JP4762586B2 - 熱可塑性樹脂原料を複数のフィーダを用いて二軸押出機に供給する方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性樹脂の重合パウダと低嵩密度（０．２５ｇ／ｃｃ以下）の再生品および添加材をロスインウエイト式のフィーダを用いて二軸押出機に供給する方法に関する。

従来からシートやフィルム等（以下シート等という。）の成形時に生ずるこれらシート等の幅方向の両端部（耳部）を原料とする低嵩密度再生品や粉砕品等（以下フラフ等という。）を１０％程度混入した原料を用いてシート等の成形をすることが行なわれており、その成形のためのスクリュや押出機あるいはその押出方法が周知である。例えば前述の重合パウダと低嵩密度の再生品を原料とする従来の熱可塑性樹脂シート成形方法について図３により説明すると、同方向回転の二軸スクリュ１を有する二軸押出機２の材料供給口３に重合パウダと低嵩密度再生品、添加材等の材料樹脂をロスインウエイト式フィーダ４、５および６により直接供給し、加熱・溶融し、ベント部７により揮発分等を抜いた後、混練・混合し、二軸押出機２より押出し、次いでギャポンプ８により昇圧し、定量吐出した後、ダイ９より製品（シート）１０として押出す方法が行われている。また前述の材料樹脂の重合パウダに換えて熱可塑性樹脂ペレットとフラフ等を加えた材料樹脂により同方向回転の二軸スクリュ押出機によりシート等の成形が行なわれている。
特開平９‐１１７９５４号公報

しかしながら前述のロスインウエイト式フィーダは、同フィーダの排出する排出基準重量Ｗｒとすると、 Ｗｒ＝Ｆｒ×ｔｒ （ただし、Ｆｒ：流量設定値、ｔｒ：起動から経過時間）となり、押出機へ実際に供給した樹脂原料の重量ＷＤとすると可能な限り Ｗｒ＝ＷＤ となるように自動制御してフィーダ回転数を定量制御するものであるが、フィーダへの原料投入時にフィーダは、一定供給運転状態を維持しているのでフィードバックが掛からなくなり押出機への樹脂原料供給精度が低下する。
また前述のように複数個のフィーダを用いる場合、原料のフィーダへの投入が複数箇所で重なるとフィーダから押出機への樹脂原料供給精度が相乗効果で悪くなり、押出機の運転状態が不安定になり、成形するシート等の厚み精度が悪くなりこれを克服するという課題があった。 本願の発明者等は、前述の従来方法における原料のフィーダへの投入が複数箇所で重なった場合、シート等の厚み精度が悪くなり、これを克服するという課題について種々検討した結果、各フィーダへの原料の投入を重ねてあるいは接近して行なわないよう、投入時期を意図的に時間差を付け、原料を投入した一つのフィーダが安定してから他のフィーダの原料投入をすれば良い。そのためには各フィーダへの投入信号に時間差を付けて出力すれば良いという結論に達し、本発明と生ずるに到った。
本発明の目的は、熱可塑性樹脂の重合パウダと低嵩密度の再生品および添加材をロスインウエイト式フィーダを用いて二軸押出機に供給する際、各フィーダへの原料の投入を重ねて行なわないよう、あるいは接近して行なわないように投入時期を意図的に時間差を付けて、投入時間を待って供給する方法を提供することにある。

前述の課題を解決するため、本願発明は、重合パウダ、低嵩密度再生品、および添加剤を含む樹脂原料を、複数のロスインウエイト式のフィーダにより二軸押出機に供給するに際し、少なくとも前記重合パウダ、前記低嵩密度再生品、および前記添加剤をそれぞれ別のフィーダーから供給し、前記フィーダの一つが、自己への樹脂原料の投入にあたり、他のフィーダへの樹脂原料の投入タイミングに重畳・接近しないよう判断し、他のフィーダへの原料樹脂の投入タイミングと重畳・接近したときは、所定の時間待って、自己への原料樹脂の投入を開始する、ことを特徴とする熱可塑性樹脂原料を複数のフィーダを用いて二軸押出機に供給する方法、とした。

また、この発明の方法において、前記投入タイミングの重畳・接近の判断には、他のフイーダへの樹脂原料投入開始の信号、または樹脂原料の存在を検知する信号を用いて判断し、樹脂原料の投入に際し所定のタイミングをずらした、ことを特徴とする熱可塑性樹脂原料を複数のフィーダを用いて二軸押出機に供給する方法とすると好適である。

