JPS5954006B2 - 連続式混練装置 - Google Patents

連続式混練装置

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JPS5954006B2
JPS5954006B2 JP54072507A JP7250779A JPS5954006B2 JP S5954006 B2 JPS5954006 B2 JP S5954006B2 JP 54072507 A JP54072507 A JP 54072507A JP 7250779 A JP7250779 A JP 7250779A JP S5954006 B2 JPS5954006 B2 JP S5954006B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成樹脂等の高分子材料の連続式混線装置に関
し、特にその吐出口のオリフィス機構を改良したもので
ある。
従来の連続式混線装置は、例えば第1図に示すように、
チャンバー1内に混線用のロータ2を具備した装置の排
出側端部に、下方に突出、開口し且つ外周壁の一部10
2を揺動可能にしたオリフィス101を設け、このオリ
フィス101の可動壁102による開度調節にて、被混
線物の流動抵抗を変化させることによりチャンバー1内
の被混線物の充填率を変化させ、混練度を調節し得るよ
うに構成している。
同図において、103は上記可動壁102を揺動操作す
るためのねし杆またはシリンダ等の操作部、104はオ
リフィス101を加熱する電気ヒータまたは蒸気等の熱
媒体を通すための導管である。
この混線装置において、始動時にはオリフィス101を
開放状態にしておくと合成樹脂等の材料は溶融されない
状態で排出されるが、前記可動壁102を操作してオリ
フィス開度を紋り、材料の流動抵抗を高めると、チャン
バー1内に材料が蓄積され、ロータ2により剪断仕事を
受けて溶融を開始し、一旦溶融が始まると、その後オリ
フィスを開けても安定した溶融材料の流動が続く。
この場合、被混線物(溶融材料)の温度は、ロータ2の
回転数や混線装置の加熱冷却条件、生産量等によって変
化するが、オリフィスの開度によっても大幅に変化する
すなわち、例えば第2図に示すように、混線装置の他の
操作条件を一定としてオリフィス開度を調節すると、こ
れに伴って被混練物の温度が変化する。
同図のグラフは、ロータ径4インチの二軸連続式混線機
を用い、ロータ回転数5QQRPMとし、被混線材料に
(HDPE+50%炭酸力リシウム〕を用すた場合を例
示している。
そして、一般に被混線物の物性は温度によって鋭敏に変
化するので、被混線物の温度制御は混線操作の上で重要
な役割を果たし、この温度制御範囲の広い混線装置はど
適用できる材料の範囲が拡がって汎用性が高められるこ
ととなり、かかる温度制御をオリフィスの開度調節によ
って行ない得るのである。
ところで、第1図に示す従来の混練装置におけるオリフ
ィス機構は、欠点として、オリフィス101の外壁の一
部102を移動させるようにしているので、混練装置の
下方に押出機30を併設して造粒を行なう場合等に、可
動壁102及びその操作部103があるため混練装置と
押出機とを気密状態に連結することが困難で、不活性ガ
ス雰囲下または真空下に保つことが難しい。
すなわち、被混練物には一般に空気や水分、モノマー等
の揮発性物質が含まれ、これらの除去が品質向上に重要
であるが、従来のオリフィス機構では特に揮発性物質を
除去すべく真空脱気状態に保つことが困難であった。
本発明は上記の如き従来の欠点を解消するもので、オリ
フィスの外周壁は全体を固定状態とし、この固定周壁に
よって被混線物の流路を形成し、この固定周壁内部の流
路中に被混練物の流動抵抗を制御する可動板を設けるこ
とにより、従来よりも簡単な操作でオリフィス調節を行
い得て、しかも真空脱気等のため後続の押出機等との間
を気密状態に保つことが容易なオリフィス機構を具備す
る連続式混線装置を提供するものである。
以下、本発明を、第3図乃至第17図に示す実施例に依
拠して説明する。
