JP4478548B2 - Molding method of thermoplastic resin melt - Google Patents
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Description
本発明は、熱可塑性樹脂溶融物を冷却プレスして成形品を得る際に、溶融物の内部に含まれる気泡をプレス金型に供給する前に除去して成形する方法に関する。 The present invention relates to a method for removing and molding bubbles contained in a melt before supplying to a press mold when a thermoplastic resin melt is cold-pressed to obtain a molded product.
従来、熱可塑性樹脂溶融物を得る方法として、回収された熱可塑性樹脂からなるプラスチック材料を粉砕装置により細片化してチップ状のプラスチック材料の1種類以上と、古紙,ゴム廃材、繊維、木粉や木片等の異質廃材を、細片状、パウダー状とした異質材料とをミキシング機に供給し、ミキシング機によりチャンバー内の材料を撹拌羽根の高速回転により撹拌混合して内部摩擦熱により樹脂を溶融させると共に、溶融した熱可塑性樹脂と異種材料とを混合し、溶融混合状態の成形材料とする方法が知られている。(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, as a method for obtaining a thermoplastic resin melt, one or more types of chip-shaped plastic materials obtained by pulverizing a plastic material made of the recovered thermoplastic resin with a pulverizer, waste paper, rubber waste, fiber, wood powder Dissimilar waste materials such as wood and wood, and dissimilar materials in the form of fine pieces and powders are supplied to the mixing machine. A method of melting and mixing a molten thermoplastic resin and a different material to form a molding material in a melt-mixed state is known. (For example, refer to Patent Document 1).
上記方法においては、得られる溶融混合状態の成形材料の所定量を、溶融状態を保ったまま成形装置の成形金型内に供給し、成形材料を所定形状に冷却プレス成形して成形品を得る。しかしながら、上記の方法で溶融された成形材料は、バルク状態の溶融物として得られるので、分割計量が困難であり、かつその内部に大量の気泡を不均一に含んだ状態となっている。それゆえ、そのままの状態で所定量の成形材料を成形金型に供給しプレス成形したら、得られる成形品は重量のバラツキが大きく、かつその中にボイドを含んだものになり、成形品の強度低下の原因となる。 In the above method, a predetermined amount of the molding material obtained in the melt mixed state is supplied into the molding die of the molding apparatus while maintaining the molten state, and the molding material is cooled and press-molded into a predetermined shape to obtain a molded product. . However, since the molding material melted by the above-mentioned method is obtained as a melt in a bulk state, it is difficult to divide and measure and a state in which a large amount of air bubbles are contained unevenly therein. Therefore, if a predetermined amount of molding material is supplied to the mold as it is and press-molded, the resulting molded product will have a large variation in weight and will contain voids in it. Causes a drop.
従って、成形材料中の気泡は可能な限り抜いてからプレス成形を行うが、通常は、このような場合の脱気は、金型内に成形材量を充填して金型を軽く閉じ、成形材量を溶融状態となるまで加熱してから成形金型の加圧減圧を繰り返し、脱気する方法が採られる。しかしながら、加熱プレスを行なわず、熱可塑性樹脂溶融物を冷却プレスすることで成形体を得る場合に、成形金型内で脱気操作を行うとすれば、その脱気操作の間、成形材料が溶融状態を保ち続けるように成形金型を加熱する必要がある。 Therefore, press molding is performed after removing air bubbles in the molding material as much as possible. Normally, deaeration in such a case is performed by filling the mold with the amount of molding material and lightly closing the mold. A method is employed in which the amount of material is heated until it is in a molten state, and then pressurization and depressurization of the molding die is repeated to degas. However, if a molded body is obtained by cold pressing the thermoplastic resin melt without performing hot pressing, if the degassing operation is performed in the molding die, the molding material is not removed during the degassing operation. It is necessary to heat the molding die so as to keep the molten state.
一方、混合溶融工程で溶融混合状態とされた成形材料は、成形金型に供給される前に所定の重量の塊に計量して分割され、成形金型に供給される。そして、この計量分割操作が行われる時、せっかく溶融混合状態となった成形材料が冷えて半固形から固形状態となってしまうことが起こる。それ故、金型内に供給された成形材料を再度加熱する必要があり、この場合には、成形材料中の異質材料特に木粉や木片等が更に加熱されることで炭化等して、得られる成形品の変色したり強度が低下したりする虞れがある。また、成形材料の再溶融のために成形金型を加熱金型としなければならず、成形材料中の金型構造が複雑となりしかも費用が掛かるという問題点がある。
本発明は、得られる成形品の変質や強度不足がなく、かつ、容易で安価にプレス成形できる熱可塑性樹脂溶融物の成形方法を提供する目的で成されたものである。 The present invention has been made for the purpose of providing a molding method of a thermoplastic resin melt that is easy and inexpensive and can be molded without deterioration and insufficient strength of a molded product to be obtained.
