JPH09267328A - 混練機用ペレタイザー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】連続式二本ロール型の混練機の造粒操作の実施
において、カッターの切れがよく、粒状物が互いに付着
せず、処理量を低下せずに安定した連続運転が可能であ
り、また造粒操作の実施における処理物の種類に対応し
た温度条件を設定できること。 【解決手段】表面に溝２を有する二本のロール３で構成
され、各ロール３が夫々回転数及び表面温度を調節する
ことが可能であり、ロール３の一端から連続的に原料を
供給して混練処理する連続式二本ロール型の混練機１に
おいて、該ロール３の他端に処理物を粒状にして排出す
るペレタイザー４を設けられており、該ペレタイザー４
が多数の孔を有するペレタイザーリング６と該ペレタイ
ザーリング６の内側に設けられたカッター７とで構成さ
れ、且つ該ペレタイザーリング６が内部に熱媒体の流通
路８を有し、これにより処理物の温度調節が可能である
ことを特徴とする連続式二本ロール型の混練機用ペレタ
イザー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続式二本ロール型の
混練機におけるペレタイザーの改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】表面に溝を有する二本のロールで構成さ
れ、各ロールが夫々回転数及び表面温度を調節すること
が可能であり、ロールの一端から連続的に原料を供給し
て混練処理する連続式二本ロール型の混練機は公知であ
り、これら連続式二本ロール型の混練機は主に樹脂類、
例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマー等
の高分子化合物と他の高分子化合物、各種フィラーまた
は顔料等の混練に使用されるものである。

【０００３】すなわち、従来の混練機では、表面に溝を
有する二本のロールが微小な隙間を隔てて同一高さに平
行して設けられ、処理物はロールの一端から供給され、
他端から排出される。ロール上の溝の数と深さは、原料
供給側から排出側にかけて場所により変動し、また両ロ
ールの回転数比が処理物の種類に応じて変動すること
は、例えば、特公平−１４８４９１公報で開示されてい
る。そして従来の連続式二本ロール型の混練機には、ペ
レタイザーが設けられているが、該ペレタイザーは、一
方のロールの排出側に設けられ且つ多数の孔が穿設され
たペレタイザーリングと、ペレタイザーリング３の内側
にカッターからなっている。

【０００４】

【問題点】しかして従来のペレタイザーを備えた連続式
二本ロール型の混練機の混練及び造粒操作の実施には、
次の様な問題がある。即ち一般に混練操作では、処理物
が柔らかい状態の方が処理し易く好ましいが、カッティ
ングを伴う造粒操作では、処理物が柔らかいとカッター
での切れが悪く、処理物がカッターに付着したり、或は
粒状となったものが再度互いに付着する等のトラブルを
生じる。

【０００５】また逆に処理物が硬くなりすぎると、処理
物がペレタイザーリングの孔を通過する時の抵抗が大き
くなり、処理量が低下してしまう。一般的には、処理物
は温度が高い方が柔らかいので、造粒操作では混練操作
よりも低い温度で操作することになるが、上記の問題か
らその操作は比較的狭い温度範囲で行なう必要があり、
所定の処理量で安定した連続運転を行なうためには、厳
密な温度調整を必要とすることが判明した。

【０００６】更にフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂で
は、高い温度で硬化する性質があるので、混練操作にお
いても操作温度が非常に狭く、これと併せて行なう造粒
操作では、より厳密な温度調節を必要とすることが判明
した。造粒操作の温度を調整するためには幾つかの方法
が考えられ、例えばペレタイザーを間接的に冷却或は加
熱する方法も試みたが充分な結果は得られなかった。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本発明は、上記の点を
研究した結果、問題点を解決したものであり、その要旨
とするところは、表面に溝を有する二本のロールで構成
され、各ロールが夫々回転数及び表面温度を調節するこ
とが可能であり、ロールの一端から連続的に原料を供給
して混練処理する連続式二本ロール型の混練機におい
て、該ロールの他端に処理物を粒状にして排出するペレ
タイザーを設けられており、該ペレタイザーが多数の孔
を有するペレタイザーリングと該ペレタイザーリングの
内側に設けられたカッターとで構成され、且つ該ペレタ
イザーリングが内部に熱媒体の流通路を有し、これによ
り処理物の温度調節が可能であることを特徴とする連続
式二本ロール型の混練機用ペレタイザーである。

