JPH0118330Y2 - - Google Patents
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- JPH0118330Y2 JPH0118330Y2 JP1983068974U JP6897483U JPH0118330Y2 JP H0118330 Y2 JPH0118330 Y2 JP H0118330Y2 JP 1983068974 U JP1983068974 U JP 1983068974U JP 6897483 U JP6897483 U JP 6897483U JP H0118330 Y2 JPH0118330 Y2 JP H0118330Y2
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- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、混練押出機に関するものであり、さ
らに詳しくは熱可塑性ポリマーに顔料、カーボン
ブラツク、酸化チタン等の改質剤を添加し、連続
的に混練押出を行う混練押出機に関するものであ
る。
らに詳しくは熱可塑性ポリマーに顔料、カーボン
ブラツク、酸化チタン等の改質剤を添加し、連続
的に混練押出を行う混練押出機に関するものであ
る。
従来、熱可塑性ポリマーに改質剤を添加して混
練する装置としてはいろいろなものが提案されて
いる。第１図はその一例であるが、重合塔１で重
合された溶融ポリマーは、供給口２を通して混練
押出機７に供給される。他方、改質剤は容器３か
ら改質剤供給装置４を通して供給口５より注入さ
れ、スクリユー６で均一に混練された後、ダイ１
０等を通して払い出される。この場合、改質剤の
添加量の調節はスクリユー６の回転数と改質剤供
給装置４の回転数を一定比率に保ちながら変える
ことによる方法が、実公昭38−2572号公報に提案
されている。また、この場合混練押出機本体の耐
圧上の保護及びスクリユー駆動モーター保護のた
めに第２図に示すように混練押出機の押出部８の
圧力を検出し、その圧力を本体の耐圧以下に設定
し、その設定圧力に到達したら、スクリユー駆動
モーター９及び改質剤供給装置４の駆動モーター
１１を停止させる保護装置が付いているのが一般
的である。
練する装置としてはいろいろなものが提案されて
いる。第１図はその一例であるが、重合塔１で重
合された溶融ポリマーは、供給口２を通して混練
押出機７に供給される。他方、改質剤は容器３か
ら改質剤供給装置４を通して供給口５より注入さ
れ、スクリユー６で均一に混練された後、ダイ１
０等を通して払い出される。この場合、改質剤の
添加量の調節はスクリユー６の回転数と改質剤供
給装置４の回転数を一定比率に保ちながら変える
ことによる方法が、実公昭38−2572号公報に提案
されている。また、この場合混練押出機本体の耐
圧上の保護及びスクリユー駆動モーター保護のた
めに第２図に示すように混練押出機の押出部８の
圧力を検出し、その圧力を本体の耐圧以下に設定
し、その設定圧力に到達したら、スクリユー駆動
モーター９及び改質剤供給装置４の駆動モーター
１１を停止させる保護装置が付いているのが一般
的である。
このような混練方式では、次のような問題点が
あつた。
あつた。
(1) 重合塔から供給される溶融ポリマーの供給量
は、スクリユー６の回転数によつてほぼ決まつ
てしまうので、改質剤との混練状態が悪いから
といつて任意に回転数を変更することができな
いこと。
は、スクリユー６の回転数によつてほぼ決まつ
てしまうので、改質剤との混練状態が悪いから
といつて任意に回転数を変更することができな
いこと。
(2) 溶融ポリマーが混練押出機内に充満している
ために、改質剤を混練押出機の内圧より高い圧
力で強制注入する必要があり、改質剤が液体の
場合には精度の高いギヤポンプが必要となり、
改質剤が粉体状あるいは固体状の場合には事実
上安定した添加が困難となること。
ために、改質剤を混練押出機の内圧より高い圧
力で強制注入する必要があり、改質剤が液体の
場合には精度の高いギヤポンプが必要となり、
改質剤が粉体状あるいは固体状の場合には事実
上安定した添加が困難となること。
前記問題点を解決し、安定して長時間連続運転
が可能な混練押出機としては、第３図に示したも