具体的には、成形操作の操作雰囲気を、熱可塑性樹脂が溶融状態を保つ温度に維持しておき、その温度雰囲気下で脱気を行うと共に樹脂溶融物を所定重量の塊に分割することで、成形材料溶融のための加熱が一度だけで済み、かつ成形金型を加熱金型とする必要がない熱可塑性樹脂溶融物の成形方法を提供するものである。 Specifically, the operation atmosphere of the molding operation is maintained at a temperature at which the thermoplastic resin is kept in a molten state, and degassing is performed under the temperature atmosphere, and the resin melt is divided into chunks of a predetermined weight. The present invention provides a method for molding a thermoplastic resin melt that requires only one heating for melting the molding material and does not require the molding die to be a heating die.
請求項1の熱可塑性樹脂溶融物の成形方法(発明1)は、溶融装置から供給され内部に気泡を含む熱可塑性樹脂溶融物を、順次間隔を狭められた複数のロール対からなる脱気装置により多段階の圧延を行ない、内部の気泡を除くとともにシート状に賦形した後、重量測定装置上に該シート状熱可塑性樹脂溶融物を移動させ、所定重量で該脱気装置と重量測定装置との間に設けられた切断装置にて切断して熱可塑性樹脂溶融物を計量分割し、これを成形金型に投入してプレス装置で冷却プレスして成形体を得る際、熱可塑性樹脂溶融物が、溶融装置出口からプレス装置入口まで、ずっと溶融状態とされていることを特徴とする。
A thermoplastic resin melt molding method (Invention 1) according to
請求項2記載の発明(発明2)は、熱可塑性樹脂溶融物が、チャンバー内で高速回転する羽根によって熱可塑性樹脂が混練されて発生する摩擦熱で熱可塑性樹脂を溶融することにより得られたものであることを特徴とする発明1の熱可塑性樹脂溶融物の成形方法である。 The invention according to claim 2 (invention 2) was obtained by melting the thermoplastic resin with frictional heat generated by kneading the thermoplastic resin with blades rotating at high speed in the chamber. The method for molding a thermoplastic resin melt according to the first aspect of the present invention.
請求項3記載の発明(発明3)は、熱可塑性樹脂溶融物が、溶融した熱可塑性樹脂100重量部、及び植物破砕片、同粉砕片、同切削片、植物繊維、及び脱穀残渣からなる群から選ばれる少なくとも一つの物質50〜200重量部が混合されたものであることを特徴とする発明1又は2の熱可塑性樹脂溶融物の成形方法である。
The invention according to claim 3 (invention 3) is a group in which the thermoplastic resin melt is composed of 100 parts by weight of molten thermoplastic resin, and plant shredded pieces, shredded pieces, shredded pieces, plant fibers, and threshing residues. The method for molding a thermoplastic resin melt according to
請求項4記載の発明(発明4)は、熱可塑性樹脂溶融物が、溶融温度の異なる複数の熱可塑性樹脂からなることを特徴とする発明1から3のいずれかの熱可塑性樹脂溶融物の成形方法である。
The invention according to claim 4 (invention 4) is the molding of the thermoplastic resin melt according to any one of
発明1における熱可塑性樹脂は一般的な熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、例えば一例として、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PVC(塩化ビニル樹脂)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PSt(ポリスチレン)、ABS(アクリロニトリルスチレンブタジエン共重合樹脂)、AS(アクリロニトリルスチレン共重合樹脂)、AES(アクリロニトリル−エチレンプロピレンジエンターポリマー−スチレン共重合樹脂)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ポリアミド、ポリカーボネート、メタクリル樹脂、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル等が挙げられる。
The thermoplastic resin in
この樹脂は、溶融状態とされた時に内部に気泡を含んだ状態となっているものである。即ち、これらの樹脂原料が、例えば粉末状あるいはペレット状等、材料同士の間に空気を含んでいるものであれば、原料を溶融するために押出機等一般的な混錬溶融機で溶融させれば、原料中に含まれる空気が、大部分は混錬溶融時の圧力で除かれるが、一部は溶融した原料中に残存する。 This resin is in a state of containing bubbles when it is in a molten state. That is, if these resin raw materials contain air between materials such as powder or pellets, they are melted by a general kneading melter such as an extruder to melt the raw materials. In this case, most of the air contained in the raw material is removed by the pressure during kneading and melting, but a part of the air remains in the molten raw material.
