JPH10109349A - スクリュー押出機 - Google Patents

スクリュー押出機

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JPH10109349A
JPH10109349A JP8263175A JP26317596A JPH10109349A JP H10109349 A JPH10109349 A JP H10109349A JP 8263175 A JP8263175 A JP 8263175A JP 26317596 A JP26317596 A JP 26317596A JP H10109349 A JPH10109349 A JP H10109349A
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JP
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molten resin
extruder
screw extruder
screw
barrel
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JP8263175A
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Mitsugi Hiruta
貢 蛭田
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    • 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
    • B29C48/375Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages
    • B29C48/39Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages a first extruder feeding the melt into an intermediate location of a second extruder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C48/375Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages
    • B29C48/385Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages using two or more serially arranged screws in separate barrels

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のスクリュー押出機では、バレル内の温
度の調整が困難であったため、溶融樹脂の温度が安定せ
ず製品の品質が優れなかった。 【解決手段】 従来1つのスクリュー押出機であったも
のをその機能ごとに2つに分割する。即ち、第1の押出
機10では、原料の混練、溶融を最適な温度で行う。第
2の押出機では、第1の押出機10によって生成された
溶融樹脂を受け、大きな送り力でアダプタ26及びTダ
イ27から押し出す。本発明では、排出口10aには高
圧が掛かることがなくなるため、バレル12内が高背圧
とはならない。よって、バレル12内の温度調整が簡単
となり、常に最適な温度の溶融樹脂を第2の押出機20
に押し出すことが可能である。また第2の押出機20
は、受け取った溶融樹脂を即座にTダイ27から押し出
すので、溶融樹脂は最適な温度状態のままで成形される
こととなるため、高品質の製品を効率良く製造すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂など
の押し出し又は射出成形技術に係り、特に押出機の役割
を適正に分担させ、押し出される溶融樹脂の温度を最適
に維持することにより、高品質の製品(フィルムなど)
を継続して提供できるようにしたスクリュー押出機に関
する。
【0002】
【従来の技術】図2は、溶融押出法に使用される押出機
の一例として、従来の単軸スクリュー押出機の断面図を
示している。図2において、符号1はホッパーを示し、
この中に熱可塑性樹脂等の原料、例えばフィルムの原材
料となる粒状又は粉末状のプラスチックが供給される。
原料は、ホッパー1から随時一定量づつ円筒状のバレル
(シリンダ)2内に設けられたスクリュー3のスクリュ
ー溝3aに供給される。スクリュー3は、バレル2内に
挿通されギヤ減速機4を介して電動機(図示しない)に
よって回転駆動される。またバレル2の外周面には、バ
ンドヒーター5が、先端から根元に渡って所定の間隔で
設けられており、バレル2全体が加熱されている。よっ
て、原料はスクリュー溝3aに沿ってバレル2内を根元
から先端方向に押し出されながら徐々に溶融される。
