JPH0550487A - 熱可塑性樹脂の多段押出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】溶融熱可塑性樹脂と添加剤との充分な混合状態
を得、且つ後段の押出機の押出し量が不足するのを防止
する。 【構成】押出機１が押出す熱可塑性樹脂４を熱可塑性樹
脂造粒機２３で造粒する。得られた熱可塑性樹脂粒子４
ｂが供給される押出機１１では、熱可塑性樹脂粒子４ｂ
が粒状を保持している箇所に添加剤１２の注入を行う。
熱可塑性樹脂粒子４ｂの造粒量を検出するレベル計２７
の出力が入力される第１の制御器２８は、造粒機２３で
の造粒量が一定となるように押出機１のスクリュー８の
回転数を制御する。第２段の押出機１１のスクリュー１
８の回転数を検出するセンサ２９の出力が入力される第
２の制御器３０では、スクリュー１８の回転数に応じて
造粒機２３の造粒速度及び添加剤５，１２を供給するポ
ンプ７，１７の回転数を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数台の押出機を前段
の押出機から後段の押出機に熱可塑性樹脂を供給するよ
うに順次連結して該熱可塑性樹脂の押出しを行う熱可塑
性樹脂の多段押出し方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の熱可塑性樹脂の多段押出
し方法は、図２に示すように、第１段の押出機１のシリ
ンダー２内にホッパー３からポリエチレンの如き熱可塑
性樹脂のペレット４ａを供給し、該ペレット４ａをシリ
ンダー２内で加熱して溶融し、スクリュー８で混練して
出口側に搬送する。このとき、溶融熱可塑性樹脂４の中
に老化防止剤の如き添加剤５を、その収容容器６からポ
ンプ７で注入する場合もある。該押出機１の出口側に搬
送されてきた溶融熱可塑性樹脂４は、微細な異物を除去
する目的で設けられた超極細メッシュのスクリーンで構
成されたスクリーンパック９と、ブレーカープレート１
０とを通過する。

【０００３】このとき溶融熱可塑性樹脂４の温度が低い
と、スクリーンパック９は100 〜500 メッシュと目が細
かいので、該スクリーンパック９を通過するときの溶融
熱可塑性樹脂４の抵抗が大きくなり、その抵抗でスクリ
ーンパック９が破れてしまうおそれがある。そこで通常
は、第１段の押出機１の出口における溶融熱可塑性樹脂
４の温度を、溶融熱可塑性樹脂４がポリエチレンの場合
には、約170 ℃と高温に設定し、該溶融熱可塑性樹脂４
の粘度を低下させている。

【０００４】このような高温の溶融熱可塑性樹脂４をそ
のまま第２段の押出機１１に供給して架橋剤の如き液状
にした添加剤１２を供給すると、該溶融熱可塑性樹脂４
に焼けが発生する。そこで第１段の押出機１から押出し
た溶融熱可塑性樹脂４を、連続的に樹脂冷却筒１３に導
き、冷媒循環装置１４で約135 ℃以下に冷却する。

【０００５】このように適当な樹脂温度に低下させた溶
融熱可塑性樹脂４を、第２段の押出機１１のシリンダー
１５内に供給する。第２段の押出機１１では、架橋剤の
如き液状添加剤１２をその収容容器１６からポンプ１７
で該押出機１１のシリンダー１５内に注入した後、スク
リュー１８で該溶融熱可塑性樹脂４と混練して押出し、
クロスヘッド１９に供給する。クロスヘッド１９では、
該溶融熱可塑性樹脂４を導体２０の外周に押出し被覆
し、プラスチック絶縁ケーブル２１を製造する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の熱可塑性樹脂の多段押出し方法では、第２段
の押出機１１のシリンダー１５内の溶融熱可塑性樹脂４
の温度が135 ℃と比較的低温であるため、粘度が高い。
一方、添加剤１２は、安定した注入を得るため、水同様
の低粘度で第２段の押出機１１に注入されることにな
る。このような粘度の差から溶融熱可塑性樹脂４と添加
剤１２とは簡単には混合されず、第２段の押出機１１か
ら押出される溶融熱可塑性樹脂４は１箇所に添加剤１２
が集中した分散不良となっている。この溶融熱可塑性樹
脂４が導体２０の外周に被覆されたプラスチック絶縁ケ
ーブル２１は、電気的特性の著しく劣る製品となる。