第3図乃至第5図において、連続式混線装置は、ミキシ
ングチャンバー1と、その内部で゛回転するミキシング
ロータ2,2と、チャンバー1に連通して一端側に設け
た被混線材料供給用ホッパー3と、他端側に設けた吐出
口4を具備し、該吐出口4に後述するオリフィス機構1
0を設けている。
これらはオリフィス機構]0を除いて連続式混練機の一
般構造を具備するものであるが、図例では、互いに異方
向に回転する二軸のロータ2゜2を備え、ロータ2は材
料送給用のスクリュ一部2aと混線部を構成する適宜形
状の混練具2bとを有する。
そして、フィーダー等により連続定量的に供給される合
成樹脂等の材料を、上記スクリュ一部2aにより混線部
に送給し、ロータ2の回転によって溶融混練し、吐出口
4から連続定量的に吐出させるもので゛ある。
吐出口4に設けたオリフィス機構10は、下方に向けて
突出した全体が固定的な略角筒状等の周壁11と、その
内部において被混線物の流動抵抗を変更可能にする可動
板12とを備える。
該可動板12は断面楕円形とし、かつ、前後両側中心部
において、上記周壁11に対し回動可能に軸支している
13.13は可動板12の軸部、14゜14は軸受であ
る。
該可動板12の駆動手段としては、例えば′第6図及び
第7図に示すように、外部からねじ式の操作杆18にて
手動で操作し得るようにし、該操作杆18は、取付片1
9に螺動及び揺動可能に取付けた状態で、先端部を回動
可能な連結部材20を介して可動板12の軸端に連結し
ている。
可動板12の内部には、加熱のため、第5図に示すよう
に電熱ヒータ15を鋳込み、または第8図に示すように
、可動板12内の中空部16にパイプ17等を介して加
熱蒸気等の熱媒体を導通し得る構造とする。
尚、オリフィス外周壁11の形状は種々変更し得るとこ
ろであって、例えば第9図に示すように、流路の抵抗を
減少させるため、可動板12に対応する側壁に膨出部1
1aを設けてもよく、また、第10図に示すように、可
動板12のまわりの材料の滞留を防止する意味で、可動
板12を吐出口4の中心線から若干偏位させた状態で、
こノ主に対応させて外周壁11′を変形させておいても
よい。
また、前記基本実施例では可動板12を流路中に1個だ
け設けているが、大型機でオリフィス開口部が広い場合
には、並列に複数個、例えば第11図及び第12図に示
すように2個対に可動板12.12を配設することもで
きる。
この場合、両回動板12.12は、軸端に取付けたギヤ
ー21.21を介して連動させる。
このような連続式混線装置における混練度の調節作用を
説明すると、チャンバー1内に定量的に連続供給されて
前記ロータ2,2により溶融混練された被混練物は、吐
出口4からオリフィス機構10を通して吐出されるが、
この際、オリフイス機構10において前記可動板12に
て被混線物の流動抵抗を調節することにより、チャンバ
ー内の被混練物の温度を制御する。
すなわち、前記可動板12を回動すると、オリフィス内
の流路が開閉調節されて被混線物の流動抵抗が変化し、
これに伴ってチャンバー1内の被混線物の充填率が変わ
り、もって被混線物の温度が制御されるのである。
この場合、可動板12は、オリフィス内の流路を完全に
閉塞するこをもでき、また、最も流路を開いた状態では
従来のオリフィスの全開状態と同程度の流動抵抗をもつ
ように設計しておくことができ、広範囲にわたって簡単
に被混線物の流動抵抗及びそれに基づく被混線物の温度
を制御し得る。
かかる可動板12の調節は、例えばオリフィスから吐出
された被混練物の温度を測定して、前記操作杆18等に
て外部から手動で行うことができるが、ウオームギヤ等
を介して機械的に可動板12を駆動することもでき、さ
らにこの場合、被混線物流路中に温度計を臨ませておい
てその信号に基づき自動調節することも容易に可能であ
る。
第13図は連続式混練装置に押出機30を連結する場合
の例を示す。
一般にスクリュー押出機30は、賦形あるいは造粒の目
的で混練装置の後位に配置され、図外の造粒装置のダイ
ス等の抵抗体に対し、これを通過するに必要な圧力を被
混線物に付与するものである。
該押出機30は導管31を介して吐出口4に気密状態に