又、特許文献1に記載の溶融混合機のように、チャンバー内に原材料の熱可塑性樹脂を投入し、撹拌羽根を高速回転させて撹拌し、内部摩擦熱により熱可塑性樹脂を溶融させて溶融状態の成形材料とする方法では、溶融物の内部には多くの空気が残存している。
Also, like the melt mixer described in
この状態の樹脂をそのままプレス成形すれば、成形品中に残存空気がボイドや巣となって残り、成形品の強度が低下したり外観が悪くなったりする。従って、これをプレス成形する際には予め脱気しなければならない。本発明の脱気方法は、空気を含んだ熱可塑性樹脂溶融物を、ロール対の面間隔が順次狭められた複数のロール対の間を順次通過させて、熱可塑性樹脂溶融物にロール対による圧縮と、そのロール対から次のロール対に到達するまでの間での減圧とを交互に作用させることで脱気する脱気装置により多段階の脱気を行う。 If the resin in this state is press-molded as it is, residual air remains as voids and nests in the molded product, and the strength of the molded product decreases and the appearance deteriorates. Therefore, when this is press-molded, it must be deaerated beforehand. According to the degassing method of the present invention, a thermoplastic resin melt containing air is sequentially passed between a plurality of roll pairs in which the surface intervals of the roll pairs are sequentially narrowed, and the thermoplastic resin melt is made into a roll pair. Multi-stage degassing is performed by a degassing device that degass by alternately applying compression and depressurization until reaching the next roll pair from the roll pair.
この脱気装置は複数対のロールで構成されているから、溶融した熱可塑性樹脂の圧延も同時に行うことになる。従って、最後のロール対を出た溶融した熱可塑性樹脂溶融物は、完全に脱気され、且つ所定厚みのシート形状に賦形された状態となって出てくる。また、発明2のようなバッチ式溶融混練を行なった際にも、バッチ式溶融のタイミングを適正化しかつ本発明の計量分割法を用いることでシート状溶融体が連続して得られ、前工程の溶融混練と次工程の冷却プレス成形とのタイミング調整が容易となる。
Since this deaeration device is composed of a plurality of pairs of rolls, the molten thermoplastic resin is simultaneously rolled. Therefore, the molten thermoplastic resin melt that has come out of the last roll pair comes out in a state of being completely deaerated and shaped into a sheet shape having a predetermined thickness. In addition, when batch-type melt kneading as in
ロール対により圧縮される熱可塑性樹脂溶融物が横方向に広がらないよう、所定の幅の堰板、ガイド板若しくはガイドロールを、対向するロール対の面間又はロール対と次のロール対の間に挿入して、熱可塑性樹脂の幅方向の移動を規制しておくことが好ましい。 In order to prevent the thermoplastic resin melt compressed by the roll pair from spreading laterally, a weir plate, guide plate or guide roll having a predetermined width is placed between the faces of the opposing roll pair or between the roll pair and the next roll pair. It is preferable that the movement of the thermoplastic resin in the width direction is restricted.
また、ロール対は、熱可塑性樹脂溶融物の脱気とそれをシート形状に賦形する効果が発揮されればよいのであるから、ロール対に代えて一方のロールをコンベアとしても良く、この場合であればよりスムーズに脱気された熱可塑性樹脂溶融物を移動できる。 In addition, since the roll pair only needs to exhibit the effect of degassing the thermoplastic resin melt and shaping it into a sheet shape, one roll may be used as a conveyor instead of the roll pair. If so, the degassed thermoplastic resin melt can be moved more smoothly.
なお、シート状溶融物の厚み幅は特に限定されないが、3〜10cmが次工程での成形に好ましい。木粉等を添加したときは厚みを7cm以下とすることで内部発熱による木粉の炭化を防ぐことができる。 In addition, although the thickness width of a sheet-like melt is not specifically limited, 3-10 cm is preferable for shaping | molding at the next process. When wood powder or the like is added, carbonization of the wood powder due to internal heat generation can be prevented by setting the thickness to 7 cm or less.
