JPS58201625A - ポリオレフイン押出方法及び装置 - Google Patents

ポリオレフイン押出方法及び装置

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JPS58201625A
JPS58201625A JP58076354A JP7635483A JPS58201625A JP S58201625 A JPS58201625 A JP S58201625A JP 58076354 A JP58076354 A JP 58076354A JP 7635483 A JP7635483 A JP 7635483A JP S58201625 A JPS58201625 A JP S58201625A
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JP
Japan
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screw
section
mixing
extruder
zone
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JP58076354A
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ジヨン・リチヤ−ド・デイアボ−ン
ケネス・ジヨ−ジ・シユルスキ
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Union Carbide Corp
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Union Carbide Corp
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Publication date
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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
    • B29C48/67Screws having incorporated mixing devices not provided for in groups B29C48/52 - B29C48/66
    • 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
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  • 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】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】 本発明は、押出機においてポリオレフィン材料、好まし
くはポリエチレンの溶融及び混合をもたらす方法及び装
置に関係する。特には、本方法及び装置は、選択された
配列で幾つかの処理区画を配置したスクリューを使用す
る押出機における上述のような溶融及び混合に関係する
低密度線状ポリオレフィンの溶融及び混合の為の先行技
術の押出機は、溝付きミキすヘッド(ミキシングヘッド
或いは混合ヘッド)区画と組合せてらせん状のねじ山を
有する溶融及び混合区画を使用するものが多い。この上
うな押出機の最初のものの一つが米国特許第&4841
92号に論議され、これは押出機スクリューに配電され
た従来型式のらせんねじ山付き溶融及び混合区画間に位
置づけられたミキサヘッド区画の使用を開示している。
また別のこの種の押出機は米国特許第175 G、49
2号に教示されている。この押出機は押出機出口ダイの
即ぐ上流に位置づけられる溝付きミキすヘッド区画を使
用する。
上記米国特許475 o、492号の混合区画構成にお
いて使用される型式のスクリューを使用する押出機から
通されるぎりオレフィン材料の処理及び出口温度を減す
ることが長い間望まれていた。
更には、先行技術におけると同じ樹脂に対してこうした
押出機に送出されうるトルクにおいての作動を許容する
ポリオレフィン押出機混合スクリューを提供することも
所望されていた。
従って、本発明の目的は、得られる送出しトルク値にお
いての作動及び従来より一層低い処理温度の実現を可能
ならしめる押出方法及び装置を提供することである。
本発明に従えば、従来型式のらせん混合帯域、溝付きミ
キサヘッド帯域及び平坦スクリュー帯域を具備するスク
リューを使用する押出機における低密度ポリオレフィン
溶融及び混合方法が提供され、これは、lリオレフイン
を前記従来型式のらせん混合帯域、前記平坦スクリュー
帯域そして後最終混合帯域を含む溝付き混合帯域を順次
して通すことから成る。
ここで「平坦スタリュー帯域」とは、好ましくは一定直
径の、らせんねじ山、溝等の要素を持たない比較的平滑
な表面を呈するスクリュー区画を意味する。ねじ山、溝
等とは従来からの混合用スクリュー区画及び溝付き混合
用区画において設けられるらせん状スクリューねじ山、
混合用平行フルート或いはトップその他を指す。混合用
スクリュー区画と溝付き混合用区画が平坦スクリュー区
画をその上流端及び下流端において区画している。
本発明の装置的様相に従えば、従来型式のらせん混合用
スクリュー区画、溝付きミキサヘッド区画を具備するポ
リオレフィン材料の溶融及び混合用押出スクリューが提
供され、本装置は、前記溝付きミキサヘッド区画が押出
機スクリューの最終下流スクリュー区画として位置づけ
られそして前記平坦スクリュー区画が該溝付きミキサヘ
