JPH04232721A - 脱ガス押出し機 - Google Patents

脱ガス押出し機

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JPH04232721A
JPH04232721A JP3165757A JP16575791A JPH04232721A JP H04232721 A JPH04232721 A JP H04232721A JP 3165757 A JP3165757 A JP 3165757A JP 16575791 A JP16575791 A JP 16575791A JP H04232721 A JPH04232721 A JP H04232721A
Authority
JP
Japan
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extruder
screw
pressure
twin
melt
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3165757A
Other languages
English (en)
Inventor
Holger Schaarschmidt
ホルガー・シヤールシユミット
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KraussMaffei Extrusion GmbH
Original Assignee
Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH filed Critical Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
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    • 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
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/76—Venting, drying means; Degassing means
    • B29C48/762—Vapour stripping

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二軸スクリュー型押出
し機で熱可塑性のおよびモノマーを含む合成物質溶融物
の脱ガス方法およびこの方法を実施するための二軸スク
リュー型押出し機に関する。
【０００２】熱可塑性合成物質の製造では、残留モノマ
ーを出発材料から除去する必要があることが多い。例え
ば、ポリスチロールからなる食品用包装フィルムが押し
出される場合に、食料の合法的なおよびそれと共に医学
的な根拠から衛生上有害な残留モノマーの割分が一定の
限界値を越えてはならない。通例押出し機に供給すべき
ポリスチロールは１００．０００　ｐｐｍ　モノマーの
スチロールまでの割分を有するので、ほぼ二十乗だけ低
い製品の残留モノマーの限界値を達成できるためには、
非常に有効な脱ガス装置が必要になる。
【０００３】そのような合成物質を脱ガスするために、
久しい以前から、一スクリュー押出し機では、共沸添加
剤のための噴射位置を設け、共沸添加剤を押出し機内の
合成物質溶融物と混合させることが知られている。その
とき、この共沸添加剤（通例水）は、噴射位置の下流に
後方に配置された脱ガス範囲で、圧力降下のときに溶融
物の発泡を引き起こす。発泡気泡により引き起こされた
溶融物の自由な表面の拡大が、広い使用範囲にとって充
分な溶融物の脱ガスをこのように実現する。
【０００４】しかしながら、そのような一軸スクリュー
型押出し機で達成可能な製品中の残留モノマー割分は、
多くの領域にとって十分ではなく、特に合成物質製品が
例えば食品と直接接触状態になるときに充分でない。
【０００５】そこで、ドイツ公開公報　２６　２５　６
０９では、残留モノマーを含む溶融物を脱ガスするため
の二軸スクリュー型押出し機を設けることが提案された
。しかしながら、二軸スクリュー型押出し機では、その
構造的特性により特別な問題が生ずる。とりわけ、押出
