JPS6227652B2 - - Google Patents
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- JPS6227652B2 JPS6227652B2 JP57199884A JP19988482A JPS6227652B2 JP S6227652 B2 JPS6227652 B2 JP S6227652B2 JP 57199884 A JP57199884 A JP 57199884A JP 19988482 A JP19988482 A JP 19988482A JP S6227652 B2 JPS6227652 B2 JP S6227652B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
- B29C48/793—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling upstream of the plasticising zone, e.g. heating in the hopper
- B29C48/797—Cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING 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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- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
- B29C48/53—Screws having a varying channel depth, e.g. varying the diameter of the longitudinal screw trunk
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29C48/565—Screws having projections other than the thread, e.g. pins
-
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- B29C48/65—Screws with two or more threads neighbouring threads or channels having different configurations, e.g. one thread being lower than its neighbouring thread
-
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29C48/03—Extrusion 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING 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
- B29K2025/00—Use of polymers of vinyl-aromatic compounds or derivatives thereof as moulding material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明は単軸押出機におけるスチレン系ポリマ
の溶融押出方法に関する。 ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン６、
66、12、ポリエチレンフタレート等の結晶性高分
子の溶融押出については、出願人は先に特開昭56
−92039号公報で示すような押出スクリユを使用
し加工能力の増大、品質向上、加工エネルギーの
低下等、極めて顕著な有効性が確認されている。 前述の押出スクリユは第１図に示すような熱可
塑性樹脂押出機用のスクリユであつて、材料投入
口１より開始される供給部２と最終計量部３の間
に供給側より順に ａ 前記供給部終端近辺の体積溶融比率が概略13
〜18％程度となる位置を起点とし混合部Ｂの開
始点近辺まで延在する第１フライト４より外径
の小なる第２フライト５を有し、該第２フライ
ト５によつて樹脂通路溝が前方の主としてソリ
ツド部通路溝と後方の溶融体通路溝とに内分さ
れる割合が該部起点位置において概略85〜90％
（ソリツド部溝巾／全巾×100％以下同じ）終点
位置において概略30〜80％で、何れの部分にお
いても明らかに開口していることを特徴とする
