JP3471572B2 - 二軸混練押出機 - Google Patents
二軸混練押出機Info
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- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
関するものである。
る二軸混練押出機は、例えば図5に模式的に示すように
装置本体51のチャンバ52内に、互い平行して二本の
スクリュ53(横並び状であるので図面上は手前側1本
だけが見えている)が回転可能に設けられたものであ
る。
料用の供給口55が設けられ、他端寄りに取出部56が
設けられ、また中途部にベント口57が設けられている
のが普通であり、これに対してスクリュ53には、ベン
ト口57より上流側に第1混練部58が設けられ、また
ベント口57より下流側に第2混練部59が設けられて
いるものがある。
状充填剤(フィラー)には、その傾向として微粉化、高
充填化されつつあり、このような材料は嵩比重が小さ
く、噴流性が強く、また混練後には高粘性流体化する特
性を有しているといった事情がある。そこで本出願人
は、スクリュ53に対して、第1混練部58より上流側
(供給口55までの部位)に加熱圧縮部62を設ける技
術を提案している(特願平3−233301号公報参
照:以下、先願技術と言う)。
料及び充填剤(以下、「被混練物」と言う)に圧縮を加
えつつ、同時にヒータ63によって加熱するもので、被
混練物に巻き込まれたエアや吸着揮発物等の分離を促進
すると共に、被混練物のかさ比重を大きくし、且つ軸方
向の推力を強めて、その結果として取出部56での吐出
能力を高めるようにしている。
1混練部58や第2混練部59等として、順送り方向の
推力を生じる送り翼65と、これの逆方向の推力を生じ
る戻し翼66との双方を具備させる技術が、各種提案さ
れている(特公平1−146723号公報、特公昭62
−33058号公報、特表平8−503897号公報等
参照)。
熱圧縮部62は、例えば第1混練部58が有する圧縮作
用と可塑化溶融作用とのうち、圧縮作用の部分を分離独
立させるという構成によって成立させることもできる
が、十分な効果を得るには、やはりこの第1混練部58
とは別に、加熱圧縮部62を新設するのが好適とされ
る。
延長させる必要が生じ、設置面積やランニングコスト等
の面でやや難点があった。なお、この先願技術では、充
填剤として、鱗片形状で比表面積が大きいものや摩擦力
が極めて小さいものには不向きであるという一面があっ
た。一方、その他の開示技術として、第1混練部58や
第2混練部59等に、送り翼65と戻し翼66との双方
を設けるようにしたものでは、当然のことながら、被混
練物に対する推力の打ち消し作用が生じるために、特に
第1混練部58においては被混練物に対する背圧を低下
させ、その後の送り作用や混練作用等に多大な悪影響を
及ぼすことになり、従って取出部56での吐出能力を低
下させるという欠点に繋がっていた。
であって、先願技術における装置延長化による不都合を
解消すると共に、不向きとなる充填剤が無いようにし、
そのうえで吐出能力を更に一層、高められるようにした
二軸混押出機及びこれに用いるスクリュを提供すること
を目的とする。
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明に係る二軸混練押出機では、各スクリュにおいて、ベ
ント口と供給口との間に設けられる混練部のロータを、
送り翼のみによって構成するものとし、且つこの送り翼
は、ロータ直径に相当する軸方向領域でのねじり角を1
40°以上に形成するものとしている。
さ、ひいては装置全体としての軸方向長さをわざわざ延
長させなくても、この混練部における送り翼の最外周端
の面積を十分に拡大できることになる。従って、この送
り翼の最外周端とチャンバ内周面との隙間を被混練物が
通過する機会が増え、その結果、被混練物に対して剪断
発熱を高効率且つ迅速に生じさせることができることに
なる。従って、可塑化能力、即ち、吐出能力に優れたも
のとなる。
被混練物に対して作用する軸方向の背圧が不足し、十分
な推力を得られ難いことが原因して、満足した効果は得
られないことが実験により確かめられている。前記混練
部における送り翼の最外周端を軸方向に連続一体化して
おくことによっても、この最外周端とチャンバ内周面と
の間の隙間を被混練物が通過する機会が増えるので、被
混練物に対して十分な剪断発熱が与えられることにな
り、その結果、可塑化能力、即ち、吐出能力に優れたも
のとなる。
部品加工が困難になるのを避けるうえで、300°以下
に形成するのが好適である。
施の形態を説明する。本発明に係る二軸混練押出機1
は、図3に模式的に示すように装置本体2のチャンバ3
内に、互い平行して二本のスクリュ4が同方向回転可能
に設けられ、装置本体2には、その一端寄りに供給口6
が設けられ、他端寄りに取出部7が設けられ、また中途
部にベント口8が設けられている。
のベント口8より上流側の第1混練部10とベント口8
より下流側の第2混練部11とが設けられ、これらの相
互間及び両端部にそれぞれフィード部13,14,15
が設けられている。そして、第1混練部10寄りの端部
が回転駆動装置(図示略)に接続されている。従って、
装置本体2の供給口6では、スクリュ4の一端寄りへ向
けて樹脂材料及び粉体状充填剤を投入可能になってお
り、装置本体2のベント口8では、スクリュ4の第1混
練部10で被混練物から分離されたエアや吸着揮発物等
を吸引除去できるようになっており、装置本体2の取出
部7では、スクリュ4の第2混練部11によって最終混
練された後の樹脂を吐出できるようになっている。
2混練部11は、図1に示すように三角形状の三辺を外
膨れアールとした中空の断面形状を有するロータ17
と、このロータ17をスプライン嵌合によって保持する
中軸18とによって構成されている。従ってロータ17
まわりには、三等配位置に、最も突出する最外周端(以
下、「チップ部20」と言う)が形成されていることに
なり、これらチップ部20とチャンバ3の内周面との隙
間δで、被混練物が大きな剪断力を受けて混練されるこ
とになる。
17においては、図1及び図2に示すように上記チップ
部20が、被混練物に対して順送り推力を与える方向へ
のみ捩じられることにより、送り翼22のみが設けられ
たものとしてある。すなわち、この第1混練部10にお
いて、順送り方向とは逆向きの推力を与える戻し翼は一
切、設けられていない。
相当する軸方向領域L1 (即ち、D=L1 )でのねじり
角θが140°以上300°以下となるように形成され
ている。従って、第1混練部10の全体長さとしては、
上記軸方向領域L1 の整数倍(nL1 :n=1を含む)
とするのが好適となる。ねじり角θの上記適正範囲は、
