JPH11245280A - 二軸スクリュ押出機における押出量、圧力差、スクリュの回転速度、及びスクリュ流路内の充満長さの間の関係を推算する推算方法、並びに二軸押出機におけるスクリュのスケールアップを含む設計方法 - Google Patents

二軸スクリュ押出機における押出量、圧力差、スクリュの回転速度、及びスクリュ流路内の充満長さの間の関係を推算する推算方法、並びに二軸押出機におけるスクリュのスケールアップを含む設計方法

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JPH11245280A
JPH11245280A JP10050287A JP5028798A JPH11245280A JP H11245280 A JPH11245280 A JP H11245280A JP 10050287 A JP10050287 A JP 10050287A JP 5028798 A JP5028798 A JP 5028798A JP H11245280 A JPH11245280 A JP H11245280A
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screw
dimensionless
gap
equation
twin
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Neiwa Ou
寧和 王
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Japan Steel Works Ltd
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Japan Steel Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 完全噛み合い型二軸スクリュ押出機におい
て、類似した押出特性を有するスケールアップ(又はス
ケールダウン)が容易にできるようにする。 【解決手段】 完全噛み合い型二軸スクリュ押出機に関
して、直径の異なるスクリュは、次の無次元化式、 【数1】Q’=a・f−b・g・ΔP’/L’
式(1) ただし、a、b、f、及びgは係数。Q’は無次元化流
量、ΔP’は無次元化圧力差、L’は無次元化充満長
さ、に示す類似した押出特性を有するように、 【数3】CL ’=CL ’°+α’+δ’=1−H’+
α’+δ’ 式(7) ε’=CL ’°・β(T−T°) 式(17) ω’=ω/DS =δ’+α’−ε’=δ’+(n−1)
ε’ 式(19) ≧δ’ 式(20) n≧1 式(21) に基づいて、各部寸法を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二軸スクリュ押出
機における押出量、圧力差、スクリュの回転速度、及び
スクリュ流路内の充満長さの間の関係を推算する推算方
法、並びに二軸スクリュ押出機におけるスクリュのスケ
ールアップを含む設計方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の二軸押出機のスクリュは、その形
状・寸法を決定するのに際して、理論的に解析した計算
式や、経験的に求めた経験式などを利用するようにして
いる。以下に完全噛み合い型同方向回転二軸押出機を例
にとって理論計算式の1例を説明する。二条フルフライ
トスクリュの場合は、図5に示すように、理論上、スク
リュ1、1の噛み合い面の間に間隙がない状態で噛み合
うように設計するが、その形状は、スクリュ1の外径D
s 、図2に示すような溝深さ(最大値)H、リードt
(又はスクリュ1のらせん角)、及びチップ数pの4つ
のパラメータで決定される。なお、このように理論設計
された二軸スクリュを実際に使用する際には、その押出
性能を保ちながら、摺動部が焼き付くようなことなく円
滑に回転できるようにするために、図1に示すように、
スクリュ1とバレル2との間に適切な間隙δを設けると
ともに、スクリュ1、1同士の間に適切な軸間間隙δ+
αを設ける必要がある。完全噛み合い型二軸スクリュ押
出機の押出性能は、次のように無次元化した式で近似す
ることができる。
【数5】 Q’=a・f−b・g・ΔP’/L’ (式1)
【0003】ここで、a、b、f、及びgは、それそれ
後述するような係数である。Q’は無次元化体積流量、
ΔP’は無次元化圧力差、L’は無次元化充満長さであ
