JP4279975B2 - 二軸脱水押出機による脱溶液方法および二軸脱水押出機 - Google Patents
二軸脱水押出機による脱溶液方法および二軸脱水押出機 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック、例えば乳化重合法によるＡＢＳや合成ゴムの製造工程における溶液の分離（脱溶液）・乾燥工程に利用する二軸脱水押出機による脱溶液方法および二軸脱水押出機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先に本出願人は、実公平６−５８６５号公報によって、次のような構成を有する二軸脱水押出機を提案した。
【０００３】
同４において、符号１で示されるものはシリンダである。このシリンダ１は、複数のシリンダＣ1〜Ｃ8が上流側から順次直列配設されてなり、Ｃ1は供給シリンダ、Ｃ2，Ｃ4は脱水スリット２を有する脱水シリンダ、Ｃ3，Ｃ5，Ｃ6，Ｃ8は中間シリンダ、Ｃ7はベントシリンダである。
【０００４】
このシリンダ１内には、一対のスクリュ軸６が同方向に回転可能に並設されている。スクリュ軸６には順ネジフライト３、ニーディングディスク４及びシーリング部７が直列に設けられ、各順ネジフライト３は、互いに軸方向において外径部がかみ合うように構成されている。本実施例では、ニーディングディスク４及びシーリング部７は、中間シリンダＣ5、Ｃ6の内部に位置している。
【０００５】
以下、その動作について説明する。
【０００６】
前記シールリング部７の上流側に供給された原料は、シールリング部７の各隙間によってその流れが制限されるために、シールリング部７の上流側で加圧・圧縮され、含有溶液が絞り出される。原料中から絞り出された溶液は、シリンダ１とスクリュ山頂部の隙間および原料が充満されていないスクリュフライト溝に移動して、圧力の低い脱水シリンダＣ2，Ｃ4側へ移動し、その脱水スリット２から抜き出される。さらに、シールリング部７の各隙間は、スクリュの回転数の変化に関係なく一定しているので、シールリング部７の上流側における原料の溶融状態および加圧力が定常的であり、連続的、かつ定常的に一定割合の原料を下流側へ搬送することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の二軸脱水押出機では、ニーディングディスクとシーリング部により原料中から絞り出された溶液が、送り効率の良い順ネジフライトにより原料と共に、下流側（ダイス側）へ強制的に輸送されので、脱溶液効率が向上しないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、プラスチックや合成ゴムの脱溶液工程における脱溶液効率が向上する二軸脱水押出機による脱溶液方法および二軸脱水押出機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による二軸脱水押出機による脱溶液方法は、シリンダ内に設けられた一対のスクリュ軸を用いて原料を輸送し、スクリュ軸に設けたシールリング部により原料中から溶液を絞り出し、該絞りだされた溶液を、シールリング部より上流側に設けた脱水シリンダの脱水スリットを介して排出するようにした脱溶液方法において、前記一対のスクリュ軸の各前記シールリング部には、外径が前記スクリュ軸の軸方向に互いにかみ合うようにして円板形のシールリングが設けられており、脱水シリンダからシールリング部の前記シールリング上流に対応する位置までのシリンダ内面に形成された溝を介して、前記溶液を脱水スリットに移動し抜きとることを特徴とする。
【００１０】
本発明による二軸脱水押出機は、シリンダ内に設けられた一対のスクリュ軸を用いて原料を輸送し、スクリュ軸に設けたシールリング部により原料中から溶液を絞り出し、該絞りだされた溶液を、シールリング部より上流側の脱水シリンダに設けた脱水スリットを介して排出するようにした二軸脱水押出機において、前記一対のスクリュ軸の各前記シールリング部には、外径が前記スクリュ軸の軸方向に互いにかみ合うようにして円板形のシールリングが設けられており、脱水シリンダからシールリング部の前記シールリング上流に対応する位置までのシリンダ内面に溝を形成したことを特徴とする。
【００１１】