ッド区画の上流に位置づけられることを特徴とする。
押出機スクリューの平坦区画における直径は押出機の内
部バレルの内径に対して何らかの臨界的直径乃至寸法関
係を持つ必要はないことが見出された。平坦スクリュー
区画の直径が押出機スクリュー処理区画の構成により必
要とされるトルクが得られる送出しトルク値より小さく
なるよう指定されそしてまた平坦スクリュー区画と押出
機バレルの内壁との間に実質状円環状の通路を提供する
に充分小さいことが所望される。この円環状区画の厚さ
く深さ)は平坦スクリュー区画において高い剪断混合作
用を与えるに充分のものとすべきである。平坦スクリュ
ー区画は、押出機において溶融されそして混合されてい
る材料に平坦区画の回転による周回的な流路と組合せて
主に長手方向の流路を賦与し、これは2次元的な剪断作
用を発生し、それにより後に第3図において示すように
熱的に不均質な流体を混合する。第3図はそこに示され
る上流及び下流熱電対位置における温度対時間の様相を
示す。
fI/S1及び2図に示される本発明装置の具体例を参
照する七、押出@10が、壁14により定義されルソの
バレル内にスクリュー12を配給したものとして示され
ている。出口18を具備する押出機ダイ16が押出11
!110の下流端に設けられている。押出機スクリュー
12は3つのスクリュー区画、即ちその上流端における
従来型式のらせん溶融及び混合区画20、その下流端に
おける溝付きミキサヘッド区画22及びその間の中間平
坦スクリュー区画24を具備している。区画20は、ら
せん状ねじ山26を備える。ねじ山26はその下流端ま
でスクリュー表面により支持されている。
溝付きミキサヘッド区H22は、複数の長手方向入口溝
50と長手方向出口溝32を有し、これらは介在する非
溝部(フルート)54により分隔されている。区@22
の下流端は円錐形状部36を具備している。
第2図に詳しく示す中間平坦スクリュー区画24は、中
央の実質上一定径の表面部分25を有し、これはその両
端においてテーパ付き切頭円錐状要素38により区画さ
れる。テーパ付き切頭円錐状要素38は、中間平坦スク
リュー区画24を上流らせん溶融及び混合区画20並び
に下流溝付きミキサヘッド区画22に固着する係止要素
40と連繋されている。テーパ付き切頭円錐状要素は停
滞よどみ域の形成を防止するよう専ら流れの流線化を計
る目的で使用される。よどみ域においては重合体が劣質
化する恐れがある。円環状空隙42は、平坦スクリュー
区画24の外1e24と押出機バレルの内壁面14との
間に形成される空間である。
一連の比較実験が、平坦スクリュー区画と押出機バレル
壁との間の円環状空隙において生じる溶融及び混合の量
を測定する為に実施された。このような溶融及び混合の
程度は、第3図に表わされるような平坦スクリュー区画
における位置から測定された温度対時間データから得ら
れる。この実験は、21インチ押出機のバレル内壁と平
坦スタリュー区画との間にrl、2インチ厚さの円環状
空隙を与える平坦スクリュー区画を使用して行われた。
位[A、BSC,D及びEは平坦スクリュー区画111
1 の壁から−、12127.5H,4y回転(−同転αo
36’)の位置をそれぞれ表す。回転速度は80RPM
でありそしてヘッド圧力は4000pslを基準とし、
広い操作範囲は約25〜200RPM及び1500〜1
 [LOOOpsiヘッド圧力範囲であった。上方の曲
線に示される温度炭化様相はミキサヘッド近くの熱電対
位置で記録されたものを示す。下方の曲線に示される温
度変化様相はらせん区画近くの熱電対位置において記録
されたものを示す。
平坦スクリュー区画の好ましい深さく厚さ)対バレル直
径比は約α08〜r:L24であることを銘記されたい
様々のスクリュー送り速度及び圧力における押出機出口
温度と押出機トルクに関してのデータの例が平坦スクリ
ュー区画における2つの異った円環状空隙厚さに対して
次の表に呈示しである。共に、本発明に従ってミキサヘ
ッドの前に平坦区画を置いた場合(前)と先行技術の−
っに従ってミキサヘッドの後に平坦区画を置いた場合(
後)との比較例を示しである。
上記実験において、使用された( LLDPI )ポリ
エチレン樹脂は、[1918f/ccの密度と10メル
トインデツクスを有する線状低密度低圧樹脂であり、こ
れはユニオンカーバイド社からGRIN−7047の商
品表示の下で市販されている。
表に呈示されたデータの考察から、上流の従来型式のら
せんスクリュー区画と下流溝付きミキサヘッド区画との
間で平坦区画を使用する本発明は従来より低い処理出口
温度での作動を許容することが理解される。生成物の検
査は先行技術のミ午サスクリユーにより達成されるより
良好な混合効果を示した。
更に、先行技術の押出機区画のIm成を使用しての混合
に際して得られる半径方向温度勾配は本発明の押出機ス
クリュー区画の使用により実質上排除されたことが見出
された。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の押出機スクリュー具体例を押出機
バレルの一部に収納した一部断面図である。 第2図は第1図の平坦スクリュー区画の拡大図である。 第3図は、本発明のスクリュー平坦区画壁と押出機バレ
ル壁との間の空隙の様々の地点での温度対時間関係のグ
ラフ表示説明図である。 10:押出機 14:バレル 12ニスクリユー 20:らせん溶融及び混合区画 26:らせんねじ山 24:中間平坦スクリュー区画 25ニ一定径表面部分 38:テーバ付き切頭円錐状要素 40:係止要素 22:溝付きミキサヘッド区画 30:入口溝 32:出口溝 34:非溝部 16:ダイ 18:出口 42:円環状空隙 代理人の氏名  倉 内 基 弘

