JPH06143254A - 混練・押出による樹脂ペレットの製造方法 - Google Patents
混練・押出による樹脂ペレットの製造方法Info
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- JPH06143254A JPH06143254A JP4293471A JP29347192A JPH06143254A JP H06143254 A JPH06143254 A JP H06143254A JP 4293471 A JP4293471 A JP 4293471A JP 29347192 A JP29347192 A JP 29347192A JP H06143254 A JPH06143254 A JP H06143254A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は混練・押出による樹脂ペレットの製
造方法に関し、特に、フィッシュアイの発生を防止して
ペレットの品質を向上させることを特徴とする。 【構成】 本発明による混練・押出による樹脂ペレット
の製造方法は、押出機(1)に投入される樹脂原料(11)に
水(10)を添加し、前記樹脂原料(11)を混練・押出する構
成である。
造方法に関し、特に、フィッシュアイの発生を防止して
ペレットの品質を向上させることを特徴とする。 【構成】 本発明による混練・押出による樹脂ペレット
の製造方法は、押出機(1)に投入される樹脂原料(11)に
水(10)を添加し、前記樹脂原料(11)を混練・押出する構
成である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂原料の混練・押出
による樹脂ペレットの製造方法に関し、特に、フィッシ
ュアイの発生を防止してペレットの品質を向上させるた
めの新規な改良に関するものである。
による樹脂ペレットの製造方法に関し、特に、フィッシ
ュアイの発生を防止してペレットの品質を向上させるた
めの新規な改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、樹脂の一次原料である粉末状の
樹脂原料は、押出機により混練・押出されてペレット状
の樹脂に加工製造されている。この樹脂原料は、現在、
多種多様な種類のものが生産されており、夫々の樹脂原
料の物性に応じて押出機のスクリュ形状及び運転条件の
選択が行われ、ペレットに製品化されている。このペレ
ットは、その品質の判定方法の一つとして、ペレットを
フィルムに加工してフィルムの単位面積或は単位体積中
に存在する高分子量物（高分子量樹脂の不完全溶融状態
の塊、これをフィッシュアイと呼ぶ）の数を数える方法
が行われている。しかし、一部の樹脂原料については、
従来の対応では解決できず、フィッシュアイの発生を防
止し、減少させることが出来ないのが現実である。
樹脂原料は、押出機により混練・押出されてペレット状
の樹脂に加工製造されている。この樹脂原料は、現在、
多種多様な種類のものが生産されており、夫々の樹脂原
料の物性に応じて押出機のスクリュ形状及び運転条件の
選択が行われ、ペレットに製品化されている。このペレ
ットは、その品質の判定方法の一つとして、ペレットを
フィルムに加工してフィルムの単位面積或は単位体積中
に存在する高分子量物（高分子量樹脂の不完全溶融状態
の塊、これをフィッシュアイと呼ぶ）の数を数える方法
が行われている。しかし、一部の樹脂原料については、
従来の対応では解決できず、フィッシュアイの発生を防
止し、減少させることが出来ないのが現実である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これまで、樹脂の合成
方法が進歩して多様な用途に応じた物性を持つ種々の樹
脂原料が合成されている。この様な樹脂原料の中に、一
粒の粉末粒子の中に樹脂粘度（以下、ＭＩと云う）の極
端に異なる樹脂を配合させたものがある。例えば、その
ＭＩの差が数千倍を越え数万倍に至るというような樹脂
を配合させた樹脂原料の場合、押出機で溶融・混練させ
ると、ＭＩの大きい即ち低分子量の樹脂が先に溶融して
原料全体が柔らかい状態となり、ＭＩの小さい即ち高分
子量の状態に剪断力が掛りにくくなる。また、ＭＩの小
さい樹脂はそれ自身が溶融・混練が困難な原料であり、
結果的にＭＩの小さい樹脂の溶融・混練が不完全な、即
ち、破砕・分散の不十分な状態で押出され、ペレットに
製品化されていた。この際、溶融・混練の不充分さを補
うため、溶融・混練部における滞留時間を長くする等の
運転操作を行っても、不充分さは解消されない。この様
にして製品化されたペレットをフィルムにすると、不完
全溶融状態の高分子量樹脂が原因となって多くのフィッ
シュアイの発生が検出され、低品質のペレット製品とな
っていた。
方法が進歩して多様な用途に応じた物性を持つ種々の樹