このように、シリンダ内面に溝を設けたことにより、原料中から絞り出された溶液は、原料の送り効率を落とすことなく上流側へ逆流する。これにより、スリットからの脱溶液効率を上げることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。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。
【００１３】
図１は、本発明による二軸脱水押出機の概略全体構成図である。゛
同図において、符号１で示されるものはシリンダである。このシリンダ１は、複数のシリンダＣ1〜Ｃ8が上流側から順次直列配設されてなり、Ｃ1は供給シリンダ、Ｃ2，Ｃ4は脱水スリットを有する脱水シリンダ、Ｃ3，Ｃ5，Ｃ6，Ｃ8は中間シリンダ、Ｃ9はベントシリンダである。
【００１４】
このシリンダ１内には、一対のスクリュ軸６が同方向に回転可能に並設されている。スクリュ軸６には順ネジフライト３、ニーディングディスク４及びシーリング部７が直列に設けられ、各順ネジフライト３は、互いに軸方向において外径部がかみ合うように構成されている。本実施例では、ニーディングディスク４及びシーリング部７は、中間シリンダＣ５〜Ｃ６の内部に位置している。
【００１５】
脱水シリンダＣ2からシールリング部７のシールリング８上流に対応する位置までのシリンダ内面１ａには、軸方向に溝５が１本以上設けられている。この溝５は、スクリュ軸６に対して平行またはネジレをもった溝とすることが好ましい。
【００１６】
図２はシールリング部の要部断面図である。
【００１７】
同図に示すように、シールリング部７は、各スクリュ軸６毎に設けられた順ネジフライト３（またはニーディングディスク４）の下流側に形成されている。シールリング部７は、各スクリュ軸６毎に形成された片面にテーパ部８ａを有するほぼ円板形のシールリング８がかみ合されて構成されている。なお、一方のシールリング８のテーパー部８ａは上流側、他方のテーパー部８ａは下流側の面に形成されている。
【００１８】
各シールリング８の外径８ｂは、その軸方向において互いにかみ合うように構成されていると共に、この外径８ｂとシリンダ１の内径１ａの間には、隙間ａ1が形成されている。各シールリング８のテーパー部８ａの反対側に形成されている垂直面８ｃ間には、軸方向隙間ａ2が形成されている。これにより、原料の通過個所が、シールリング８の外径８ｂとシリンダ１の内径１ａとの隙間ａ1および各シールリング８間の軸方向隙間ａ2のみとなる。これらの各隙間ａ1，ａ2は、スクリュ軸１の他の部位すなわち順ネジフライト部３の流路面積よりも小さく構成されているので、原料の流れを制限することができる。本実施例では、シールリング８上流までシリンダ内面１ａに溝５が形成されている。
【００１９】
図３は他の実施例のシールリング部の要部断面図である。
【００２０】
同図に示すように、シールリング部７は、各スクリュ軸６毎に形成された複数の円板形のシールリング８，８がかみ合わされて構成されている。その他の構成は、上記実施例と同一であるので、その説明は省略する。
【００２１】
以下に、その動作について説明する。
【００２２】
前記シールリング部７の上流側に供給された原料は、シールリング部７の各隙間によってその流れが制限されるために、シールリング部７の上流側で加圧・圧縮され、含有溶液が絞り出される。原料中から絞り出された溶液は、シリンダ１とスクリュ山頂部の隙間および原料が充満されていないスクリュフライト溝並びにシリンダ内面１ａに設けられた溝５に移動して、圧力の低い脱水シリンダＣ2，Ｃ2側へ移動し、脱水スリット２から抜き出される。
【００２３】
さらに、シールリング部７の各隙間ａ1，ａ2は、スクリュの回転数の変化に関係なく一定しているので、シールリング部７の上流側における原料の溶融状態および加圧力が定常的であり、連続的、かつ定常的に一定割合の原料を下流側へ搬送することができる。
【００２４】
このように、シリンダ内面１ａに溝５を設けたことにより、原料中から絞り出された溶液は、原料の送り効率を落とすことなく上流側へ逆流する。これにより、脱水スリット２からの脱溶液効率を上げることが可能となる。
【００２５】
【実施例】
原料であるＥＰＤＭクラムを、二軸脱水押出機として株式会社日本製鋼所製、ＴＥＭ６５αＩＩ−３１．５ＡＷ−Ｖ（商品名）を用いて脱水・乾燥試験を行った。なお、上記二軸脱水押出機のスクリュは、外径が６５ｍｍ、Ｌ／Ｄが３１．５であり、主モータは、３００ＫＷの直流モータであり、スクリュ回転速度は、６０〜６００ｒｐｍである。