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)従来型式のらせん溶融及び混合帯域と、溝付きミキ
    サヘッド帯域と、平坦スクリュー帯域とを具備するスク
    リューを使用する押出機においてポリオレフィンを溶融
    しそして混合する為の方法であって、ポリオレフィンを
    、前記従来型式のらせん溶融及び混合帯域を通して、前
    記平坦スクリュー帯域を通してそして後最終混合帯域を
    含む前記溝付きミキサヘッド帯域を通して順次流送する
    ことを特徴とするポリオレアイン溶融及び混合方法、。 2)ポリオレフィンがsI!aポリエチレンである特許
    請求の範囲第1項記載の方法。 3)平坦スクリュー帯域が実質上−宇の直径を有してい
    る特許請求の範囲第1項記載の方法。 4)がリエチレンが低密度と約toのメルトインデック
    スを有しそして平坦スクリュー帯域が約1108〜α2
    4の深さ対直径比を有し℃いる特許請求の範囲第2項記
    載の方法。 5) 押出機が25〜2 o、 ORP Mで回転され
    そして約1500〜In、0OQpalの範囲の内部ヘ
    ッド圧力に維持される特許請求の範囲第4項記載の方法
    。 6)従来型式のらせん溶融及び混合区画と、溝付きミキ
    サヘッド区画と、平坦スクリュー区画を配したポリオレ
    フィン溶融及び混合用押出スクリューにおいて、前記溝
    付きミキサヘッド区画を押出機スクリューの最終下流ス
    クリュー区画として使用しそして該溝付きミキサヘッド
    区画の上流に前記平坦スクリュー区画を使用することを
    特徴とする押出機スクリューう 7)平坦スクリュー区画が溝付きミキサヘッド区画の直
    ぐ上流に位置づけられる特許請求の範囲第6項記載の押
    出機スクリュー。
JP58076354A 1982-05-03 1983-05-02 ポリオレフイン押出方法及び装置 Granted JPS58201625A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37407882A 1982-05-03 1982-05-03
US374078 1982-05-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58201625A true JPS58201625A (ja) 1983-11-24
JPS6153216B2 JPS6153216B2 (ja) 1986-11-17

Family

ID=23475179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58076354A Granted JPS58201625A (ja) 1982-05-03 1983-05-02 ポリオレフイン押出方法及び装置

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0093449A1 (ja)
JP (1) JPS58201625A (ja)
AU (1) AU1414783A (ja)
GR (1) GR78137B (ja)
ZA (1) ZA833107B (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2680384C (en) 2007-03-10 2012-09-11 Cool Options, Inc. Screw design and method for metal injection molding
US10576675B2 (en) 2014-11-19 2020-03-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Devices, systems, and processes for processing polymers
DE102017113836B4 (de) * 2017-06-22 2022-04-21 KraussMaffei Extrusion GmbH Extruderschnecke, Extrusionsvorrichtung mit Extruderschnecke sowie Verfahren zum Plastifizieren eines Kunststoffes

Family Cites Families (2)

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US4343755A (en) * 1978-09-06 1982-08-10 Union Carbide Corporation Process for extruding ethylene polymers

Also Published As

Publication number Publication date
GR78137B (ja) 1984-09-26
EP0093449A1 (en) 1983-11-09
ZA833107B (en) 1984-02-29
AU1414783A (en) 1983-11-10
JPS6153216B2 (ja) 1986-11-17

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