JPH1034731A - 二軸混練押出機とこれを用いたpet樹脂の混練押出方法並びにpet製品の製造方法 - Google Patents

二軸混練押出機とこれを用いたpet樹脂の混練押出方法並びにpet製品の製造方法

Info

Publication number
JPH1034731A
JPH1034731A JP8351283A JP35128396A JPH1034731A JP H1034731 A JPH1034731 A JP H1034731A JP 8351283 A JP8351283 A JP 8351283A JP 35128396 A JP35128396 A JP 35128396A JP H1034731 A JPH1034731 A JP H1034731A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
kneading
screw
kneaded
vacuum zone
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8351283A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Funabashi
秀夫 船橋
Yasuaki Yamane
泰明 山根
Tsunaichi Miyake
綱一 三宅
Nobuyuki Yamagiwa
信之 山際
Shinichi Nagae
信一 永江
Kazuko Nagura
和子 名倉
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP8351283A priority Critical patent/JPH1034731A/ja
Priority to DE19721513A priority patent/DE19721513A1/de
Priority to IT97MI001212A priority patent/IT1291984B1/it
Publication of JPH1034731A publication Critical patent/JPH1034731A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • B29B7/482Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws provided with screw parts in addition to other mixing parts, e.g. paddles, gears, discs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • B29B7/482Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws provided with screw parts in addition to other mixing parts, e.g. paddles, gears, discs
    • B29B7/483Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws provided with screw parts in addition to other mixing parts, e.g. paddles, gears, discs the other mixing parts being discs perpendicular to the screw axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • B29B7/488Parts, e.g. casings, sealings; Accessories, e.g. flow controlling or throttling devices
    • B29B7/489Screws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/84Venting or degassing ; Removing liquids, e.g. by evaporating components
    • B29B7/845Venting, degassing or removing evaporated components in devices with rotary stirrers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/86Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for working at sub- or superatmospheric pressure
    • 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
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • 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
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • 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