のが知られている。
が可能な混練押出機としては、第３図に示したも
のが知られている。
第３図に示す装置の特徴は、混練したい２以上
の物質の混練具合の良否及び混練時の発熱等が製
品の品質に与える影響の度合等を考慮して、スク
リユーの回転数が決定されることである。
の物質の混練具合の良否及び混練時の発熱等が製
品の品質に与える影響の度合等を考慮して、スク
リユーの回転数が決定されることである。
そして、通常混練押出機内での物質の移動能力
は供給口２及び５から供給される物質の量よりも
相当大きくなるようにポリマー及び改質剤が供給
され、いわゆる飢餓状態で運転される。この場合
全体の供給量のコントロールはポリマー及び改質
剤の供給装置を調整することによつて普通行われ
るが、前述したように供給口２及び５は常に飢餓
状態にあるために、強制フイードの必要性は必ず
しもなく、また液体・粉体・固形状のいずれの物
質でも供給可能である。
は供給口２及び５から供給される物質の量よりも
相当大きくなるようにポリマー及び改質剤が供給
され、いわゆる飢餓状態で運転される。この場合
全体の供給量のコントロールはポリマー及び改質
剤の供給装置を調整することによつて普通行われ
るが、前述したように供給口２及び５は常に飢餓
状態にあるために、強制フイードの必要性は必ず
しもなく、また液体・粉体・固形状のいずれの物
質でも供給可能である。
今、ポリエステル中に艶消の目的で改質剤とし
て酸化チタンを混練する場合を例にとつて、さら
に詳細に説明する。
て酸化チタンを混練する場合を例にとつて、さら
に詳細に説明する。
第３図は、前述のような混練押出機を用いて直
接改質剤を混練したポリマーを得るプロセスを示
すものであり、供給口２からポリエステルチツ
プ、供給口５から酸化チタンがそれぞれ供給され
る。ポリエステルは溶融部１２で溶融した後、混
練部１３で酸化チタンと混練され、ノズルダイ１
０から押出され、冷却後カツテイングされる。こ
の場合、混練押出機の吐出能力に比べてチツプ及
び酸化チタンの供給量が少なければ、供給量の全
量が定常的に吐出され、供給口２及び５から溶融
ポリマーが逆流することはない。
接改質剤を混練したポリマーを得るプロセスを示
すものであり、供給口２からポリエステルチツ
プ、供給口５から酸化チタンがそれぞれ供給され
る。ポリエステルは溶融部１２で溶融した後、混
練部１３で酸化チタンと混練され、ノズルダイ１
０から押出され、冷却後カツテイングされる。こ
の場合、混練押出機の吐出能力に比べてチツプ及
び酸化チタンの供給量が少なければ、供給量の全
量が定常的に吐出され、供給口２及び５から溶融
ポリマーが逆流することはない。
また、通常このように直接ノズルダイを用いて
ポリエステルに酸化チタンを混練したチツプを得
る場合には、必ずしも定量ポンプは用いる必要が
ない。しかるに、この場合得られるチツプの酸化
チタンの濃度が高いときには特に問題はないが、
最終製品として有用な比較的濃度の低い（通常、
酸化チタンを艶消の目的で用いる場合0.2〜1.0％
程度）ものを作ろうとすると、ポリマーの供給量
を多くしなければならないが、ポリマー供給量が
増すほど大型の混練押出機が必要となり、設備的
に不利である。
ポリエステルに酸化チタンを混練したチツプを得
る場合には、必ずしも定量ポンプは用いる必要が
ない。しかるに、この場合得られるチツプの酸化
チタンの濃度が高いときには特に問題はないが、
最終製品として有用な比較的濃度の低い（通常、
酸化チタンを艶消の目的で用いる場合0.2〜1.0％
程度）ものを作ろうとすると、ポリマーの供給量
を多くしなければならないが、ポリマー供給量が
増すほど大型の混練押出機が必要となり、設備的
に不利である。
このような欠点を解消する手段として、第４図
のように改質剤含有濃度の高い、いわゆるマスタ
ーポリマーを一旦混練押出機にて作り、これを定
量ポンプ１４で定量しつつ、別の重合缶１５から
同じく定量ポンプを通して供給されたポリマー
（以下ベースポリマーと呼ぶ）と合流させ、ミキ
サー１７で両者を混合稀釈後、ノズルダイ１０か
ら吐出するプロセスが考えられる。
のように改質剤含有濃度の高い、いわゆるマスタ
ーポリマーを一旦混練押出機にて作り、これを定
量ポンプ１４で定量しつつ、別の重合缶１５から
同じく定量ポンプを通して供給されたポリマー
