JP4279976B2 - Desolvation method by twin screw dewatering extruder and twin screw dewatering extruder - Google Patents
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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、脱水シリンダに対応する位置からシールリング部のシールリング上流位置までのスクリュ軸上に配置された順ネジフライトに、切り欠き部を設け、該切り欠き部を介して前記溶液を脱水スリットに移動して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、脱水シリンダに対応する位置からシールリング部のシールリング上流位置までのスクリュ軸上に配置された順ネジフライトに、切り欠き部を設けたことを特徴とする。
【0011】
このように、順ネジフライトに切り欠き部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に対応する位置からシールリング部7のシールリング8の上流位置までのスクリュ軸3上に配置された順ネジフライト3には、切り欠き部5が複数設けられている。この切り欠き部5は、スクリュ軸6に対して平行または傾斜した切り欠き部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の上流位置までスクリュ軸6上に配置された順フライト3に切り欠き部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順ネジフライト3に設けられた切り欠き部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、順ネジフライト3に切り欠き部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】
本発明による順ネジフライトに切り欠き部を設けたものと、比較例の順ネジフライトに切り欠き部を設けないものの試験結果を表1に示す。順ネジフライトに切り欠き部を設けたものは、脱溶液効率とスクリュ回転数当たりの処理能力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、順ネジフライトに切り欠き部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できた。従って、品質が向上すると共に、スクリュ回転数当たりの処理能力を大幅に高めることができた。
【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 切り欠き部
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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solution removal method using a twin-screw dewatering extruder and a twin-screw dewatering extruder used for separation (desolution) / drying of a solution in the production process of plastics such as ABS or synthetic rubber by emulsion polymerization. is there.
[0002]
[Prior art]
The present applicant previously proposed a twin-screw dewatering extruder having the following configuration according to Japanese Utility Model Publication No. 6-5865.
[0003]
In FIG. 4, what is indicated by
[0004]
A pair of
[0005]
The operation will be described below.
[0006]
Since the flow of the raw material supplied to the upstream side of the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional twin-screw dewatering extruder, the solution squeezed from the raw material by the kneading disc and the sealing part is forcibly transported to the downstream side (die side) together with the raw material by forward screw flight with good feed efficiency. There was a problem that the desolution efficiency was not improved.
[0008]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a solution removal method using a twin-screw dehydration extruder and a twin-screw dehydration extruder that improve the solution removal efficiency in the solution removal process of plastics and synthetic rubbers. The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The desolvation method using the twin-screw dehydration extruder according to the present invention transports a raw material using a pair of screw shafts provided in a cylinder, and squeezes the solution out of the raw material by a seal ring portion provided on the screw shaft. In the desolvation method in which the discharged solution is discharged through a dewatering slit of a dewatering cylinder provided upstream from the seal ring part , each seal ring part of the pair of screw shafts has an outer diameter. A disc-shaped seal ring is provided so as to mesh with each other in the axial direction of the screw shaft, and a forward screw disposed on the screw shaft from a position corresponding to the dehydrating cylinder to a position upstream of the seal ring in the seal ring portion. The flight is provided with a notch, and the solution is moved to the dehydration slit via the notch and is taken out.
[0010]
The biaxial dewatering extruder according to the present invention transports a raw material using a pair of screw shafts provided in a cylinder, squeezes out the solution from the raw material by a seal ring portion provided on the screw shaft, and the squeezed solution Is discharged through a dewatering slit provided in a dewatering cylinder upstream of the seal ring portion, the outer diameter of each of the seal ring portions of the pair of screw shafts is the screw. Disc-shaped seal rings are provided so as to engage with each other in the axial direction of the shaft, and forward screw flights arranged on the screw shaft from the position corresponding to the dewatering cylinder to the upstream position of the seal ring in the seal ring part In addition, a notch portion is provided.
[0011]
Thus, by providing a notch in the forward screw flight, the solution squeezed out of the raw material flows back upstream without reducing the feed efficiency of the raw material. Thereby, it is possible to improve the solution removal efficiency from the slit.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described based on examples with reference to the drawings. Note that the same or equivalent parts as those in the conventional example will be described using the same reference numerals.