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • B29C48/402Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders the screws having intermeshing parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/02Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B29B9/065Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion under-water, e.g. underwater pelletizers
    • 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
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04Particle-shaped
    • 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
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07Flat, e.g. panels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原料の前乾燥や混練樹脂の後処理を行わずに
被混練材を連続的に乾燥かつ混練押出するに当たり、高
価な真空設備を要することなく、被混練材料のIVの低
下率を従来より大幅に低減できるようにする。 【解決手段】 被混練材料の供給口3と排出口3を有す
るシリンダ4内に、被混練材料を下流の排出口3側へフ
ィードする左右一対のスクリュ5が回転自在に挿通さ
れ、このスクリュ5の中途部に設けた混練部10よりも
下流側に位置するシリンダ4の内空部が被混練材料から
水分を除去するための真空ゾーンVZとされている二軸
混練押出機において、真空ゾーンVZ内におけるスクリ
ュ5の長さをシリンダ内径Dの10倍以上に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック等の
高分子樹脂材料を押出成形するための二軸混練押出機と
これを用いたPET樹脂の混練押出方法並びにPET製
品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の二軸混練押出機によって押出成
形される高分子樹脂材料はポリエチレン樹脂やポリエチ
レンテレフタレート(以下、PETという。)樹脂等、
多岐に及んでいる。このうち、特にPET樹脂を混練す
る場合には、原料に水分を含んだまま混練すると、加水
分解によりPET樹脂の極限粘度(以下、IVとい
う。)が低下して同樹脂の分子量が低下し、最終製品が
使用に耐えなくなる場合がある。このため、従来より、
予め脱湿乾燥させたPET原料を二軸混練押出機に供給
することにより、混練時におけるPET樹脂の加水分解
反応を防止するようにしている(例えば、特開昭52−
108446号公報、特開平4−275125号公報参
照)。
【0003】しかし、この方法では、PET原料を前乾
燥する乾燥設備を要するとともに、その乾燥に長時間と
多大な熱エネルギーを必要とするため、ランニングコス
トが増大すると同時に生産効率を向上できないという欠
点がある。そこで、PET原料を前乾燥せずに混練可能
としたものとして、スクリュの中途部に設けたニーディ
ングセグメントよりも下流側に位置するシリンダの内空
部を真空ゾーンとし、この真空ゾーンにおいて溶融直後
のPET樹脂から水分を除去することにより、同樹脂の
加水分解を防止するようにした二軸混練押出機が開発さ
れている(例えば、特開平6−15369号公報、特開
平7−90550号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術のう
ち、特開平6−15369号公報に記載の発明では、シ
リンダの排出口に接続した混合容器内でPET樹脂を後
処理することで水分除去の完全を図っているため、PE
T樹脂のIVは低下せずむしろこれが向上される利点が
ある反面、その混合容器内でのPET樹脂の滞留時間と
して5〜60分の長きを要するため、PET原料を前乾
燥する場合と同様に、ランニングコストが増大するとと
もに生産効率をさほど向上できないという欠点がある。
【0005】他方、特開平7−90550号公報に記載
の発明では、そのような混合容器を設けていないので上
記のような欠点は生じないが、PET樹脂のIVの低下
率が5%以下程度までしか達成することができない。ま
た、この発明では、真空ゾーンでの真空度を10Tor
r以下にする必要があるため、高価な真空設備が必要と
なり、この点で設備コストの高騰を余儀なくされる。
【0006】本発明は、このような実情に鑑み、原料の
前乾燥や混練樹脂の後処理を行わずに被混練材を連続的
に乾燥かつ混練押出するに当たり、高価な真空設備を要
することなく、被混練材料のIVの低下率を従来より大
幅に低減できるようにすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来法
(特開平7−90550号公報)においてIVの低下を
さほど抑えられない原因を追求すべく、種々の実験を行
った結果、真空ゾーン内におけるスクリュの長さがIV
の低下率に大きく影響することを見いだした。その理由
は、真空ゾーン内におけるスクリュの長さは真空ゾーン
におけるPET樹脂の滞留時間に対応しており、従って
IVの低下をもたらすPET中の水分の除去率が真空ゾ
ーン内におけるスクリュの長さによって決まると考えら
れるからである。
【0008】本発明装置は、上記知見に基づき、スクリ
ュの中途部に設けた混練部よりも下流側に位置するシリ
ンダの内空部が被混練材料から水分を除去するための真
空ゾーンとされている二軸混練押出機において、前記真
空ゾーン内における前記スクリュの長さをシリンダ内径
の10倍以上に設定したものである(請求項1)。この