溶融促進部Ａ、 ｂ 前記溶融促進部と隣接する下流域にあつて前
工程から流出される多量の樹脂溶融体と比較的
少量の未溶融体とを均一に混合した後、次工程
へ送出するための比較的深溝でビート或いはピ
ン等の補助的混合機能を有する混合部Ｂ、 ｃ 混合部より流入する未溶融体を含む樹脂流を
瞬時に完全溶融すると同時に樹脂温度を均一化
ならしめるための外周面に貫通しない先止まり
の条溝を夫々連通しないように交互に逆方向に
配置し、シリンダとの間に小間隙を持つプラン
ジヤを設けた溶融完了部Ｃ、より構成される押
出機スクリユである。 しかしながら、非結晶質のポリリマー、特にポ
リスチレン系ポリマーについては従来の一般的な
フルフライトスクリユと比べて機能的に大差がな
い。 押出機の価格におけるスクリユのしめる度合は
大きく、樹脂の種類により夫々その樹脂専用のス
クリユを設えることは不経済であり、一本のスク
リユで種々の樹脂を成形出来るのがより都合が良
いことは明白である。従つて、前述のような結晶
質のポリマーに有効なスクリユで、非結晶質のポ
リマーも成形が出来ることが望ましく、本発明は
前述のような事情に鑑み成されたものである。前
記スクリユを用いてスチレン系ポリマの溶融押出
が可能な押出方法を提供することである。即ち、
スチレン系ポリマの溶融押出において動力が小さ
く、材料の混練、混合が良く、かつ、吐出量が多
い押出方法である。 一般にDARNELLおよびSQUIRESの固体輪送
理論からポリマとバレル内面との摩擦係数μBが
大きく、ポリマとスクリユ表面との摩擦係数μS
が小さい程、ポリマの輸送量が大きいことが知ら
れており、輸送量を大きくすることは吐出量の増
大につながることである。 前者μBについてはバレルに溝等を付る方法が
知られているが、溶融プラスチツクの押出機につ
いてはバレル内に溝等があると、滞留、焼付等の
原因になり易く、特殊な押出機を除いては一般的
でなく、本発明においては後者、即ちμSを小さ
くする方向で検討した。 ポリスチレンと鋼との間の摩擦係数については
第２図に示すグラフがあり、μSが小さくなるた
めにはポリスチレンの温度は150〓（66℃）前後
以下で鋼の温度も200〓（93℃）以下が良いこと
が分る。 発明者は種々テストした結果、原料供給量と供
給原料の温度との関係は第３図に示すグラフのよ
うになり、およそ45℃〜70℃程度が好結果を得ら
れた。 しかしながら輸送量のみの増大はスクリユにお
ける材料供給部の次工程である圧縮部に前記材料
が移送されたとき面圧が大きくなり材料とバレル
の間の摩擦が大きくなつて、スクリユ駆動用の動
力が増加する原因となるばかりでなく、材料の溶
融にむらが出来、吐出の安定性が損われる。従つ
て動力および吐出の安定性の面から圧縮部には材
料が溶融寸前の状態で運び込まれる必要がある。 依つて材料は45℃〜70℃で供給され、圧縮部に
入るまでにはポリスチレンの溶融温度143.3℃程
度にすることが必要であるとの結論を得た。また
前記μSを小さくするため鋼、即ちスクリユの温
度は原料供給直後では前述のように93℃以下、圧
縮部の附近は140程度にする必要から原料供給部
の前半はスクリユ冷却をする必要があるとの結論
に達した。 そしてスクリユ冷却の長さを決めるため吐出量
Ｑ、回転数Ｎ、動力Ｚ、押出圧力の上・下限の差
ΔＰとの関係を調べると第４図イ，ロ，ハのよう
になりＱ／Ｎ、即ちスクリユ１回転当りの吐出量
が一番多く、しかもＺ／Ｑ、即ち比動力が小さ
く、ΔＰの小さい安定した押出方法はスクリユ冷
却長２〜5Dにすれば良いことが分つた。 次に同一スクリユ回転数における本発明方法と
従来方法の比較を下記に示す。
の溶融押出方法に関する。 ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン６、
66、12、ポリエチレンフタレート等の結晶性高分
子の溶融押出については、出願人は先に特開昭56
−92039号公報で示すような押出スクリユを使用
し加工能力の増大、品質向上、加工エネルギーの
低下等、極めて顕著な有効性が確認されている。 前述の押出スクリユは第１図に示すような熱可
塑性樹脂押出機用のスクリユであつて、材料投入
口１より開始される供給部２と最終計量部３の間
に供給側より順に ａ 前記供給部終端近辺の体積溶融比率が概略13
〜18％程度となる位置を起点とし混合部Ｂの開
始点近辺まで延在する第１フライト４より外径
の小なる第２フライト５を有し、該第２フライ
ト５によつて樹脂通路溝が前方の主としてソリ
ツド部通路溝と後方の溶融体通路溝とに内分さ
れる割合が該部起点位置において概略85〜90％
（ソリツド部溝巾／全巾×100％以下同じ）終点
位置において概略30〜80％で、何れの部分にお
