JPH1170303A - 押出成形機のストレーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 押出成形機の吐出圧が上昇しにくい原料を用
いた場合であっても、所定の成形速度を確保して良好な
成形を継続することができる押出成形機のストレーナを
提供する。 【解決手段】 押出成形機の成形口金の前流側に配置さ
れ、金網８と、該金網８を支持する多孔板１３とからな
る押出成形機のストレーナにおいて、前記多孔板１３の
貫通孔１６を形成する入口側エッジ部近傍に成形材料の
逃げ部１２を形成して貫通孔１６の入口近傍を拡径する
とともに、前記金網８を、該金網表面に沿って伸張する
伸張手段９、１０、１５を設け、伸張した金網８と前記
多孔板１３の金網支持面１４とを固定手段である目止め
ピン１１で固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、押出成形機のスト
レーナに係り、特に成形速度を向上させるのに好適な押
出成形機のストレーナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃焼ガス中の有害成分の処理に使われ
る、中空状態のハニカム触媒は、一般に触媒ペーストを
押出成形機の成形口金から押し出すことよって成形され
る。このようなハニカム触媒においては、最近狭ピッ
チ、薄肉化が要求されるようになり、特にガス処理量の
多い火力発電所等においてダストを含まないクリーンガ
ス用として使用されるハニカム触媒に対し、触媒リアク
タのコンパクト化に対するニーズの高まりに伴う、狭ピ
ッチ、薄肉化が要求されている。そこで、ハニカム触媒
の狭ピッチ、薄肉化を実現するために、押出成形機の口
金流路を成形体寸法に合わせて高精度に加工する努力が
なされている。

【０００３】しかしながら、単に口金流路を高精度に加
工するだけでは触媒ペースト中のごみや異物に起因した
セル欠損が、薄肉化に伴って頻発することになり、狭ピ
ッチ、薄肉ハニカムを量産する上で大きな問題となって
いる。このような問題に対しては、特開昭６１−２４４
５０５号公報、特開昭５６−１２７４１１号公報等に記
載されるような、押出成形機の口金の前流側に金網を組
み込んだストレーナを設置して異物を除去する、ストレ
ーナ方式が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ストレーナが組み込ま
れる押出成形機の説明図を図３に示す。図において、押
出成形機に導入された触媒ペースト１は、パッグミル２
およびオーガスクリュー３で混練され、テーパバレル４
を経てストレーナ５に至り、該ストレーナ５で異物等が
除去されたのち、成形口金６から押し出され、ハニカム
成形体７となる。

【０００５】図４は、図３のストレーナ部分の拡大図で
ある。図において、ストレーナ５は、異物を捕捉する金
網８と、該金網８を支持する多孔板１３とから構成され
ている。ストレーナの金網は、成形するハニカム触媒の
セル寸法によって使い分けられ、リブ厚を薄くする場合
は網目を細かくすることで対応している。ところが、網
目を細かくすることによって、押出機の吐出圧に対する
ストレーナでの圧力損失が大きくなり、成形速度が極め
て遅くなるという問題がある。特に成形原料として微粒
子を用いる場合や高比表面積の触媒を成形する場合に
は、成形原料であるペーストがスクリュー表面に付着し
やすく、吐出圧が上がらず、安定した成形を継続するこ
とが困難となる。

【０００６】押出し成形機の成形速度は、図５に示すよ
うに、押出機出口の吐出量と吐出圧力の関係（ア、イ）
と、下流側の流量と圧力損失の関係（ウ、エ）の交点で
示される。この特性から、成形速度を上げるためには、
吐出圧力を向上させるか、または圧力損失を低減する必
要があることが分かる。前者の吐出圧向上には、スク
リュー回転数を上げるか、スクリュー構造を適正化す
るか、ペーストを適正化する方法等が考えられ、また
口金部の圧力損失を低減する方法としては、口金を適
正化するか、ストレーナを低圧損化する方法等が考え
られる。このうちについては、ある回転数以上では成
形速度が飽和する限界回転数があり、通常の押出機では
この回転数で成形が行われている。次に、のスクリュ
ーを用途に応じて取り替える方法は、設備的な面で非現
実的である。次に、については、触媒そのものをハニ
カム成形するには、添加剤等の制約が厳しくなり、必ず
しも独立因子として扱えない。またの圧損低減口金に
ついては、セル寸法が決まれば口金の流路が決まり、圧
損もほぼ決まるという現実があり、いずれも改善するの
は困難である。 そこで、押出成形機の圧損を低減する
ためには、ストレーナの低圧損化を図ることが有効であ
ると考えられる。例えば０．４mmｔのリブ厚のハニカム
を成形する場合に２０meshの金網を取り付けたとすれ
ば、押出機出口の全圧損の約半分をストレーナが占めて
いることが実験で確認された。発明者はこのストレーナ
における圧損増大の原因として次のメカニズムを推定し
た。