【０００７】また、第１段の押出機１で使用しているス
クリーンパック９は、長時間の使用中に目詰まりを起こ
し、第１段の押出機１からの押出し量が低下し、第２段
の押出機の押出し量が不足する問題点があった。

【０００８】本発明の目的は、熱可塑性樹脂と添加剤と
の充分な混合状態が得られ、且つ後段の押出機の押出し
量が不足するのを防止できる熱可塑性樹脂の多段押出し
方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の手段を説明すると、本発明は複数台の押出機を前
段の押出機から後段の押出機に熱可塑性樹脂を供給する
ように順次連結し、２段目以後の押出機内の熱可塑性樹
脂に添加剤を加えて混練を行う熱可塑性樹脂の多段押出
し方法において、前記添加剤が加えられる押出機とその
前段の押出機との間で該前段の押出機が押出す前記熱可
塑性樹脂を熱可塑性樹脂造粒機で造粒し、得られた熱可
塑性樹脂粒子を前記添加剤が加えられる押出機に供給
し、該添加剤が加えられる押出機では前記熱可塑性樹脂
粒子が粒状を保持している箇所に対して前記添加剤の注
入を行い、前記熱可塑性樹脂造粒機で造粒する前記熱可
塑性樹脂粒子の造粒量を検出して該造粒量が一定となる
ように前記前段の押出機のスクリュー回転数を制御し、
且つ前記添加剤が加えられる押出機のスクリュー回転数
を検出してその回転数に応じて前記熱可塑性樹脂造粒機
の造粒速度及び前記添加剤の供給量を制御することを特
徴とする。

【００１０】

【作用】このように添加剤が加えられる押出機とその前
段の押出機との間で該前段の押出機が押出す熱可塑性樹
脂を造粒し、得られた熱可塑性樹脂粒子を添加剤が加え
られる押出機に供給し、該添加剤が加えられる押出機で
は該熱可塑性樹脂粒子が粒状を保持している箇所に対し
て添加剤の注入を行うと、該添加剤は熱可塑性樹脂の粒
子と粒子との間に入り込み、スクリューで混練されるた
め添加剤の分散不良を防止できる。

【００１１】また、熱可塑性樹脂造粒機で造粒する熱可
塑性樹脂粒子の造粒量を検出して該造粒量が一定となる
ように前段の押出機のスクリュー回転数を制御すると、
常に熱可塑性樹脂粒子の造粒量を一定に維持しつつ熱可
塑性樹脂粒子の造粒を行うことができ、前段の押出機の
スクリーンパックの目詰まりによる押出し量が不足し、
熱可塑性樹脂粒子の造粒量が減少していく現象を回避す
ることができる。

【００１２】更に、添加剤が加えられる押出機のスクリ
ュー回転数を検出し、その回転数に応じて熱可塑性樹脂
造粒機の造粒速度及び添加剤の供給量を制御すると、添
加剤が加えられる押出機のスクリュー回転数を変化させ
た場合も、それに伴い熱可塑性樹脂造粒機の造粒速度，
添加剤の注入量，添加剤が加えられる押出機の押出し量
が変化し、同じ比率で添加剤が注入された熱可塑性樹脂
の押出しを容易に行うことができる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明に係る熱可塑性樹脂の多段押
出し方法を実施する多段式熱可塑性樹脂押出装置の一実
施例を示したものである。本実施例は、プラスチック絶
縁ケーブルの絶縁被覆ラインに本発明を適用した例を示
したものである。なお、前述した図２と対応する箇所に
は、同一符号を付けて示している。

