JPH0871395A - 横型２軸を備えた高粘度液連続処理装置の使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 横型２軸を備えた高粘度液連続処理装置で処
理液のプラグフロ−性を良好にする。 【構成】 横型２軸２，３に設けた多段の攪拌翼４，
（７）を、円板を切欠いた複数の厚肉状羽根で構成し、
これらの攪拌翼４，（７）を互に組込んで回転させる。
そのとき、隣接する攪拌翼４，（７）で小区画室１１を
形成する。そして、装置全体を水平面Ｐに対し、処理液
の粘度に応じてθだけ傾けたので、送液のプラグフロ−
性を悪化させることなく、高粘度液についても、ケ−シ
ング１の長手方向の流量を確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、横型２軸を備えた高粘
度液連続処理装置の使用方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のごとく一般的な高粘度液処理装置
は、混練機（ニ−ダ）または捏和機として分類される分
野に属し、ペ−スト状物質（高粘度液）に強力な剪断力
を与えながら攪拌を行う装置であって、Ｗ形断面のケ−
シングの中に２軸の攪拌翼が互に逆方向に回転し、処理
液を翼先端とケ−シング内壁との間で剪断し、更に翼の
ひねりによる対流で均質な混合物を得たり、反応を促進
する装置である。

【０００３】ところで、この種の高粘度液連続処理装置
について、本出願人は既に、次のような提案を行ってい
る（特開平３−１５１０３３号公報参照）。すなわち、
この既提案を添付の図４から図７によって述べる。図４
はこの既提案の高粘度液連続処理装置の一部省略平面
図、図５は図４のＸ〜断面図、図６は図４の要部斜視
図、図７は図４の他の要部斜視図である。

【０００４】これらの図において、１は後述の攪拌翼の
外周端が描く軌跡に合せた底部をもつＷ形断面のケ−シ
ングで、その底部中央には長手方向に隆起部１ａが形成
されている。また、このケ−シング１の長手方向の両側
壁１ｂ，１ｂには、低速軸２と高速軸３とが平行に横架
され、これらの軸２，３はｐ，ｑ印で示す方向または逆
方向に、互に逆方向に回転して、これらの軸間で処理液
を上方から噛込むように或いは下方から持ち上げるよう
にしている。このケ−シング１は、反応気体を真空また
は加圧条件下で反応処理などを行うことが可能なように
しており、また、このケ−シング１には、その一方の側
壁１ｂ側に入口を設け、他方の側に出口（いずれも図示
せず）を設け、入口から供給された処理液が図４中、ａ
矢印方向に連続的に送られながら、つまりピストン流れ
により攪拌・反応処理され、出口から排出されるように
なっている。

【０００５】また、前記低速軸受２および高速軸受３に
は、次のような攪拌翼が取付けられている。すなわち、
低速軸受２には図６で示すような形状の低速用攪拌翼４
が奇数段串刺し状に固着されている。この低速用攪拌翼
４は厚肉円板を等間隔に切欠いて形成した４枚の、所謂
花弁状の扇形羽根５，５…で構成している。この扇形羽
根５および軸の内部には、必要に応じて熱媒体の流路が
形成されている。また、図６に示した扇形羽根５の場合
は、低速用攪拌翼４が回転するときに先行側となる尖端
が鋭角を、同じ端面で後行側となる尖端が鈍角をそれぞ
れ構成するように断面平行四辺形に形成され、この鋭角
の尖端が剪断刃５ａを構成すると共に、その斜面にその
肉厚だけの送液機能をもたせるような形状となっている
が、処理液の自重により適当な軸方向の流れが形成され
る場合には、扇形羽根５として、矩形断面のものを採用
しても良い。

【０００６】また、この扇形羽根５には、低速用攪拌翼
４が回転するときの後行側となる外周端に掻取り棒６の
一端が固着され、この掻取り棒６の他端は、隣接する他
の扇形羽根５と同じ側となる外周端に順次固着されてい
る。一方、高速軸３には、高速用攪拌翼７が偶数段串刺
し状に固着されている。この高速用攪拌翼７は、図７に
示すように厚肉円板を切欠いて形成した２枚の巾広状の
扇形羽根８で構成され、隣接する他の扇形羽根８とは互
に９０°位相をずらして高速軸３に固着されている。こ
の扇形羽根および軸の内部には、必要に応じて熱媒体の
流路が形成されている。