り、それぞれ下式で表される。
【数6】 Q’=Q/(N・DS 3) (式2) ΔP’=ΔP/(η・N) (式3) L’=L/DS (式4)
【0004】ここに、Qは融体の体積流量(押出量)、
ΔPは圧力差、ηは使用温度における樹脂溶融物(融
体)のせん断粘度、Nはスクリュ回転速度である。式
(1)において、a、及びbは、それぞれ形状係数であ
り、スクリュ1の形状、たとえば、スクリュ1の外径D
S 、溝深さ(最大値)H、無次元化リードt、及びチッ
プ数pなどの形状パラメータの関数であり、これらの形
状係数を一定とすれば、上述のスクリュ1とバレル2と
の間の間隙δ、及びスクリュ1、1同士間の軸間間隙δ
+αに関係する。また、f、及びgは、それぞれ補正係
数であり、スクリュ1の形状が一定とした場合、使用す
る樹脂の粘度特性の関数、たとえば、指数法則に従う流
体の流れ指数の関数でもある。式(1)においては、チ
ップ数p、リードt、無次元化溝深さH’などの形状パ
ラメータ、上述のスクリュ1とバレル2との間の無次元
化間隙δ’、及びスクリュ1、1同士間の無次元化軸間
間隙δ’+α’が変化しなければ、スクリュ1の直径D
S が違っても形状係数a及びbは変わらないため、同じ
融体に対して類似した押出性能がある。すなわち、
(Q’対ΔP’/L’の直線は同じ切片と傾きをもつ)
ことを意味している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の二軸押出機のスクリュの形状・寸法の決定
方法には、二軸のスクリュ同士を互いに干渉し合わない
ように設計するための具体的な設計技術や計算式はなか
ったのが実情である。また、たとえば、同じ方法で設計
した二軸押出機であっても、スクリュ直径寸法の異なる
2つの装置の間には、押出特性(スクリュの回転数範
囲、溶融樹脂の押出量、昇圧能力又は圧力変化と溶融樹
脂充満ゾーンとの間の関係など)に相関性がみられない
ことが多かったのが実情である。このため、ある標準の
二軸スクリュの各部の寸法に基づいて、どのようにして
スケールアップ(又はスケールダウン)したら相関性の
ある結果が得られるのかが不明であり、指針となるよう
な計算式が提供できないという問題点がある。すなわ
ち、従来の二軸押出機のスクリュの設計方法では、樹脂
処理量(押出量)を変更する必要があっても、そのよう
な要望に応じられるような二軸押出機のスケールアップ
やスケールダウンが困難であった。本発明は、このよう
な課題を解決することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下のような
無次元化式に基づいて二軸押出機の押出量、圧力差、ス
クリュの回転速度、及びスクリュ流路内の充満長さの間
の関係を推算し、また、以下のような無次元化式に基づ
いて二軸押出機のスクリュを設計したり、スケールアッ
プしたりすることにより、上記課題を解決する。すなわ
ち、本発明の請求項1記載の二軸スクリュ押出機におけ
る押出量、圧力差、スクリュの回転速度、及びスクリュ
流路内の充満長さの間の関係を推算する推算方法は、完
全噛み合い型二軸スクリュ押出機の押出性能に関する無
次元化式
【数7】 Q’=a・f−b・g・ΔP’/L’ 式(1)
【0007】ただし、aとbは、スクリュの外径DS
チップ数p、リードt、溝深さ(最大値)H及びスクリ
ュチップとバレル間の間隙δに関係する形状係数。fと
gは、融体の粘性特性、例えば指数法則流体の指数に関
係する補正係数。Q’は無次元化流量、ΔP’は無次元
化圧力差、L’は無次元化充満長さで、それぞれ次式で
計算される、
【数8】 Q’=Q/(N・DS 3) 式(2) ΔP’=ΔP/(η・N) 式(3) L’=L/DS 式(4)
【0008】ただし、Qは融体の体積流量(押出量)、
ΔPは圧力差、ηは融体の剪断粘度、Nはスクリュの回
転速度、Lはフルフライトスクリュの流路内における充
満長さ、を用いて押出量(Q)、圧力差(ΔP)、スク
リュの回転速度(N)、及びスクリュ流路内の充満長さ
(L)の間の関係を推算することを特徴としている。
【0009】また、請求項2記載の二軸押出機における
スクリュのスケールアップを含む設計方法は、下記の無
次元化式
【数9】 CL ’=CL ’°+α’+δ’ =1−H’+α’+δ’ 式(7) ε’=CL ’°・β(T−T°) 式(17) ω’=ω/DS =δ’+α’−ε’ =δ’+(n−1)ε’ 式(19) ≧δ’ 式(20) n≧1 式(21)