【００２６】
本発明によるシリンダ内面に溝を設けたものと、比較例のシリンダ内面に溝を設けないものの試験結果を表１に示す。シリンダ内面に溝を設けたものは、脱溶液効率が大幅に向上している。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【発明の効果】
従来、原料中から絞りだされた溶液の上流側へ逆流する個所は、シリンダとスクリュ山頂部のスキマおよび原料が充満されていないスクリュフライト溝内のみであったが、本発明では、シリンダ内面に溝を設けることにより、逆流する個所が増加し、二軸脱水押出機の脱溶液効率を上げることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による二軸脱水押出機の概略全体構成図である。
【図２】シールリング部の要部断面図である。
【図３】他の実施例のシールリング部の要部断面図である。
【図４】従来の二軸脱水押出機の概略全体構成図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
２ 脱水スリット
３ 順ネジフライト
５ 溝
４ ニーディングディスク
６ スクリュ軸
７ シールリング部
８ シールリング
８ｂ 外径
Ｃ１ 供給シリンダ
Ｃ２、Ｃ４ 脱水シリンダ
Ｃ３、Ｃ５〜Ｃ６、Ｃ９ 中間シリンダ
Ｃ８ ベントシリンダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック、例えば乳化重合法によるＡＢＳや合成ゴムの製造工程における溶液の分離（脱溶液）・乾燥工程に利用する二軸脱水押出機による脱溶液方法および二軸脱水押出機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先に本出願人は、実公平６−５８６５号公報によって、次のような構成を有する二軸脱水押出機を提案した。
【０００３】
同４において、符号１で示されるものはシリンダである。このシリンダ１は、複数のシリンダＣ1〜Ｃ8が上流側から順次直列配設されてなり、Ｃ1は供給シリンダ、Ｃ2，Ｃ4は脱水スリット２を有する脱水シリンダ、Ｃ3，Ｃ5，Ｃ6，Ｃ8は中間シリンダ、Ｃ7はベントシリンダである。
【０００４】
このシリンダ１内には、一対のスクリュ軸６が同方向に回転可能に並設されている。スクリュ軸６には順ネジフライト３、ニーディングディスク４及びシーリング部７が直列に設けられ、各順ネジフライト３は、互いに軸方向において外径部がかみ合うように構成されている。本実施例では、ニーディングディスク４及びシーリング部７は、中間シリンダＣ5、Ｃ6の内部に位置している。
【０００５】
以下、その動作について説明する。
【０００６】
前記シールリング部７の上流側に供給された原料は、シールリング部７の各隙間によってその流れが制限されるために、シールリング部７の上流側で加圧・圧縮され、含有溶液が絞り出される。原料中から絞り出された溶液は、シリンダ１とスクリュ山頂部の隙間および原料が充満されていないスクリュフライト溝に移動して、圧力の低い脱水シリンダＣ2，Ｃ4側へ移動し、その脱水スリット２から抜き出される。さらに、シールリング部７の各隙間は、スクリュの回転数の変化に関係なく一定しているので、シールリング部７の上流側における原料の溶融状態および加圧力が定常的であり、連続的、かつ定常的に一定割合の原料を下流側へ搬送することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の二軸脱水押出機では、ニーディングディスクとシーリング部により原料中から絞り出された溶液が、送り効率の良い順ネジフライトにより原料と共に、下流側（ダイス側）へ強制的に輸送されので、脱溶液効率が向上しないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、プラスチックや合成ゴムの脱溶液工程における脱溶液効率が向上する二軸脱水押出機による脱溶液方法および二軸脱水押出機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による二軸脱水押出機による脱溶液方法は、シリンダ内に設けられた一対のスクリュ軸を用いて原料を輸送し、スクリュ軸に設けたシールリング部により原料中から溶液を絞り出し、該絞りだされた溶液を、シールリング部より上流側に設けた脱水シリンダの脱水スリットを介して排出するようにした脱溶液方法において、前記一対のスクリュ軸の各前記シールリング部には、外径が前記スクリュ軸の軸方向に互いにかみ合うようにして円板形のシールリングが設けられており、脱水シリンダからシールリング部の前記シールリング上流に対応する位置までのシリンダ内面に形成された溝を介して、前記溶液を脱水スリットに移動し抜きとることを特徴とする。