【０００７】また、扇形羽根８の形状は、高速用攪拌翼
７が回転するとき、先行側となる尖端が鋭角を、同じ端
面で後行側となる尖端が鈍角をそれぞれ構成するように
断面平行四辺形に形成され、この鋭角の尖端が剪断刃８
ａを構成し、しかも、この扇形羽根８の傾斜面の向き
は、前記低速用攪拌翼４の扇形羽根５の傾斜面の向きと
同方向になっているが、処理液の自重により適当な軸方
向の流れが形成される場合には、扇形羽根５として、矩
形断面のものを採用してもよい。また、この高速用攪拌
翼７の扇形羽根８には、その回転するとき先行または後
行側となる外周端に掻取り棒９の一端が固着され、この
掻取り棒９の他端は、隣接する他の扇形羽根８の先行側
の外周端に固着され、この掻取り棒９によって門型翼に
形成している。この門型翼の形成による不連続部分に、
前記低速用攪拌翼４の扇形羽根５が相対回転可能に組込
まれている。すなわち、高速用攪拌翼７の扇形羽根８と
掻取り棒９とで形成される門型翼は、低速用攪拌翼４の
隣接する扇形羽根５，５の間に相対回転可能に組込まれ
ている。これらの交叉状態は、図５のＡ部で示してい
る。

【０００８】以上のような既提案の高粘度液連続処理装
置の作用は、次のようである。すなわち、ケ−シング１
内に入口から高粘度の処理液を供給すると共に、原動機
（図示せず）を駆動すれば、低速軸２および高速軸３が
回転するので、低速用攪拌翼４の扇形羽根５および高速
用攪拌翼７の扇形羽根８の各剪断刃５ａ，８ａが異なる
回転速度で互に交叉することによって、処理液は強い剪
断・攪拌を受けながら出口に向け連続的に、つまりピス
トン流れを行って、所定の反応処理が行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この既提案の高粘度液
連続処理装置では、ケ−シング１の入口から出口へ向か
う処理液のピストン流れは、主として、この既提案の模
式図である図８に示すように、多段に配置された低速お
よび高速用攪拌翼４，（７）によって保持される液量差
ｄ、すなわち、液高さの勾配によるものであるが、この
液高さの勾配は僅かであって、処理液の粘度が高くなる
と、ケ−シング１における入口から出口に向け十分なピ
ストン流れが形成されず、プラグフロ−性（一般的に
は、中心部に剛体流動する円柱状のコアが形成されて流
れる現象をいい、つまり逆流しないで入口から出口へ円
滑に流れる状態をいう）が悪化し、入口付近で処理液の
停滞が発生する等の現象により、処理液の種類が制約さ
れる、という問題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、かかる
問題を解決するためになされたもので、その要旨とする
ところは、円板を切欠いた複数枚の厚肉状羽根で構成さ
れ、かつ、これらの厚肉状羽根の断面形状を平行四辺形
または矩形とした攪拌翼と、該撹拌翼の外周が描く軌跡
に合せた底部をもち、かつ、その長手方向の一方に入口
を、他方に出口をもったケ−シングと、該ケ−シングの
長手方向の両側壁に横架され、かつ、多段状に前記攪拌
翼が互に組込まれて隣接する攪拌翼で小区画室を形成す
るように取付けられた平行２軸と、からなる高粘度液連
続処理装置を、水平面に対し、処理液の粘度に応じた傾
斜角で傾けて使用することを特徴とする横型２軸を備え
た高粘度液連続処理装置の使用方法にある。

【００１１】

【実施例】本発明を添付図面に示す実施例装置により詳
細に述べる。図１は本発明の模式図、図２、図３は本発
明の実施例装置における第１例を示すもので、図２はそ
の詳細平面図、図３は図２のＸ〜断面図である。また、
既述した図４〜図７は、本発明の実施例装置の第２例を
示すもので、この第２例の高粘度処理装置自体の構成
は、前記した既提案のものと同様である。

【００１２】本発明の実施例装置は、所謂横型２軸多板
型処理装置を用いて、例えばポリカ−ボネ−ト、ポリエ
チレンテレフタレ−ト、ポリアセタ−ル、シリコ−ン樹
脂、液晶性ポリマ−、生分解性ポリ−マ、ポリマ−アロ
イ等の高分子樹脂材料や無機材料の処理液を、重縮合反
応、バルク重合反応、脱揮、脱モノマ−処理、混練混合
操作等に連続処理方法として適用することができる。

【００１３】次に、本実施例装置の具体的な構成につい
て述べる。本実施例装置の第２例に示す高粘度液連続処
理装置自体の具体的な構成は、前記既提案の高粘度液連
続処理装置と同様であるから、具体的な構成の説明は省
略するが、低速用および高速用攪拌翼４，７の各扇形羽
根５，８の隙間を小として処理液に対し強力な剪断を行
うことを可能としたものである。そのため、１枚の低速
用攪拌翼４の扇形羽根５と、２枚の高速用攪拌翼７の扇
形羽根８との組合せにより独立した小区画室１１，１１
…が形成されている。したがって、仕切板を用いた高粘
度液連続処理方法（例えば、実開昭６２−１２６２３１
号公報参照）のように処理液の逆流を防止できる構成と
なっている。