連結される。
この場合、本発明装置において吐出口4に設けたオリフ
ィス機構10は、内部に可動板]2に設けて外周壁11
全体が固定的に構成されているため、この外周壁11下
端縁部に導管31の上端縁部を密着、固定することによ
り、容易に導管31を気密状態に連結し得る。
そして、導管31に設けた排気口32等から真空ポンプ
等により導管31内を減圧脱気し、または不活性ガスを
充満させた状態に保つことが容易になる。
また、上記実施例においてスクリュー押出機30は専ら
被混練物に対して押出能力を持たせるためのものである
が、この押出機30を、押出能力をもつ機器によって代
替することができる。
特に、第14図乃至第17図に示すようにギヤポンプ4
0を用いると、造粒化等にあたり、スクリュー押出機を
用いる場合と比較して、大幅に設備全体の小型化及び低
廉化を図ることができる。
すなわち、第14図乃至第16図に示す実施例において
、ギヤポンプ40は互いに噛合する回転数調節自在な一
対のギヤ41.41を有し、前記オリフィス機構10の
下端部に気密状態に直結している。
そして、該ギヤポンプ40に、例えば被混線物をストラ
ンド化するダイス42が直結される。
この構造によると、ギヤポンプ40により、被混練物が
ダイス42を通過するに必要な押出能力が付与され、ギ
ヤポンプ40からその回転数に応じた押出量をもって被
混線物が押出される。
ギヤポンプ40を用いる場合、ギヤポンプ40の回転数
を制御し、あるいはさらにロータ2の回転数制御にフィ
ードバックさせることも可能であるが、被混線物の温度
あるいは混練度の広範囲な調節作用、及びギヤポンプ4
0の安定した押出し作用を持たせる意味で、被混線物の
温度あるいは混練度は、ギヤポンプ40やロータ2と独
立してオリフィス機構で制御、調節することが望まれる
この場合に、第1図に示す従来のオリフィスではギヤポ
ンプとの直結が困難であるが、本発明では、前記オリフ
ィス機構10の構成により、ギヤポンプ40との直結が
容易に可能となる。
また、このオリフィス機構10により前記吐出口4とギ
ヤポンプ40との間か゛密閉状態に保たれるため、その
内部に被混練物を充満させることにより被混線物をある
程度の加圧状態でギヤポンプ40に供給して、ギヤポン
プ40の吐出効率を高め、あるいは逆にかかる部分の充
填率を下げて減圧脱気状態で運転することができる。
尚、第14図にお°いては、被混線物をストランド化に
押出して造粒する構造を例示し、43はダイス42から
押出されたストランドを冷却する冷却水槽、44はスト
ランドをペレット状に切断するカッティング装置である
また、第17図は同じくギヤポンプ40を用い、水中ホ
ットカットダイス50と連結して造粒する例を示す。
この場合、水中ホットカッI・ダイス50は公知のもの
で、これを使用することにより、小型ダイスで大量の造
粒物が製造できることは通常の押出機方式と変わりない
が、特にギヤポンプ40との組合わせにより、竪型の造
粒装置とし得て設置面積を大幅に減少できる。
斜上の如く、本発明の連続式混練装置は、吐出口に設け
たオリフィス機構が、外周壁を固定とし、吐出口の流路
内部に、被混線物の流動抵抗を変更可能にする可動板を
設けて成るため、該可動板を操作して被混線物の流動抵
抗を調節することにより、簡単に、かつ、被混線材料の
種類等に応じて広範囲に温度あるいは混練度を制御、調
節することができる。
しかも、従来のオリフィスと違って外周壁が固定的であ
るので、その先端開口部に相対応する導管を直接または
シールを介して接続でき、押出機等に対して気密状態に
、連結し得、被混線物からの揮発性物質の除去等のため
容易に導管内部を減圧脱気状態または不活性ガス雰囲気
下に保つことができ、また、造粒化等にあたって設備の
小型化及び簡略化のため押出機に替えてギヤポンプを用
いるような場合にも、容易にオリフィス機構とギヤポン
プとを直結することができる等、数多くの利点を有する
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図aは従来の連続式混線装置の縦断正面図、同すは