【００１４】図示のように、本実施例の多段式熱可塑性
樹脂押出装置では、樹脂冷却筒１３の出口に第２段の押
出機１１の密閉形ホッパー２２が設けられ、該密閉形ホ
ッパー２２内で樹脂冷却筒１３の出口に熱可塑性樹脂造
粒機２３が設けられている。該熱可塑性樹脂造粒機２３
は、樹脂冷却筒１３の出口に設けられて該樹脂冷却筒１
３から供給される熱可塑性樹脂４を複数条のひも状に押
出すダイス２４と、該ダイス２４から押出される熱可塑
性樹脂４の各ひもを一定の長さに切断して熱可塑性樹脂
粒子４ｂを形成する造粒カッター２５と、該造粒カッタ
ー２５を回転するモータ２６とで構成されている。

【００１５】得られた熱可塑性樹脂粒子４ｂは、第２段
の押出機１１のシリンダー１５に供給されるようになっ
ている。第２段の押出機１１では、熱可塑性樹脂粒子４
ｂが粒状を保持している箇所に対して架橋剤の如き液状
にした添加剤１２の注入がその収容容器１６からポンプ
１７で行われるようになっている。

【００１６】熱可塑性樹脂造粒機２３で造粒された熱可
塑性樹脂粒子４ｂの造粒量は、ホッパー２２に設けられ
たレベル計２７で連続的に検出されるようになってい
る。該レベル計２７での検出信号は第１の制御器２８に
与えられ、該制御器２８により熱可塑性樹脂造粒機２３
での熱可塑性樹脂粒子４ｂの造粒量が一定となるように
前段の押出機１のスクリュー８の回転数が制御されるよ
うになっている。

【００１７】添加剤１２が加えられる押出機１１のスク
リュー１８の回転数は、タコゼネレータの如きセンサ２
９で検出されるようになっている。該センサ２９の検出
信号は第２の制御器３０に入力され、添加剤５，１２が
加えられる押出機１，１１のスクリュー８，１８の回転
数に応じて熱可塑性樹脂造粒機２３の造粒速度及び添加
剤５，１２を供給するポンプ７，１７の回転数が制御さ
れるようになっている。

【００１８】次に、このような多段式熱可塑性樹脂押出
装置を用いた熱可塑性樹脂の多段押出し方法でプラスチ
ック絶縁ケーブル２１を製造する例を説明する。

【００１９】第１段の押出機１のシリンダー２内にホッ
パー３から熱可塑性樹脂のペレット４ａを供給し、該ペ
レット４ａをシリンダー２内で加熱溶融し溶融熱可塑性
樹脂４としつつスクリュー８で混練して出口側に搬送す
る。この搬送の途中で、前述したように、高融点の添加
剤５として液状にした老化防止剤をその収容容器６から
ポンプ７で該押出機１内に注入し、スクリュー８で該溶
融熱可塑性樹脂４と混練する場合もある。

【００２０】該押出機１の出口側に搬送されてきた溶融
熱可塑性樹脂４は、微細な異物を除去する目的で設けら
れた超極細メッシュのスクリーンで構成されたスクリー
ンパック（この例では、100 メッシュ，200 メッシュ，
500 メッシュのスクリーンパック）９と、ブレーカープ
レート１０とを通過する。

【００２１】このようにして第１段の押出機１は、添加
剤５が混練された溶融熱可塑性樹脂４を、超極細メッシ
ュのスクリーンで構成されたスクリーンパック９を無理
なく通過できる粘度になる樹脂温度（この例では、約17
0 ℃）で押出す。この高温の溶融熱可塑性樹脂４を、樹
脂冷却筒１３で造粒に適する樹脂温度に冷却した後、密
閉形ホッパー２２内の熱可塑性樹脂造粒機２３に供給す
る。

【００２２】該熱可塑性樹脂造粒機２３では、樹脂冷却
筒１３から供給される熱可塑性樹脂４をダイス２４で複
数条のひも状に押出し成形し、これら熱可塑性樹脂４の
各ひもを造粒カッター２５の回転で一定の長さに切断し
て熱可塑性樹脂粒子４ｂを形成する。

