら攪拌され、薄膜化した溶融樹脂からガス化した揮発性物質が不活性ガスと共に第1のベント口14から流出する。このとき、ベント口14内は、第1の加圧ポンプ17から送られる加圧気体22が、圧力調節弁28によつてシリンダ2の内圧(例えば8MPa)よりも若干低圧(例えば6MPa)に維持されながら、接続口24からベント用空間26内に供給され、新鮮気体が常時供給されるので、スクリュ1のフライトによつて攪拌される溶融樹脂から放出される不活性ガスを含む脱揮ガス23が、加圧気体22と共に圧力調節弁28を有する排気口25から外部に排出される。なお、第1の脱揮領域11の溶融樹脂の圧力及び第1のベント口14のベント用空間26内の圧力の内、少なくとも第1のベント口14のベント用空間26内の圧力は、超臨界流体が超臨界状態を維持できずにガス化する圧力に設定する。
【0024】
スクリュ1のフライトによつて移送され、第3の堰部9を通過した溶融樹脂は、第2の脱揮領域12に入る。第2の脱揮領域12に至つた溶融樹脂は、第1の脱揮領域11と同様にスクリュ1のフライトによつて攪拌されて薄膜化を生じながら移送され、第2のベント口15からガス化した揮発性物質が不活性ガスと共に流出する。このとき、ベント口15内は、第2の加圧ポンプ18から送られる加圧気体22が、圧力調節弁28によつてシリンダ2の内圧(例えば6MPa)よりも若干低圧の中間圧(例えば3MPa)に維持されながら、接続口24からベント用空間26内に供給され、新鮮気体が常時供給されるので、スクリュ1のフライトによつて攪拌される溶融樹脂から膨張しながら放出される不活性ガスを含む脱揮ガス23が、加圧気体22と共に圧力調節弁28を有する排気口25から外部に排出される。
【0025】
スクリュ1のフライトによつて移送され、第4の堰部10を通過した溶融樹脂は、第3の脱揮領域13に入る。第3の脱揮領域13に至つた溶融樹脂は、第1,第2の脱揮領域11,12と同様にスクリュ1のフライトによつて攪拌されて薄膜化を生じながら移送され、ガス化した揮発性物質(不純物を含む)が不活性ガスと共に第3のベント口16から流出する。このとき、ベント口16内は、第3の加圧ポンプ19から送られる加圧気体22が、圧力調節弁28によつてシリンダ2の内圧(例えば4MPa)よりも若干低圧(例えば1MPa)に維持されながら、接続口24からベント用空間26内に供給され、新鮮気体が常時供給されるので、スクリュ1のフライトによつて攪拌される溶融樹脂から膨張しながら放出される不活性ガスを含む脱揮ガス23が、加圧気体22と共に圧力調節弁28を有する排気口25から外部に排出される。
【0026】
このようにして十分に脱揮された溶融樹脂は、ダイス20を通過して所定形状に成形される。なお、押出機から流出する溶融樹脂は、ダイス20によつて成形することなく、次工程に送ることも可能である。
【0027】
このような押出機からなる溶融樹脂の脱揮装置の内部圧力の変化を図2に示す。同図から分かるように、原料投入部3から投入された原料樹脂は、大気圧から次第に圧力上昇しながら移送され、第1の堰部5と第2の堰部8との間は、高圧(例えば10MPa)に維持され、第2の堰部8と第3の堰部9との間は、第1の堰部5と第2の堰部8との間よりも若干低い高圧(例えば8MPa)に維持され、第3の堰部9と第4の堰部10との間は、中間圧(例えば6MPa)に維持され、第4の堰部10とダイス20との間は、低圧(例えば4MPa)に維持されている。溶融樹脂中に分散・溶解した不活性ガスは、圧力の低下に伴い体積が増大するので、順次に脱揮領域11,12,13を通過することにより、次第に膨張し、ベント口14,15,16からの脱揮が促される。
【0028】
なお、各ベント口14,15,16の内部のベント用空間26の圧力と、シリンダ2内の圧力、つまり溶融樹脂の圧力との差を、下流に行くほど段階的に大きくなるように設定すれば、脱揮効果が良好に得られる。上記第1実施の形態にあつては、差圧が2MPa、3MPa及び3MPaに設定されているが、このような同じ圧力差を含む段階的設定に限られず、例えば2MPa、3.5MPa、3MPaのように次第に差圧が増大するように設定することも可能である。
【0029】