脂原料が合成されている。この様な樹脂原料の中に、一
粒の粉末粒子の中に樹脂粘度（以下、ＭＩと云う）の極
端に異なる樹脂を配合させたものがある。例えば、その
ＭＩの差が数千倍を越え数万倍に至るというような樹脂
を配合させた樹脂原料の場合、押出機で溶融・混練させ
ると、ＭＩの大きい即ち低分子量の樹脂が先に溶融して
原料全体が柔らかい状態となり、ＭＩの小さい即ち高分
子量の状態に剪断力が掛りにくくなる。また、ＭＩの小
さい樹脂はそれ自身が溶融・混練が困難な原料であり、
結果的にＭＩの小さい樹脂の溶融・混練が不完全な、即
ち、破砕・分散の不十分な状態で押出され、ペレットに
製品化されていた。この際、溶融・混練の不充分さを補
うため、溶融・混練部における滞留時間を長くする等の
運転操作を行っても、不充分さは解消されない。この様
にして製品化されたペレットをフィルムにすると、不完
全溶融状態の高分子量樹脂が原因となって多くのフィッ
シュアイの発生が検出され、低品質のペレット製品とな
っていた。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、フィッシュアイの発生を防止して
ペレットの品質を向上させるための樹脂原料の混練・押
出による樹脂ペレットの製造方法を提供することを目的
とする。
めになされたもので、フィッシュアイの発生を防止して
ペレットの品質を向上させるための樹脂原料の混練・押
出による樹脂ペレットの製造方法を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による混練・押出
による樹脂ペレットの製造方法は、押出機に粉末状の樹
脂原料を供給し、水を添加しながら混練・押出を行う方
法である。
による樹脂ペレットの製造方法は、押出機に粉末状の樹
脂原料を供給し、水を添加しながら混練・押出を行う方
法である。
【０００６】さらに詳細には、前記水は、前記樹脂原料
を前記押出機のホッパに供給するときに同時に添加され
る方法である。
を前記押出機のホッパに供給するときに同時に添加され
る方法である。
【０００７】さらに詳細には、前記水は、前記押出機の
混練部シリンダ内に添加される方法である。
混練部シリンダ内に添加される方法である。
【０００８】
【作用】本発明による混練・押出による樹脂ペレットの
製造方法においては、押出機に供給する粉末状の樹脂原
料に水を添加することにより、混練されて温度が上昇し
溶融された状態の樹脂から水が熱量を奪い、溶融した樹
脂の温度を下げることにより樹脂の粘度が上昇する。樹
脂の溶融状態における混練では、その剪断応力τは、 τ＝α・γ・μ （αは定数、γは剪断速度、μは粘
度） で表される。そこで、剪断速度γが一定、即ち、押出機
のスクリュ回転数が一定の状態で粘度μが大きくなれ
ば、剪断応力τが大きくなる。即ち、剪断応力τが大き
くなることにより、樹脂に加わる剪断応力が大きくな
り、ＭＩの小さい、即ち、粘度の大きい樹脂も混練・溶
融され、破砕・分散が可能となる。前記の剪断応力τの
式から、剪断速度γを大きくする、即ち、押出機のスク
リュ回転数を大きくする方法も考えられるが、この方法
では樹脂温度が上昇して粘度μが小さくなり、余り効果
的ではない。また、樹脂原料中の残留触媒あるいは混入
異物は、これらが核となってフィッシュアイを形成する
と考えられているが、それらを除去する目的で、原料に
水を添加して混練する方法が従来から行われており、原
料の混練・溶融後添加した水を脱気することにより、同
じフィッシュアイ発生原因となるこれらの異物等を除去
してフィッシュアイの発生防止に相乗効果を発揮してい
る。
製造方法においては、押出機に供給する粉末状の樹脂原
料に水を添加することにより、混練されて温度が上昇し
溶融された状態の樹脂から水が熱量を奪い、溶融した樹
脂の温度を下げることにより樹脂の粘度が上昇する。樹
脂の溶融状態における混練では、その剪断応力τは、 τ＝α・γ・μ （αは定数、γは剪断速度、μは粘
度） で表される。そこで、剪断速度γが一定、即ち、押出機
のスクリュ回転数が一定の状態で粘度μが大きくなれ
ば、剪断応力τが大きくなる。即ち、剪断応力τが大き
くなることにより、樹脂に加わる剪断応力が大きくな
り、ＭＩの小さい、即ち、粘度の大きい樹脂も混練・溶
融され、破砕・分散が可能となる。前記の剪断応力τの
式から、剪断速度γを大きくする、即ち、押出機のスク
リュ回転数を大きくする方法も考えられるが、この方法
では樹脂温度が上昇して粘度μが小さくなり、余り効果
的ではない。また、樹脂原料中の残留触媒あるいは混入
異物は、これらが核となってフィッシュアイを形成する
と考えられているが、それらを除去する目的で、原料に
水を添加して混練する方法が従来から行われており、原
料の混練・溶融後添加した水を脱気することにより、同
じフィッシュアイ発生原因となるこれらの異物等を除去