【0003】図3は、図2に示したスクリューの拡大側
面図である。スクリュー3は、原料を溶融押し出し、一
定の割合で変動なくバレル2の先端に送る機能を有す
る。また、スクリュー3は、基本的に全長に渡ってスク
リュー溝3aのピッチが一定な定ピッチ型スクリュー
と、根元から先端へとスクリュー溝3aが徐々に減少す
るピッチ漸減型スクリューとが存在する。図3に示すよ
うに、1本のスクリュー3は、一般に根元の供給部A、
中間の溶融圧縮部B、先端の計量部Cに大別される。供
給部Aの溝(スクリュー溝3a)はその深さδが深く、
溶融圧縮部Bの溝の深さδは先端部に向かうほど漸減し
浅くなって行き、計量部Cの溝の深さδは供給部Aの溝
の深さより浅く一定である。すなわち、供給部Aでは原
料の供給が、溶融圧縮部Bでは溶融と押出圧の蓄積およ
び混練が、および計量部Cでは定速押出しが、というよ
うにそれぞれ役割分担されている。
【0004】また、可動中のスクリュー押出機におい
て、バレル2内の供給部Aでは温度が低く原料は固体の
状態である。しかし、次の溶融圧縮部Bでは、バンドヒ
ーター5による加熱、および溝の深さδの漸減による流
路の制限が徐々に生じることによって、原料は高温高圧
の状態に至るため、徐々に溶融して行き、溶融体および
未溶融体とが混在した状態となる。そして、最後の計量
部Cでは、ほとんどの原料は溶融され、スクリュー回転
による高剪断およびスクリュー溝3aの深さの変化に伴
う高背圧を受けつつ、後述するアダプタ6およびTダイ
7側に一定量の溶融された樹脂(以下、「溶融樹脂」と
いう。)が押し出される。
【0005】バレル2の先端部2aには、異物を除去す
るスクリーン6a及び溶融樹脂の流れを規制するブレー
カープレート6bを有するアダプタ6が設けられてい
る。そして、このスクリーン6a及びブレーカープレー
ト6bを経てTダイ7から溶融樹脂が押し出される。T
ダイ7は、例えばストレイト・マニホールド型、コート
・バンガー型またはこれらを組み合せたものなどが存在
し、製造するフィルムなどに合せたTダイ7が選定され
る。Tダイ7から押し出された溶融樹脂は、ダイリップ
幅(ダイオリフィスの幅)1/10〜1/100の厚さ
に熱間延伸され、その後強制的に冷却されてフィルムが
製造される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のスクリュー
押出機では、バレル2内の高温高圧下における樹脂の劣
化を防止するため、外部に設けられた循環装置(図示せ
ず)を介してスクリュー3の内部に設けられた孔(内
孔)に冷却水などを循環させて温度コントロールが行な
われている。しかしながら、上述したようにバレル2の
先端には、溶融樹脂の流れを規制するブレーカープレー
ト6bが設けられ、さらに溶融樹脂の流路が制限される
ため、バレル2の先端付近における圧力が高くなる。こ
の圧力によりバレル2内の溶融樹脂が高温になり過ぎ、
樹脂の物性の劣化などが生じやすい。そこで、バレル2
内での溶融樹脂の温度の上昇を制限するためには、スク
リュー3の回転数を下げることが必要である。しかしス
クリュー3の回転数を低下させると、単位時間当たりの
溶融樹脂の押し出し量が減少し、処理量が減少する。ま
た、バレル内が高圧となり溶融樹脂の温度が高くなり過
ぎると、冷却条件の設定も困難になる。
【0007】また、溶融樹脂そのものを高温に耐えられ
るように、原料の中に溶融樹脂が耐熱性を持つような触
媒などを混合する方法も考えられる。しかし、この場合
には原料の配合コスト自体が高騰してしまうといった問
題が生じる。さらに、原料の種類、生産するフィルム厚
などによって最適なTダイ7を選択する必要がある。し
たがって、Tダイの形状(ダイリップ幅)が変わった場
合には、バレル2内の背圧も変化するため、温度上昇率
などに変化をきたす。よって、冷却条件等も新たに設定
し直す必要が生じ、更に煩雑な作業が必要となるといっ
た問題が生じる。
【0008】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、スクリュー押出機を各役割ごとに分割する
ことにより、Tダイなどの先端部から受ける影響をスク
リュー押出機全体に生じないようにし、常に最良の溶融
樹脂を押し出すことができるスクリュー押出機を提供す
ることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱可塑性樹脂
を溶融して溶融樹脂を生成した後に排出する第1のスク
リュー押出機と、前記溶融樹脂を再び混練しアダプタ及
びTダイに押し出す第2のスクリュー押出機とによって
構成されることを特徴とするものである。
【0010】本発明のスクリュー押出機は、従来の押出
機をその機能ごとに分割した第1の押出機と第2の押出
機とによって構成されている。すなわち、第1の押出機
は、主にホッパーから供給される粒状又は粉末状のプラ
スチックなどの熱可塑性樹脂原料を混ぜ合せて最適な温
