JPS6163407A - 混練装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はセラミックス原料の混練装置に関するものでり
る。

従来例の構成とその問題点 近年、電子部品としてのセラミ・シクス材料の発展には
目ざましいものがりり、アルミナを主成分とするアルミ
ナ基板、チタン酸バリウムを主成分とするセラミックコ
ンデンサ、遷移金属酸化物を主成分とするサーミスタ、
酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタンを主成分とする
圧電体、わるいは酸化亜鉛・酸化ビスマスを主成分とす
る電圧非直線性抵抗器など種々のものが開発され、広範
雌な用途に供されている。

これらのセラミックス原料け、それ自体では町塑性を有
していないため、押出成形する場合、可塑性を付与する
ためのバインダー、水などの液体を添加する必要かりる
。セラミックス原料の押出成形は一般に、第１図に示す
ようになっており、粉状のセラミックス原料は、バイン
ダー混合工程（１）でバインダー、水、シリセリン等と
混合された後、混練工程（２）で押出成形に適した町塑
性を有するしオ０ジー的な流鈎体（以下坏土という）と
なる。この４士は成形工程（３）で押出成形によって所
望の形状に押出成形され、次の乾燥工程（４）で乾燥処
理された後、加工工程（５）で切断するいはパンチング
等の加工が行なわれる。坏土の硬さは、主にバインダー
混合工程（すで加えられる水分のｆｆ１Ｋよって決まる
が、従来、混練後の坏土の硬さはばらつきが大きく、の
らかしめ決定された一定量の水を加えても、混練後の坏
土の硬さは常に一定にはならないという問題がめった。

混練後における坏土の硬さが一定でない理由としては、
粉体状のセラミックス原料の比表聞積や粒度分イ１およ
び粒子形状などが、製造０ツト伍にわずかではりるがチ
゛Ｉ￥なっている吉ともに、一般的に、坏土に適切な硬
さを与える水分の調節量の範囲自体が狭いことが挙げら
れ、原料のセラミックス粉体が成品性を有する場合には
坏土の硬さのばらつきは一層大きくなる。その龍、坏土
の硬さの測定Ｙ′ｉ混練混練性なわね、混練中の測定が
できないことも坏土の硬さを一定にできない原因となっ
ていた。

鉢土の硬さが不適切な場合、次のような問題が生ずる。

まず、嬶土の硬さのばらつきは成形体の寸法のばらつき
の原因となるばかりでなく、成形密度の変動を起こし、
さらには、焼結後のセラミックスの特性に−まで影響を
及ぼす。すなわち、吐土が硬すざる場合には押出成ｊし
穢の負荷か大きくなる他、押ｌｉ１改ｊしく戊のスクリ
ューやシリンダの摩耗が大さくなり、セラミックス成杉
木への不純物混入の糸回となる池、坏土か流切しにくい
ため、成形体にクラックや変形などの欠陥が発生する場
合もつる。

また、博士か軟らかすきる場合には、混練が適切に行わ
れず、パイ二ノターか均一に分散しにくぐなり、さらに
、成形体の密、′史が低下したり、保形性が低くムリ、
変形［７やすくなるという不都合を生ずる。

したがって、押出成形において１−ｔｄ壬土の硬さを適
９）にするとともにそのばらつきが少なくなるように制
御することが東要な管理点の一つとなる。

すでに述べたように、Ｉ昆坤工俣（２）の１１ｒｌ　Ｉ
ｔて水分を添加しなけねはならず、混練されて坏土とな
った後での水分量（答は容易でない３．すなわち、水分
が少なく坏土か硬い場合、水を加えても坏土の表面　ｉ
だけが扁れ、内部まで浸透せず、水分の不均一分布を生
じ、反対に水分が多く軟らかすぎる場合、乾燥などによ
って水分を減らさねばならないが、この場合にも坏内部
の水分は除去されず、表面の＾ みが乾燥して水分の不均一分布を生ずる。

発明の目的 本発明は、丘記従米の問題を解消するためになされたも
ので、混練中に、坏土の状態を見ながら坏土に適切な水
分量を補充供給することによって、硬さのばらつきと、
水分の不均一分布が少ない坏土をつくることができる混
練装置を提供することを目的とするものでのる。