【００２３】得られた熱可塑性樹脂粒子４ｂを第２段の
押出機１１のシリンダー１５内に供給する。第２段の押
出機１１では、熱可塑性樹脂粒子４ｂが粒状を保持して
いる箇所に対して架橋剤の如き液状にした添加剤１２の
注入を、その収容容器１６からポンプ１７で行う。この
ようにすると、液状の添加剤１２は熱可塑性樹脂粒子４
ｂの相互間に入り込み、スクリュー１８で混練されるた
め該添加剤１２の分散不良を防止することができる。熱
可塑性樹脂粒子４ｂはシリンダー１５内で加熱溶融し、
再び溶融熱可塑性樹脂４として添加剤１２とスクリュー
１８で十分に混練して押出し、クロスヘッド１９に供給
する。クロスヘッド１９では、該溶融熱可塑性樹脂４を
導体２０の外周に押出し被覆し、プラスチック絶縁ケー
ブル２１を製造する。

【００２４】このとき、熱可塑性樹脂造粒機２３で造粒
する熱可塑性樹脂粒子４ｂの造粒量を、ホッパー２２内
にストックされる熱可塑性樹脂粒子４ｂのストック量を
レベル計２７で計ることにより検出し、第１の制御器２
８に入力する。該第１の制御器２８は、熱可塑性樹脂造
粒機２３での造粒量が一定となるように前段の押出機１
のスクリュー８の回転数を制御する。このようにする
と、常に熱可塑性樹脂粒子４ｂの造粒量を一定に維持し
つつ熱可塑性樹脂粒子４ｂの造粒を行うことができ、前
段の押出機１のスクリーンパック９の目詰まりによる押
出し量が不足し、熱可塑性樹脂粒子４ｂの造粒量が減少
していく現象を回避することができる。

【００２５】更に、添加剤１２が加えられる第２の押出
機１１のスクリュー１８の回転数をセンサ２９で検出
し、第２の制御器３０に供給する。該第２の制御器３０
では、スクリュー１８の回転数に応じて熱可塑性樹脂造
粒機２３の造粒速度及び添加剤５，１２を供給するポン
プ７，１７の回転数を制御する。このようにすると、添
加剤５，１２が加えられる押出機１，１１のスクリュー
８，１８の回転数を変化させた場合も、それに伴い熱可
塑性樹脂造粒機２３の造粒速度，添加剤５，１２の注入
量，添加剤５，１２が加えられる押出機１，１１の押出
し量が変化し、同じ比率で添加剤が注入された熱可塑性
樹脂の押出しを容易に行うことができる。通常、第２段
の押出機１１のスクリュー１８の回転数は一定に保つの
であるが、異サイズケーブルを連続押出しする時など、
第２段の押出機１１のスクリュー１８の回転数を変化さ
せた場合も、同じ比率で添加剤５，１２が添加されるよ
うにポンブ７，１７の回転数が調整される。

【００２６】また、前述したようにホッパー２２内の熱
可塑性樹脂粒子４ｂの量の変化により第１段の押出機１
のスクリュー８の回転数も調整され、熱可塑性樹脂造粒
機２３のカッター２５の回転数も第２段の押出機１１の
スクリュー１８の回転数と連動させているので、回転数
を変化させる前と同じ大きさの熱可塑性樹脂粒子４ｂが
ある一定量第２段の押出機１１に供給され、またその中
に添加されている添加剤５，１２の量の比率もスクリュ
ー回転数変化前と同じものが得られることになる。

【００２７】本実施例のように、初段の押出機１から最
終段の押出機１１まで完全な密閉状態で作業を行うと、
異物の混入の心配がなく、高品質の製品を得ることがで
きる。

