JPH10249913A - 注水発泡脱揮方法及び装置 - Google Patents

注水発泡脱揮方法及び装置

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JPH10249913A
JPH10249913A JP9057954A JP5795497A JPH10249913A JP H10249913 A JPH10249913 A JP H10249913A JP 9057954 A JP9057954 A JP 9057954A JP 5795497 A JP5795497 A JP 5795497A JP H10249913 A JPH10249913 A JP H10249913A
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Neiwa Ou
寧和 王
Norikiyo Oda
典聖 織田
Seiji Takamoto
誠二 高本
Yoshitaka Kimura
嘉隆 木村
Hideki Mizuguchi
英樹 水口
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の押出機には一対のリングが設けられ、
一方のリングが注水分散ゾーンの上流側に設けられてい
るため、抵抗が大きくなりポリマー融体の圧力が低下
し、高い注水圧と高押出量が得られず、良好な水の分散
効果が得られなかった。 【解決手段】 本発明による注水発泡脱揮方法及び装置
は、一対の同方向回転するスクリュ(6)を有する押出機
の注水分散ゾーン(11)で混練されているポリマー融体に
水が供給されて混練分散され、その下流の脱揮ゾーン(1
2)で前記ポリマー融体中の揮発分が水と共に気化されて
除去されるようにした注水発泡脱揮方法において、上流
の充満ゾーン(10)から前記注水分散ゾーン(11)へ前記ポ
リマー融体を抵抗を介さずに押出し、前記注水分散ゾー
ン(11)でリング(15)により圧力を増加させた状態で注水
し、脱揮を行う構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はポリマーの注水発泡
脱揮方法及び装置に関し、特に、１ケ所のみのリングを
用いることによりポリマー融体中から揮発分を効率よく
除去するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の注水発泡
脱揮方法及び装置としては、一般に、図２ないし図５に
示される構成の押出機が用いられている。すなわち、図
２において符号１で示されるものは二軸スクリュ型押出
機２の上部を部分的に示したシリンダであり、このシリ
ンダ１の上面には上流側から材料供給口３、注水口４及
びベントポート５が設けられていると共に、シリンダ１
内には一対の同方向回転するスクリュ６が互いに重なり
合って噛合した状態で回転自在に設けられている。
【０００３】前記シリンダ１には、上流側から充満ゾー
ン１０、前記注水口４を有する注水分散ゾーン１１及び
前記ベントポート５を有する脱揮ゾーン１２が構成され
ており、この充満ゾーン１０の前記スクリュ６はフルフ
ライトスクリュ６ａにより構成され、注水分散ゾーン１
１のスクリュ６は上流側から第２リング１３、複数の混
練分散用スクリュ１４及び第１リング１５により構成さ
れ、脱揮ゾーン１２のスクリュ６はフルフライトスクリ
ュ６ｂにより構成されている。
【０００４】図３では、図２で示される構成においてさ
らに前記脱揮ゾーン１２の第１リング１５直後に図４で
示す減圧膨張ゾーン用特殊リング１６を設け、減圧膨張
ゾーン１７を構成している。
【０００５】前述の従来構成において、材料供給口３か
ら供給されるポリマー材料をスクリュ６により溶融混練
して押出している状態下で、注水口４から注入される水
は注水分散ゾーン１１に充満している高温のポリマー融
体に高圧力下で分散される。この高圧力は第２リング１
３上流のスクリュ６の押出し作用及び第１リング１５の
せき止め作用により維持されており、注入される水が高
温のポリマー融体中に分散されたときの水の飽和蒸気圧
よりも高い。それゆえ、水は液状の粒子としてポリマー
融体中に分散される。そして第１リング１５の下流の脱
揮ゾーン１２は真空状態であるため、ポリマー融体はこ
の第１リング１５を通過する際、急に減圧され、ポリマ
ー融体中に分散されている水が気化して急激に発泡す
る。この場合、このポリマー融体中に含まれる揮発分は
発泡現象が現れる時点から気泡／ポリマー界面を通じて
気泡中への拡散が始まり、さらに発泡状態のポリマー融
体は第１リング１５の下流の脱揮ゾーン１２でスクリュ
６の剪断作用によりその中の気泡が崩壊され、気泡中に
含まれる揮発分がポリマー融体の外部へ拡散され、ベン
トポート５から外部に排出される。
【０００６】また、第１リング１５直後に設けられた減
圧膨張ゾーン用特殊リング１６により、ポリマー融体は
第１リング１５を通過後緩やかに減圧され、気泡が十分