次いで、上記脱気されたシート状熱可塑性樹脂溶融物を、重量測定装置上に移動させる。重量測定装置は、脱気装置の後に設けられた重量センサーを取り付けた一般的な計量コンベアであれば良い。脱気装置と重量測定装置との間には、切断装置が設けられる。この切断装置は、熱可塑性樹脂溶融物の所定重量が重量測定装置で検出された時に、その信号によって脱気装置の最後のロール対から連続して出てくる熱可塑性樹脂溶融物を切断する機能を有する。 Next, the degassed sheet-shaped thermoplastic resin melt is moved onto a weight measuring device. The weight measuring device may be a general weighing conveyor equipped with a weight sensor provided after the deaeration device. A cutting device is provided between the deaeration device and the weight measurement device. This cutting device has a function of cutting the thermoplastic resin melt continuously coming out from the last roll pair of the degassing device by the signal when a predetermined weight of the thermoplastic resin melt is detected by the weight measuring device. Have
切断時には、移動してきた熱可塑性樹脂溶融物を一旦停止し、脱気装置のロール対と計量コンベアとの間に設けられた切断装置により溶融物の切断を行なう。切断は、通常はシャーリング等による剪断切断により行なわれる。 At the time of cutting, the thermoplastic resin melt that has moved is temporarily stopped, and the melt is cut by a cutting device provided between the roll pair of the degassing device and the weighing conveyor. The cutting is usually performed by shear cutting by shearing or the like.
切断された熱可塑性樹脂溶融物は、重量計量装置で最終的な重量を測定され、次工程である成形金型内に供給される。熱可塑性樹脂溶融物は連続体として脱気装置から移動してくるので、切断時の計量値は、実際の切断後の熱可塑性樹脂溶融物の重量を基に設定される。切断後の熱可塑性樹脂溶融物の重量を順次測定し、次ロットの切断時の計量値にフィードバックすることが好ましい。 The cut thermoplastic resin melt is finally weighed by a weight-measuring device and supplied to a molding die as the next step. Since the thermoplastic resin melt moves from the deaerator as a continuous body, the measured value at the time of cutting is set based on the weight of the thermoplastic resin melt after actual cutting. It is preferable to sequentially measure the weight of the thermoplastic resin melt after cutting and feed it back to the measured value at the time of cutting the next lot.
従って、重量測定装置を出て成形金型に供給される熱可塑性樹脂溶融物は、確実に溶融した状態となっていることが必要であり、そのために、本発明においては、熱可塑性述溶融物が接触する装置の温度及び雰囲気温度は、熱可塑性樹脂の溶融温度以上に加熱されていることが好ましい。 Therefore, it is necessary that the thermoplastic resin melt leaving the weight measuring device and supplied to the molding die is in a state of being surely melted. For this reason, in the present invention, the thermoplastic predicate melt It is preferable that the temperature and the atmospheric temperature of the apparatus in contact with are heated to the melting temperature or higher of the thermoplastic resin.
即ち、少なくとも脱気装置入口から重量測定装置出口までは、熱可塑性樹脂溶融物がずっと溶融状態とされ続けていることが必要であるので、例えば上記脱気装置のロールが加熱ロールとされていたり、重量測定装置が加熱されたコンベアであったりすることが好ましい。更に、この工程全体を覆って保温カバー等が設けられているとなお良い。なお、加熱ロール又は加熱コンベアは、電気加熱やオイル加熱、又は蒸気加熱等、任意の熱源で加熱されれば良く、特に限定されない。 That is, at least from the degassing device inlet to the weight measuring device outlet, it is necessary that the thermoplastic resin melt is kept in a molten state all the time. For example, the roll of the degassing device is a heating roll. The weight measuring device is preferably a heated conveyor. Furthermore, it is better that a heat insulating cover or the like is provided to cover the entire process. In addition, a heating roll or a heating conveyor should just be heated by arbitrary heat sources, such as electric heating, oil heating, or steam heating, and is not specifically limited.
一定重量に切断された熱可塑性樹脂溶融物は、溶融状態を保ったまま金型内に供給され、既に脱気が完了しているので、そのまま冷却プレスされるだけで目的の成形体が得られる。 The thermoplastic resin melt cut to a constant weight is supplied into the mold while maintaining the molten state, and since deaeration has already been completed, the desired molded body can be obtained simply by cooling and pressing as it is. .