またさらに、本願発明は、重合パウダ、低嵩密度再生品、および添加剤を含む樹脂原料を、複数のロスインウエイト式のフィーダにより二軸押出機に供給するに際し、少なくとも前記重合パウダ、前記低嵩密度再生品、前記添加剤をそれぞれ別のフィーダーから供給し、前記二軸押出機内に樹脂原料の留まる原料平均滞留時間をＴとし、前記フィーダへの樹脂原料を投入するタイミングの待ち時間をｔとしたとき、前記待ち時間ｔについて、ｔ＞０．３Ｔとし、前記フィーダの一つが自己へ供給される原料樹脂を投入するにあたり、他のフィーダへの樹脂原料投入開始を判断し、他のフィーダへの樹脂原料の投入が開始されていないときは、自己への樹脂原料の投入を開始し、他のフィーダへの樹脂原料の投入を開始しているときは、前記待ち時間ｔの時間自己へ供給される樹脂原料の投入を待ち、前記待ち時間ｔ経過後、再び前記一つのフィーダおよび前記他のフィーダを除く残りのフイーダへの樹脂原料の投入開始を判断し、自己への供給される樹脂原料の投入が前記残りのフィーダへの樹脂原料の投入に重畳・接近しないよう、以下同様に別のフィーダーへの樹脂原料の投入開始についての有無を判断する、ことを特徴とする熱可塑性樹脂原料を複数のフィーダを用いて二軸押出機に供給する方法、とした。

この発明によれば各フィーダへ投入それる原料が複数箇所で重なることがなく、原料を投入したフィーダが安定してから他のフィーダの原料投入が行なわれるようになり、押出機以降のライン圧力の変動幅が小さくなり成形するシート等の厚み精度が良くなる。

本発明の一実施形態を図１により説明する。二軸押出機２０は、ロスインウエイト式フィーダ２１、２２および２３により、それぞれ重合パウダと低嵩密度の再生品および添加材を専用に重量Ｑｆａ、ＱｆｂおよびＱｆｃを正確に測りながら二軸押出機２０の樹脂供給口２４に投入するようにしてある。また、二軸押出機２０を構成する加熱バレル内には主モータ２５により回転自在に駆動される二軸スクリュ２６が設けてある。

従って、二軸押出機２０に導入された熱可塑性樹脂原料２７は、二軸押出機２０の加熱バレルに設けた加熱装置と二軸スクリュ２６の回転によるせん断熱とにより溶解され、混練され二軸押出機２０の先端側（図中右方向）へ移送され、ベント部２８で真空ポンプ２９により溶融樹脂内のポリマ等の余分な揮発分を抜いた後、先端から押出されてギャポンプ３０に送り込まれ、昇圧、定量吐出した後、スクリーン３１を経てＴダイ３２へ送込まれ、シートやフイルム等の製品３３となる。

ロスインウエイト式フィーダ２1、２２および２３は、それぞれ予め定められたホッパ内の樹脂原料貯蓄量の下限値になると、図示してない供給系の制御装置からそれぞれのフィーダへの信号が発信され、ロスインウエイト式フィーダ２１、２２および２３に作用して、予め定められた重量Ｑｆａ、ＱｆｂおよびＱｆｃを各フィーダ２１、２２および２３に投入するようにしてある。このとき樹脂原料の投入信号は、それぞれのロスインウエイト式フィーダ２１、２２および２３に互に重ならないように、あるいは接近しないように、発信される。この投入信号の発信の制御は、ある一つのフイーダへ樹脂原料が投入されると、予め定めた時間に他のフィーダへの樹脂原料投入信号の要求があっても、投入信号を発しないように、判断の条件を用いて行なわれる。この判断の条件は、簡単には、投入開始からの所定の時間に他のフィーダの信号が発せられないかを調べればよい。あるいは、樹脂原料の投入開始を感知するセンサ信号を検知する条件としても良い。 さらに、既にあるフィーダへの樹脂原料の投入されていたときは、同じのあるいは、接近した投入とならないように、投入のタイミングをずらし、所定の値に設定された待ち時間を使用する。このようにして、投入タイミングをずらすよう、待つことがされる。
さらに、この信号の待ち時間ｔは、この実施例の構成の機械においては、二軸押出機内に樹脂原料の留まる原料平均滞留時間をＴとすると、ｔ＞０．３Ｔが好適であることが発明者の実験により確認されている。