し機のくさび状範囲が、従って押出し機の処理室の横断
面が狭い場所を有する範囲が、溶融物に、溶融物と共沸
添加剤である水との最適な混合に必要である所望の圧力
が構成できない結果をもたらす。
【０００６】この問題を解決するために、この刊行物で
は、水のための噴射位置の前後に、押出しスクリューに
固定されていてこれと共に回転する調整兼ロックリング
を設けることが提案された。その場合、上流の調整リン
グの直径は押出しスクリューの外径の直径と実質的に同
じでなければならないが、噴射位置から下流に置かれた
ロックリングの直径は調整リングの直径より若干大きい
。
【０００７】処理室に突出していてかつ調整リングの円
弧に適合されたほぼＶ形の調整シリンダを用いて、くさ
び状範囲が一方の側で狭くなり、そしてそれにより確実
な仕方で円筒状内壁と調整リングの間の搬送量を、従っ
て押出し機内の圧力を調整することができる。こんな風
に調整兼ロックリングの間の噴射範囲に到達する溶融物
流れが、ここでは噴射された水と、混練要素により押出
しスクリューで接触する。水は溶融物と接触するときに
気化して、押出し機の隣接する脱ガス範囲で発泡するこ
とになる。
【０００８】なるほど、そのような押出し機の脱ガス効
率は、混練範囲に到達する溶融物流れの制御のために提
案された手段なしでは二軸スクリュー型押出し機の脱ガ
ス効率より良いが、噴射された水が溶融物と接触すると
直ちに気化し、それ故水と溶融物の非常に粗悪な混合し
か起こらないのは不利である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の課題
は、溶融物と噴射された共沸添加剤とのいっそう良い混
合により脱ガス効率をなおもっと大幅に増加させること
ができる方法と二軸スクリュー型押出し機を提案するこ
とである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題の解決は、本発
明により、溶融物または微粒の形態のモノマーを含む合
成物質を押出し機の供給開口に供給し、搬送し、可塑化
しそして溶融物圧力を押出しスクリューにより、溶融物
温度が支配するときに噴射すべき共沸添加剤の気化を阻
止する値に構成し、共沸添加剤を押出し機の処理室に噴
射し、流動状の共沸添加剤を合成物質溶融物と混合し、
合成物質と共沸添加剤の混合物を混合圧力を下げた状態
で緩和し、搬送しそして発泡させ、モノマーと共沸添加
剤の合成物質溶融物を脱ガスし、搬送し、そして脱ガス
された合成物質溶融物が押出し機を去る押出し圧力を構
成する工程からなる方法により得られる。
【００１１】本発明の発展と有利な形成は従属請求項か
ら推定できる。
【００１２】本発明の思想は、液圧流体が溶融物に完全
にかつ均一に混合されたときにのみ溶融物の最適な脱ガ
スが可能であるという認識に基づいている。ただそんな
ふうに、押出し機の脱ガス範囲では、溶融物ができるだ
け激しいキャビテーションの下で、食品の合法的な限界
値を守ることができるように強く脱ガスすることができ
る。
【００１３】水と溶融物のこのような完全な混合を達成
できるためには、共沸添加剤の気化圧力を越えて存在す
る値に溶融物圧力を高めることを必要とする。これが達
成されるときに、共沸添加剤と溶融物が流動相で互いに
容易に混合し、そして引き続き押出し機の脱ガス開口の
下で強いキャビテーションを受けて緩むことができる。 このようにして、溶融物はほとんど完全に脱ガスされる
。
【００１４】本発明により、溶融物の必要な圧力上昇は
眼鏡形の圧力ブラインドを用いて達成でき、この圧力ブ
ラインドは押出し機の予め選択された位置で水噴射位置
の下流にすぐ接して押出し機に交換可能に固定される。
【００１５】この圧力ブラインドは、心出し要素を介し
て押出し機ハウジングと非確実結合により結合されて押
出し機の処理室を下流で最大二つの押出し材料用通過開
口を除いて閉鎖する。特に、圧力構成に重要な押出し機
の処理室のくさび状範囲で、貫通する圧力ブラインドは
、溶融物が押出し機の膨張範囲に早期に流れ去ることに
よる望ましくない圧力損失を阻止する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により詳細
に説明する。
【００１７】図１には、脱ガス二軸スクリュー型押出し