【０００８】即ち、本発明に係るペレタイザーは、前述
した連続式二本ロール型の混練機に適用されるものであ
り、連続式二本ロール型の混練機は、望ましくは、表面
に溝を有する二本のロールで構成され、各ロールが夫々
回転数及び表面温度を調節することが可能であり、ロー
ルの一端から連続的に原料を供給して混練処理するもの
であるが、表面に溝を有する二本のロールで構成され、
ロールの一端から連続的に原料を供給して混練処理する
ものであればいかなるものでもよい。かかる連続式二本
ロール型の混練機の構造と機能をさらに詳述すると以下
の通りである。

【０００９】すなわち、表面に溝を有する二本のロール
が微小な隙間を隔てて同一高さに平行して設けられ、操
作する人から見て奥のロールが後ロール、手前のロール
が前ロールと呼ばれ、処理物はロールの一端から供給さ
れ、他端から排出される。そして連続式二本ロール型の
混練機における従来のペレタイザーは、前ロールの排出
側に設けられ、多数の孔が穿設されたペレタイザーリン
グとペレタイザーリングの内側にカッターからなってい
る。各ロールは互いに逆方向に回転する。即ちその隙間
の部分において、両ロールの表面が上から下へ向う方向
に回転し、両ロール間の上方から供給された原料は、両
ロールの間に巻き込まれて強力な圧縮作用を受ける。各
ロールは夫々に回転数を調節することが可能であり、又
上記隙間も調節可能である。

【００１０】各ロールの表面にはスパイラル状の溝が設
けられている。この溝によって処理物はロールの一端か
ら他端に向って移送作用を受けると共に、両ロール間の
隙間を通過する度に圧縮作用と同時に強力な剪断作用を
受けることになり、効果的な混練作用を受ける。各ロー
ルの内部に熱媒体を流すことにより夫々のロールの表面
温度を調節することが可能である。処理物はこのロール
からの加熱と、混練作用による発熱により加熱される。

【００１１】原料は固体の状態で供給されることが多い
が、この加熱作用によって、容易に軟化され、混練され
ることになる。原料の供給は、予め混合した状態でロー
ルの一端から供給することが多いが、複数の原料をその
まま同時に供給したり複数の箇所から供給することもで
きる。前記のように、各ロールは夫々に回転数を調節す
ることが可能であり、また夫々のロールの表面温度を調
節することが可能であるが、これらを利用して、処理物
を一方のロールのみに巻き付けることができる。

【００１２】即ち、各ロールの回転速度に相対的な速度
差を設け、または各ロールの表面温度に相対的な温度差
を設けることによって、処理物を前ロールのみに巻き付
かせることができる。この結果処理物は、前ロールに巻
き付いた状態で混練され、供給側から排出側へ向って移
送されるので、排出部において造粒処理を行なうことが
できる。造粒処理は、前述した多数の孔を有するペレタ
イザーリングとこのペレタイザーリングの内側に設けら
れたカッターとで構成されるペレタイザーによって行な
われる。

【００１３】即ち、排出側において前ロールと微小な隙
間を隔ててペレタイザーリングが設けられているので、
前ロールに巻き付いた状態で移送された処理物は、ペレ
タイザーリングの多数の孔からリングの内側に押し出さ
れ、この時カッターによって切断され、粒状に成形され
ることになる。しかして、本発明に係るペレタイザー
は、ペレタイザーリングを有し、このペレタイザーリン
グは円筒またはリング状板で形成され、その周壁に多数
の孔が穿設されている。

【００１４】該リングの直径は本体のロールに通常ほぼ
等しいが、これに限定されるものではない。その周壁の
孔の直径は粒径により決定されるが、例えば２〜６ｍｍ
であり、孔の直径が大きいほど又数が多いほど造粒能力
が大きくなる。円筒またはリング状板は10ｍｍ以上の厚
みを持たせて、円筒またはリング状板自体の内部に熱媒
体の流通路を設ける。

【００１５】この流通路は、望ましくは軸方向に直線状
に複数あるいはネット状に設けるのがよい。勿論、流通
路の部分には孔を設けることはできない。流通路の一端
は円筒またはリング板の端部で開口として開放されてお
り、ここに熱媒体の導管を接続して、熱媒体の入口又は
出口とすることができる。更に円筒またはリング状板の
他端には円周方向に周回する周方向流通路を接続するこ
とが望ましく、前記各軸方向流通路の他端すべてをこの
周方向流通路に連通させるか、隣接する一対の軸方向流
通路を連通させることが望ましい。隣り合う軸方向流通
路の一端を交互に熱媒体の入口及び出口に設定すると、
１つの入口から流入した熱媒体は、一つの流通路からリ
ング状流通路を通って隣の軸方向流通路に移り、その一
端に設けられた出口から排出されることになる。