次に本発明の樹脂原料供給方法を用いた二軸押出機と従来方法によるテスト結果を下記に示す。
樹脂原料；ＰＰ重合パウダ、複合した添加剤（安定剤、中和剤、帯防等）、フラフ（０．２２ｇ／ｃｃ）
スクリュ回転数ＮＳ；２８０ｍｉｎ^−１
平均滞留時間Ｔ；３０ｓｅｃ
各フィーダの樹脂原料投入の待ち時間ｔ；１５（０．５Ｔ）
で二軸押出機のヘッド部における溶融された樹脂の圧力の変動幅を測定した結果、図２に示すようなグラフが得られた。
従来方法においてはＡ、Ｂ、Ｃに見られるような不安定部があるのに比べ、本発明方法を摘要したときは、溶融された樹脂の圧力安定している様子が明らかであり、したがって本発明方法と従来方法の間には相異があり、本願発明の効果がることが判明した。

この発明の原料供給方法を用いることにより、従来方法と比較し圧力の変動幅の少ない、従って厚み精度を高めた良品質な熱可塑性樹脂原料のシート等の成形が可能となった。

この発明による熱可塑性樹脂原料のシート等の成形方法が適用される概要を示す説明面図である。 この発明による原料供給方法と従来方法によるヘッド部における圧力の変動幅テスト結果を示すグラフである。 従来の熱可塑性樹脂原料のシート等の成形方法を示す概要説明面図である。

符号の説明

２０ 二軸押出機
２１、２２、２３ ロスインウエイト式フィーダ
２４ 樹脂供給口
２５ 主モータ
２６ 二軸スクリュ
２７ 熱可塑性樹脂原料
２８ ベント部
２９ 真空ポン
３０ ギャポンプ
３１ スクリーン
３２ Ｔダイ
３３ 製品（シート等）

Claims (3)

1. 重合パウダ、低嵩密度再生品、および添加剤を含む樹脂原料を、複数のロスインウエイト式のフィーダにより二軸押出機に供給するに際し、少なくとも前記重合パウダ、前記低嵩密度再生品、および前記添加剤のそれぞれを、それぞれ別のフィーダーから供給し、前記フィーダの一つが、自己への樹脂原料の投入にあたり、他のフィーダへの樹脂原料の投入タイミングに重畳・接近しないよう判断し、
   他のフィーダへの樹脂原料の投入タイミングと重畳・接近したときは、所定の時間待って、自己への原料樹脂の投入を開始する、
   ことを特徴とする熱可塑性樹脂原料を複数のフィーダを用いて二軸押出機に供給する方法。
2. 請求項１の方法において、前記投入タイミングの重畳・接近の判断には、他のフイーダへの樹脂原料投入開始の信号、または樹脂原料の存在を検知する信号を用いて判断し、樹脂原料の投入に際し所定のタイミングをずらした、
   ことを特徴とする熱可塑性樹脂原料を複数のフィーダを用いて二軸押出機に供給する方法。
3. 重合パウダと、低嵩密度再生品と、添加剤と、を含む樹脂原料を、ロスインウエイト式のフィーダにより二軸押出機に供給するに際し、少なくとも前記重合パウダ、前記低嵩密度再生品、前記添加剤を、それぞれ別のフィーダーから供給し、前記二軸押出機内に樹脂原料の留まる原料平均滞留時間をＴとし、前記フィーダへの樹脂原料を投入するタイミングの待ち時間をｔとしたとき、
   前記待ち時間ｔについて、ｔ＞０．３Ｔとし、
   前記フィーダの一つが自己へ供給される原料樹脂を投入するにあたり、他のフィーダへの樹脂原料投入開始を判断し、
   他のフィーダへの樹脂原料の投入が開始されていないときは、自己への樹脂原料の投入を開始し、
   他のフィーダへの樹脂原料の投入を開始しているときは、前記待ち時間ｔの時間自己へ供給される樹脂原料の投入を待ち、
   前記待ち時間ｔ経過後、再び前記一つのフィーダおよび前記他のフィーダを除く残りのフイーダへの樹脂原料の投入開始を判断し、
   自己への供給される樹脂原料の投入が前記残りのフィーダへの樹脂原料の投入に重畳・接近しないよう、以下同様に別のフィーダーへの樹脂原料の投入開始についての有無を判断する、
   ことを特徴とする熱可塑性樹脂原料を複数のフィーダを用いて二軸押出機に供給する方法。

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