場合、後述の実施例において明らかにされるように、原
料の前乾燥や混練樹脂の後処理を行わずに混練押出する
場合において、真空ゾーンでの真空度が10Torr以
上であっても、IVの低下率を1.5%以下にすること
ができるようになる。
【0009】一方、本発明装置をより好適に実施するに
は、スクリュの噛み合い率(図2におけるd1 /d2
を1.55以上に設定しておくことが好ましい(請求項
2)。これにより、スクリュの浅溝効果による剪断発熱
量の増加が防止され、IVの低下をより確実に抑えられ
る。また、本発明装置において、真空ゾーン内に位置す
るスクリュには被混練材料を下流の排出口側へフィード
するスクリュフライトのみを設けることが好ましい(請
求項3)。この場合、溶融樹脂に与える剪断エネルギー
を最小限にし、かつ、同樹脂の真空ゾーン内における滞
留時間を最小限にできるので、IVの低下をより確実に
防止できる。
【0010】更に、ニーディングセグメントより下流の
真空ゾーンの密閉度を有効に確保するには、ニーディン
グセグメントの下流側の直ぐ隣りに被混練材料を上流の
供給口側へ押し出すリバースフライトを設け、このリバ
ースフライトよりも下流側に位置するシリンダの内部を
真空ゾーンに設定すればよい(請求項4)。また、本発
明装置は、混練部がニーディングセグメントの場合で
も、ロータセグメントの場合でも、いずれの場合にも適
用することができる(請求項5,6)。ただし、後述の
実施例に示すように、チップクリアランスや混練部長さ
を適切に設定すれば、同じスクリュ回転数の下において
ロータセグメントを採用した方がニーディングセグメン
トの場合よりもIVの低下をより確実に抑えられる。
【0011】本発明方法は、上記の二軸混練押出機を用
いたPET樹脂の混練押出方法に関するもので、真空ゾ
ーンにおける水分の分圧を10Torr以上でかつ80
Torr以下に設定しておき、この真空ゾーン内にPE
T樹脂よりなる被混練材料を通過させて下流側へ押し出
すものである(請求項7)。この場合、真空ゾーンにお
ける水分の分圧を10Torr以上でかつ80Torr
以下としたのは、10Torr未満では、真空ポンプの
脱気能力の方が水蒸気の発生量を上回り、80Torr
を超えると、逆に水蒸気の発生量の方が真空ポンプの脱
気能力を上回ることになるからである。
【0012】なお、この方法によって得られたPET樹
脂は、常法に従い、シート化、繊維化又はペレット化等
することにより、最終PET製品にすることができる
(請求項8)。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1及び図2は、本発明の第一の
実施形態を示している。この図において、当該第一実施
形態の二軸混練押出機1は、PET樹脂専用機として設
計されたもので、被混練材料の供給口2と排出口3を有
するシリンダ4と、同シリンダ4内に互いに噛み合うよ
う回転自在に挿通された左右一対のスクリュ5,5とを
備え、この両スクリュ5,5は、供給口2からシリンダ
4内に供給されたPET樹脂等の被混練材料を下流の排
出口3側へ混練かつ搬送する。
【0014】シリンダ4の排出口3には、混練溶融され
たPET樹脂を最終PET製品に成形するための成形装
置16が接続されている。この成形装置16としては、
例えば、シート状のPET製品を得るときはローラダイ
が採用され、繊維状のPET製品を得るときは押出機及
び伸線機が採用され、ペレット状のPET製品を得ると
きは水中カット造粒機が採用される。
【0015】図2に示すように、シリンダ4内には断面
ほぼ眼鏡孔状の混練室6,6が形成されている。各スク
リュ5,5は、シリンダ4内に互いに平行に配置されて
いるとともに、そのスクリュフライト7が両混練室6,
6の連通部分で互いに噛み合うよう近接して配置されて
いる。なお、図2では、各スクリュ5,5が同じ方向に
回転するものを例示したが、異なる方向に回転するもの
であってもよい。
【0016】シリンダ4の中途部における若干排出口3
よりには、シリンダ4の軸心方向一定区間において混練
室6,6内を脱気するためのベント口(脱気口)8が設
けられている。また、シリンダ4には、混練室6,6内
の被混練材料を加熱又は冷却するための熱媒ジャケット
(図示省略)が形成されている。シリンダ4は、複数の
セグメント4A,4Bを軸心方向において任意の順序で
接続できるブロック方式のもので、各セグメント4A,
4Bの配列順序や接続数を組み換えることにより装置の
構造及び長さを任意に調整することができる。図1に例
示した本実施形態のシリンダ4では、下流側から順に、
供給口2を有するセグメント4Aの次に供給口2を有し
ない通常のセグメント4Bを二つ接続し、その次にベン
ト口7を有するセグメント4Aを接続し、更にその次に
通常のセグメント4Bを一つ接続することによって構成
されている。
【0017】また、このシリンダ4に対応して、スクリ
ュ5も種々のセグメントを任意の順序で接続できるブロ
ック方式が採用されており、これにより、スクリュ5の
軸心方向長さを調整したり、同スクリュ5の軸心方向中
途部にニーディングセグメント10Aや後述の捩じれ翼
を有するロータセグメント10Bをスプライン嵌合によ
って挿入することができる。
【0018】本実施形態のスクリュ5は、第一フィード
部9、ニーディングセグメント10Aよりなる混練部1
0、逆フィード部11及び第二フィード部12を、下流
側から順に接続することによって構成されている。この
うち、第一フィード部9は供給口2を有する最も下流側
(最初)のシリンダセグメント4A内に配置され、ニー
ディングセグメント10Aと逆フィード部11は二番目
のシリンダセグメント4B内に配置されている。また、
第二フィード部12は、スクリュ5の構成部分のうちで
最も長く形成されており、三番目以降のシリンダセグメ
ント4A,4B内に配置されている。