（以下ベースポリマーと呼ぶ）と合流させ、ミキ
サー１７で両者を混合稀釈後、ノズルダイ１０か
ら吐出するプロセスが考えられる。
この場合、すでに述べたように最終製品中の改
質剤の含有量を常に一定に保つためには、ベース
ポリマーはもちろん、マスターポリマーを定量供
給するため、定量ポンプ１４の使用が不可欠とな
る。
質剤の含有量を常に一定に保つためには、ベース
ポリマーはもちろん、マスターポリマーを定量供
給するため、定量ポンプ１４の使用が不可欠とな
る。
ところが、このようなプロセスを連続運転する
場合、定量ポンプ１４とポリマー供給装置１８及
び改質剤供給装置４の送り量は同一にならず、多
少のズレが生ずるのが普通である。したがつて、
長時間連続運転しようとすると、混練押出機内部
の溶融ポリマー量が増加もしくは減少し、安定運
転ができない。そのために、なんらかの方法で混
練押出機７の内部に存在する溶融ポリマー量を把
握しポリマー及び改質剤の供給量をコントロール
する必要がある。
場合、定量ポンプ１４とポリマー供給装置１８及
び改質剤供給装置４の送り量は同一にならず、多
少のズレが生ずるのが普通である。したがつて、
長時間連続運転しようとすると、混練押出機内部
の溶融ポリマー量が増加もしくは減少し、安定運
転ができない。そのために、なんらかの方法で混
練押出機７の内部に存在する溶融ポリマー量を把
握しポリマー及び改質剤の供給量をコントロール
する必要がある。
第５図は、その一例を示し、混練押出機７から
吐出されたマスターポリマーを容器１９に受け、
この容器内のレベルが一定となるように前記ポリ
マー供給装置１８及び改質剤供給装置４からの供
給量をコントロールする方法であるが、この場合
容器１９内に長時間マスターポリマーが滞留した
り、また容器内壁面に付着したポリマーが長時間
加熱されるために劣化したり、あるいは高融点異
物等が生成し、しかもこれらが時々溶融ポリマー
中に混入するため、品質上好ましくないのであ
る。
吐出されたマスターポリマーを容器１９に受け、
この容器内のレベルが一定となるように前記ポリ
マー供給装置１８及び改質剤供給装置４からの供
給量をコントロールする方法であるが、この場合
容器１９内に長時間マスターポリマーが滞留した
り、また容器内壁面に付着したポリマーが長時間
加熱されるために劣化したり、あるいは高融点異
物等が生成し、しかもこれらが時々溶融ポリマー
中に混入するため、品質上好ましくないのであ
る。
本考案者らは、前記した従来装置、とりわけ吐
出量が混練押出機のスクリユーの回転数ではな
く、ポリマー及び改質剤の供給量によつて律速さ
れるいわゆる飢餓状態で運転される混練押出機に
おいて、小型で経済的であり、滞留部分が少な
く、しかも混練押出機内部の溶融ポリマー量を正
確に把握して、これをポリマー及び改質剤の供給
装置にフイードバツクして、その供給量をコント
ロールすることにより長時間安定して連続運転が
可能な混練押出機について鋭意検討した結果、本
考案を完成するに至つたものである。
出量が混練押出機のスクリユーの回転数ではな
く、ポリマー及び改質剤の供給量によつて律速さ
れるいわゆる飢餓状態で運転される混練押出機に
おいて、小型で経済的であり、滞留部分が少な
く、しかも混練押出機内部の溶融ポリマー量を正
確に把握して、これをポリマー及び改質剤の供給
装置にフイードバツクして、その供給量をコント
ロールすることにより長時間安定して連続運転が
可能な混練押出機について鋭意検討した結果、本
考案を完成するに至つたものである。
すなわち、本考案は、ポリマー供給装置及び改
質剤供給装置を別個に設けた一軸又は二軸の混練
押出機において、押出部８の圧力を検出し、電気
信号として取出す圧力変換器２１を設け、該電気
信号を前記供給装置の駆動系にフイードバツクし
てポリマー及び改質剤の供給量を自動的にコント
ロールする変換器２３を接続したことを特徴とす
る混練押出機を要旨とするものである。
質剤供給装置を別個に設けた一軸又は二軸の混練
押出機において、押出部８の圧力を検出し、電気
信号として取出す圧力変換器２１を設け、該電気
信号を前記供給装置の駆動系にフイードバツクし
てポリマー及び改質剤の供給量を自動的にコント
ロールする変換器２３を接続したことを特徴とす
る混練押出機を要旨とするものである。