機のハウジング１が示されており、このハウジング１に
駆動ユニット１８が接続されている。供給開口１３を介
して押出し機には、合成物質のモノマーを含む溶融物ま
たはモノマーを含む微粒が供給可能である。押出し機ハ
ウジング内で回転する押出しスクリュー２、３は合成物
質を引き込み域ａから処理域ｂへ搬送し、処理域ｂでは
合成物質が可塑化されかつ必要な圧力にもたらされる。
【００１８】押出し機ハウジング１の共沸添加剤噴射開
口１４を介して合成物質溶融物に水が供給可能である。 この水は、押出し機区分ｃで、水の気化を防止する圧力
で合成物質溶融物と混合され、そして所望の場合にはこ
こで混合物の圧力がさらに高められる。
【００１９】本発明の有利な形成では、噴射開口１４に
すぐ接して温度センサ１６と圧力センサ１９を用いて圧
力と溶融物の温度が永久的に検出されて押出し機運転の
ための制御量として用いられる。
【００２０】処理域ｃの末端は圧力ブラインド４を形成
しているが、この図では想像的にしか示してない。
【００２１】圧力ブラインド４の後ろで、合成物質と水
からなる混合物が脱ガス域ｄで激しいキャビテーション
の下に緩む。それにより、非常に大きい自由な合成物質
表面が生じ、この表面からモノマーと水が脱ガスするこ
とができる。脱ガス過程を補助するために、それ自体周
知の仕方で押出し機ハウジング１の脱ガス開口１５に真
空ポンプ（図示省略）が接続されている。
【００２２】溶融物が最も先へ進んで水とモノマーから
解放された後、溶融物を押出し区分ｅで再び圧力下にも
たらして、引き続き押出し工具１７により押出し機を去
ることができる。
【００２３】図２には、本発明の実施例で押出し機ハウ
ジング１が切り開かれた範囲に示され、その範囲に圧力
ブラインド４が配置されている。圧力ブラインド４は、
この位置で、処理室１０のくさび状範囲を越えてなんら
溶融物が流れ去ることができないようにスクリュー２、
３を形状嵌め合いのような確実結合により結合する。そ
れどころか、圧力ブラインド４と押出し機ハウジングの
間に眼鏡状の移送開口２１が作られ、この移送開口を通
って溶融物−水−混合物が押出し機の脱ガスハウジング
ｄに到達することができる（図３）この例では、押出し
スクリュー２、３は、スクリュー軸５、６と、その上に
置かれていてこれと共に固定されたスクリュースリーブ
２ａ、３ａとから構成されている。圧力ブラインド４を
受け入れるために、スクリュースリーブ２ａ、３ａがダ
イアフラム範囲で中断されかつ交換可能な磨耗リングま
たは密封リング７、８と共にスクリュー軸５、６の上を
滑らされる。この手段により、圧力ブラインド４はスク
リュー２、３を組立てるときおよびスクリューを押出し
機ハウジングに引き入れるときに次のように、すなわち
外から押出し機ハウジングを通って導入可能な心出し要
素１１が圧力ブラインド４に設けられた孔１２に正確に
当たるように良好に位置決めすることができる。
【００２４】本発明の有利な形成では、心出し要素１１
は、圧力ブラインド４の孔１２に導入しやすくするため
に円錐形に形成される。その上、心出し要素１１は、押
出しスクリュー２、３の回転軸線に対して対になって互
いに好ましくは４０°〜１８０　°の角度を形成するよ
うにする。圧力ブラインド４を固定するのに役立つ押出
し機ハウジングの部分範囲は、そのような圧力ブライン
ド４を使用する際に付加的なハウジング部分として既存
の押出し機ハウジングに組み込み可能である圧力ブライ
ンド−ハウジング部分として有利な仕方で作ることがで
きる。
【００２５】所望の押出し条件に依って、圧力ブライン
ド４の部分直径Ｄおよび深さを選択することができる。 通例、この直径Ｄは押出しスクリューの直径Ｆより小さ
いかまたは同じに選択される。
【００２６】本発明の変形（図示省略）では、磨耗リン
グまたは密封リング７、８を、今やしかしその直径の減
少したスクリュースリーブ２ａ、３ａにも支承すること
ができる。
【００２７】圧力ブラインド４をスクリュー２、３にい
っそう良く取り付けるために、スクリュー２、３の回転
軸線を結合する直線２０に沿ってこれらを二分割して連
結要素を介して互いに結合することができる。
【００２８】図４、５には、本発明の対象が実施可能で
ある別の可能性が示されている。ここでも、押出し機の
スクリュー２、３はそれらのハウジング１で眼鏡状の圧