【0010】ここに、
【数10】 CL ’=CL /DS 式(8) CL ’°=CL °/DS 式(9) α’=α/DS 式(10) δ’=δ/DS 式(11) H’=H/DS 式(12)
【0011】ただし、CL は設計軸間距離、CL ’は無
次元化設計軸間距離、CL °は理論軸間距離、CL ’°
は無次元化理論軸間距離、αは二軸スクリュ同士間の設
計間隙(設計軸間間隙)、α’は二軸スクリュ同士間の
無次元化設計間隙(無次元化設計軸間間隙)、δはバレ
ルとスクリュ間の設計間隙、δ’はバレルとスクリュ間
の無次元化設計間隙、Hは溝深さ(最大値)、H’は無
次元化溝深さ(最大値)、εは設計最高温度のときの熱
膨張による二軸スクリュ同士間の間隙減少量(軸間間隙
減少量)、ε’は設計最高温度のときの熱膨張による二
軸スクリュ同士間の無次元化間隙減少量(無次元化軸間
間隙減少量)、βはスクリュ材の熱膨張係数、Tはスク
リュ温度、T°は室温(25℃)、ωは使用温度におけ
る二軸スクリュ同士間の実際間隙(実際軸間間隙)、
ω’は使用温度における二軸スクリュ同士間の無次元化
実際間隙(無次元化実際軸間間隙)、nは軸間間隙の安
全係数、に基づいて各部寸法を決定することを特徴とし
ている。
【0012】また、請求項3記載の方法は、二軸スクリ
ュ押出機における押出量(Q)、圧力差(PΔ)、スク
リュの回転速度(N)、及びスクリュ流路内の充満長さ
(L)の間の関係を推算する推算方法に対して、請求項
2に記載された計算式を導入することを特徴としてい
る。なお、本方法を用いて、二軸スクリュ押出機に対し
て有限要素法を用いたシミュレーションを行うことがで
きる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1及び2に本発明に関連する二
軸押出機の要部を示す。図1中、DB はバレル2の内
径、DS はスクリュ1、1の外径、DR はスクリュ1、
1の谷径、CL°は二軸のスクリュ1、1同士の軸間距
離(理論値)である。また、図2中、Hはスクリュ1、
1の溝深さ(最大値)、pはチップ数、tはリード(又
はスクリュ1のらせん角)、δは(DB −DS )/2、
すなわち、バレル2の内径とスクリュ1の外径部との間
の半径方向間隙である。これらに基づいて、次式が求め
られる。
【数11】 CL °=(DS +DR )/2 =DS −H 式(5) CL =CL °+δ+α 式(6)
【0014】ここに、CL は二軸スクリュ1、1同士の
間の設計軸間距離、δ+αは室温における二軸スクリュ
1、1同士の間の実際間隙(実際の軸間間隙)である。
式(6)は次のように無次元化される。
【数12】 CL ’=CL ’°+α’+δ’ =1−H’+α’+δ’ 式(7)
【0015】ここに、
【数13】 CL ’=CL /DS 式(8) CL ’°=CL °/DS 式(9) α’=α/DS 式(10) δ’=δ/DS 式(11) H’=H/DS 式(12)
【0016】ただし、CL ’は無次元化設計軸間距離、
L ’°は無次元化理論軸間距離、α’は二軸スクリュ
同士間の無次元化設計間隙(無次元化設計軸間間隙)、
δ’はバレルとスクリュ間の無次元化設計間隙、H’は
無次元化溝深さ(最大値)、上記式(6)中のαの値
は、二軸スクリュ1、1の熱膨張を考慮して設定したも
のであるため、次式を満足する必要がある。
【数14】 α≧nε 式(13)
【0017】又は、
【数15】 α’=nε’ 式(14) ε’=ε/DS 式(15)
【0018】ただし、ε’は設計最高温度のときの熱膨
張による二軸スクリュ1、1同士間の無次元化間隙減少
量(無次元化軸間間隙減少量)、式(14)のnを二軸ス
クリュ1、1の「軸間間隙の安全係数」と定義する。式
(15)のεは、二軸押出機を用いた樹脂加工工程におい
て、可能性のある最も過酷な操作温度のときの熱膨張に
よる二軸スクリュ1、1同士間の間隙の減少量であり、
次式で計算される。
【数16】 ε=CL °・β(T−T°) (式16)
【0019】又は、
【数17】 ε’=CL ’°・β(T−T°) (式17)
【0020】ここに、βはスクリュ1材の熱膨張係数、
Tはスクリュの使用温度、T°は室温(25℃とする)
である。Tが高温(想定される最も過酷なスクリュの最
高温度、すなわち、設計最高温度)のときの二軸スクリ
ュ1、1同士間の実際の間隙(実際の軸間間隙)ωは次
式により算出される。