【0019】混練部10を構成しているニーディングセ
グメント10Aは、それ自体は被混練材料のフィード能
力を持たないが同材料に強力な混合ないし混和作用を付
与するもので、スクリュ5と同じ断面でかつスクリュリ
ードが無限大とされた有限厚のニーディングディスク1
3を複数枚積層することによって形成されている。な
お、このニーディングセグメント10Aは、スクリュ5
と同じ断面でない多角形のニーディングディスク13か
ら構成することもできる。
【0020】本実施形態では、ニーディングセグメント
10Aよりも下流側に位置する混練室6が被混練材料か
ら水分を除去するための真空ゾーンVZとされている。
すなわち、前記ベント口8には、シリンダ4内部を殆ど
真空に近い状態まで減圧する脱気装置(真空ポンプ)1
4が接続され、この脱気装置14は混練室6を少なくと
も80Torr以下に減圧する能力を有する。
【0021】スクリュ5の第二フィード部12は、ニー
ディングセグメント10Aで混練溶融された樹脂が混練
室6内で充満しない程度のフィード能力を有する。この
第二フィード部12の溝部によって形成される螺旋状に
連続した空間がベント口8に通じているため、この溝部
内の溶融樹脂は予め設定された均一な真空度で脱水され
ることになる。
【0022】なお、真空ゾーンVZでは、樹脂内の水分
を除去して加水分解を防止するのが目的であるから、混
練室6全体の真空度が80Torr以上であっても、水
分の分圧が80Torr以下であれば足りる。また、真
空ゾーンVZでの真空度の均一化を向上すべく、ベント
口8を軸心方向に離れた複数の位置に設けることにして
もよい。
【0023】本実施形態では、真空ゾーンVZ内に配置
されているスクリュ5の第二フィード部12はその長さ
がシリンダ内径Dの10倍以上に設定されていて、これ
により、後述の実験例に示すように、真空ゾーンVZで
の真空度が10Torr以上であっても、最終のIVの
低下率を1.5%以下にすることができる。ニーディン
グセグメント10Aの下流側の直ぐ隣りに接続されてい
る逆フィード部11は、第一及び第二フィード部9,1
2のスクリュフライト7とは逆方向のリバースフライト
15を備え、被混練材料を上流の供給口2側へ押し戻す
ものである。このため、ニーディングセグメント10A
において混練溶融された被混練材料は逆フィード部11
における混練室6,6内で充満し、これにより、逆フィ
ード部11以降の下流側に位置する真空ゾーンVZの気
密を確保している。
【0024】一方、図2に示すように、スクリュ5断面
における最大径と最小径との比d1/d2 を「噛み合い
率」と定義した場合、真空ゾーンVZ内の第二フィード
部12の噛み合い率d1 /d2 が1.55未満に形成さ
れていると、スクリュの浅溝効果によって剪断発熱量が
増加してIVの低下を却って促進することがある(例え
ば、前記した特開平7−90550号公報の場合)。
【0025】そこで、本実施形態では、第二フィード部
12における噛み合い率d1 /d2を1.55以上に設
定してある。また、このように噛み合い率d1 /d2
比較的大きく設定することにより、押出量が増加してフ
ィルムスクラップ等の嵩比重の小さい材料でも大量に搬
送できる利点があるとともに、混練室6内部で溶融樹脂
が真空と接触する面積が増加するので、脱水効率が向上
する利点もある。
【0026】更に、本実施形態では、真空ゾーンVZ内
の第二フィード部12には、被混練材料を下流の排出口
3側へフィードするスクリュフライト7のみを形成する
ようにしている。この場合、真空ゾーンVZ内に樹脂流
動の妨げとなる部材が何ら存在しないので、溶融樹脂に
与える剪断エネルギーを最小限にし、かつ、同樹脂の真
空ゾーンVZ内における滞留時間を最小限にできる。
【0027】図6及び図7は、本発明の第二の実施形態
を示している。この実施形態が第一の実施形態と異なる
点は、被混練材料の混練部10として、送り翼部17と
戻し翼部18とからなるロータセグメント10Bを採用
している点にある。このロータセグメント10Bは、被
混練材料が各翼部17,18のチップクリアランスを通
過する際に発生する高いせん断応力によって自己発熱さ
せ、この自己発熱により被混練材料を可塑化溶融するも
のである。
【0028】なお、混練部10以外のその他の構造は、
第一の実施形態の場合と同様であるので、第一の実施形
態の場合と同様の部材については、図6に図1の場合と
同じ符号を付すことにより、その詳細な構造説明を省略
する。なお、図例では、送り翼部17と戻し翼部18の
双方を有するロータセグメント10Bを示しているが、
送り翼部17又は戻し翼部18のいずれか一方のみを有
するロータセグメントを採用することもできる。
【0029】
【実施例】
(第一実験例)前記したように、従来法(特開平7−9
0550号公報)でIVの低下をさほど抑えられない原
因を追求すべく、上記した第一の実施形態に係る試験用
の二軸混練押出機(KTX−46 (株)神戸製鋼所製
シリンダ内径D=46mm)を用い、スクリュ5のセ
グメントを種々に入れ換えてPET樹脂の試験練りを行
った。
【0030】なお、KTX−46は、混練部をニーディ
ングセグメントやロータセグメントよりなる混練作用を
有するセグメントで構成し、真空ゾーンVZをスクリュ
で構成したものである。また、この第一実験例で用いた
ニーディングセグメント10Aは、厚さが10mm程度
でかつチップクリアランスδ/Dが5.0×10-3のニ
ーデングディスク13をスクリュ軸方向に5枚積層する
ことにより、混練部10のL/Dを1.0程度にするも
のを採用した。
【0031】この試験練りの結果、本発明者らは、真空
ゾーンVZ内におけるスクリュ5(第二フィード部1
2)の長さ(L/D)がIVの低下率に大きく影響する
ことを見いだした。すなわち、図3〜図5は、生産量Q