次のようにして決定してある。
圧は、被混練物の配合比率や配合種、或いは第1混練部
10の長さ等、各種の諸条件によって変化する。そこ
で、その低背圧時を5kg/cm2 、高背圧時を40k
g/cm2 と設定して、被混練物に低背圧を付加させた
場合と高背圧を付加させた場合とで、ねじり角θと送り
量との間にどのような関係が生ずるのかを調べた。その
結果を図4に示す。
り角θを300°としたときの値を「1」として指数表
示したものである。この図4から明らかなように、ねじ
り角θが140°以下では、高背圧時において推力が殆
ど得られていないことが判る。従って、この理由によ
り、ねじり角θの適正範囲下限を140°に決めてい
る。
のときが最も高推力となり、高背圧時ではねじり角θが
300°のときが最も高推力となっている。そのため、
この200°〜300°の範囲を中心として小角度側及
び大角度側へある程度の幅を持たせたいところである
が、ねじり角θが300°を超えると部品加工が困難と
なるということがある。従って、この理由により、ねじ
り角θの適正範囲上限を300°に決めている。
の全長にわたる一体のものとして形成するか、又は第1
混練部10の全長を整数分割した相互連結が可能な短尺
体(例えば上記軸方向領域L1 に等しいもの)として形
成するかは、適宜変更可能である。ただ、いずれの場合
でも送り翼22は、そのチップ部20が第1混練部10
の全長にわたって連続一体化するように形成しておくの
が、上記隙間δに対して被混練物の通過機会が増える点
で好適となる。
図3に示したように必要に応じて送り翼25と戻し翼2
6との双方を具備した構成にしてもよい。
製鋼所:機種名KTX59)と、図5に示した構成の従
来技術の二軸押出混練機とで、実際に樹脂材料と充填剤
とを投入してその吐出能力についての比較試験を行っ
た。その結果を表1に示す。
れ、噛合・同方向回転するものであって、ロータ17の
直径Dは59mmとした。また、使用樹脂はMI(メル
トインデックス)が9.0のPPとし、充填剤にはタル
クを用いた。タルクは、鱗片形状で比表面積が大きく、
また摩擦力が極めて小さくなる特性を有している。
L/D」として表示しているなかのLは、上記した軸方
向領域L1 ではなく、図3に示すような供給口6とベン
ト口8との中心間距離である。表1から明らかなよう
に、本発明では、装置全体としての長大化を伴わず、ま
た場合によっては短小化をも可能にしたうえで、いずれ
も被混練物の吐出量を高めることができるものであっ
た。
されるものではない。例えば、第1混練部10における
送り翼22のねじり角θは、被混練物の配合比率や配合
種、或いは第1混練部10の長さやロータ直径D等によ
り、適正範囲内で適宜変更可能であることは言うまでも
ない。装置本体2において、ベント口8の増設やダム装
置(図示略)の付設等は可能であり、またスクリュ4に
おいても、第1混練部10及び第2混練部11以外に、
更に別の混練部を増設してもよい。
部20(即ち、送り翼22)の形成数を2以下としたり
4以上としたりすることも可能である。
係る二軸混練押出機では、装置全体としての延長化を防
止しつつ、様々な特性を有する各種の充填剤を用いた場
合でも、一様に高吐出能力を実現できるようになった。
側断面図である。
ラフである。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 装置本体(2)のチャンバ(3)内に互
い平行する二本のスクリュ(4)が同方向回転可能に設
けられ、装置本体(2)にはスクリュ(4)の一端寄り
に対応する樹脂材料及び粉体状充填剤の共通の供給口
(6)とスクリュ(4)の中途部に対応するベント口
(8)とが設けられ、各スクリュ(4)には少なくとも
ベント口(8)と供給口(6)との間に混練部(10)
が設けられた二軸混練押出機において、 上記混練部(10)に設けられるロータ(17)が送り
翼(22)のみによって構成されており、該送り翼(2
2)は、ロータ直径(D)に相当する軸方向領域(L
1 )でのねじり角(θ)が140°以上に形成されてい
ることを特徴とする二軸混練押出機。 - 【請求項2】 前記混練部(10)における送り翼(2
2)の最外周端が軸方向に連続一体化されていることを
特徴とする請求項1記載の二軸混練押出機。 - 【請求項3】 前記混練部(10)における送り翼(2
2)のねじり角(θ)が300°以下に形成されている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の二軸混練
押出機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18659497A JP3471572B2 (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 二軸混練押出機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18659497A JP3471572B2 (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 二軸混練押出機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1128722A JPH1128722A (ja) | 1999-02-02 |
JP3471572B2 true JP3471572B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=16191291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18659497A Expired - Lifetime JP3471572B2 (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 二軸混練押出機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3471572B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1317115C (zh) * | 1999-04-16 | 2007-05-23 | 卡伯特公司 | 制备和处理新弹性体复合料的方法和设备 |
-
1997
- 1997-07-11 JP JP18659497A patent/JP3471572B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1128722A (ja) | 1999-02-02 |
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