ところで、上記第1実施の形態にあつては、複数のベント口14,15,16の全てを大気圧よりも高圧の圧力に維持したが、複数のベント口14,15,16の内のガス注入部6に近い位置の一部のベント口14,15を、次第に圧力降下するように大気圧よりも高圧の圧力に維持し、他のベント口16を大気圧又は大気圧よりも低圧の圧力に維持して、樹脂原料に含有される揮発性物質を不活性ガスと共に溶融樹脂から脱揮させることも可能である。複数のベント口14,15,16の内の1個のベント口14のみを大気圧よりも高圧の圧力に維持する場合には、不活性ガス注入部6に最も近い位置のベント口14を大気圧よりも高圧の圧力に維持することが、脱揮効率を向上させる上で望ましい。更には、脱揮装置のベント口を1箇所のみとし、そのベント口を大気圧よりも高圧の圧力に維持することも可能である。
【0030】
また、上記第1実施の形態にあつては、各ベント口14,15,16の接続口24に個別の加圧ポンプ17,18,19を接続させたが、圧力気体供給源である加圧ポンプ17,18,19を1個とし、個別の圧力調節弁によつて圧力制御をしながら各ベント口14,15,16の接続口24に大気圧よりも高圧の所定圧力の加圧気体22を供給させることも可能である。
【0031】
更に、少なくとも1つのベント口14,15,16の加圧ポンプ17,18,19を省略し、接続口24を閉塞させることにより、加圧気体22を供給することなく、圧力調節弁28によつて設定した圧力に応じて、溶融樹脂から膨張しながら放出される不活性ガスを含む脱揮ガス23を圧力調節弁28を有する排気口25から外部に排出させることもできる。その場合、接続口24を閉塞させたベント口14,15,16のベント用空間26の内部圧力は、圧力調節弁28により、堰部8,9,10を隔てた上流側の圧力よりも若干低圧、或いは接続口24を閉塞させたベント口14,15,16に対応するシリンダ2内の溶融樹脂の圧力よりも若干低圧に維持し、不活性ガスを含む脱揮ガス23の膨張を促すことが望まれる。
【0032】
図4は、参考例を示し、第1実施の形態と実質的に同一機能部分には同一符号を付してそれらの説明は省略する。参考例にあつては、不活性ガス注入部6を省略してある点のみが、第1実施の形態と相違している。これによれば、少なくとも1つ備えるベント口14,15,16から、樹脂原料に含有される揮発性物質(不純物を含む)のみを溶融樹脂から脱揮させることができる。混練・混合領域7の圧力が高い場合、樹脂原料がPMMA等であつて溶剤を多く含む場合等において、ベント用空間26の圧力及びシリンダ2内の溶融樹脂の圧力を第1実施の形態と同様に与えると共に、ベント用空間26の圧力とシリンダ2内の溶融樹脂の圧力との差を下流に行くほど段階的に大きくなるように設定することにより、揮発性物質をシリンダ2の外部に排出させる脱揮に関し、第1実施の形態とほぼ同様の作用を得ることができる。ベント用空間26の圧力は、加圧ポンプ17,18,19によつて大気圧よりも高く維持することができる。大気圧よりも高圧の所定圧力に維持するベント口14,15,16は、少なくとも1つ備えればよい。
【0033】
【発明の効果】
以上の説明によつて理解されるように、本発明に係る溶融樹脂の脱揮方法及びその装置によれば、次の効果を奏することができる。
請求項1,5によれば、ガス注入部からシリンダ内に注入させた超臨界状態又はガス状態の不活性ガスを混練・混合し、溶融樹脂中に高度に分散させ、ガス注入部に近い位置の下流に位置する複数のベント用空間を大気圧よりも高圧に維持した状態で、揮発性物質を含有する不活性ガスをガス状態でシリンダの外部に排出させるので、溶融樹脂を減圧しない状態で、ベントアップを防ぎながら溶融・混練後の合成樹脂からの早期脱揮を可能にする。その結果、溶融樹脂の流動長を短縮させて、十分な脱揮を行うことが可能になる。
【0034】
これにより、混練・混合した溶融樹脂の滞留時間を短くして、合成樹脂の劣化を抑えて効率よく揮発性物質を含有するガスを脱揮することができ、樹脂の熱劣化を抑制することができるので、高品質を満たす樹脂製品が得られる。
【0035】
また、滞留時間が減少することにより、樹脂原料の交換に比較的短時間でスムースに対応することができ、省エネルギー効果が得られる。特に、溶融樹脂の脱揮に用いる装置を1基の押出機によつて構成することも可能になるため、その場合には、従来例のように2基の押出機を連結したものを溶融樹脂の脱揮に用いる場合に比べ、ベント口を大気圧よりも高圧の所定圧力に維持する構造よりも遙かに高価な1基分の押出機を省略することになり、構造の簡素化及びコストの削減を図ることができるという効果が得られる。
【0036】
加えて、大気圧よりも高圧に維持されているベント口に、圧力気体供給源からの大気圧よりも高圧の加圧気体を供給し、揮発性物質及び不活性ガスを加圧気体と共にシリンダの外部に排出させる。このため、溶融樹脂から放出される不活性ガスを含む脱揮ガスを、加圧気体に乗せて効果的に排出させることができる。
【0037】