(kg/h)及びスクリュ回転数N(rpm)とIV変
化量(ΔIV)との関係を示す3次元グラフであり、こ
の場合、樹脂温度Tと真空ゾーンVZの真空度はそれぞ
れ一定にして(T=260度、真空度=20Torr)
L/Dのみを変化させ、図3ではL/D=3.6、図4
ではL/D=10.8、図5ではL/D=18.0とし
ている。
【0032】この図3〜図5から明らかなように、L/
Dが大きくなればなるほどIV変化量を極力抑えること
ができ、特に、生産量Qが大きい範囲でのIV変化量が
極めて小さくなることがわかる。そこで、今度は、L/
Dをどの程度まで大きくすればIV変化量を従来より小
さくできるかついて調査すべく、真空ゾーンVZ内の真
空度がそれぞれ20,50,80Torrである場合
に、L/Dの長さを種々に変えてPET樹脂の試験練り
を行った。その結果をまとめたものが下の〔表1〕であ
る。
【0033】
【表1】
【0034】この表1から判るように、L/Dが10以
上の実験番号1〜5の場合には、真空度が20,50及
び80Torrのいずれの場合もIVの低下率はすべて
1.3%以下となり、従来より大幅に低減されている。
これに対して、L/Dが7.2である実験番号6〜8の
場合には、真空度が20,50及び80Torrのいず
れの場合もIVの低化率はすべて2.0%以上となり、
これでは従来法とあまり変わらない。
【0035】以上から、L/Dをほぼ10以上に設定し
ておけば、従来法(特開平7−90550号公報)のよ
うに真空ゾーンVZでの真空度を10Torr以下にま
で下げなくても、IVの低下率を1.5%以下にまで抑
えることができる。 (第二実験例)次に、混練部10がニーディングセグメ
ント10Aである場合と、混練部10がロータセグメン
ト10Bである場合とで、いずれがIVの低化をより抑
えられるかを検証すべく、混練部10以外の装置の構造
と運転条件を一致させて、試験練りを行った。その結果
を次の〔表2〕に示す。
【0036】なお、この第二実験例におけるニーディン
グセグメント10Aの構造は第一実験例の場合と同じで
あり、ロータセグメント10Bの構造は次の通りであ
る。 ロータの攪拌羽根数 3枚 チップクリアランス δ/D=約0.1 送り翼部の長さ L1/D=1.3 戻し翼部の長さ L2/D=1.3 捩じれ角 θ=60度
【0037】
【表2】
【0038】この〔表2〕から判るように、ロータセグ
メント10Bを採用した実験番号9〜11の場合には、
回転数を500rpmに上げたり、生産量を50kg/
hまで落としたりしても、IVの低下率がすべて1.5
%以下に抑えられているのに対して、ニーディングセグ
メント10Aを採用した実験番号12〜14の場合に
は、回転数を400rpmにしたとき(実験番号13)
はIVの低下率を1.5%以下にできているが、その他
の場合(実験番号12,14)には1.5%を越えてし
まっている。
【0039】以上から、混練部10にロータセグメント
10Bを使用することにより、IVの低下率を1.5%
以下に抑えられる運転条件をより広げることができる。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原料の前乾燥や混練樹脂の後処理を行わずに被混練材を
連続的に混練かつ真空乾燥しながら押出するに当たり、
真空ゾーンでの真空度が10Torr以上でも、IVの
低下率を有効に抑えることができる。このため、高価な
真空設備を要することなく、被混練材料のIVの低下率
を従来より大幅に低減することができる。
【0041】また、混練部にロータセグメントを採用す
ることにより、ニーディングセグメントを採用する場合
に比べて、IVの低下率を有効に抑えられる運転条件を
より広範囲にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施形態に係る二軸混練押出機
の側面断面図である。
【図2】図1及び図6のA−A線断面図である。
【図3】生産量Q(kg/h)及びスクリュ回転数N
(rpm)とIV変化量(ΔIV)との関係を示す3次
元グラフである(ただし、L/D=3.6)。
【図4】生産量Q(kg/h)及びスクリュ回転数N
(rpm)とIV変化量(ΔIV)との関係を示す3次
元グラフである(ただし、L/D=10.8)。
【図5】生産量Q(kg/h)及びスクリュ回転数N
(rpm)とIV変化量(ΔIV)との関係を示す3次
元グラフである(ただし、L/D=18.0)。
【図6】本発明の第二の実施形態に係る二軸混練押出機
の側面断面図である。
【図7】図6のB−B線断面図である。
【符号の説明】
1 二軸混練押出機 2 供給口 3 排出口 4 シリンダ 5 スクリュ 7 スクリュフライト 10 混練部 10A ニーディングセグメント 10B ロータセグメント 13 ニーディングディスク 15 リバースフライト VZ 真空ゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29C 47/76 B29C 47/76 // B29K 105:06 (72)発明者 山際 信之 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目3番1号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内 (72)発明者 永江 信一 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 名倉 和子 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被混練材料の供給口(2)と排出口
    (3)を有するシリンダ(4)内に、被混練材料を下流
    の排出口(3)側へフィードする左右一対のスクリュ
    (5)が回転自在に挿通され、このスクリュ(5)の中