発明2は、熱可塑性樹脂溶融物が、チャンバー内で高速回転する羽根によって熱可塑性樹脂が混練されて発生する摩擦熱で熱可塑性樹脂を溶融することにより得られたものである。即ち、発明2においては、内部に気泡を含む熱可塑性樹脂は特許文献1に記載された技術と同様の方法で溶融される。
従って、本方法で得られる熱可塑性樹脂溶融物には大量の空気が含まれるので、請求項1に記載の脱気方法が有効に適用できる。
Therefore, since the thermoplastic resin melt obtained by this method contains a large amount of air, the degassing method according to
発明3は、熱可塑性樹脂溶融物が、溶融した熱可塑性樹脂100重量部、及び植物破砕片、同粉砕片、同切削片、植物繊維、及び脱穀残渣からなる群から選ばれる少なくとも一つの物質50〜200重量部が混合されたものである。
In
熱可塑性樹脂中に植物片を添加することにより、植物片による樹脂の補強効果が得られ、得られる成形品の強度が増すと共に木質感を得ることができる。植物片が10部以下の場合はどちらの効果も不十分であり、200部を超えると混練が困難となる。 By adding plant pieces to the thermoplastic resin, the effect of reinforcing the resin by the plant pieces can be obtained, and the strength of the resulting molded product can be increased and wood texture can be obtained. If the plant piece is 10 parts or less, both effects are insufficient, and if it exceeds 200 parts, kneading becomes difficult.
熱可塑性樹脂の溶融が発明2のように開放状態で行われれば、木材、竹材の粉砕若しくは切削体等の植物片に含まれる水分は溶融時の熱で水蒸気となり、大気中へ逃すことが容易である。仮に水分が残留しても、脱気工程で確実に水蒸気となって除去されるので、予め植物片を乾燥しておく必要がない。
If the thermoplastic resin is melted in an open state as in
なお、得られた熱可塑性樹脂溶融物を塊状のまま置いておくと、塊状内部で植物片の脱水が進み、発熱により熱可塑性樹脂溶融物の内部温度が上昇し炭化が起きるが、発明1における通りのシート状に賦形しておくことにより、発熱が進み難くなり、炭化を抑制できる。 If the obtained thermoplastic resin melt is left in a lump shape, dehydration of the plant pieces proceeds inside the lump shape, and the internal temperature of the thermoplastic resin melt rises due to heat generation, and carbonization occurs. By forming the sheet in a street shape, it becomes difficult for heat generation to proceed and carbonization can be suppressed.
発明4においては、熱可塑性樹脂溶融物が、溶融温度の異なる複数の熱可塑性樹脂の混紡物、例えばPE(ポリエチレン)とPP(ポリプロピレン)等からなるものとされている。これらの樹脂類はヴァージン材料のみならず、リサイクル材料であっても良い。 In the invention 4, the thermoplastic resin melt is composed of a blend of a plurality of thermoplastic resins having different melting temperatures, for example, PE (polyethylene) and PP (polypropylene). These resins may be recycled materials as well as virgin materials.
熱可塑性樹脂の溶融が、発明2のように、熱可塑性樹脂の衝突による摩擦熱で溶融させる場合では、溶融温度の異なる複数の樹脂を同時にチャンバーに投入して、回転羽根を高速回転して熱可塑性樹脂を溶融する場合には、未溶融状態の熱可塑性樹脂が優先して発熱する。そのため、外部過熱式の溶融方法に比べ、低溶融温度の熱可塑性樹脂が熱分解し難くなる。それ故、得られる成形品は変色が少なく、かつ強度が低下し難い。
When the thermoplastic resin is melted by frictional heat due to the collision of the thermoplastic resin as in the
更に、溶融温度の異なる熱可塑性樹脂同士のブレンドや、水分を含む植物系フィラーの練り込みが容易となるが、得られるフィラーが混合された熱可塑性樹脂溶融物は、不均一な気泡を大量に含む塊状となる。従って、その脱気や計量に発明1の手法を適用することは好ましい。
Furthermore, blending of thermoplastic resins having different melting temperatures and kneading of plant fillers containing moisture can be facilitated, but the thermoplastic resin melt mixed with the obtained filler has a large amount of uneven bubbles. It becomes a lump containing. Therefore, it is preferable to apply the method of the
発明1においては、溶融装置からプレス成形装置に到る工程を樹脂溶融物が溶融状態を保つ温度に維持しておき、その温度雰囲気下で、溶融装置から供給される熱可塑性樹脂溶融物の脱気及びシート化を行うと共に樹脂溶融物を所定重量の塊に分割するので、分割された溶融物の重量が一定となり且つ空気を含まない分割物となる。それ故、成形材料溶融のための加熱が一度だけで済み、かつ成形金型を加熱金型とする必要がないので、得られる成形品の変質や強度不足がなく、かつ、容易で安価にプレス成形できる熱可塑性樹脂溶融物の成形方法となる。
In the
更に、脱気工程が、複数の対面するロール対の間を通過させることで、溶融樹脂に加圧と減圧とを繰り返す方法であり、しかもこのロール対により溶融した熱可塑性樹脂は圧延されてシート状となるので、シート内に熱が残留し難く、且つ次工程の計量時の計量後の切断作業が確実できる。 Furthermore, the deaeration process is a method of repeatedly pressing and depressurizing the molten resin by passing between a plurality of facing roll pairs, and the thermoplastic resin melted by the roll pairs is rolled into a sheet. Therefore, it is difficult for heat to remain in the sheet, and it is possible to reliably perform the cutting operation after the measurement in the next process.