いても明らかに開口していることを特徴とする
溶融促進部Ａ、 ｂ 前記溶融促進部と隣接する下流域にあつて前
工程から流出される多量の樹脂溶融体と比較的
少量の未溶融体とを均一に混合した後、次工程
へ送出するための比較的深溝でビート或いはピ
ン等の補助的混合機能を有する混合部Ｂ、 ｃ 混合部より流入する未溶融体を含む樹脂流を
瞬時に完全溶融すると同時に樹脂温度を均一化
ならしめるための外周面に貫通しない先止まり
の条溝を夫々連通しないように交互に逆方向に
配置し、シリンダとの間に小間隙を持つプラン
ジヤを設けた溶融完了部Ｃ、より構成される押
出機スクリユである。 しかしながら、非結晶質のポリリマー、特にポ
リスチレン系ポリマーについては従来の一般的な
フルフライトスクリユと比べて機能的に大差がな
い。 押出機の価格におけるスクリユのしめる度合は
大きく、樹脂の種類により夫々その樹脂専用のス
クリユを設えることは不経済であり、一本のスク
リユで種々の樹脂を成形出来るのがより都合が良
いことは明白である。従つて、前述のような結晶
質のポリマーに有効なスクリユで、非結晶質のポ
リマーも成形が出来ることが望ましく、本発明は
前述のような事情に鑑み成されたものである。前
記スクリユを用いてスチレン系ポリマの溶融押出
が可能な押出方法を提供することである。即ち、
スチレン系ポリマの溶融押出において動力が小さ
く、材料の混練、混合が良く、かつ、吐出量が多
い押出方法である。 一般にDARNELLおよびSQUIRESの固体輪送
理論からポリマとバレル内面との摩擦係数μBが
大きく、ポリマとスクリユ表面との摩擦係数μS
が小さい程、ポリマの輸送量が大きいことが知ら
れており、輸送量を大きくすることは吐出量の増
大につながることである。 前者μBについてはバレルに溝等を付る方法が
知られているが、溶融プラスチツクの押出機につ
いてはバレル内に溝等があると、滞留、焼付等の
原因になり易く、特殊な押出機を除いては一般的
でなく、本発明においては後者、即ちμSを小さ
くする方向で検討した。 ポリスチレンと鋼との間の摩擦係数については
第２図に示すグラフがあり、μSが小さくなるた
めにはポリスチレンの温度は150〓（66℃）前後
以下で鋼の温度も200〓（93℃）以下が良いこと
が分る。 発明者は種々テストした結果、原料供給量と供
給原料の温度との関係は第３図に示すグラフのよ
うになり、およそ45℃〜70℃程度が好結果を得ら
れた。 しかしながら輸送量のみの増大はスクリユにお
ける材料供給部の次工程である圧縮部に前記材料
が移送されたとき面圧が大きくなり材料とバレル
の間の摩擦が大きくなつて、スクリユ駆動用の動
力が増加する原因となるばかりでなく、材料の溶
融にむらが出来、吐出の安定性が損われる。従つ
て動力および吐出の安定性の面から圧縮部には材
料が溶融寸前の状態で運び込まれる必要がある。 依つて材料は45℃〜70℃で供給され、圧縮部に
入るまでにはポリスチレンの溶融温度143.3℃程
度にすることが必要であるとの結論を得た。また
前記μSを小さくするため鋼、即ちスクリユの温
度は原料供給直後では前述のように93℃以下、圧
縮部の附近は140程度にする必要から原料供給部
の前半はスクリユ冷却をする必要があるとの結論
に達した。 そしてスクリユ冷却の長さを決めるため吐出量
Ｑ、回転数Ｎ、動力Ｚ、押出圧力の上・下限の差
ΔＰとの関係を調べると第４図イ，ロ，ハのよう
になりＱ／Ｎ、即ちスクリユ１回転当りの吐出量
が一番多く、しかもＺ／Ｑ、即ち比動力が小さ
く、ΔＰの小さい安定した押出方法はスクリユ冷
却長２〜5Dにすれば良いことが分つた。 次に同一スクリユ回転数における本発明方法と
従来方法の比較を下記に示す。
【表】
以上の比較からも理解されるように、原料は10
℃で供給されるより本発明のように60℃に予熱し
た方が吐出性能が優れていることが分る。そし
て、第５図で示すように第１図で示す従来方法の
スクリユに、スクリユ基部より2D以上5D以下の
スクリユ冷却を行い投入原料を45℃以上で70℃以
下に保つように調整すればポリスチレン系のポリ
マの溶融押出が可能である。
℃で供給されるより本発明のように60℃に予熱し
た方が吐出性能が優れていることが分る。そし
て、第５図で示すように第１図で示す従来方法の
スクリユに、スクリユ基部より2D以上5D以下の
スクリユ冷却を行い投入原料を45℃以上で70℃以
下に保つように調整すればポリスチレン系のポリ
マの溶融押出が可能である。
第１図は従来スクリユを示す図、第２図はポリ
スチレンと鋼の間の摩擦係数を示すグラフ。第３
図は原料供給量と供給原料の温度との関係を示す
図。第４図は押出特性を示すグラフでイはＱ／Ｎ