請求項4,6によれば、各ベント口の内部のベント用空間の圧力とシリンダの内圧との差が段階的に大きくなるように設定するので、ベントアップの防止効果を更に大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施の形態に係る溶融樹脂の脱揮装置を示す概略図。
【図2】 同じく脱揮装置内の圧力状態を示す線図。
【図3】 同じくシリンダのベント口及び圧力気体供給源を示す断面図。
【図4】 参考例に係る溶融樹脂の脱揮装置を示す概略図。
【図5】 従来例を示し、(イ)は溶融樹脂の脱揮装置を示す概略図、(ロ)は脱揮装置内の圧力状態を示す線図。
【符号の説明】
1:スクリュ、2:シリンダ、3:原料投入部、4:溶融領域、5,8,9,10:堰部、6:不活性ガス注入部(ガス注入部)、7:混練・混合領域、7a:混練領域、11,12,13:脱揮領域、14,15,16:ベント口、17,18,19:加圧ポンプ(圧力気体供給源)、20:ダイス、22:加圧気体、24:接続口、25:排気口、26:ベント用空間、27:回転駆動装置。
Claims (6)
- 原料投入部(3)からシリンダ(2)内に投入した樹脂原料を、シリンダ(2)に内挿させたスクリュ(1)によつて下流に向けて移送させながら溶融させると共に、ガス注入部(6)からシリンダ(2)内に注入させた不活性ガスを高圧状態の溶融樹脂中に分散させ、ガス注入部(6)よりも下流に位置する複数のベント口(14,15,16)から、樹脂原料に含有される揮発性物質を不活性ガスと共に除去する溶融樹脂の脱揮方法において、
前記ベント口(14,15,16)の複数が、圧力気体供給源(17,18,19)の接続口(24)及び排気口(25)を有するベント用空間(26)を区画し、かつ、
前記ベント口(14,15,16)が前記ガス注入部(6)に近い位置から次第に圧力降下するように前記ベント用空間(26)を所定圧力に維持した状態で、
圧力気体供給源(17,18,19)から供給する大気圧よりも高圧の加圧気体(22)をベント用空間(26)内で溶融樹脂に接触させ、前記揮発性物質及び不活性ガスを加圧気体(22)と共に排気口(25)からシリンダ(2)の外部に排出させることを特徴とする溶融樹脂の脱揮方法。 - 前記溶融樹脂中に分散させる不活性ガスが超臨界状態にあることを特徴とする請求項1の溶融樹脂の脱揮方法。
- 不活性ガスが、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン及び水蒸気の内の少なくとも1種類であることを特徴とする請求項1又は2の溶融樹脂の脱揮方法。
- スクリュ(1)の各ベント口(14,15,16)位置よりも上流位置にそれぞれ堰部(8,9,10)を設け、各ベント口(14,15,16)の内部のベント用空間(26)の圧力とシリンダ(2)内の溶融樹脂の圧力との差を、下流に行くほど段階的に大きくなるように設定することを特徴とする請求項1,2又は3の溶融樹脂の脱揮方法。
- 原料投入部(3)からシリンダ(2)内に投入した樹脂原料を、シリンダ(2)に内挿させたスクリュ(1)によつて下流に向けて移送させながら溶融させると共に、ガス注入部(6)からシリンダ(2)内に注入させた不活性ガスを高圧状態の溶融樹脂中に分散させ、ガス注入部(6)よりも下流に位置する複数のベント口(14,15,16)から、樹脂原料に含有される揮発性物質を不活性ガスと共に除去する溶融樹脂の脱揮装置において、
前記ベント口(14,15,16)の複数が、圧力気体供給源(17,18,19)の接続口(24)及び排気口(25)を有するベント用空間(26)を区画し、かつ、
前記ベント口(14,15,16)が前記ガス注入部(6)に近い位置から次第に圧力降下するように前記ベント用空間(26)を所定圧力に維持した状態で、
圧力気体供給源(17,18,19)から供給する大気圧よりも高圧の加圧気体(22)をベント用空間(26)内で溶融樹脂に接触させ、前記揮発性物質及び不活性ガスを加圧気体(22)と共に排気口(25)からシリンダ(2)の外部に排出させることを特徴とする溶融樹脂の脱揮装置。 - スクリュ(1)のガス注入部(6)及び各ベント口(14,15,16)位置よりも上流位置にそれぞれ堰部(5,8,9,10)を設け、各ベント口(14,15,16)の内部のベント用空間(26)の圧力とシリンダ(2)内の溶融樹脂の圧力との差を、下流に行くほど段階的に大きくなるように設定することを特徴とする請求項5の溶融樹脂の脱揮装置。
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