JPH07323462A - 2軸反応押出機 - Google Patents

2軸反応押出機

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Publication number
JPH07323462A
JPH07323462A JP6118395A JP11839594A JPH07323462A JP H07323462 A JPH07323462 A JP H07323462A JP 6118395 A JP6118395 A JP 6118395A JP 11839594 A JP11839594 A JP 11839594A JP H07323462 A JPH07323462 A JP H07323462A
Authority
JP
Japan
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barrel
screw
reaction
tip
screw shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP6118395A
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English (en)
Inventor
Yoshizo Kuranashi
芳蔵 椋梨
Yoshiichi Yamamoto
芳一 山本
Masayoshi Nawata
正義 縄田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Priority to JP6118395A priority Critical patent/JPH07323462A/ja
Publication of JPH07323462A publication Critical patent/JPH07323462A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/57Screws provided with kneading disc-like elements, e.g. with oval-shaped elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/535Screws with thread pitch varying along the longitudinal axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C48/55Screws having reverse-feeding elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 材料漏れがなく,充分な加圧反応を達成でき
るコンパクトな反応機を提供する。 【構成】 バレル内に平行に配した2本のスクリュのモ
ータを取付けた根本側をバレルのスクリュ軸貫通部で回
転自在に支持した2軸反応押出機において,各スクリュ
の先端部を密封したバレルの先端内部で回転可能に設
け,バレルの先端側に反応材料供給用の入口を設け,バ
レルの根本側のスクリュ軸貫通部側に反応生成物の吐出
口を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,従来の樹脂押出用の2
軸混練押出機を改造した形のものをポリマの重縮合等の
反応機として使用する2軸反応押出機に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より,例えば,芳香族ナイロンの縮
合重合を行う場合は,まず,バッチで,約8時間程度,
原料を撹拌し,パウダー状のように抜出し可能な粘度に
なるまで重合させ,その後,樹脂押出用の押出機を用い
て後重合を行っていた。
【0003】この押出機としては,2軸混練押出機が知
られている。そして,この2軸混練押出機では,バレル
内に平行に配した2本のスクリュのモータを取付けた根
本側をバレルのスクリュ軸貫通部で回転自在に支持して
おり,バレルのスクリュ軸貫通側に反応材料供給用の入
口を設け,バレルの先端部に設けたダイスから混練した
樹脂を押出していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記したように,バッ
チ方式では,反応時間が非常に長くかかっていて,能率
が悪かった。本発明者は,従来の2軸混練押出機を改造
し,従来の重合槽方式の反応器に代えてこれを2軸反応
押出機として使用することを考えた。しかし,反応させ
ようとする材料を,従来のように,スクリュの根本側の
スクリュ軸貫通部のすぐ前から供給し,スクリュの先端
側から反応し終った生成物を押出す場合は,つぎに示す
ような不都合が生じた。
【0005】すなわち,反応の出発点では,モノマ,オ
リゴマ他各種材料を加圧状態で供給する必要があるが,
反応前の材料は低粘度であり,一方,スクリュ軸後端部
が駆動装置と連結されている関係上,バレル後端部には
スクリュ軸貫通部が設けられており,この部分にパッキ
ン,ラビリンス,メカニカルシール等からなるシール部
分が設けられているが,加圧状態で供給される低粘度の
材料に対しては,シールが不充分であり,加圧下での圧
力保持ができない。
【0006】これは,スクリュ軸が回転していること,
スペースが狭いこと,スクリュとバレル間には隙間があ
り,スクリュ軸両端の支持方法が難しいこと,特に,ス
クリュが約2〜3mと長くなり,スクリュの直径に対す
るスクリュ長さの比が大きくなると軸の振れ等も大きく