と冷却長の関係を示す図、ロはＺ／Ｑとスクリユ
冷却長の関係を示す図、ハはΔＰとスクリユ冷却
長の関係を示す図。第５図は本発明の方法を実施
するためのスクリユの概略図、 １……原料投入口、２……供給部、３……計量
部、４……第１フライト、５……第２フライト、
６……スクリユ冷却部、Ａ……溶融促進部、Ｂ…
…混合部、Ｃ……溶融完了部。
スチレンと鋼の間の摩擦係数を示すグラフ。第３
図は原料供給量と供給原料の温度との関係を示す
図。第４図は押出特性を示すグラフでイはＱ／Ｎ
と冷却長の関係を示す図、ロはＺ／Ｑとスクリユ
冷却長の関係を示す図、ハはΔＰとスクリユ冷却
長の関係を示す図。第５図は本発明の方法を実施
するためのスクリユの概略図、 １……原料投入口、２……供給部、３……計量
部、４……第１フライト、５……第２フライト、
６……スクリユ冷却部、Ａ……溶融促進部、Ｂ…
…混合部、Ｃ……溶融完了部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原料投入口より開始される供給部と最終計量
の中間に供給部側より順次 ａ 前記供給部終端近辺の体積溶融比率が概略13
〜18％程度となる位置を起点とし混合部Ｂの開
始点近辺まで延在する第１フライトより外径の
小なる第２フライトを有し、該第２フライトに
よつて樹脂通路溝が前方の主としてソリツド部
通路溝と後方の溶融体通路溝とに内分される割
合が該部起点位置において概略85〜90％（ソリ
ツド部溝巾／全巾×100％以下同じ）終点位置
において概略30〜80％で、何れの部分において
も明らかに開口していることを特徴とする溶融
促進部Ａ、 ｂ 前記溶融促進部と隣接する下流域にあつて前
工程から流出される多量の樹脂溶融体と比較的
少量の未溶融体とを均一に混合した後、次工程
へ送出するための比較的深溝でビート或いはピ
ン等の補助的混合機能を有する混合部Ｂ、 ｃ 混合部より流入する未溶融体を含む樹脂流を
瞬時に完全溶融すると同時に樹脂温度を均一化
ならしめるための外周面に貫通しない先止まり
の条溝を夫々連通しないように交互に逆方向に
配置し、シリンダとの間に小間隙を持つプラン
ジヤを設けた溶融完了部Ｃ、を設けるとともに
供給部の基部側に設けたスクリユ径Ｄとすると
2D以上5D以下のスクリユ冷却による温度調整
機構を設けかつ、投入原料を45℃以上70℃以下
に保つことを特徴とするポリエチレン系ポリマ
ーの溶融押出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57199884A JPS5989136A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | スチレン系ポリマ−の溶融押出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57199884A JPS5989136A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | スチレン系ポリマ−の溶融押出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5989136A JPS5989136A (ja) | 1984-05-23 |
| JPS6227652B2 true JPS6227652B2 (ja) | 1987-06-16 |
Family
ID=16415206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57199884A Granted JPS5989136A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | スチレン系ポリマ−の溶融押出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5989136A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL1914052T3 (pl) * | 2006-10-19 | 2017-12-29 | Basf Se | Lekkie tworzywa drzewne |
-
1982
- 1982-11-15 JP JP57199884A patent/JPS5989136A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5989136A (ja) | 1984-05-23 |
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