してフィッシュアイの発生防止に相乗効果を発揮してい
る。
【０００９】また、前述のホッパ内に樹脂粘度の極端に
異なる樹脂を配合した粉末状の樹脂原料と同時に水を添
加する。このスクリュにより混練された樹脂原料は、先
ず、原料中の樹脂粘度の小さい部分が溶融される。次
に、溶融されて温度が上昇した原料は粘度が小さくなる
が、添加されている水を加温することにより原料自身は
熱を奪われて温度が低下し、それによって粘度が大きく
なる。このときの溶融・混練の剪断応力τは剪断速度γ
と粘度μとの積に比例するので、剪断速度γ即ち、スク
リュの回転数が一定の運転状態では、粘度μが大きくな
ることにより剪断応力τが大きくなる。この大きくなっ
た剪断応力τにより原料が強力に混練され、原料中の樹
脂粘度の大きい部分が部分が破砕・分散される。また、
溶融・混練時に添加された水は、加熱され、スクリュ吐
出部のベント部から気化状態となって脱気され、この
際、樹脂原料中に残留している触媒や混入している異物
等の不純物が除去される。
異なる樹脂を配合した粉末状の樹脂原料と同時に水を添
加する。このスクリュにより混練された樹脂原料は、先
ず、原料中の樹脂粘度の小さい部分が溶融される。次
に、溶融されて温度が上昇した原料は粘度が小さくなる
が、添加されている水を加温することにより原料自身は
熱を奪われて温度が低下し、それによって粘度が大きく
なる。このときの溶融・混練の剪断応力τは剪断速度γ
と粘度μとの積に比例するので、剪断速度γ即ち、スク
リュの回転数が一定の運転状態では、粘度μが大きくな
ることにより剪断応力τが大きくなる。この大きくなっ
た剪断応力τにより原料が強力に混練され、原料中の樹
脂粘度の大きい部分が部分が破砕・分散される。また、
溶融・混練時に添加された水は、加熱され、スクリュ吐
出部のベント部から気化状態となって脱気され、この
際、樹脂原料中に残留している触媒や混入している異物
等の不純物が除去される。
【００１０】
【実施例】以下、図面と共に本発明による混練・押出に
よる樹脂ペレットの製造方法の好適な実施例について詳
細に説明する。図１は本発明による混練・押出による樹
脂ペレットの製造方法に適用する押出機を示す概略構成
図である。
よる樹脂ペレットの製造方法の好適な実施例について詳
細に説明する。図１は本発明による混練・押出による樹
脂ペレットの製造方法に適用する押出機を示す概略構成
図である。
【００１１】図１において符号１で示されるものは押出
機であり、この押出機１のホッパ２を有するシリンダ３
内にはスクリュ４が回転自在に設けられており、このス
クリュ４の先端側には、溶融・混練用のスクリュロータ
部４ａ及びスクリュ吐出部４ｂが設けられている。
機であり、この押出機１のホッパ２を有するシリンダ３
内にはスクリュ４が回転自在に設けられており、このス
クリュ４の先端側には、溶融・混練用のスクリュロータ
部４ａ及びスクリュ吐出部４ｂが設けられている。
【００１２】前記シリンダ３の前記スクリュ吐出部４ｂ
には、脱気用のベント穴５が設けられ、このシリンダ３
の下流側にはペレット６ａを製造するための造粒装置６
及びドライヤ６Ａが配設されている。
には、脱気用のベント穴５が設けられ、このシリンダ３
の下流側にはペレット６ａを製造するための造粒装置６
及びドライヤ６Ａが配設されている。
【００１３】前記ホッパ２には、水タンク７及びプラン
ジャポンプ８に接続された水供給パイプ９が設けられ、
この水パイプ９の先端部９ａはホッパ２で下方を向き、
この先端部９ａから供給される水１０は前記スクリュ４
のスクリュフィード部４ｃに落下するように配設されて
いる。
ジャポンプ８に接続された水供給パイプ９が設けられ、
この水パイプ９の先端部９ａはホッパ２で下方を向き、
この先端部９ａから供給される水１０は前記スクリュ４
のスクリュフィード部４ｃに落下するように配設されて
いる。
【００１４】前述の構成による押出機１において、ホッ
パ２から供給された粉末状の樹脂原料１１に対し水パイ
プ９の先端部９ａから同時に水１０を１〜２％の割合で
供給すると、この水１０が添加された粉体１１はスクリ
ュフィード部４ｃでシリンダ３の下流側に送られる。こ
のスクリュフィード部４ｃで送られた樹脂原料１１はス
クリュロータ部４ａで十分に溶融・混練され、スクリュ
吐出部４ｂで造粒装置６に送り込まれる前に、ベント部
５を介して溶融樹脂中の水分や不純物等が脱気される。
パ２から供給された粉末状の樹脂原料１１に対し水パイ
プ９の先端部９ａから同時に水１０を１〜２％の割合で
供給すると、この水１０が添加された粉体１１はスクリ
ュフィード部４ｃでシリンダ３の下流側に送られる。こ
のスクリュフィード部４ｃで送られた樹脂原料１１はス
クリュロータ部４ａで十分に溶融・混練され、スクリュ
吐出部４ｂで造粒装置６に送り込まれる前に、ベント部
５を介して溶融樹脂中の水分や不純物等が脱気される。