発明2においては、熱可塑性樹脂溶融物が、チャンバー内で高速回転する羽根によって熱可塑性樹脂が混練されて発生する摩擦熱で熱可塑性樹脂を溶融することにより得られたものであるので、溶融物には大量の空気が含まれ、従って、発明1の熱可塑性樹脂溶融物の計量分割工程が好適に適用される。
In
発明3においては、熱可塑性樹脂溶融物が、溶融した熱可塑性樹脂100重量部、及び植物破砕片、同粉砕片、同切削片、植物繊維、及び脱穀残渣からなる群から選ばれる少なくとも一つの物質50〜200重量部が混合されたものであるので、溶融した熱可塑性樹脂中には該植物材料由来の水分が水蒸気となって含まれる。従って多くの気泡が含まれるので、発明1の熱可塑性樹脂溶融物の計量分割工程が好適に適用される。
In
発明4においては、熱可塑性樹脂溶融物が、溶融温度の異なる複数の熱可塑性樹脂の混紡物からなるものとされている。 In invention 4, the thermoplastic resin melt is composed of a blend of a plurality of thermoplastic resins having different melting temperatures.
熱可塑性樹脂が溶融温度の異なる複数の樹脂であるので、これらの熱可塑性樹脂を同時にチャンバーに投入して、回転羽根を高速回転して熱可塑性樹脂を溶融する場合には、実溶融状態の熱可塑性樹脂が優先して発熱し、低溶融温度の熱可塑性樹脂が熱分解し難くなる。従って、得られる成形品は変色が少なく、かつ強度が低下し難い。 Since the thermoplastic resin is a plurality of resins having different melting temperatures, when these thermoplastic resins are put into the chamber at the same time and the rotating blade is rotated at a high speed to melt the thermoplastic resin, the heat in the actual molten state is obtained. The plastic resin generates heat preferentially, and the thermoplastic resin having a low melting temperature is difficult to be thermally decomposed. Therefore, the molded product obtained has little discoloration and is difficult to decrease in strength.
次に図面を参照して本発明を説明する。図1は発明1の熱可塑性樹脂溶融物の計量分割方法を実施する装置の一部の一例の機能を説明する説明図である。図2は熱可塑性樹脂の溶融混合装置の一例の動作原理を示す断面図である。図3は樹脂溶融物が幅方向に拡がることを防止する規制具の一例の平面図である。図4は熱可塑性樹脂溶融物の脱気及び計量分割の作業手順の一部の一例を示す手順図である。 Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view for explaining the function of an example of a part of an apparatus for carrying out the method for measuring and dividing a thermoplastic resin melt according to the first aspect of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the operation principle of an example of a thermoplastic resin melt mixing apparatus. FIG. 3 is a plan view of an example of a regulator that prevents the resin melt from spreading in the width direction. FIG. 4 is a procedure diagram showing an example of a part of the procedure for degassing and metering the thermoplastic resin melt.