【００１４】特に、本実施例装置の高粘度液連続処理装
置は、図１に示すようにケ−シング１の長手方向を水平
面Ｐに対し、処理液の粘度に応じ、１°〜３０°の範囲
の角度θで調節可能に傾斜して設置している。そのた
め、低速軸２および高速軸３も、同角度θで調節可能に
傾斜する。つまり、既提案の装置全体を１°〜３０°の
角度θで調節可能に傾斜させている。したがって、従来
より知られている回転軸のみを傾斜させ重力を利用して
送液するもの（例えば、特公昭４７−２７１７９号公報
参照）と違い、処理液の粘度に応じて傾斜調節するの
で、適量の送液調節や処理液の停滞付着防止等が容易に
できる。

【００１５】また、本実施例装置の第１例と第２例とは
基本的に同一構成であるが、第２例では、低速軸２に装
着した攪拌翼４の扇形羽根５を４枚、高速軸３に装着し
た攪拌翼７の扇形羽根８を２枚としているが、第１例で
は低速軸２に装着した攪拌翼４の扇形羽根５を６枚、高
速軸３に装着した攪拌翼７の扇形羽根８を３枚としてい
る点で相違している。この両者の基本的な作用は同様で
あるが、第１例は第２例より扇形羽根５，７の枚数が多
い分だけ小区画１１の独立性が向上するため、本発明を
実施した場合、より均一なピストン流が得られると共
に、低速軸２および高速軸３の軸トルク負荷の均等化を
図ることができる。

【００１６】なお、一般的に、横型２軸多板型処理装置
と称せられる装置において、その２軸の攪拌翼が、例え
ば通称、めがね翼式にしたもの（例えば、特公昭６２−
５０１８０号公報参照）では、攪拌翼の取付位相を異な
らしめ、平面視で千鳥状に配置されているため、本実施
例のように装置全体を傾斜させた場合、処理液は攪拌翼
を縫うように流れてしまい、入口から出口へ向う均一な
ピストン流れを乱すことになる。したがって、反応生成
物の均一性を欠く等の品質上の不具合を招き、本発明の
目的とする十分な作用効果が得られないが、前記した既
提案の高粘度液連続処理装置では装置全体を傾斜して
も、かかる不具合は全く生じない。そして、ケ−シング
１の出口側には枢支部（図示せず）を設け、入口側には
流体ジャッキ（図示せず）を設けてケ−シング１を調節
可能に傾斜させるか、或いは、定常的な運転条件となる
場合には、傾斜させた状態で固定する。なお、図１およ
び図８中、１０は出口側に設けたギャポンプを示す。

【００１７】次に本実施例を、前記した実施例装置の作
用と共に述べる。すなわち、処理液の粘度に応じケ−シ
ング１の傾斜を決める。そこで、ケ−シング１内の入口
より当該処理液を供給すると共に、原動機を駆動すれ
ば、低速軸２および高速軸３が回転するので、低速用攪
拌翼４の扇形羽根５および高速用攪拌翼７の扇形羽根８
の各剪断刃５ａ，８ａが異なる回転速度で互に交叉する
ことによって、当該処理液は強い剪断・攪拌を受けなが
らケ−シング１の隆起部１ａに向け押込まれ、或いは持
ち上げられて気液面が更新されると共に、出口に向け連
続的に、つまりピストン流れ的に送られ、所定の攪拌・
反応処理が行われる。この場合のピストン流れは特に、
図１に示すように液量差Ｄが大であるので、プラグフロ
−性を悪化させない。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、隣接する厚肉状羽根で
小区画室を形成するようにした攪拌翼を用いたので、処
理液に対する剪断が強力に行われると共に、独立した小
区画室によって処理液の逆流が防止できながら、装置全
体を処理液の粘度により傾けたので、送液のプラグフロ
−性を悪化させない。つまり、適量の送液調節や処理液
の停滞防止をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の模式図である。

【図２】本発明の第１実施例装置の詳細平面図である。

【図３】図２のＸ〜断面図である。

【図４】本発明の第２実施例装置の平面図である。

【図５】図４のＸ〜断面図である。

【図６】図４の要部斜視図である。

【図７】図４の他の要部斜視図である。

【図８】従来装置の模式図である。

【符号の説明】

１…ケ−シング、１ｂ…側壁、２…低速軸、３…高速
軸、５，８…扇形羽根、４，７…攪拌翼、１１…小区画
室、θ…傾斜角

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円板を切欠いた複数枚の厚肉状羽根で構
   成され、かつ、これらの厚肉状羽根の断面形状を平行四
   辺形または矩形とした攪拌翼と、 該撹拌翼の外周が描く軌跡に合せた底部をもち、かつ、
   その長手方向の一方に入口を、他方に出口をもったケ−
   シングと、 該ケ−シングの長手方向の両側壁に横架され、かつ、多
   段状に前記攪拌翼が互に組込まれて隣接する攪拌翼で小
   区画室を形成するように取付けられた平行２軸と、から
   なる高粘度液連続処理装置を、 水平面に対し、処理液の粘度に応じた傾斜角で傾けて使
   用することを特徴とする横型２軸を備えた高粘度液連続
   処理装置の使用方法。