度で加熱溶融し、適度に混練された状態の溶融樹脂を生
成することを目的としている。他方、第2の押出機に
は、アダプタやダイなどが設けられており、第1の押出
機から押し出された溶融樹脂を受給して、前記アダプタ
及びTダイに溶融樹脂を押し出すことを目的としてい
る。
【0011】第1のスクリュー押出機では、原料を溶融
した後、その溶融樹脂を単に第2のスクリュー押出機に
押し出すのみでよいため、スクリュー押出機の押し出し
口付近が高圧となることはない。よって、従来発生して
いた押し出し口付近で発生する高圧がバレル内に反対に
及ぶことによる影響を無くすことができる。すなわち、
第1のスクリュー押出機では、不必要な圧力の上昇に伴
う温度上昇を防止することができることとなる。よっ
て、適温状態に維持された溶融樹脂を第2のスクリュー
押出機に供給することができる。また、第2のスクリュ
ー押出機のスクリューは、単にアダプタ及びTダイに溶
融樹脂を輸送することができればよいため、高背圧、高
剪力を要するスクリューである必要がない。よって、低
背圧、低剪断力かつ高い送り力を有するスクリューを使
用することが可能となる。
【0012】すなわち、第1のスクリュー押出機で最適
な温度に設定された溶融樹脂は、その最適な温度を維持
したまま第2のスクリュー押出機によって迅速に次の熱
間延伸工程に導くことが可能となる。よって、高品質の
成形品を形成することが可能である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図1は、本発明におけるスクリュー押出
機の一部断面を含む側面図である。本発明では、同図に
示すように第1のスクリュー押出機10および第2のス
クリュー押出機20が設けられている。第1のスクリュ
ー押出機10において、符号11はホッパーであり、第
1のスクリュー押出機10への熱可塑性樹脂などの原料
(例えば、粒状又は粉末状のプラスチックなど)の補給
口に相当する。また、第1のスクリュー押出機10の内
部にはバレル12が設けられており、この中にスクリュ
ー13が挿通されている。スクリュー13は、供給部A
の左端側で回転自在に軸支されており、ギヤ減速機14
を介して電動機(図示しない)によって回転駆動され
る。
【0014】ホッパー11から供給された原料は、第1
のスクリュー押出機10内の根元部分である供給部Aに
一時的に貯えられるが、第1のスクリュー押出機10の
スクリュー回転による送り力により、順次先端側の排出
口10a方向に輸送される。また、バレル12の外周面
には、バンドヒータ15が長手方向且つ周方向に周設さ
れ、バレル12全体が高温状態に加熱されている。よっ
て、スクリュー13の回転により原料は徐々に溶融さ
れ、溶融樹脂が生成されることとなる。
【0015】また、図1の左端側には、ジョイント部材
19が設けられており、外部に設けられた循環装置(図
示しない)から、このジョイント部材19を介してスク
リュー13の内孔(図示しない)に冷却水などを循環さ
せることにより、スクリュー13を冷却することができ
るため、バレル12内の温度が調整可能である。すなわ
ち、第1のスクリュー押出機10は、従来のスクリュー
押出機と同様である。但し、第1のスクリュー押出機1
0の最先端である排出口10aには、従来設けられてい
たアダプタやTダイなどは設けられていない。よって、
第1のスクリュー押出機10の先端は、従来のようにア
ダプタやダイによって高圧状態に至るということが回避
されるため、排出口10aからは単に溶融樹脂が押し出
される状態となっている。
【0016】また、第2のスクリュー押出機20は、第
1のスクリュー押出機10から押し出される溶融樹脂を
ホッパー21で受け、その内部に導くことができるよう
に設置されている。第2のスクリュー押出機20の内部
には、スクリュー23がバレル22内に挿通され、また
その先端(右端)にはアダプタ26及びTダイ27が設
けられている。また、第2のスクリュー押出機20の図
示右端には、各種のローラ群30が設けられている。ス
クリュー23は、図示左端側に設けられたギヤ減速機2
4によって回転駆動される。溶融樹脂は、スクリュー2
3の送り力により順次先端に設けられたアダプタ26及
びTダイ27に輸送される。よって、Tダイ27から
は、例えばシート状の溶融樹脂を押し出すことができ
る。このようにして押し出された溶融樹脂は、ローラ群
30の間を通って熱間延伸された後、冷却されてフィル
ムとなる。
【0017】上記において、ホッパー21に供給される
溶融樹脂は、原料が第1のスクリュー押出機10で既に
溶融されているので、再び第2のスクリュー押出機20
で溶融する必要がない。よって、スクリュー23とバレ
ル22との間を従来のように高温及び高背圧とする必要
がない。但し、溶融樹脂の最適温度を維持できる程度に
加熱しておくことが好ましい。これにより、低背圧、低
剪断力のスクリューを使用することが可能となる。ま
た、押出量を多くしてフィルムの単位時間当りの製造量
を多くさせるためには、大きな輸送力を有するスクリュ