    途部に設けた混練部(10)よりも下流側に位置する前
    記シリンダ(4)の内空部が被混練材料から水分を除去
    するための真空ゾーン(VZ)とされている二軸混練押
    出機において、 前記真空ゾーン(VZ)内における前記スクリュ(5)
    の長さがシリンダ内径(D)の10倍以上に設定されて
    いることを特徴とする二軸混練押出機。
  2. 【請求項2】 スクリュ(5)の噛み合い率(d1 /d
    2 )が1.55以上に設定されている請求項1記載の二
    軸混練押出機。
  3. 【請求項3】 真空ゾーン(VZ)内に位置するスクリ
    ュ(5)には被混練材料を下流の排出口(3)側へフィ
    ードするスクリュフライト(7)のみが設けられている
    請求項1又は2記載の二軸混練押出機。
  4. 【請求項4】 混練部(10)の下流側の直ぐ隣りに被
    混練材料を上流の供給口(2)側へ押し戻すリバースフ
    ライト(15)が設けられ、このリバースフライト(1
    5)よりも下流側に位置するシリンダ(4)の内空部が
    真空ゾーン(VZ)とされている請求項1〜3のいずれ
    かに記載の二軸混練押出機。
  5. 【請求項5】 混練部(10)はニーディングセグメン
    ト(10A)よりなる請求項1〜4のいずれかに記載の
    二軸混練押出機。
  6. 【請求項6】 混練部(10)はロータセグメント(1
    0B)よりなる請求項1〜4のいずれかに記載の二軸混
    練押出機。
  7. 【請求項7】 真空ゾーン(VZ)における水分の分圧
    を10Torr以上でかつ80Torr以下に設定して
    おき、この真空ゾーン(VZ)内にPET樹脂よりなる
    被混練材料を通過させて下流側へ押し出すことを特徴と
    する請求項1〜6のいずれかに記載の二軸混練押出機を
    用いたPET樹脂の混練押出方法。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の混練押出方法によって
    得られたPET樹脂を最終PET製品に成形することを
    特徴とするPET製品の製造方法。
JP8351283A 1996-05-24 1996-12-27 二軸混練押出機とこれを用いたpet樹脂の混練押出方法並びにpet製品の製造方法 Pending JPH1034731A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8351283A JPH1034731A (ja) 1996-05-24 1996-12-27 二軸混練押出機とこれを用いたpet樹脂の混練押出方法並びにpet製品の製造方法
DE19721513A DE19721513A1 (de) 1996-05-24 1997-05-22 Doppelschnecken-Extruder, Verfahren zum Direktextrudieren mit diesem Extruder und Verfahren zur Herstellung von PET-Produkten
IT97MI001212A IT1291984B1 (it) 1996-05-24 1997-05-23 Estrusore bivite metodo per la estrusione diretta di pet utilizzando l'estrusore e metodo per la fabbricazione di prodotti di pet

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13006896 1996-05-24
JP8-130068 1996-05-24
JP8351283A JPH1034731A (ja) 1996-05-24 1996-12-27 二軸混練押出機とこれを用いたpet樹脂の混練押出方法並びにpet製品の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1034731A true JPH1034731A (ja) 1998-02-10

Family

ID=26465275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8351283A Pending JPH1034731A (ja) 1996-05-24 1996-12-27 二軸混練押出機とこれを用いたpet樹脂の混練押出方法並びにpet製品の製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPH1034731A (ja)
DE (1) DE19721513A1 (ja)
IT (1) IT1291984B1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000109659A (ja) * 1998-10-08 2000-04-18 Teijin Ltd ポリエステル樹脂組成物の製造方法
JP2001113524A (ja) * 1999-03-29 2001-04-24 Kobe Steel Ltd ポリエステル系樹脂の連続混練方法及び連続混練装置
US6409949B1 (en) 1999-03-29 2002-06-25 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Method for thickening a polyester resin