以下、本考案の特徴及び効果を第６図及び第７
図を用いて説明する。
図を用いて説明する。
第６図において、点線部イ，ロ，ハは混練押出
機内の溶融ポリマーの滞留状態を示したものであ
るが、原料の供給量と定量ポンプ１４の吐出量と
のバランスが崩れ、混練押出機への原料の供給量
が多すぎる場合にはロのようになりこの場合供給
口５から溶融ポリマーが逆流し、一方、原料の供
給量が少なすぎる場合にはハのように滞留量が減
少し、安定な運転が難しくなる。点線イは原料の
供給量と吐出量とのバランスが正常な場合の溶融
ポリマーの滞留状態を示したものである。
機内の溶融ポリマーの滞留状態を示したものであ
るが、原料の供給量と定量ポンプ１４の吐出量と
のバランスが崩れ、混練押出機への原料の供給量
が多すぎる場合にはロのようになりこの場合供給
口５から溶融ポリマーが逆流し、一方、原料の供
給量が少なすぎる場合にはハのように滞留量が減
少し、安定な運転が難しくなる。点線イは原料の
供給量と吐出量とのバランスが正常な場合の溶融
ポリマーの滞留状態を示したものである。
本考案においては、第７図に示したように、供
給口５と吐出口２０の間の押出部８に圧力検出端
を設置するが、その部分において溶融ポリマーは
数Kg／cm2〜数＋Kg／cm2の液圧を有するので、その
圧力を検出することにより溶融ポリマーの存在量
を把握することができる。そして、溶融ポリマー
の滞留量と前記圧力との関係は溶融ポリマーの粘
度、スクリユー回転数、スクリユー形状及び吐出
量によつて変化するが、一旦製造条件が決ると一
定の関係を示し、溶融ポリマーの滞留量で圧力は
一意的に決る。
給口５と吐出口２０の間の押出部８に圧力検出端
を設置するが、その部分において溶融ポリマーは
数Kg／cm2〜数＋Kg／cm2の液圧を有するので、その
圧力を検出することにより溶融ポリマーの存在量
を把握することができる。そして、溶融ポリマー
の滞留量と前記圧力との関係は溶融ポリマーの粘
度、スクリユー回転数、スクリユー形状及び吐出
量によつて変化するが、一旦製造条件が決ると一
定の関係を示し、溶融ポリマーの滞留量で圧力は
一意的に決る。
それゆえ、押出部８に取り付けられた圧力検出
端からの出力信号を圧力変換器２１により電気信
号に変換し、第７図に示すように原料ポリマー及
び改質剤の供給装置の駆動モーター２２及び１１
に変換器２３を介してフイードバツクすることに
より、それらの供給量をコントロールでき、混練
押出機内部の溶融ポリマーの滞留を極めて正確に
制御することができるのである。
端からの出力信号を圧力変換器２１により電気信
号に変換し、第７図に示すように原料ポリマー及
び改質剤の供給装置の駆動モーター２２及び１１
に変換器２３を介してフイードバツクすることに
より、それらの供給量をコントロールでき、混練
押出機内部の溶融ポリマーの滞留を極めて正確に
制御することができるのである。
なお、第４図、第５図及び第７図において原料
ポリマー及び改質剤の供給装置としてスクリユー
フイーダーを図示しているが、ロータリーフイー
ダー、テーブルフイーダー、振動フイーダー等も
用いることができる。
ポリマー及び改質剤の供給装置としてスクリユー
フイーダーを図示しているが、ロータリーフイー
ダー、テーブルフイーダー、振動フイーダー等も
用いることができる。
また、第７図の改質剤供給装置のあとに原料ポ
リマー供給装置を追加して設けることも可能であ
り、改質剤が増粘効果を有する場合には特に効果
的である。
リマー供給装置を追加して設けることも可能であ
り、改質剤が増粘効果を有する場合には特に効果
的である。
すなわち、この場合第一段階での混練では改質
剤の濃度が高いので、溶融ポリマーの粘度が上昇
して剪断力が増大し、その結果改質剤の分散が極
めて均一に行われるというメリツトがあるのであ
る。
剤の濃度が高いので、溶融ポリマーの粘度が上昇
して剪断力が増大し、その結果改質剤の分散が極
めて均一に行われるというメリツトがあるのであ
る。
本考案において検出した圧力信号によつて、原
料供給装置の駆動系を制御する方法としては、連
続制御、三位置制御あるいはON−OFF制御のい
ずれの方法も採用することができる。
料供給装置の駆動系を制御する方法としては、連
続制御、三位置制御あるいはON−OFF制御のい
ずれの方法も採用することができる。