【００１０】
本発明による二軸脱水押出機は、シリンダ内に設けられた一対のスクリュ軸を用いて原料を輸送し、スクリュ軸に設けたシールリング部により原料中から溶液を絞り出し、該絞りだされた溶液を、シールリング部より上流側の脱水シリンダに設けた脱水スリットを介して排出するようにした二軸脱水押出機において、前記一対のスクリュ軸の各前記シールリング部には、外径が前記スクリュ軸の軸方向に互いにかみ合うようにして円板形のシールリングが設けられており、脱水シリンダからシールリング部の前記シールリング上流に対応する位置までのシリンダ内面に溝を形成したことを特徴とする。
【００１１】
このように、シリンダ内面に溝を設けたことにより、原料中から絞り出された溶液は、原料の送り効率を落とすことなく上流側へ逆流する。これにより、スリットからの脱溶液効率を上げることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。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。
【００１３】
図１は、本発明による二軸脱水押出機の概略全体構成図である。゛
同図において、符号１で示されるものはシリンダである。このシリンダ１は、複数のシリンダＣ1〜Ｃ8が上流側から順次直列配設されてなり、Ｃ1は供給シリンダ、Ｃ2，Ｃ4は脱水スリットを有する脱水シリンダ、Ｃ3，Ｃ5，Ｃ6，Ｃ8は中間シリンダ、Ｃ9はベントシリンダである。
【００１４】
このシリンダ１内には、一対のスクリュ軸６が同方向に回転可能に並設されている。スクリュ軸６には順ネジフライト３、ニーディングディスク４及びシーリング部７が直列に設けられ、各順ネジフライト３は、互いに軸方向において外径部がかみ合うように構成されている。本実施例では、ニーディングディスク４及びシーリング部７は、中間シリンダＣ５〜Ｃ６の内部に位置している。
【００１５】
脱水シリンダＣ2からシールリング部７のシールリング８上流に対応する位置までのシリンダ内面１ａには、軸方向に溝５が１本以上設けられている。この溝５は、スクリュ軸６に対して平行またはネジレをもった溝とすることが好ましい。
【００１６】
図２はシールリング部の要部断面図である。
【００１７】
同図に示すように、シールリング部７は、各スクリュ軸６毎に設けられた順ネジフライト３（またはニーディングディスク４）の下流側に形成されている。シールリング部７は、各スクリュ軸６毎に形成された片面にテーパ部８ａを有するほぼ円板形のシールリング８がかみ合されて構成されている。なお、一方のシールリング８のテーパー部８ａは上流側、他方のテーパー部８ａは下流側の面に形成されている。
【００１８】
各シールリング８の外径８ｂは、その軸方向において互いにかみ合うように構成されていると共に、この外径８ｂとシリンダ１の内径１ａの間には、隙間ａ1が形成されている。各シールリング８のテーパー部８ａの反対側に形成されている垂直面８ｃ間には、軸方向隙間ａ2が形成されている。これにより、原料の通過個所が、シールリング８の外径８ｂとシリンダ１の内径１ａとの隙間ａ1および各シールリング８間の軸方向隙間ａ2のみとなる。これらの各隙間ａ1，ａ2は、スクリュ軸１の他の部位すなわち順ネジフライト部３の流路面積よりも小さく構成されているので、原料の流れを制限することができる。本実施例では、シールリング８上流までシリンダ内面１ａに溝５が形成されている。
【００１９】
図３は他の実施例のシールリング部の要部断面図である。
【００２０】
同図に示すように、シールリング部７は、各スクリュ軸６毎に形成された複数の円板形のシールリング８，８がかみ合わされて構成されている。その他の構成は、上記実施例と同一であるので、その説明は省略する。
【００２１】
以下に、その動作について説明する。
【００２２】