【００１５】次に、前述の本発明による方法を実際に二
軸押出機にて実験を行ったので、その結果を述べる。ま
ず、本出願人製による出願人製造の二軸押出機ＣＭＰ５
５にて水添加有・無の実験を行いその結果を下記のよう
に確認した。水添加のない従来の方法で運転したペレッ
トをフィルム加工したところ2000〜3000個のフィッシュ
アイがある面積当り（１０.５Ｍ長×１５０ＭＭ巾）で
検出された。同一の二軸押出機に水添加を加えることに
よって２１０〜２４０個にフィッシュアイの数が減少し
た。従来方法においては、如何にスクリュ形状を変更し
ても数千個のレベルから下げることは不可能であった
が、本発明による水添加によりそのフィッシュアイは、
約２００個前後に改善された。 押出量 フィッシュアイ数 従来方法 ２００kg／h ２８６７個 水添加方法 水１％ ２００kg／h ２４３個 水２％ ２００kg／h ２１２個 従って、実験の結果、水の添加量は、粉体全体の約１〜
２％が好適である。水を２％を超えて添加すると、運転
状態が不安定になって処理能力が減少したり、ベント部
５から溶融樹脂が盛り上がる現象が現れた。なお、前述
の実験結果は、表１の第１表に詳しく開示している。
軸押出機にて実験を行ったので、その結果を述べる。ま
ず、本出願人製による出願人製造の二軸押出機ＣＭＰ５
５にて水添加有・無の実験を行いその結果を下記のよう
に確認した。水添加のない従来の方法で運転したペレッ
トをフィルム加工したところ2000〜3000個のフィッシュ
アイがある面積当り（１０.５Ｍ長×１５０ＭＭ巾）で
検出された。同一の二軸押出機に水添加を加えることに
よって２１０〜２４０個にフィッシュアイの数が減少し
た。従来方法においては、如何にスクリュ形状を変更し
ても数千個のレベルから下げることは不可能であった
が、本発明による水添加によりそのフィッシュアイは、
約２００個前後に改善された。 押出量 フィッシュアイ数 従来方法 ２００kg／h ２８６７個 水添加方法 水１％ ２００kg／h ２４３個 水２％ ２００kg／h ２１２個 従って、実験の結果、水の添加量は、粉体全体の約１〜
２％が好適である。水を２％を超えて添加すると、運転
状態が不安定になって処理能力が減少したり、ベント部
５から溶融樹脂が盛り上がる現象が現れた。なお、前述
の実験結果は、表１の第１表に詳しく開示している。
【００１６】
【表１】
【００１７】なお、前述の実施例では、水１０はホッパ
２から樹脂原料１１と同時に添加する場合について述べ
たが、このホッパ２から供給する方法に限ることなく、
図２に示すように、水パイプ９の先端部９ａをシリンダ
３の混練部シリンダ３ａに設け、水１０をシリンダ３内
における樹脂原料が溶融開始する位置より上流側に直接
供給するようにした場合も前述と同じ結果を得ることが
できた。なお、図１と同一部分には同一符号を付し、そ
の説明は省略する。
２から樹脂原料１１と同時に添加する場合について述べ
たが、このホッパ２から供給する方法に限ることなく、
図２に示すように、水パイプ９の先端部９ａをシリンダ
３の混練部シリンダ３ａに設け、水１０をシリンダ３内
における樹脂原料が溶融開始する位置より上流側に直接
供給するようにした場合も前述と同じ結果を得ることが
できた。なお、図１と同一部分には同一符号を付し、そ
の説明は省略する。
【００１８】
【発明の効果】本発明による混練・押出による樹脂ペレ
ットの製造方法は、以上のように構成されているため、
次のような効果を得ることができる。すなわち、シリン
ダ内に供給する粉末状の樹脂原料に対して水を添加する
ことにより、樹脂温度が低下し、樹脂粘度が上昇するた
め、溶融・混練時の剪断応力が上昇することによりフィ
ッシュアイ発生原因の不完全溶融状態の高分子樹脂の塊
の粉砕が促進されて、フィルム加工時のフィッシュアイ
の発生を効果的に抑えることができる。従って、従来は
如何にスクリュ形状を変更しても不可能であったフィッ
シュアイの発生防止が極めて簡単にでき、フィルム加工
の歩留まり及び品質向上を容易に達成できるペレットの
製造を可能にしたものである。
ットの製造方法は、以上のように構成されているため、
次のような効果を得ることができる。すなわち、シリン
ダ内に供給する粉末状の樹脂原料に対して水を添加する
ことにより、樹脂温度が低下し、樹脂粘度が上昇するた
め、溶融・混練時の剪断応力が上昇することによりフィ
ッシュアイ発生原因の不完全溶融状態の高分子樹脂の塊
の粉砕が促進されて、フィルム加工時のフィッシュアイ
の発生を効果的に抑えることができる。従って、従来は
如何にスクリュ形状を変更しても不可能であったフィッ
シュアイの発生防止が極めて簡単にでき、フィルム加工
の歩留まり及び品質向上を容易に達成できるペレットの
製造を可能にしたものである。
【図１】本発明による混練・押出による樹脂ペレットの
製造方法に適用する押出機を示す概略構成図である。