図1に示されるように、溶融混合装置1において熱可塑性樹脂Pが溶融され、連続して脱気装置2に供給される。溶融混合装置1の一例としては、例えば図2に示されるように、溶融混合機1のホッパー14に熱可塑性樹脂Pを投入し、この熱可塑性樹脂Pの所定量を電動機等で回転するスクリュー13でチャンバー12に送る。チャンバー12内には、熱可塑性樹脂を撹拌してその時に発生する摩擦熱により熱可塑性樹脂を溶融させるための複数本の撹拌羽根121が設けられている。
As shown in FIG. 1, the thermoplastic resin P is melted in the
撹拌羽根121とチャンバー12の内壁との間には、撹拌羽根121をスムーズに回転させるために隙間が設けられている。チャンバー12に投入された熱可塑性樹脂Pは摩擦熱によって溶融し、内部に気泡を含む熱可塑性樹脂溶融物Pとなる。
A gap is provided between the
発明2のように、熱可塑性樹脂溶融物Pが、チャンバー12内で高速回転する撹拌羽根121に熱可塑性樹脂Pを衝突させ、発生する摩擦熱で熱可塑性樹脂Pを溶融することにより得られたものであれば、溶融物Pには大量の空気が含まれることになる。
As in
発明3のように、熱可塑性樹脂溶融物Pが、溶融した熱可塑性樹脂100重量部に、木材、竹材等の植物片の粉砕若しくは切削体50〜200重量部が混合されたものであれば、溶融混合した熱可塑性樹脂溶融物P中には該植物片由来の水分が水蒸気となって含まれる。従って、溶融物P内部には更に多くの気泡が含まれるが、上記の溶融混合方法なら、開放形で行われるので水蒸気が逃げ易く、予め植物片を乾燥しておく必要はない。
As in the
溶融した熱可塑性樹脂溶融物Pは、溶融混合機1の出口15から順次連続して排出され、順次間隔を狭められた複数のロール対21、22、・・・からなる脱気装置2に送られる。脱気装置2は、複数のロール対21、22、・・が順に並べられて、各ロール対の面間を、熱可塑性樹脂溶融物Pが圧延されながら通過するようにされている。従って、熱可塑性樹脂溶融物Pは、各ロール対21、22、・・により圧縮を受け、そのロール(例えば21)を出てから次のロール(例えば22)に到達するまでの間に圧縮が開放され、次のロール(例えば22)で再び圧縮され、このように圧縮と減圧とを繰り返し受けることになる。従って、溶融物P内部に含まれる気泡が除去、即ち脱気される。
The melted thermoplastic resin melt P is sequentially discharged from the
各ロール対21、22、・・の面間距離は順次狭くされている。従って、気泡が大量に含まれている最初のロール対21の間を通過する際は、熱可塑性樹脂溶融物Pはさほど強く圧縮されないが、多くの気泡が抜けて少なくなって最後のロール対を通過する場合では、かなり強い圧縮を受けることになり、気泡が完全に脱気される。
The distance between the surfaces of each pair of
このように各ロール対21、22、・・により多段に脱気される熱可塑性樹脂溶融物Pは、同時にロール面間で圧延を受、横方向に広げられる。従って、図3に示されるように、各ロール対21、22、・・同士の間には、横拡大を防止するためのガイド板221、222、・・等が設けられて、溶融物Pの広がりを防止するようにされると良い。又、図示したガイド板に代えて、所定の幅の堰板、若しくはガイドロール等を、対向するロール対の面間又はロール対と次のロール対の間に挿入(いずれも図示せず)して、熱可塑性樹脂溶融物Pの幅方向の広がりを規制しても良い。
In this way, the thermoplastic resin melt P deaerated in multiple stages by each of the roll pairs 21, 22,... Is simultaneously rolled between the roll surfaces and spread in the lateral direction. Therefore, as shown in FIG. 3, guide
また、ロール対21、22、・・は、熱可塑性樹脂溶融物Pの脱気とそれをシート形状に賦形する効果が発揮されればよいのであるから、例えば図1のように、一方のロールに搬送コンベア221を介して対のロールが近接するようにしても良い。この場合であれば脱気された熱可塑性樹脂溶融物Pを、よりスムーズに移動できる。
Moreover, since the roll pairs 21, 22,... Need only exhibit the effect of degassing the thermoplastic resin melt P and shaping it into a sheet shape, for example, as shown in FIG. A pair of rolls may be brought close to the rolls via the
各ロールにより内部の気泡を除かれ、かつ多段階の圧延を受けた熱可塑性樹脂溶融物Pは、シート状に賦形されて重量測定装置4(本例の場合では、通常の計量コンベア)上に移動される。計量コンベア4上に移されたシート状熱可塑性樹脂溶融物は、所定重量で圧延装置2と重量測定装置4との間に設けられた切断装置3にて切断される。
The thermoplastic resin melt P, from which internal bubbles are removed by each roll and subjected to multi-stage rolling, is shaped into a sheet and is placed on the weight measuring device 4 (in this example, a normal weighing conveyor). Moved to. The sheet-shaped thermoplastic resin melt transferred onto the weighing conveyor 4 is cut at a predetermined weight by a