同装置のオリフィス部付近の拡大縦断正面図、第2図は
オリフィス開度と被混練物の温度との関係を示すグラフ
、第3図乃至第16図は本発明連続式混線装置の実施例
を示すもので、第3図は該装置の縦断正面図、第4図は
オリフィス部付近の拡大縦断正面図、第5図は第4図の
■−V線に沿った拡大縦断側面図、第6図は可動板駆動
部分を示す拡大背面図、第7図は第6図の■1l−VI
I線に沿った縦断側面図、第8図は可動板加熱手段の別
の例を示す拡大縦断面図、第9図なオリフィス周壁の変
形例を示す要部の拡大縦断正面図、第10図はオリフィ
ス周壁のさらに別の変形例を示す要部の拡大縦断正面図
、第11図は可動板を複数個設けた例を示す要部の拡大
縦断側面図、第12図は同側における可動板駆動部を示
す拡大側面図、第13図は押出機と組合わせた例を示す
縦断正面図、第14図はギヤポンプを用いて造粒する場
合の一例を示す縦断正面図、第15図はギヤポンプを用
いた場合の要部の拡大縦断正面図、第16図は第15図
のXVI−XVI線に沿った拡大縦断側面図、第17図
はギヤポンプを用いて造粒する場合の別の例を示す要部
の拡大縦断正面図である。 1・・・チャンバー、2・・・ロータ、4・・・吐出口
、10・・・オリフィス機構、11・・・外周壁(固定
周壁)、12・・・可動板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被混練物をチャンバー内のロータにおける混練部で
    混練しつつ吐出口より連続的に吐出し、該吐出口に被混
    練物の吐出量を調節可能にするオリフィス機構を具備し
    た連続式混線装置であって、前記オリフィス機構は、上
    記チャンバーから突出する筒状の固定周壁によって被混
    線物の流路を形成し、この固定周壁内部の流路中に、被
    混線物の流動抵抗を変更可能にする可動板を設け、かつ
    、上記固定周壁の先端面を、後続の機器に対する接続部
    として成る連続式混練装置。 2 前記可動板を断面楕円形とし、かつ、傾斜角度を変
    更し得るように回動可能に軸支した特許請求の範囲第1
    項記載の連続式混線装置。 3 前記固定周壁内部の流路中に前記可動板を並列的に
    複数個配設した特許請求の範囲第2項記載の連続式混練
    装置。 4 前記固定周壁先端の接続部に、後続の押出機につな
    ぐための導管を気密状態に連結し、該導管の内部を不活
    性ガス雰囲気下または減圧下に保つように構成した特許
    請求の範囲第1項、第2項または第3項記載の連続式混
    練装置。 5 前記固定周壁先端の接続部に、ギヤポンプおよびダ
    イスを接続した特許請求の範囲第1項、第2項または第
    3項記載の連続式混線装置。
JP54072507A 1979-06-08 1979-06-08 連続式混練装置 Expired JPS5954006B2 (ja)

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JPS55164114A JPS55164114A (en) 1980-12-20
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JPS6162013U (ja) * 1984-09-27 1986-04-26
IT1283030B1 (it) * 1996-05-17 1998-04-03 Pomini Spa Procedimento per la mescolazione in continuo di materiali polimerici e relativa macchina a rotori parzialmente tangenziali e compenetranti.

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JPS55164114A (en) 1980-12-20

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