成長し、気泡が滞留時間が長く、その結果、十分な脱揮
が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の注水発泡脱揮方
法及び装置は以上のように構成されていたため、次のよ
うな課題が存在していた。すなわち、押出機に一対のリ
ングを用い、注水分散ゾーンの上流側に一方のリングを
用いたため、そこでの流れ抵抗が大きく、ポリマー融体
がリングとシリンダのクリアランス部を通過する際、ポ
リマー融体の圧力が下がり、高い注水圧と高押出量が得
られず、またこのリングのクリアランス部の剪断熱が発
生するため、脱揮効率を向上させるための高いスクリュ
回転数、注水圧、良い水の分散効果が得られなかった。
【０００８】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、特に、１ケ所のみのリングを用いる
ことによりポリマー融体中から揮発分を効率よく除去す
るようにした注水発泡脱揮方法及び装置を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による注水発泡脱
揮方法は、一対の同方向回転するスクリュを有する押出
機の注水分散ゾーンで混練されているポリマー融体に水
を供給して混練分散し、その下流の脱揮ゾーンで前記ポ
リマー融体中の揮発分が水と共に気化されて除去される
注水発泡脱揮方法において、前記押出機の上流側の充満
ゾーンから前記注水分散ゾーンへ前記ポリマー融体を抵
抗を介さずに押出し、前記注水分散ゾーンのみにリング
で抵抗を設け圧力を増加させた状態で注水を行う方法で
ある。
【００１０】さらに詳細には、前記注水分散ゾーンの下
流端から前記脱揮ゾーンのベントポートの間に押出し性
を有する減圧膨張ゾーンを設け、前記ポリマー融体の流
速を緩和する方法である。
【００１１】本発明による注水発泡脱揮装置は、シリン
ダの上流側から材料供給口、注水口及びベントポートが
設けられ、その内部には一対の同方向回転するスクリュ
が互いに重なり合って噛合した状態で回転自在に設けら
れる押出機の上流側から順次充満ゾーン、前記注水口を
有する注水分散ゾーン、減圧膨張ゾーン及び前記ベント
ポートを有する脱揮ゾーンが構成される注水発泡脱揮装
置において、前記注水分散ゾーンの前記注水口の下流の
みにリングを配置し、前記リングは前記押出機に１ケ所
設けられている構成である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による注
水発泡脱揮方法及び装置の好適な実施の形態について詳
細に説明する。なお、従来例と同一又は同等部分につい
ては同一符号を用いて説明する。図１は本発明による注
水発泡脱揮を行う装置（押出機）の軸方向断面図及び軸
方向の圧力特性を同時に示す図である。
【００１３】図１において符号１で示されるものは二軸
スクリュ型押出機２の上部を部分的に示したシリンダで
あり、このシリンダ１の上面には上流側から材料供給口
３、注水口４及びベントポート５が設けられていると共
に、シリンダ１内には一対の同方向回転するスクリュ６
（図では一方のみ示す）が互いに重なり合って噛合した
状態で回転自在に設けられている。
【００１４】前記シリンダ１には、上流側から順次充満
ゾーン１０、前記注水口４を有する注水分散ゾーン１
１、減圧膨張ゾーン１７及び前記ベントポート５を有す
る脱揮ゾーン１２が構成されている。充満ゾーン１０の
前記スクリュ６は図２及び図３と同じフルフライトスク
リュ６ａにより構成され、このフルフライトスクリュ６
ａに続けて、注水分散ゾーン１１のスクリュ６は周知の
順、直交、逆ニーディングディスク、あるいはその他の
形式の任意の組合わせによる複数の混練分散用スクリュ
１４及び下流端に設けられた唯一のリング１５により構
成されている。その結果、充満ゾーン１０の下流側には
リングによる抵抗は何もないことにより圧送の処理能力
を向上することができ、材料供給口３から供給されるポ
リマー材料をスクリュ６により溶融混練して押出してい
る状態下で、特性図に示すように注水分散ゾーン１１の
高圧を従来よりも増加し（斜線部）、注水口４から注入
される水は水の状態あるいは気化量ができるかぎり少な
い高密度の状態下でポリマー融体中に良好に分散され
る。また、剪断熱の減少と、これによる水の分散、減圧
膨張ゾーン１７及び脱揮ゾーン１２における気泡の崩壊
に必要なスクリュ６の回転数を増加することが可能にな
る。
【００１５】前記減圧膨張ゾーン１７のスクリュ６は脱
揮ゾーン１２のベントポート５の入口部までの間はセル
フクリーニング性の良い押出し性フルフライトスクリュ
６ｃにより構成され、前記脱揮ゾーン１２のスクリュ６
はフルフライトスクリュ６ｂにより構成されている。そ
の結果、リング１５を通過した減圧発泡状態のポリマー
融体は流速が緩和され、セルフクリーニング性スクリュ
エレメントの剪断力によるポリマー融体中の気泡の崩壊
とこれによる脱揮効率が向上する。また、減圧膨張ゾー