[0013]
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of a twin-screw dewatering extruder according to the present invention. In the figure, what is indicated by
[0014]
A pair of
[0015]
The
[0016]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of the seal ring portion.
[0017]
As shown in the figure, the
[0018]
The
[0019]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a seal ring portion of another embodiment.
[0020]
As shown in the figure, the
[0021]
The operation will be described below.
[0022]
Since the flow of the raw material supplied to the upstream side of the
[0023]
Further, since the gaps a 1 and a 2 of the
[0024]
Thus, by providing the
[0025]
【Example】
The raw material EPDM crumb was subjected to a dehydration / drying test using TEM65αII-31.5AW-V (trade name) manufactured by Nippon Steel Works, Ltd. as a twin-screw dehydration extruder. The screw of the above-mentioned twin-screw dewatering extruder has an outer diameter of 65 mm, L / D of 31.5, the main motor is a 300 KW DC motor, and the screw rotation speed is 60 to 600 rpm.
[0026]
Table 1 shows the test results of the forward screw flight according to the present invention provided with a notch and the forward screw flight of the comparative example not provided with a notch. A forward screw flight with a notch has greatly improved solution removal efficiency and throughput per screw rotation.
[0027]
[Table 1]
[0028]
【The invention's effect】
Conventionally, the location where the solution squeezed out of the raw material flows backward to the upstream side is only in the cylinder and screw clearance at the top of the screw and in the screw flight groove not filled with the raw material. By providing the notch in the area, the number of backflow areas increased, and the desolvation efficiency of the twin-screw dewatering extruder could be increased. Therefore, the quality was improved and the processing capacity per screw rotation speed could be greatly increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of a twin-screw dewatering extruder according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a seal ring part.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a seal ring part according to another embodiment.
FIG. 4 is a schematic overall configuration diagram of a conventional twin-screw dewatering extruder.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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)に対応する位置から前記シールリング部(7)の前記シールリング(8)上流位置までのスクリュ軸(6)上に配置された順ネジフライト(3)に、切り欠き部(5)を設け、該切り欠き部(5)を介して前記溶液を脱水スリット(2)に移動して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。Transports raw material with the cylinder (1) a pair of screw shafts provided in (6), squeeze the solution from the raw material by the sealing ring portion provided on the screw shaft (6) (7), the narrowed Lida by solution in de-solution method to discharge through the dewatering slit (2) of the dewatering cylinder provided sealing ring portions than (7) on the upstream side (C 2, C 4),
Each of the seal ring portions (7) of the pair of screw shafts (6) has a disk-shaped seal ring (8) such that an outer diameter (8b) meshes with each other in the axial direction of the screw shaft (6). Is provided,
Wherein the dehydrating cylinder (C 2, C 4) on the sealing ring (8) screw shaft to the upstream position (6) disposed on the order screw flights of said seal ring unit from the corresponding position (7) (3) A solution removal method using a twin-screw dewatering extruder, wherein a notch portion (5) is provided, and the solution is moved to the dewatering slit (2) through the notch portion (5) and removed.
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)に対応する位置から前記シールリング部(7)の前記シールリング(8)上流位置までのスクリュ軸(6)上に配置された順ネジフライト(3)に、切り欠き部(5)を設けたことを特徴とする二軸脱水押出機。It transports raw material using a pair of screw shafts provided in the cylinder (1) to (6), squeeze the solution from the raw material by the sealing ring portion provided on the screw shaft (6) (7), the narrowed Lida by solution, in the sealing ring portion (7) from the upstream side of the dewatering cylinder (C 2, C 4) to provided dehydrated slits (2) biaxial dewatering extruder to discharge through,
Each of the seal ring portions (7) of the pair of screw shafts (6) has a disk-shaped seal ring (8) such that an outer diameter (8b) meshes with each other in the axial direction of the screw shaft (6). Is provided,
Wherein the dehydrating cylinder (C 2, C 4) on the sealing ring (8) screw shaft to the upstream position (6) disposed on the order screw flights of said seal ring unit from the corresponding position (7) (3) A twin-screw dewatering extruder provided with a notch (5).
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