なること等も原因と考えられる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明においては,これ
らの欠点をなくすために,バレル内に平行に配した2本
のスクリュのモータを取付けた根本側をバレルのスクリ
ュ軸貫通部で回転自在に支持した2軸反応押出機におい
て,各スクリュの先端部を密封したバレルの先端内部で
回転可能に設け,バレルの先端側に反応材料供給用の入
口を設け,バレルの根本側のスクリュ軸貫通部側に反応
生成物の吐出口を設けた。
【0008】
【作用】2軸反応押出機のスクリュを回転させている状
態で,バレルの先端側に設けられている反応材料供給用
の入口から反応材料を供給し,スクリュの回転で材料を
バレルの手前側に移動させる途中で反応させ,バレルの
スクリュ軸貫通部側に設けられている吐出口より反応し
た生成物を吐出させる。
【0009】この場合,材料を供給するバレルの先端側
にはスクリュ軸の貫通部がなく,密封されているので,
ここに,比較的に低粘度で加圧された材料が供給されて
も,シールのことは問題にならない。したがって,加圧
状態を充分に保持でき,反応も良好に行われる。一方,
バレルのスクリュ軸貫通部に近い出口側では,反応によ
り,生成物の粘度も充分に上がっているので,スクリュ
軸貫通部でのシール上の問題はなくなる。
【0010】
【実施例】図1は本発明の1実施例を示す縦断面図,図
2は図1の1部拡大図である。図1,図2において,1
は円筒状のバレル,2は軸芯部の芯棒でもあるシャフト
3の回りで軸線方向に数種類の異なるセグメントを並べ
て組立てたスクリュエレメントないしはスクリュ,4は
バレル1の回りに設けたヒータ,5はフレームであり,
バレル1内には2本のスクリュ2を横に並列に配した。
【0011】スクリュ2の根本側はフレーム5の軸芯近
くに設けたスクリュ軸貫通部6で,パッキン,ラビリン
ス,ないしは,メカニカルシール等を配した軸シール部
7によってシールされて回転自在に支持されている。場
合によっては,このスクリュ軸貫通部6の回りを水冷す
ることも可能である。スクリュ軸貫通部6を貫通してい
るスクリュ2のシャフト3の根本側には,ボックス8内
において図示していないモータ(図3では,13として
図示した)が連結されている。
【0012】2本のスクリュ2のシャフト3の先端部
は,バレル1の先端部にボルトとパッキン等で密封して
固定したカバー9の中に回転可能に配置されている。シ
ャフト3の先端部は,カバー9の中でフリーの状態にな
っており,先端のスクリュエレメントや他の部分のスク
リュ2の外周面がカバー9やバレル1の内周面で回転自
在に支持されている。なお,場合によっては,シャフト
3の先端部を図示していない軸受で回転自在に支持して
おくこともできる。
【0013】スクリュ2の根本部には,混練押出機でよ
く用いられる逆送エレメント2aを配置し,反応生成物
ができるだけ軸シール部7の所へ行かずに,反応生成物
の吐出口11から円滑に排出されるようにした。バレル
1の先端側には上側または横側に反応材料供給用の入口
10を設け,バレル1のスクリュ軸貫通部側には下方ま
たは横側に向けて反応生成物の吐出口11を設けた。バ
レル1上面の途中数か所には,脱気口12を設けた。脱
気口12には,蒸気やエアは排出させるが,樹脂は出な
いように戻すベントスタッファという図示していない押
込装置を設置した。
【0014】本実施例においては,2本のスクリュ2を
回転させている状態で,バレル1の先端側の入口10よ
り反応させる材料を供給する。材料は色々なセグメント
からなっているスクリュ2の回転による混合と,バレル
1の外部のヒータ4による加熱によって,反応しながら
手前へと移送される。材料は供給されたときは極めて低
い粘度であるが,反応するにしたがって粘度も高くな
り,充分に反応した後,反応生成物となって手前側の吐
出口11から吐出される。
【0015】バレル1の先端側はカバー9で密封されて
いるので,材料は粘度が低く,高温高圧であっても,外
部に漏れることはない。バレル1の根本側では,スクリ
ュ軸貫通部6があるが,ここでは生成物は反応により粘
度が充分に高くなっているので,また,逆送エレメント
2aの作用で,漏れることはなく,シール上の問題は生
じない。
【0016】したがって,材料は加圧下での圧力保持も
充分に行うことができ,反応効率も向上する。なお,ス
クリュ2の先端部は,通常の2軸混練機と同様にバレル
1内で回転自在に支持されているので,スクリュ2が2
〜3mと長くなっても,スクリュの振れは殆どない。
【0017】図3は図1の装置を簡略化して示した図で
あり,図4は脱気口と脱気量および反応物の分子量の関
係を示した線図である。図4の横軸の位置は図3の位置
と対応させて示した。スクリュ2を回転させている状態
で,反応材料供給用の入口10から,例えば,66塩水
溶液と固体の6T塩を供給し,スクリュ2の作用で撹拌
させながら移送させ,縮合重合させ,反応生成物の吐出
口11から吐出させる。2軸スクリュは,適宜,部分的
に同方向に噛合わせたり,異方向に噛合わせたりしてい
る。
【0018】脱気口12からは適宜真空吸引して脱気す
るが,例えば,No.1脱気口12では760mmHg
(大気開放),No.2脱気口12では360mmH
g,No.3脱気口12では210mmHgになるよう
にした。また,入口10とNo.1脱気口12の間で
は,例えば,温度が250℃,蒸気圧が22kg/cm
2 になるようにし,No.2脱気口12での温度が33
0℃になるようにした。入口10とNo.1脱気口12
との間が,従来のバッチに相当する。
【0019】図4には,図3に対応した仕込み量に対す
る脱気量の割合Aの増加状態を%で示し,また,分子量
または粘度Bの上昇状態を示した。図4からもわかるよ