製造方法に適用する押出機を示す概略構成図である。
【図２】図１の他の実施例を示す概略構成図である。
【符号の説明】 １ 押出機 ２ ホッパ ３ａ 混練部シリンダ １０ 水 １１ 樹脂原料
Claims (3)
- 【請求項１】 押出機(1)に粉末状の樹脂原料(11)を供
給し、水(10)を添加しながら混練・押出を行うことを特
徴とする混練・押出による樹脂ペレットの製造方法。 - 【請求項２】 前記水(10)は、前記樹脂原料(11)を前記
押出機(1)のホッパ(2)に供給するときに同時に添加され
ることを特徴とする請求項１記載の混練・押出による樹
脂ペレットの製造方法。 - 【請求項３】 前記水(10)は、前記押出機(1)の混練部
シリンダ(3a)内に添加されることを特徴とする請求項１
記載の混練・押出による樹脂ペレットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29347192A JP3311793B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 混練・押出による樹脂ペレットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29347192A JP3311793B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 混練・押出による樹脂ペレットの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06143254A true JPH06143254A (ja) | 1994-05-24 |
| JP3311793B2 JP3311793B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=17795180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29347192A Expired - Fee Related JP3311793B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 混練・押出による樹脂ペレットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3311793B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007061938A2 (en) * | 2005-11-21 | 2007-05-31 | Process Control Corporation | Systems and methods for liquid dosing |
| CN115890962A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-04-04 | 北京蓝晶微生物科技有限公司 | 一种低熔指可降解材料的造粒加工方法及其制备的成型体 |
-
1992
- 1992-10-30 JP JP29347192A patent/JP3311793B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007061938A2 (en) * | 2005-11-21 | 2007-05-31 | Process Control Corporation | Systems and methods for liquid dosing |
| WO2007061938A3 (en) * | 2005-11-21 | 2007-08-02 | Process Control Corp | Systems and methods for liquid dosing |
| US7810986B2 (en) | 2005-11-21 | 2010-10-12 | Process Control Corporation | Systems and methods for liquid dosing of material in a blender system |
| CN115890962A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-04-04 | 北京蓝晶微生物科技有限公司 | 一种低熔指可降解材料的造粒加工方法及其制备的成型体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3311793B2 (ja) | 2002-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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