【０００７】すなわち、図２に示すように、金網８をサ
ポートする多孔板１３では、金網８がペースト１の力を
受けて、下流側へ大きくたわみ、その結果として、多孔
板１３の開口縁部では、金網８の網目がひずみ、開口面
積が実質狭くなるとともに、多孔板１３の貫通孔の内壁
近傍に形成される金網８の極めて狭い流路によって局所
的に圧損が増大する。そしてこの状態が長時間続くと、
そのひずんだ金網８の前後で成形原料である触媒ペース
ト中の水が絞られるので、さらに圧損が増大し、最終的
にはサポート用多孔板１３の貫通孔入口の周辺部の金網
が閉塞し、貫通孔の中心付近だけからペーストが排出さ
れるようになる。そのため、ストレーナでの圧損が大き
く、ペースト供給量が減少するものと考えられる。な
お、図２の（ａ）は、ストレーナ表面を示す概念図、
（ｂ）は、その断面を示す説明図である。

【０００８】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、押出成形機の吐出圧が上昇しにくい原料を用い
た場合であっても、所定の成形速度を確保して良好な成
形を継続することができる押出成形機のストレーナを提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願で特許請求する発明は以下のとおりである。 （１）押出成形機の成形口金の前流側に配置され、金網
と、該金網を支持する多孔板とからなる押出成形機のス
トレーナにおいて、前記多孔板の貫通孔を形成する入口
側エッジ部近傍に成形材料の逃げ部を形成して貫通孔の
入口近傍を拡径するとともに、前記金網を、該金網表面
に沿って伸張する伸張手段を設け、伸張した金網と前記
多孔板の金網支持面とを固定手段で固定したことを特徴
とする押出成形機のストレーナ。

【００１０】本発明において、多孔板の貫通孔を形成す
る入口側エッジ部近傍に形成される成形材料の逃げ部と
は、前記多孔板の貫通孔を形成する入口側エッジ部の最
端部を残し、該最端部に続く、成形材料の流通方向に沿
った内壁面を所定角度で切除した貫通孔の入口近傍の拡
径部をいう（後述する図１参照）。本発明において、金
網の伸張手段としては、例えば金網とこれを支持する多
孔板とを重ね合わせ、前記多孔板の端部に設けられたボ
ルト用の穴に金網引っ張りボルトをねじ込むことによ
り、該ボルト先端部で金網を前記ボルト用穴に押し込
み、これによって金網を、該金網の表面に沿った方向に
伸張するものが上げられる（後述する図１参照）。

【００１１】また、金網と該金網を支持する多孔板の金
網支持面とを固定する固定手段としては、例えば金網と
これを支持する多孔板とを重ね合わせ、前記金網を前記
伸張手段によって伸張させたのち、金網側の面から、該
金網を貫通して多孔板の金網支持面に到達する目止めピ
ンが上げられる。本発明において、金網伸張手段を設け
たことにより、金網を弛まないように張ることができ、
また、張った金網と該金網を支持する多孔板の金網支持
面とを固定手段によって固定したことにより、前記伸張
手段との相互作用によって金網の弛みを防止することが
できる。そしてこのような措置をとってもなお金網の弛
みが発生する場合であっても、多孔板の貫通孔を形成す
るエッジ部近傍に成形材料の逃げ部を形成して貫通孔の
入口近傍を拡径したことにより、多孔板の貫通孔周辺部
の金網の閉塞を防止して成形材料の流通流路が確保され
る。従って、押出成形機出口の圧損が低減され、吐出圧
が上がりにくいペーストでも、高い成形速度を維持する
ことが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例によってさ
らに詳細に説明する。本発明の押出成形機のストレーナ
の断面を図１に示す。図において、このストレーナは、
図３の成形口金６の前流側に配置されるストレーナであ
って、２０meshと３meshを組み合わせたステンレス製金
網８と、該金網８をサポートする多孔板１３とからなっ
ている。多孔板１３にはφ２０mmの貫通孔１６が開いて
おり、孔ピッチ２５mm、板厚１５mm、流路内径１７０mm
角である。この多孔板１３にはボルト用穴１５が設けら
れており、該ボルト用穴１５と金網引っ張りサポート１
０に設けられた引っ張りボルト９とで金網の伸張手段が
構成されており、前記金網引っ張りボルト９をボルト用
穴１５にねじ込むことによって金網８が伸張される。張
られた金網８は金網目止めピン１１によって多孔板１３
の金網支持面１４に固定されており、しかも前記多孔板
１３の貫通孔１６は入口側開口縁部近傍で流路が拡径す
るように、エッジ部近傍に成形材料の逃げ部１２が設け
られている。