ーを使用することが理想であるが、本発明のスクリュー
押出機では、例えば全長に渡ってスクリュー溝のピッチ
が大きな定ピッチ型スクリューを使用することも可能で
ある。なお、第2のスクリュー押出機20として、第1
のスクリュー押出機10を用いることもできるが、上記
理由により例えばギヤポンプなどの簡易な押出機によっ
て構成することも可能である。
【0018】以上のように、従来の1つのスクリュー押
出機を2つに分割することにより、従来押し出し口付近
で発生していた高圧力によるバレル方向内に戻そうとす
る力の影響を少なくすことができる。よって、第1のス
クリュー押出機10のバレル12内に不必要な背圧が生
じることがないので、このバレル12内の温度上昇を防
止することができる。すなわち、第1のスクリュー押出
機10では、バレル12内の温度を常に一定の最適温度
に維持しやすくなるため、温度制御を簡単に行なうこと
が可能となる。また、第2のスクリュー押出機20内の
バレル22は高背圧となることがなく、さらに混練する
ことができることとなるため、溶融樹脂内の温度を均一
なものとすることができる。また、第2のスクリュー押
出機20は高い送り力で輸送することができるため、第
1のスクリュー押出機10から排出される溶融樹脂の温
度を一定に維持したままTダイ27より押し出すことが
でき、その後の工程で製造されるフィルムなどの製品の
品質および単位時間当りの生産効率を向上させることが
できる。
【0019】さらに、本発明におけるスクリュー押出機
で長時間フィルムなどを製造する場合であっても、常に
一定の温度を維持することが可能となるため、一定の高
品質のフィルムを継続して製造することができる。上記
スクリュー押出機では、フィルムを用いた場合を例とし
て説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、
射出成形用の押出機に使用することも可能であることか
ら、各種の熱可塑性樹脂を用いた製品の製造工程におい
て使用することが可能である。
【0020】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、第1のス
クリュー押出機内のバレルの温度を一定に維持すること
が簡単に行なえるため、溶融樹脂を最適な温度に設定す
ることができる。また、第2のスクリュー押出機による
輸送力を上げることができるため、単位時間当りの押出
量を多くさせることができる。即ち、高品質の製品(フ
ィルムなど)を効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるスクリュー押出機の一部断面を
含む側面図、
【図2】従来の単軸スクリュー押出機の断面図、
【図3】図2に示したスクリューの拡大側面図、
【符号の説明】
10 第1のスクリュー押出機 11,21 ホッパー 12,22 バレル 13,23 スクリュー 15 バンドヒーター 20 第2のスクリュー押出機 26 アダプタ 27 Tダイ 30 ローラ群

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂を溶融して溶融樹脂を生成
    した後に排出する第1のスクリュー押出機と、前記溶融
    樹脂を再び混練しアダプタ及びTダイに押し出す第2の
    スクリュー押出機とによって構成されることを特徴とす
    るスクリュー押出機。
JP8263175A 1996-10-03 1996-10-03 スクリュー押出機 Withdrawn JPH10109349A (ja)

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JP8263175A JPH10109349A (ja) 1996-10-03 1996-10-03 スクリュー押出機

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JPH10109349A true JPH10109349A (ja) 1998-04-28

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ID=17385820

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008126660A (ja) * 2006-11-23 2008-06-05 Coperion Werner & Pfleiderer Gmbh & Co Kg 材料処理プラント
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CN116587482A (zh) * 2023-05-18 2023-08-15 三峡大学 一种废旧pe膜料回收设备

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Effective date: 20040106