【数18】 ω=δ+α−ε 式(18)
【0021】式(18)を無次元化すると、次式となる。
【数19】 ω’=ω/DS =δ’+α’−ε’ =δ’+(n−1)ε’ 式(19)
【0022】ここに、ω’は使用温度における実際の樹
脂加工工程における二軸スクリュ1、1間の無次元化間
隙(無次元化軸間間隙)、nは軸間間隙の安全係数であ
る。設計最高温度下においても二軸スクリュ1、1同士
が干渉し合わないようにするためには、実際の軸間間隙
ωは次式を満足する必要がある。すなわち、
【数20】ω=δ+α−ε≧δ
【0023】又は、
【数21】 ω’=δ’+(n−1)ε’≧δ’ 式(20)
【0024】これから次式が得られる。
【数22】n−1≧0
【0025】又は
【数23】 n≧1 式(21)
【0026】すなわち、軸間間隙の安全係数nは、n≧
1であることが望ましい。以上の結果からわかるよう
に、形状的に同じで寸法のみが異なるフルフライトスク
リュを用いて同じ傾向の押出特性を得るためには、バレ
ル2とスクリュ1間の無次元化間隙δ’、使用温度にお
けるスクリュ1、1同士間の無次元化実際軸間間隙
ω’、あるいは軸間間隙の安全係数nは、それぞれ同じ
値に設定する必要がある。
【0027】
【実施例】スクリュ1、1の材質を炭素鋼とし、二軸ス
クリュ押出機運転時のスクリュ温度Tを、過酷な運転条
件の場合を考慮して300℃とした場合、その熱膨張係
数βは、1.29×10-5mm/mm ℃である。そして、上
述の式(17)により算出したε’の値を図4に示すよう
に、H’とDS /DR の、いずれかの値が小さくなるに
つれて、あるいはCL ’°が大きくなるにつれて、ε’
の値は大きくなる。スクリュ1、1の直径寸法が69m
m、69mm及び195mm、195mmで、 いずれもDS
R =1.56のフルフライトスクリュを有する2種類
の押出機を選択した。バレル2とスクリュ1間の無次元
化間隙δ’をそれぞれ同じ値の0.005、軸間間隙の
安全係数をそれぞれ同じ値のn=1に設定した場合、ス
クリュ1、1の温度Tが室温(25℃)及び設計最高温
度(300℃)のときの両スクリュ1、1同士間のそれ
ぞれの無次元化実際軸間間隙ω’は、上述の式(19)よ
り、0.544mm(69mm:25℃)と1.540mm
(195mm:25℃)、及び0.345mm(69mm:3
00℃)と0.975(195mm:300℃)となり、
2種類の押出機は、類似した押出特性をもっていること
がわかる。また、300℃の限界温度付近においても、
スクリュ1、1間において焼き付きなどのおそれのない
安全な大きさの間隙を維持していることがわかる。
【0028】なお、上記実施の形態の説明においては、
二軸スクリュ押出機の無次元化設計について説明した
が、二軸スクリュ押出機を、押出量の異なるものにスケ
ールアップ(又はスケールダウン)する場合に本発明を
利用することができる。また、二軸スクリュ押出機の押
出量などを推算するための各種の推算ソフトや有限要素
法を利用した二軸スクリュ押出機のシミュレーション法
などに対して本発明の計算式を導入するようにすれば、
押出量の推算精度やシミュレーションの精度を従来より
も大幅に向上させることができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
と、完全噛み合い型二軸スクリュ押出機のスケール変更
をする場合に、所望の押出量のもので、標準スケールの
ものと類似した押出特性をもつ二軸スクリュ押出機を能
率よく設計することができるので、二軸スクリュ押出機
の設計の標準化を容易に行うことができる。また、製作
された二軸スクリュ押出機の出荷試験に際しても、試験
条件や試験時間が少ない簡単なもので済む。したがっ
て、設計や試験に掛かる費用が少なくて済み、二軸スク
リュ押出機の価格を安価にすることができる。二軸スク
リュ押出機の押出量の推算ソフトや有限要素法を利用し
た二軸スクリュ押出機のシミュレーションに対して本発
明の計算式を導入するようにすれば、押出量の推算精度
やシミュレーションの精度を従来よりも大幅に向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の設計方法が適用される完全噛み合い型
二軸スクリュ押出機のスクリュの噛み合い状態を説明す
る図である。
【図2】フルフライトスクリュのパラメータを説明する
模式図である。
【図3】二軸スクリュのパラメータを説明する図であ
る。