【００１３】このような構成のストレーナを内蔵した、
オーガバレル径がφ２５０mmのスクリュー式押出機と、
口金を用い、比表面積３００m²/gの酸化チタンを主成分
とするＴｉ／Ｗ／Ｖ系粉末に、有機増粘剤としてメチル
セルロース、無機繊維としてガラスチョップ、媒体とし
て水を添加して混練したペーストを押し出し、リブ０．
７mmｔ、セル寸法が６．０mmｐ、外形１５０mm角×６０
０mmＬのハニカムを成形した。

【００１４】上記ペーストは、スクリューに付着しやす
く、吐出圧が上昇しにくい特性を有しているが、押出機
出口（ストレーナ５の上流）では約４０kg/cm²、ストレ
ーナ５の下流側（口金上流側）で約２５kg/cm²の吐出圧
が得られ、ハニカムの成形速度は約３００〜３５０mm/m
inと安定しており、圧力の上昇や、成形速度の低下はみ
られなかった。なお、スクリュー回転数は５rpm （限界
回転数）とした。

【００１５】本実施例によれば、多孔板の開口部での圧
損差が緩和され、実質的な流路面積が拡大するので、ス
クリューに付着して吐出圧の上昇が困難なペーストを用
いた場合であっても所定の成形速度が確保できる。ま
た、吐出効率が上昇するため、押出機内での過剰な練り
が軽減でき、触媒細孔発達（高活性化）にも効果があ
る。本実施例を図５の成形スクリュー特性と口金特性の
図で表現すると、図中のＣ点となる。

【００１６】比較例１ ストレーナの多孔板を、貫通孔のエッジ部近傍に成形材
料の逃げ部が設けられていないものとし、金網の伸張手
段および金網と多孔板の金網支持面とを目止めする固定
手段をなくした従来のストレーナを用いた以外は上記実
施例１と同様の押出成形機により同様のペーストを用い
てハニカムを成形したところ、初期の押出機出口（スト
レーナ上流）圧力は約４５kg/cm²、ストレーナ下流側
（口金上流側）圧力は約２０kg/cm²、成形速度は約１０
０mm/minであったが、約３０分経過後にはスクリュー出
口の圧力が上昇し、口金上流での圧力が降下した。すな
わち、ストレーナでの差圧ΔＰが約３０kg/cm²となり、
成形速度が約５０mm/minまで低下した。成形後のストレ
ーナを分解したところ、多孔板のサポート孔部の縁の部
分に固いペーストが付着しており、流路がかなり狭くな
っていた。本比較例を図５の成形スクリュー特性と口金
特性の図で表現すると、図中のＢ点となる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、多孔板の貫通孔を形成
するエッジ部近傍に成形材料の逃げ部を形成して貫通孔
の入口側近傍を拡径し、前記金網を、該金網表面に沿っ
て伸張する伸張手段を設けるとともに、伸張した金網と
前記多孔板の金網支持面とを固定手段で固定したことに
より、ストレーナにおける圧損（ΔＰ）を低減し、高い
成形速度を維持して効率のよい成形を継続することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の押出成形機のストレーナの断面を示す
説明図。

【図２】従来のストレーナを示す説明図。

【図３】スクリュー式押出成形装置の構成を示す図。

【図４】図３のストレーナ部分の拡大図。

【図５】スクリュー特性と口金特性から求まる成形速度
の概念図。

【符号の説明】

１…ペースト、２…パッグミル、３…オーガスクリュ
ー、４…テーパバレル、５…ストレーナ、６…口金、７
…ハニカム成形体、８…金網、９…金網引っ張りボル
ト、１０…金網引っ張りサポート、１１…金網の目止め
ピン、１２…成形材料の逃げ部、１３…多孔板（リガメ
ント）、１４…金網支持面、１５…ボルト用穴、１６…
貫通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出成形機の成形口金の前流側に配置さ
   れ、金網と、該金網を支持する多孔板とからなる押出成
   形機のストレーナにおいて、前記多孔板の貫通孔を形成
   する入口側エッジ部近傍に成形材料の逃げ部を形成して
   貫通孔の入口近傍を拡径するとともに、前記金網を、該
   金網表面に沿って伸張する伸張手段を設け、伸張した金
   網と前記多孔板の金網支持面とを固定手段で固定したこ
   とを特徴とする押出成形機のストレーナ。