【００２８】上記実施例では、押出機が２段の場合の例
を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
３段以上の押出機を持つ多段式熱可塑性樹脂押出装置に
よる熱可塑性樹脂の多段押出し方法にも同様に適用する
ことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る熱可塑
性樹脂の多段押出し方法では、添加剤が加えられる押出
機とその前段の押出機との間で該前段の押出機が押出す
熱可塑性樹脂を造粒し、得られた熱可塑性樹脂粒子を添
加剤が加えられる押出機に供給し、該添加剤が加えられ
る押出機では熱可塑性樹脂粒子が粒状を保持している箇
所に対して添加剤の注入を行うので、該添加剤は熱可塑
性樹脂の粒子と粒子との間に入り込み、スクリューで混
練されるため添加剤の分散不良を防止することができ
る。このため本発明によれば、高品質の押出し成形を安
定して行うことができる。

【００３０】また、本発明では、熱可塑性樹脂造粒機で
造粒する熱可塑性樹脂粒子の造粒量を検出して該造粒量
が一定となるように前段の押出機のスクリュー回転数を
制御するので、常に熱可塑性樹脂粒子の造粒量を一定に
維持しつつ熱可塑性樹脂粒子の造粒を行うことができ、
前段の押出機のスクリーンパックの目詰まりによる押出
し量が不足し、熱可塑性樹脂粒子の造粒量が減少してい
く現象を回避することができる。

【００３１】更に、本発明では、添加剤が加えられる押
出機のスクリュー回転数を検出し、その回転数に応じて
熱可塑性樹脂造粒機の造粒速度及び添加剤の供給量を制
御するので、添加剤が加えられる押出機のスクリュー回
転数を変化させた場合も、それに伴い熱可塑性樹脂造粒
機の造粒速度，添加剤の注入量，添加剤が加えられる押
出機の押出し量が変化し、同じ比率で添加剤が注入され
た熱可塑性樹脂の押出しを容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱可塑性樹脂の多段押出し方法を
実施する多段式熱可塑性樹脂押出装置の一実施例の縦断
面である。

【図２】従来の多段式熱可塑性樹脂押出装置の縦断面で
ある。

【符号の説明】

１…第１段の押出機、２…シリンダー、３…ホッパー、
４…熱可塑性樹脂、４ａ…熱可塑性樹脂のペレット、４
ｂ…熱可塑性樹脂粒子、５…高融点の添加剤、６…収容
容器、７…ポンプ、８…スクリュー、９…スクリーンパ
ック、１０…ブレーカープレート、１１…第２段の押出
機、１２…添加剤、１３…樹脂冷却筒、１４…冷媒循環
装置、１５…シリンダー、１６…収容容器、１７…ポン
プ、１８…スクリュー、１９…クロスヘッド、２０…導
体、２１…プラスチック絶縁ケーブル、２２…密閉形ホ
ッパー、２３…熱可塑性樹脂造粒機、２４…ダイス、２
５…造粒カッター、２６…モータ、２７…レベル計、２
８…第１の制御器、２９…センサ、３０…第２の制御
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数台の押出機を前段の押出機から後段
   の押出機に熱可塑性樹脂を供給するように順次連結し、
   ２段目以後の押出機内の熱可塑性樹脂に添加剤を加えて
   混練を行う熱可塑性樹脂の多段押出し方法において、 前記添加剤が加えられる押出機とその前段の押出機との
   間で該前段の押出機が押出す前記熱可塑性樹脂を熱可塑
   性樹脂造粒機で造粒し、得られた熱可塑性樹脂粒子を前
   記添加剤が加えられる押出機に供給し、該添加剤が加え
   られる押出機では前記熱可塑性樹脂粒子が粒状を保持し
   ている箇所に対して前記添加剤の注入を行い、前記熱可
   塑性樹脂造粒機で造粒する前記熱可塑性樹脂粒子の造粒
   量を検出して該造粒量が一定となるように前記前段の押
   出機のスクリュー回転数を制御し、且つ前記添加剤が加
   えられる押出機のスクリュー回転数を検出してその回転
   数に応じて前記熱可塑性樹脂造粒機の造粒速度及び前記
   添加剤の供給量を制御することを特徴とする熱可塑性樹
   脂の多段押出し方法。