JP2009179686A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Nippon Zeon Co Ltd カルボキシル基含有ニトリルゴムの回収方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2612827C3 (de) * 1976-03-26 1982-11-18 Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart Schneckenstrangpresse zur kontinuierlichen Aufbereitung und Entgasung von Elastomeren und Polymeren mit einer Viskosität über 1000 d Pa s

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000109659A (ja) * 1998-10-08 2000-04-18 Teijin Ltd ポリエステル樹脂組成物の製造方法
JP2001113524A (ja) * 1999-03-29 2001-04-24 Kobe Steel Ltd ポリエステル系樹脂の連続混練方法及び連続混練装置
US6409949B1 (en) 1999-03-29 2002-06-25 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Method for thickening a polyester resin
US6604848B2 (en) 1999-03-29 2003-08-12 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method for continuously mixing polyester resins
JP2009179686A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Nippon Zeon Co Ltd カルボキシル基含有ニトリルゴムの回収方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE19721513A1 (de) 1998-07-02
IT1291984B1 (it) 1999-01-25
ITMI971212A1 (it) 1998-11-23
ITMI971212A0 (ja) 1997-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8177412B2 (en) Kneading apparatus and method for kneading rubber-based composition using the same
US5458474A (en) Continuous system for processing synthetic thermoplastic materials
JP3434418B2 (ja) 同方向回転2軸押出機による高融点樹脂の脱水システム
US7566163B2 (en) Screw set for extruder
US6811294B1 (en) Device and method for degassing plastics
KR20060044878A (ko) 원추형 이축 스크류 압출기 및 탈수기
US6227692B1 (en) Double wave screw
JPH0615170B2 (ja) 熱可塑性樹脂の脱水・乾燥成形用二軸押出機
JPH1034731A (ja) 二軸混練押出機とこれを用いたpet樹脂の混練押出方法並びにpet製品の製造方法
US20110089602A1 (en) Extruder And Process For Preparing A Mixture Of Polymer And Diluent
US4079463A (en) High output extruder screw
JP3597070B2 (ja) 耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置およびその方法
US20200055227A1 (en) Vent Type Extruder and Method of Manufacturing Cable Jacket Using the Same
US3545041A (en) Apparatus for mixing devolatizing and extruding
US20240208106A1 (en) Granulator, kneading adjustment mechanism, and method of manufacturing resin pellets
CN115044986A (zh) 切片纺免干燥制备聚酯纤维或聚酰胺纤维的装置和方法
JPH07148821A (ja) スクリュータイプの押し出し機用のスクリュー要素及び当該スクリュー要素を有するスクリューシャフト配置
US6699416B2 (en) Impact modifier material and method and apparatus for the production thereof
JP3971061B2 (ja) バイオマス物質液化物の製造装置とその方法
GB1570290A (en) Extruder
CN109955458A (zh) 一种低挥发性树脂的制备装置及其制备方法
US5911929A (en) Method and an apparatus for producing web-shaped plastic foil
EP4227056A1 (en) Die plate cover, die head, extruder, and method for manufacturing resin pellet
JP2020525307A (ja) 食品と接触する用途のプラスチック材料の精製用の装置及びプロセス
CN120962987A (zh) 一种聚酯切片双螺杆熔融挤出机