ン１７にセルフクリーニング性スクリュエレメントを用
いることにより、自掃性がよく、ポリマー融体の滞留時
間が均一になり、ポリマー融体の劣化が防止される。
【００１６】そして減圧膨張ゾーン１７の下流の脱揮ゾ
ーン１２は真空状態であるため、ポリマー融体はリング
１５を通過する際、急に減圧され、ポリマー融体中に分
散されている水が気化して急激に発泡する。この場合、
このポリマー融体中に含まれる揮発分は発泡現象が現れ
る時点から気泡／ポリマー界面を通じて気泡中への拡散
が始まり、さらに発泡状態のポリマー融体はリング１５
の下流の減圧膨張ゾーン１７及び脱揮ゾーン１２でスク
リュ６の剪断作用によりその中の気泡が崩壊され、気泡
中に含まれる揮発分がポリマー融体の外部へ拡散され、
ベントポート５から外部に排出される。
【００１７】
【発明の効果】本発明による注水発泡脱揮方法及び装置
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、押出機には注水分散ゾ
ーンのみにリングを設けているため、上流の充満ゾーン
から注水分散ゾーンへポリマー融体を抵抗を介さずに押
出し、注水分散ゾーンにおける高い注水圧が得られ、ス
クリュ回転数を高くすることが可能となり、水の分散効
果が向上することにより脱揮効率が向上すると共に高押
出量を得ることができる。さらに、従来の注水分散ゾー
ン上流側のリングを押出し性フルフライトスクリュに置
き換えたことにより、注水分散ゾーンにおける高い注水
圧が得られ、処理能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による注水分散脱揮方法を適用した装置
を示す軸方向断面図及び軸方向の圧力を同時に示す図で
ある。
【図２】従来の注水発泡脱揮方法を適用した装置を示す
軸方向断面図及び軸方向の圧力を同時に示す図である。
【図３】従来の注水発泡脱揮方法を適用した他の装置を
示す軸方向断面図及び軸方向の圧力を同時に示す図であ
る。
【図４】図３に示す装置に適用した特殊リングを示す正
面図である。
【図５】図４の側断面図である。
【符号の説明】
１ シリンダ ２ 押出機 ４ 注水口 ５ ベントポート ６ スクリュ ６ａ フルフライトスクリュ（充満ゾーン） ６ｂ フルフライトスクリュ（脱揮ゾーン） ６ｃ フルフライトスクリュ（減圧膨張ゾーン） １０ 充満ゾーン １１ 注水分散ゾーン １２ 脱揮ゾーン １３ 第２リング １４ 混練分散用スクリュ １５ リング（第１リング） １６ 特殊リング １７ 減圧膨張ゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 嘉隆 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内 (72)発明者 水口 英樹 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一対の同方向回転するスクリュ(6)を有
    する押出機の注水分散ゾーン(11)で混練されているポリ
    マー融体に水を供給して混練分散し、その下流の脱揮ゾ
    ーン(12)で前記ポリマー融体中の揮発分が水と共に気化
    されて除去される注水発泡脱揮方法において、前記押出
    機の上流側の充満ゾーン(10)から前記注水分散ゾーン(1
    1)へ前記ポリマー融体を抵抗を介さずに押出し、前記注
    水分散ゾーン(11)のみにリング(15)で抵抗を設け圧力を
    増加させた状態で注水を行うことを特徴とする注水発泡
    脱揮方法。
  2. 【請求項２】 前記注水分散ゾーン(11)の下流端から前
    記脱揮ゾーン(12)のベントポート(5)の間に押出し性を
    有する減圧膨張ゾーン(17)を設け、前記ポリマー融体の
    流速を緩和することを特徴とする請求項１に記載の注水
    発泡脱揮方法。
  3. 【請求項３】 シリンダ(1)の上流側から材料供給口
    (3)、注水口(4)及びベントポート(5)が設けられ、その
    内部には一対の同方向回転するスクリュ(6)が互いに重
    なり合って噛合した状態で回転自在に設けられる押出機
    の上流側から順次充満ゾーン(10)、前記注水口(4)を有
    する注水分散ゾーン(11)、減圧膨張ゾーン(17)及び前記
    ベントポート(5)を有する脱揮ゾーン(12)が構成される
    注水発泡脱揮装置において、前記注水分散ゾーン(11)の
    前記注水口(4)の下流のみにリング(15)を配置し、前記
    リング(15)は前記押出機に１ケ所のみ設けられているこ
    とを特徴とする注水発泡脱揮装置。
JP9057954A 1997-03-12 1997-03-12 注水発泡脱揮方法及び装置 Pending JPH10249913A (ja)

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