力ブラインド４により囲まれており、この圧力ブライン
ドは心出し要素１１によりハウジング１と摩擦、接着の
ような非確実結合により結合されている。とりわけ、圧
力ブラインド４は押出し機ハウジングの内壁と形状嵌め
合いのような確実結合により閉鎖しているが、ここでも
処理室１０のくさび状範囲を覆っている。
【００２９】溶融物と共沸添加剤からなる混合物に脱ガ
ス域への通路を作るために、圧力ブラインド４は単に、
それぞれ押出しスクリュー２、３に通過開口２１ａ、２
１ｂが形成されるだけの距離をもって、ここではウエブ
のないスクリュースリーブ２ａ、３ａの上を延びている
。そのような通路の半径方向幅は自由に選択できるが、
両方の通路２１ａ、２１ｂがくさびを形成した状態で接
触するほど大きくする必要はない（図５）。
【００３０】そのほか、ここでも、スクリュースリーブ
２ａ、３ａを圧力ブラインド４の範囲で中断して、通過
開口２１ａ、２１ｂをスクリュー軸５、６の表面まで到
達させる可能性がある。
【００３１】
【発明の効果】本発明の方法と装置により、溶融物と噴
射された共沸添加剤とのいっそう良い混合により脱ガス
効率をなおもっと大幅に増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱ガス二軸スクリュー型押出し機の概略図であ
る。
【図２】押出しスクリューの長手方向側で切断された部
分断面図である。
【図３】図２の押出し機ハウジングを線Ａ−Ａに沿って
切断した横断面図である。
【図４】図２の押出し機と同様な断面図であるが、他の
実施形態を示す図である。
【図５】図４の押出し機ハウジングの線Ｂ−Ｂに沿った
横断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　　　　　　　押出し機ハウ
ジング２，３　　　　　　　　　　　　　　押出しスク
リュー２ａ，３ａ　　　　　　　　　　スクリュースリ
ーブ４　　　　　　　　　　　　　　　　　　圧力ブラ
インド５，６　　　　　　　　　　　　　　スクリュー
軸７，８　　　　　　　　　　　　　　磨耗リング１０
　　　　　　　　　　　　　　　　　　押出し機の処理
室１１　　　　　　　　　　　　　　　　　　心出し要
素１３　　　　　　　　　　　　　　　　　　押出し機
の供給開口１５　　　　　　　　　　　　　　　　　　
脱ガス開口２１，２１ａ，２１ｂ　　通過開口

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　二軸スクリュー型押出し機で熱可塑性
    のおよびモノマーを含む合成物質溶融物の脱ガス方法に
    おいて、 ａ）溶融物または微粒の形態の、モノマーを含む合成物
    質を押出し機の供給開口に供給し、 ｂ）搬送し、可塑化しそして溶融物圧力を押出しスクリ
    ューにより、溶融物温度が支配するときに噴射すべき共
    沸添加剤の気化を阻止する値に構成し、ｃ）共沸添加剤
    を押出し機の処理室に噴射し、ｄ）流動状の共沸添加剤
    を合成物質溶融物と混合し、ｅ）合成物質と共沸添加剤
    の混合物を混合圧力を下げた状態で緩和し、搬送しそし
    て発泡させ、ｆ）モノマーと共沸添加剤の合成物質溶融
    物を脱ガスし、 ｇ）搬送し、そして脱ガスされた合成物質溶融物が押出
    し機を去る押出し圧力を構成する工程からなることを特
    徴とする方法。
  2. 【請求項２】　　熱可塑性合成物質としてポリスチロー
    ルをモノマーのスチロール残部と共に用いることを特徴
    とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】　　共沸添加剤として水を用いることを特
    徴とする請求項１の方法。
  4. 【請求項４】　　溶融物圧力と溶融物温度を共沸添加剤
    のための噴射位置にすぐ接して測定することを特徴とす
    る請求項１の方法。
  5. 【請求項５】　　モノマーおよび気化された共沸添加剤
    を押出し機から吸引することを特徴とする請求項１の方
    法。
  6. 【請求項６】　　溶融物と共沸添加剤からなる混合物の
    圧力を共沸添加剤の噴射後さらに増大させることを特徴
    とする請求項１の方法。