発明の構成 上記目的を達１祝するため、本発明は、シリンダ内のス
クリューの回転・剪断作用によってセラ三ツク原料の混
練、輸送を行う混練装置でりりて、所定のスクリューの
スクリュー羽根を軸心方向適当間隔おきに切り欠いて複
数に分割し、前記切り欠き箇所に水、バインダー等の液
体を供給０Ｔ能な抵抗棒を配設した構成としたもので、
抵抗棒から混ｏｔ！中のセラミックス原料に水ｆ）ぐイ
ンター等の液体を除々に補充洪、袷することによって、
優れた混練効果が得られるものでのる。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
２図と＠３図は本発明に係る混練装置を示し、第２図は
装置の概略断面図、第３図は要部の断面図でりる。第２
図と第８図において、（１）は混練部（ｌａ）と輸送部
（１ｂ）とからなるシリンダで、混練部（１ａ）と輸送
部（ｌｂ）とは互いに平行で、ずらした状態で連通接続
されており、接続部に直径３朋程の多欲の孔（２ａ）を
有するスクリーン（２）が配設されており、混練部（１
ａ）と輸送部（１ｂ）内には、図外の手段で回転躯切さ
れるスクリュー（３）が２本づつ互いに平行に支持され
ている。−混練部（１ａ）内のスクリュー（３）のスク
リュー羽根（４）は、軸心方向適当間隔おきに切り欠い
て複数に分割してりり、この切り欠き箇所に、水やバイ
ンダー等の液体全供給可能な抵抗棒（５）が配設されて
いる。抵抗棒（５）は、その先端部の原料流れ方向（８
）丁半側のＩＩＩＩＪ都に液体供給口（６）を設けてり
り、基端部がシリンダ（１）の混練部（１ａ）の周壁に
支持されている。（７）は各抵抗棒（５）の基端部に連
Ｊｄ１接続した液体供給管、（８）はシリンダ（υの弼
送都（１ｂ）の端部に設けた口金である。

次に、作用について説り］するっ シリンジ（１）の混練部（１ａ）に導かねた扮９本状の
原料セラミックスは、スクリュー（３）の回転によって
多重するが、このとき、スクリュー羽根（４）の回転（
Ｃより運妨エネル手−が与えられるとともに剪断力を受
けることにより攪拌されつつ移ゼＪし、抵抗棒（５）が
設けられている部分では流れが一層乱さね、流れｆｉ攪
拌に適した状Ｉなとなる。このように、攪拌に適した状
悪となっている部分に供給口（６）から水やバイジター
等の液体が供給されるため、液体はセラミックス原料中
に均一に分布する。供給口（６）は、抵抗棒（５）先端
部の原料流ね方向（２）下手側の側部に設けて、原料粉
による供給口（６）の閉塞防止と、液体の効果的な拡散
を図っている。そして、水やノ３イ：７ター等の液体の
供給量は、例えば、混練部（１ｂ）を多重する原料中の
適所に検出体を挿入し、検出体の変形量を歪ゲージ等に
よって検出して決定されるものとなっている。混練部（
ｉａ）で液体と混練された原料セラミックスは、スクリ
ーン（２）の孔（２ａ）？通過することによって径が３
朋程の棒状となって表面積が増加し、脱気に適したもの
となる。棒状の原トドセラミックスは輸送ＲＩ（１ｂ）
のスクリュー（３）で再び混練さ１１つつ多動し、口金
（８）から排出さ力る。

表−１は従来の方法による実施例と本発明に係る装置１
ｆｆ　Ｋよる実施例の結果金示しており、これによると
、従来の方法の場合、平均粒径１２μｍのアルミナ粉末
に、メチルセル０−スを５重量％、グリセリンｒ５重量
％および水１ｆｒ、１９重量％加えるものとし、１０ロ
ツトのアルミナ粉末について混練した結果、埒土の硬さ
は粘度硬度計（日本碍子製）で１５〜１８Ｓの範囲での
った。

こｔ１１／ｉ：対し、本発明に係る混練装置によって、
王妃と同じアルミナ粉末１０ロツトに、メチルセルロー
スを５重量％、クリセリンを５重量％訃よび水を１８重
鍬％加え、供手士の硬さを測定しつつ抵抗　　　棒から
ｏＥＩ−ｔｎ重量％の水分全補充供給して混練した結果
、坏土の硬さのくらつきを１６〜１６５の範囲内に抑制
することができた。

表　−１ 発明の効果 以上説りＪしたように、本発明によれば、混練後の　土
の４１史さを晴度よく制御できるものであり、押出Ｉノ
兄形さねたセラ三ツクスｊ戊杉［トの寸法清度ならびに
品質の安定化に効果が、０る１゜４、図面の簡単な、−
、Ｑ　１月 第１ト］ｄＪ・ｉｔ出１戊形の工程１／１、ｑ′り２図
および第３図は本発りｊにイ系る混練’Ｊ’ｉ　ｉｉ、
’ｃの一実施例を示し、第２図は概略断面図、第８１２
：ｌはｅ　１ｊｊ’の１ｌＪｉ間図である。

（１）・・・シリンジ、（Ｓ）・・・スフ噛ツユ−１（
４ン・・・スクリュー羽根、（５）・・・抵抗棒 第１図 第？図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、シリンダ内のスクリユーの回転・剪断作用によつて
   セラミツクス原料の混練、輸送を行う混練装置であつて
   、所定のスクリユーのスクリユー羽根を軸心方向適当間
   隔おきに切り欠いて複数に分割し、前記切り欠き箇所に
   水、バインダー等の液体を供給可能な抵抗棒を配設した
   混練装置。