前記シールリング部７の上流側に供給された原料は、シールリング部７の各隙間によってその流れが制限されるために、シールリング部７の上流側で加圧・圧縮され、含有溶液が絞り出される。原料中から絞り出された溶液は、シリンダ１とスクリュ山頂部の隙間および原料が充満されていないスクリュフライト溝並びにシリンダ内面１ａに設けられた溝５に移動して、圧力の低い脱水シリンダＣ2，Ｃ2側へ移動し、脱水スリット２から抜き出される。
【００２３】
さらに、シールリング部７の各隙間ａ1，ａ2は、スクリュの回転数の変化に関係なく一定しているので、シールリング部７の上流側における原料の溶融状態および加圧力が定常的であり、連続的、かつ定常的に一定割合の原料を下流側へ搬送することができる。
【００２４】
このように、シリンダ内面１ａに溝５を設けたことにより、原料中から絞り出された溶液は、原料の送り効率を落とすことなく上流側へ逆流する。これにより、脱水スリット２からの脱溶液効率を上げることが可能となる。
【００２５】
【実施例】
原料であるＥＰＤＭクラムを、二軸脱水押出機として株式会社日本製鋼所製、ＴＥＭ６５αＩＩ−３１．５ＡＷ−Ｖ（商品名）を用いて脱水・乾燥試験を行った。なお、上記二軸脱水押出機のスクリュは、外径が６５ｍｍ、Ｌ／Ｄが３１．５であり、主モータは、３００ＫＷの直流モータであり、スクリュ回転速度は、６０〜６００ｒｐｍである。
【００２６】
本発明によるシリンダ内面に溝を設けたものと、比較例のシリンダ内面に溝を設けないものの試験結果を表１に示す。シリンダ内面に溝を設けたものは、脱溶液効率が大幅に向上している。
【００２７】
【表１】
【発明の効果】
従来、原料中から絞りだされた溶液の上流側へ逆流する個所は、シリンダとスクリュ山頂部のスキマおよび原料が充満されていないスクリュフライト溝内のみであったが、本発明では、シリンダ内面に溝を設けることにより、逆流する個所が増加し、二軸脱水押出機の脱溶液効率を上げることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による二軸脱水押出機の概略全体構成図である。
【図２】シールリング部の要部断面図である。
【図３】他の実施例のシールリング部の要部断面図である。
【図４】従来の二軸脱水押出機の概略全体構成図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
２ 脱水スリット
３ 順ネジフライト
５ 溝
４ ニーディングディスク
６ スクリュ軸
７ シールリング部
８ シールリング
８ｂ 外径
Ｃ１ 供給シリンダ
Ｃ２、Ｃ４ 脱水シリンダ
Ｃ３、Ｃ５〜Ｃ６、Ｃ９ 中間シリンダ
Ｃ８ ベントシリンダ
Claims (3)
- シリンダ（１）内に設けられた一対のスクリュ軸（６）を用いて原料を輸送し、前記スクリュ軸（６）に設けたシールリング部（７）により原料中から溶液を絞り出し、該絞りだされた溶液を、前記シールリング部（７）より上流側に設けた脱水シリンダ（Ｃ2，Ｃ4）の脱水スリット（２）を介して排出するようにした脱溶液方法において、
前記一対のスクリュ軸（６）の各前記シールリング部（７）には、外径（８ｂ）が前記スクリュ軸（６）の軸方向に互いにかみ合うようにして円板形のシールリング（８）が設けられており、
前記脱水シリンダ（Ｃ2，Ｃ4）から前記シールリング部（７）の前記シールリング（８）上流に対応する位置までのシリンダ内面（１ａ）に形成された溝（５）を介して、前記溶液を脱水スリット（２）に移動し抜きとることを特徴とする二軸脱水押出機による脱溶液方法。 - シリンダ内（１）に設けられた一対のスクリュ軸（６）を用いて原料を輸送し、前記スクリュ軸（６）に設けたシールリング部（７）により原料中から溶液を絞り出し、該絞りだされた溶液を、前記シールリング部（７）より上流側の脱水シリンダ（Ｃ2，Ｃ4）に設けた脱水スリット（２）を介して排出するようにした二軸脱水押出機において、
前記一対のスクリュ軸（６）の各前記シールリング部（７）には、外径（８ｂ）が前記スクリュ軸（６）の軸方向に互いにかみ合うようにして円板形のシールリング（８）が設けられており、
前記脱水シリンダ（Ｃ2，Ｃ4）から前記シールリング部（７）の前記シールリング（８）上流に対応する位置までのシリンダ内面（１ａ）に溝（５）を形成したことを特徴とする二軸脱水押出機。 - 前記溝（５）は、スクリュ軸（６）に平行またはネジレを持った溝であることを特徴とする請求項２記載の二軸脱水押出機。
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