うに,ヒータ4による加熱と撹拌により脱水,蒸発し
て,蒸気として排出される脱気量は最初の部分で多く,
No.1脱気口12以降はあまり増えていないが,粘度
Bは反応が進み,吐出口11に近づくにつれて高くな
る。吐出口11での反応生成物の粘度は,入口10での
反応材料の粘度の例えば約2.5倍になる。
【0020】なお,この装置においては,ヒータ4を複
数個にわけて制御することができ,位置にあわせて反応
物の温度制御を行うことができるので,温度むらをなく
すことができる。また,スクリュエレメント2の形状,
個数等を適宜変え,スクリュ構成を適宜選択することに
よって,反応物の滞溜状態も適宜変えることができる。
なお,No.1脱気口12の直前の位置にあるスクリュ
エレメント2の一部に,比較的に狭い幅の逆送エレメン
ト2aを配置しておき,反応物の滞溜時間を長くするよ
うにしておくこともできる。
【0021】
【発明の効果】本発明においては,バレル内に平行に配
した2本のスクリュのモータを取付けた根本側をバレル
のスクリュ軸貫通部で回転自在に支持した2軸反応押出
機において,各スクリュの先端部を密封したバレルの先
端内部で回転可能に設け,バレルの先端側に反応材料供
給用の入口を設け,バレルの根本側のスクリュ軸貫通部
側に反応生成物の吐出口を設けたので,バレルの先端側
からも根本側からも材料が漏れることがない。
【0022】すなわち,バレルの先端側は密封されてい
るので,材料は粘度が低く,高圧力であっても,外部に
漏れることはない。また,バレルの根本側では,スクリ
ュ軸貫通部があるが,ここでは生成物は反応により粘度
が充分に高くなっているので,漏れることはない。
【0023】したがって,材料は加圧下での圧力保持も
充分に行うことができ,反応効率も向上する。また,ス
クリュの先端部は,密閉したバレルの先端内側で回転自
在に支持されているので,スクリュが長くなっても,ス
クリュの振れはなく,振動もなく静かに順調に回転し,
良好な反応が行われる。
【0024】また,本発明によれば,従来のような比較
的に大きな重合槽方式に代わるものとして使用すること
ができるので,装置もコンパクト化され,設置場所もあ
まり取らず,かつ,設備費の削減にも連がる。また,反
応時間も比較的に少なくてすむし,比較的に少量の反応
も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を示す縦断面図である。
【図2】図1の1部拡大図である。
【図3】図1の簡略図である。
【図4】脱気量および反応物の分子量または粘度の変化
状態を示す線図である。
【符号の説明】
1 バレル 2 スクリュエレメント(スクリュ) 2a 逆送エレメント 3 シャフト 6 スクリュ軸貫通部 7 軸シール部 9 カバー 10 反応材料供給用の入口 11 反応生成物の吐出口 12 脱気口 13 モータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バレル内に平行に配した2本のスクリュ
    のモータを取付けた根本側をバレルのスクリュ軸貫通部
    で回転自在に支持した2軸反応押出機において,各スク
    リュの先端部を密封したバレルの先端内部で回転可能に
    設け,バレルの先端側に反応材料供給用の入口を設け,
    バレルの根本側のスクリュ軸貫通部側に反応生成物の吐
    出口を設けた2軸反応押出機。
JP6118395A 1994-05-31 1994-05-31 2軸反応押出機 Pending JPH07323462A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6118395A JPH07323462A (ja) 1994-05-31 1994-05-31 2軸反応押出機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6118395A JPH07323462A (ja) 1994-05-31 1994-05-31 2軸反応押出機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07323462A true JPH07323462A (ja) 1995-12-12

Family

ID=14735616

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6118395A Pending JPH07323462A (ja) 1994-05-31 1994-05-31 2軸反応押出機

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JP (1) JPH07323462A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015005201A1 (ja) * 2013-07-10 2015-01-15 三菱瓦斯化学株式会社 ポリアミド樹脂の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015005201A1 (ja) * 2013-07-10 2015-01-15 三菱瓦斯化学株式会社 ポリアミド樹脂の製造方法
US10000607B2 (en) 2013-07-10 2018-06-19 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method for producing polyamide resin

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