第１図〜第５図は従来の混練押出機あるいは混
練システムの概略図、第６図は混練押出機内部の
溶融ポリマーの滞留状態を示す説明図、第７図は
本考案に係る混練押出機を用いた混練システムの
一例を示す概略図である。 ２……ポリマー供給口、４……改質剤供給装
置、５……改質剤供給口、６……スクリユー、７
……混練押出機、８……押出部、１８……ポリマ
ー供給装置、２１……圧力変換器、２３……変換
器。
練システムの概略図、第６図は混練押出機内部の
溶融ポリマーの滞留状態を示す説明図、第７図は
本考案に係る混練押出機を用いた混練システムの
一例を示す概略図である。 ２……ポリマー供給口、４……改質剤供給装
置、５……改質剤供給口、６……スクリユー、７
……混練押出機、８……押出部、１８……ポリマ
ー供給装置、２１……圧力変換器、２３……変換
器。
Claims (1)
- ポリマー供給装置及び改質剤供給装置を別個に
設けた一軸又は二軸の混練押出機において、押出
部８の圧力を検出し、電気信号として取出す圧力
変換器２１を設け、該電気信号を前記供給装置の
駆動系にフイードバツクしてポリマー及び改質剤
の供給量を自動的にコントロールする変換器２３
を接続したことを特徴とする混練押出機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983068974U JPS59174225U (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 混練押出機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983068974U JPS59174225U (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 混練押出機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59174225U JPS59174225U (ja) | 1984-11-21 |
| JPH0118330Y2 true JPH0118330Y2 (ja) | 1989-05-29 |
Family
ID=30199138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1983068974U Granted JPS59174225U (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 混練押出機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59174225U (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2589251B2 (ja) * | 1992-08-27 | 1997-03-12 | 株式会社日本製鋼所 | 混練押し出し方法 |
| JP2659515B2 (ja) * | 1994-01-31 | 1997-09-30 | 帝人株式会社 | 押出機の吐出圧力制御装置 |
| JP2016002712A (ja) * | 2014-06-17 | 2016-01-12 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム部材の製造装置及び製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4921460A (ja) * | 1972-06-19 | 1974-02-25 |
-
1983
- 1983-05-09 JP JP1983068974U patent/JPS59174225U/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4921460A (ja) * | 1972-06-19 | 1974-02-25 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59174225U (ja) | 1984-11-21 |
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