  7. 【請求項７】　　請求項１の方法を実施するための二軸
    スクリュー型押出し機であって、処理室を形成する二つ
    の中空円筒状孔を有する押出し機ハウジングを備え、こ
    れらの孔は押出し機ハウジングの長手方向軸線に対し平
    行に延びていてかつ交差しており、またこのハウジング
    にその長手方向軸線を中心として回転可能にかつ駆動側
    で支承された二つの押出しスクリューと、処理すべき熱
    可塑性合成物質のための供給開口と、共沸添加剤を噴射
    するためのハウジングの少なくとも一つの噴射開口と、
    少なくとも一つの脱ガス開口と、押出しヘッドと、押出
    し機内の溶融物の圧力を高めるために脱ガス開口の前に
    上流に配置されている構成部材とからなる二軸スクリュ
    ー型押出し機において、この構成部材は眼鏡状の圧力ブ
    ラインド（４）であり、この圧力ブラインド（４）は心
    出し要素（１１）を介して押出し機ハウジング（１）と
    非確実結合により結合され、圧力ブラインド（４）は処
    理室（１０）を押出し材料のための最大二つの通過開口
    （２１または２１ａ，２１ｂ）を除いて下流で閉鎖する
    ことを特徴とする二軸スクリュー型押出し機。
  8. 【請求項８】　　通過開口（２１）が押出し機ハウジン
    グ（１）の内壁と圧力ブラインド（４）の間に形成され
    、その際圧力ブラインド（４）は磨耗リングまたは密封
    リング（７，８）を介して軸（５，６）にまたはスクリ
    ュースリーブ（２ａ，３ａ）に確実結合により載ってい
    ることを特徴とする請求項７の二軸スクリュー型押出し
    機。
  9. 【請求項９】　　通過開口（２１ａ，２１ｂ）がスクリ
    ュー軸（５，６）またはスクリュースリーブ（２ａ，３
    ａ）の間に形成され、その際圧力ブラインド（４）が処
    理室（１０）を押出し機ハウジング（１）の内壁に対し
    確実結合により密閉することを特徴とする請求項７の二
    軸スクリュー型押出し機。
  10. 【請求項１０】　　スクリュースリーブ（２ａ，３ａ）
    は圧力ブラインド（４）の範囲でその直径が減少される
    かまたは中断された状態で実施されることを特徴とする
    請求項８または９の二軸スクリュー型押出し機。
  11. 【請求項１１】　　心出し要素（１１）は円錐形に形成
    されることを特徴とする請求項７の二軸スクリュー型押
    出し機。
  12. 【請求項１２】　　心出し要素（１１）は押出しスクリ
    ュー（２，３）の回転軸線に対して対となって互いに好
    ましくは４０°〜１８０　°の角度を形成することを特
    徴とする請求項７または１１の二軸スクリュー型押出し
    機。
  13. 【請求項１３】　　圧力ブラインド（４）は押出しスク
    リュー（２，３）の回転軸線を連結する直線（２０）に
    沿って二分割されて連結要素を介して互いに結合可能で
    あることを特徴とする請求項７の二軸スクリュー型押出
    し機。
  14. 【請求項１４】　　圧力ブラインド（４）の部分直径Ｄ
    は押出しスクリューの直径Ｆより小さいかまたは同じで
    あることを特徴とする請求項６の二軸スクリュー型押出
    し機。
  15. 【請求項１５】　　圧力ブラインド（４）は、交換可能
    な磨耗リングまたは密封リング（７，８）を介してスリ
    ーブ（２ａ，３ａ）とまたは押出しスクリュー（２，３
    ）の軸（５，６）と確実結合および／または非確実結合
    により結合されていることを特徴とする請求項７の二軸
    スクリュー型押出し機。
  16. 【請求項１６】　　圧力ブラインド（４）の通過開口（
    ２１ａ，２１ｂ）は、押出し機のくさび状範囲で合体し
    て単一の通過開口にならないように小さく保たれること
    を特徴とする請求項９の二軸スクリュー型押出し機。
JP3165757A 1990-07-07 1991-07-05 脱ガス押出し機 Withdrawn JPH04232721A (ja)

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