【図4】炭素鋼製スクリュの場合の、300℃における
二軸スクリュ同士間の無次元化軸間間隙減少量を説明す
る図である。
【図5】二軸スクリュの理論上の噛み合い状態を説明す
る図である。
【符号の説明】 1 スクリュ 2 バレル a、b 形状係数 CL 設計軸間距離 CL ° 理論軸間距離 CL ’ 無次元化設計軸間距離 CL ’° 無次元化理論軸間距離 DS スクリュの外径 DR スクリュの谷径 DB バレル内径 f、g 補正係数 H 溝深さ(最大値) H’ 無次元化溝深さ L フルフライトスクリュ流路内の充満長さ L’ 無次元化充満長さ N スクリュ回転速度 n 軸間間隙の安全係数 p チップ数 ΔP 圧力差 ΔP’ 無次元化圧力差 Q 融体の体積流量(押出量) Q’ 融体の無次元化体積流量 T スクリュの温度 T° 室温(25℃) t リード α 二軸スクリュ同士間の設計間隙(設計軸間間隙) α’ 二軸スクリュ同士間の無次元化設計間隙(無次元
化設計軸間間隙) β スクリュ材の熱膨張係数 δ バレルとスクリュ間の間隙 δ’ バレルとスクリュ間の無次元化間隙 ε 熱膨張による二軸スクリュ同士間の間隙減少量(軸
間間隙減少量) ε’ 熱膨張による二軸スクリュ同士間の無次元化間隙
減少量(無次元化軸間間隙減少量) η 融体の剪断粘度 ω 使用温度における二軸スクリュ同士間の実際の間隙
(実際の軸間間隙) ω’ 使用温度における二軸スクリュ同士間の無次元化
実際間隙(無次元化実際軸間間隙)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (54)【発明の名称】 二軸スクリュ押出機における押出量、圧力差、スクリュの回転速度、及びスクリュ流路内の充満 長さの間の関係を推算する推算方法、並びに二軸押出機におけるスクリュのスケールアップを含 む設計方法

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 完全噛み合い型二軸スクリュ押出機の押
    出性能に関する無次元化式 【数1】 Q’=a・f−b・g・ΔP’/L’ 式(1) ただし、aとbは、スクリュの外径DS 、チップ数p、
    リードt、溝深さ(最大値)H及びスクリュチップとバ
    レル間の間隙δに関係する係数。fとgは、融体の粘性
    特性、例えば指数法則流体の指数に関係する補正係数。
    Q’は無次元化流量、ΔP’は無次元化圧力差、L’は
    無次元化充満長さで、それぞれ次式で計算される、 【数2】 Q’=Q/(N・DS 3) 式(2) ΔP’=ΔP/(η・N) 式(3) L’=L/DS 式(4) ただし、Qは融体の体積流量(押出量)、ΔPは圧力
    差、ηは融体の剪断粘度、Nはスクリュの回転速度、L
    はフルフライトスクリュの流路内における充満長さ、 を用いて押出量(Q)、圧力差(ΔP)、スクリュの回
    転速度(N)、及びスクリュ流路内の充満長さ(L)の
    間の関係を推算することを特徴とする二軸スクリュ押出
    機における押出量、圧力差、スクリュの回転速度、及び
    スクリュ流路内の充満長さの間の関係を推算する推算方
    法。
  2. 【請求項2】 下記の無次元化式 【数3】 CL ’=CL ’°+α’+δ’ =1−H’+α’+δ’ 式(7) ε’=CL ’°・β(T−T°) 式(17) ω’=ω/DS =δ’+α’−ε’ =δ’+(n−1)ε’ 式(19) ≧δ’ 式(20) n≧1 式(21) ここに、 【数4】 CL ’=CL /DS 式(8) CL ’°=CL °/DS 式(9) α’=α/DS 式(10) δ’=δ/DS 式(11) H’=H/DS 式(12) ただし、CL は設計軸間距離、CL ’は無次元化設計軸
    間距離、CL °は理論軸間距離、CL ’°は無次元化理
    論軸間距離、αは二軸スクリュ同士間の設計間隙、α’
    は二軸スクリュ同士間の無次元化設計間隙、δはバレル
    とスクリュ間の設計間隙、δ’はバレルとスクリュ間の
    無次元化設計間隙、Hはスクリュの溝深さ(最大値)、
    H’はスクリュの無次元化溝深さ(最大値)、εは設計
    最高温度のときの熱膨張による二軸スクリュ同士間の間
    隙減少量、ε’は設計最高温度のときの熱膨張による二
    軸スクリュ同士間の無次元化間隙減少量、βはスクリュ
    材の熱膨張係数、Tはスクリュの温度、T°は室温(2