熱可塑性樹脂溶融物Pの切断装置3は、通常はシャーリング等による剪断切断装置が用いられる。切断前の溶融物Pは連続体であり、切断時には溶融物Pの移動を一旦停止するるが、切断装置が計量コンベアと同期して移動しているが場合は、必ずしも止める必要はない。この時、最後に測定された計量値は、次ロットの切断時の計量値を計算して確実にするために、フィードバックすることが好ましい。
As the
切断時された後の熱可塑性樹脂溶融物Pは成形金型5に供給され、既に脱気が終了しており且つ溶融状態とされているので、そのままプレスされる。成形金型5は加熱する必要がない。従って、熱可塑性樹脂溶融物Pは、溶融混合装置1を出た直後から成形金型5に供給されるまでの全ての工程において、溶融状態を保つようにされている。本例の場合は、脱気装置2のロールは電気加熱ロールとされており、重量測定装置4は電気ヒーターを内蔵した計量コンベアでる。更に、溶融混合装置1から成形金型5までの全ての工程を覆って保温カバー等(図示せず)等が設けられている場合もある。
The thermoplastic resin melt P after being cut is supplied to the molding die 5 and has already been deaerated and is in a molten state, and is thus pressed as it is. The molding die 5 does not need to be heated. Therefore, the thermoplastic resin melt P is maintained in a molten state in all the steps from immediately after leaving the
次に、具体的な熱可塑性樹脂溶融物Pの脱気及び計量分割の作業手順を図4によって説明する。まず、溶融混合装置1で溶融された熱可塑性樹脂溶融物Pは、脱気装置1の最初のロール対21に供給される(図4(a))。次いでコンベア211の移動に連れ、溶融物Pは各ロール対21、22,・・を順に通過して行き、ロール圧縮による脱気が行われると共にシート状に賦形される(図4(b))。
Next, a specific procedure for degassing and metering the thermoplastic resin melt P will be described with reference to FIG. First, the thermoplastic resin melt P melted by the
脱気が終わった溶融物Pは計量コンベア4に供給され、連続して重量を測定される(図4(c))。所定の重量になったらベルトコンベア211を停止し、脱気装置2と計量コンベア4との間に設けられたシャーリング切断装置3によって熱可塑性樹脂溶融物Pを切断し分割する(図4(d))。
The melt P that has been degassed is supplied to the weighing conveyor 4 and continuously weighed (FIG. 4C). When the weight reaches a predetermined weight, the
計量コンベア4の出口側シャッター41を開け、切断された溶融物Pを取り出して成形金型5に供給する(図4(e))。分割された溶融物Pが計量コンベア4上からなくなれば、計量コンベア3の入口側には次の溶融物Pが供給されてきており、次の重量測定が始まる(図4(f))。以降これを繰り返す。
The exit-
P 熱可塑性樹脂溶融物(溶融物)
1 溶融混合装置
12 チャンバー
121 撹拌羽根
13 スクリュー
14 ホッパー
15 出口
2 脱気装置
21、22、・・ ロール対
211 ベルトコンベア
221、222、・・ ガイド板
3 切断装置
4 重量測定装置(計量コンベア)
41 出口側シャッター
5 成形金型
P Thermoplastic resin melt (melt)
DESCRIPTION OF
41
Claims (4)
熱可塑性樹脂溶融物が、溶融装置出口からプレス装置入口まで、ずっと溶融状態とされていることを特徴とする熱可塑性樹脂成形体の成形方法。 The thermoplastic resin melt that is supplied from the melting device and contains bubbles is subjected to multi-stage rolling by a degassing device consisting of a plurality of pairs of rolls that are sequentially narrowed to remove the internal bubbles and apply it to a sheet. After forming, the sheet-like thermoplastic resin melt is moved onto a weight measuring device, and the thermoplastic resin is melted by cutting with a cutting device provided between the deaeration device and the weight measuring device at a predetermined weight. When a product is measured and divided, and this is put into a molding die and cooled by a press device to obtain a molded body,
A method for molding a thermoplastic resin molded article , wherein the thermoplastic resin melt is kept in a molten state from the melter outlet to the presser inlet.
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