【００１６】熱媒体としては水又は温水或は熱媒油を用
いることができる。ここで熱媒体の流通路をどの程度設
ければ良いかが問題となる。流通路の数を多くすると冷
却又は加熱の能力が向上するが、反面その分だけ孔の数
を減らすことになり、造粒能力が低下する。流通路の設
置間隔を決定するために、種々の処理物を用いてテスト
を繰返した結果、軸方向の流通路の設置間隔は 20 〜16
0 ｍｍ、好ましくは40〜80ｍｍとすべきことが確認され
た。

【００１７】

【実施例】本発明を図面に従って説明すると、１は、表
面にスパイラル状の溝２を有する二本のロール３で構成
された連続式二本ロール型の混練機であり、各ロール３
は夫々回転数及び表面温度を調節することが可能であ
り、ロール３の一端から連続的に原料を混練処理して移
送するものである。３ａは前ロール、３ｂは後ロールで
ある。４は、前ロール３ａの排出側で設けられたペレタ
イザーであり、このペレタイザー４は、周壁に多数の孔
５を穿設した円筒状のペレタイザーリング６と、該リン
グ６の中にあって、孔５から内部に排出される処理物を
掻き落とすカッター７とからなっている。

【００１８】該リング６の直径は本体のロール３ａに等
しく、その板厚は15ｍｍであり、このリング６の周壁自
体の内部に熱媒体の流通路８が設けられている。この流
通路８は、一端においてリング６の軸方向に設けられた
軸方向流通路８ａと、図４のようにリング条にした流通
路８ｂあるいは図８のように隣接する一対の流通路８ａ
を端部において周方向に連通させる周方向流通路８ｂと
からなる。軸方向流通路８ａの一端はリング６の端部で
開口９となって開放されており、ここに熱媒体の導管
（図示せず）が接続して、熱媒体の入口又は出口とな
る。

【００１９】

【効果】以上の様に、本発明においては造粒処理を伴う
連続式二本ロール型の混練機においてペレタイザーリン
グの内部に熱媒体の流通路を設けているので、処理物の
温度を調節することにより、運転操作がそのものが容易
になると共に、処理能力を最大限にして安定した連続運
転を行なうことが可能となった。また従来造粒が不可能
であった熱硬化性樹脂についても処理が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】連続式二本ロール型の混練機の簡略平面図

【図２】図１の正面図

【図３】図２のＡ−Ａ一部断面図

【図４】ペレタイザーリングの側面図

【図５】図４のＢ−Ｂ断面図

【図６】ペレタイザーリングの一部拡大図

【図７】図６のＣ−Ｃ線一部断面図

【図８】孔を省略して示すペレタイザーリングの斜視図

【符合の説明】

１ ： 混練機 ２ ： 溝 ３ ： ロール ３ａ： 前ロール ３ｂ： 後ロール ４ ： ペレタイザー ５ ： 孔 ６ ： ペレタイザーリング ７ ： カッター ８ ： 流通路 ８ａ： 軸方向流通路 ８ｂ： 周方向流通路 ９ ： 開口

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に溝を有する二本のロールで構成さ
   れ、各ロールが夫々回転数及び表面温度を調節すること
   が可能であり、ロールの一端から連続的に原料を供給し
   て混練処理する連続式二本ロール型の混練機において、 該ロールの他端に処理物を粒状にして排出するペレタイ
   ザーを設けられており、該ペレタイザーが多数の孔を有
   するペレタイザーリングと該ペレタイザーリングの内側
   に設けられたカッターとで構成され、且つ該ペレタイザ
   ーリングが内部に熱媒体の流通路を有し、これにより処
   理物の温度調節が可能であることを特徴とする連続式二
   本ロール型の混練機用ペレタイザー。
2. 【請求項２】前記ペレタイザーリングが筒体であること
   を特徴とする請求項１の連続式二本ロール型の混練機用
   ペレタイザー。
3. 【請求項３】前記流通路がペレタイザーリングの軸方向
   に形成されていることを特徴とする請求項１の連続式二
   本ロール型の混練機用ペレタイザー。
4. 【請求項４】前記軸方向に形成された流通路が、開口と
   反対側の他端で周方向に形成された流通路で連通してい
   ることを特徴とする請求項３の連続式二本ロール型の混
   練機用ペレタイザー。
5. 【請求項５】隣接する１対の軸方向に形成された流通路
   が、開口と反対側の他端で周方向に形成された流通路で
   連通していることを特徴とする請求項３の連続式二本ロ
   ール型の混練機用ペレタイザー。