    5℃)、ωは使用温度における二軸スクリュ同士間の実
    際間隙、ω’は使用温度における二軸スクリュ同士間の
    無次元化実際間隙、nは軸間間隙の安全係数、に基づい
    て各部寸法を決定することを特徴とする二軸押出機にお
    けるスクリュのスケールアップを含む設計方法。
  3. 【請求項3】 二軸スクリュ押出機における押出量
    (Q)、圧力差(ΔP)スクリュの回転速度(N)、及
    びスクリュ流路内の充満長さ(L)の間の関係を推算す
    る推算方法に対して、請求項2に記載された計算式を導
    入して推算することを特徴とする二軸押出機における押
    出量、圧力差、スクリュの回転速度、及びスクリュ流路
    内の充満長さの間の関係を推算する推算方法。
JP10050287A 1998-03-03 1998-03-03 二軸スクリュ押出機における押出量、圧力差、スクリュの回転速度、及びスクリュ流路内の充満長さの間の関係を推算する推算方法、並びに二軸押出機におけるスクリュのスケールアップを含む設計方法 Pending JPH11245280A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007119506A1 (ja) * 2006-03-28 2007-10-25 The Japan Steel Works, Ltd. スクリュ式押出機の脱揮シミュレーション装置、およびスクリュ式押出機の脱揮シミュレーションプログラム
WO2008035541A1 (fr) * 2006-09-19 2008-03-27 The Japan Steel Works, Ltd. Appareil d'estimation de performance de volatilisation et procédé d'estimation de performance de volatilisation
JP2012532775A (ja) * 2009-07-16 2012-12-20 ブラフ,ヨセフ,エー. 押出機
WO2023203913A1 (ja) * 2022-04-22 2023-10-26 三菱ケミカル株式会社 ガラス繊維強化ポリエステル系樹脂組成物の製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007119506A1 (ja) * 2006-03-28 2007-10-25 The Japan Steel Works, Ltd. スクリュ式押出機の脱揮シミュレーション装置、およびスクリュ式押出機の脱揮シミュレーションプログラム
US8140307B2 (en) 2006-03-28 2012-03-20 The Japan Steel Works, Ltd Devolatilization simulation apparatus for screw extruders and devolatilization simulation program for screw extruders
WO2008035541A1 (fr) * 2006-09-19 2008-03-27 The Japan Steel Works, Ltd. Appareil d'estimation de performance de volatilisation et procédé d'estimation de performance de volatilisation
US8306799B2 (en) 2006-09-19 2012-11-06 The Japan Steel Works, Ltd Devolatilization performance prediction apparatus and devolatilization performance prediction method
JP2012532775A (ja) * 2009-07-16 2012-12-20 ブラフ,ヨセフ,エー. 押出機
EP2454078B1 (de) * 2009-07-16 2016-04-27 Blach Verwaltungs GmbH & Co. KG Extruder
WO2023203913A1 (ja) * 2022-04-22 2023-10-26 三菱ケミカル株式会社 ガラス繊維強化ポリエステル系樹脂組成物の製造方法

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