JPS6052924B2 - 押出方法及び2段式単一スクリユー押出装置 - Google Patents
押出方法及び2段式単一スクリユー押出装置Info
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- JPS6052924B2 JPS6052924B2 JP51000049A JP4976A JPS6052924B2 JP S6052924 B2 JPS6052924 B2 JP S6052924B2 JP 51000049 A JP51000049 A JP 51000049A JP 4976 A JP4976 A JP 4976A JP S6052924 B2 JPS6052924 B2 JP S6052924B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、広範囲の排出ダイ圧力に渡つての正確な計量
を与えながらプラスチック樹脂を押出すための装置及び
方法に関する。
を与えながらプラスチック樹脂を押出すための装置及び
方法に関する。
プラスチック材料の押出のための本発明の装置及び方法
は、押出機に供給されたプラスチック樹脂粒子を溶融し
、バレルに沿つて材料を均一な速度で前進せしめ、所望
の製品を製造するのに必要な大きさと形状のダイを通し
て柔軟な溶融された・又は部分的に溶融された樹脂を排
出するように意図されている。
は、押出機に供給されたプラスチック樹脂粒子を溶融し
、バレルに沿つて材料を均一な速度で前進せしめ、所望
の製品を製造するのに必要な大きさと形状のダイを通し
て柔軟な溶融された・又は部分的に溶融された樹脂を排
出するように意図されている。
従来、樹脂の処理特性が硬度、溶融粘性、摩擦特性、融
解、潜熱、熱安定性及び融解温度にて大幅に変化する故
に、種々の樹脂を所期の通りに処理する押出装置を設計
することが困難であつた。本発明は、相当高いタイ圧力
に対しても作用可能な押出機にて、溶融粘性が高く、金
属に対する表面磨擦が低く、或いは熱安定然に乏しい樹
脂を相当な速さで押出すための装置及び方法を提供する
。
解、潜熱、熱安定性及び融解温度にて大幅に変化する故
に、種々の樹脂を所期の通りに処理する押出装置を設計
することが困難であつた。本発明は、相当高いタイ圧力
に対しても作用可能な押出機にて、溶融粘性が高く、金
属に対する表面磨擦が低く、或いは熱安定然に乏しい樹
脂を相当な速さで押出すための装置及び方法を提供する
。
更にまた、本発明は、押出バレルとスクリューの双方の
形状を変えることにより、単一スクリュー押出機の性能
を改良する。ノ 単一スクリュー押出機には、唯一つの
動く部分として、円筒型バレル内で回転するスクリュー
がある。
形状を変えることにより、単一スクリュー押出機の性能
を改良する。ノ 単一スクリュー押出機には、唯一つの
動く部分として、円筒型バレル内で回転するスクリュー
がある。
バレルとスクリューとの間の空間に樹脂性プラスチック
材料が導入されると、スクリューの回転によつて材料が
前進せしめられる。この樹脂.の前記運動は、主として
スクリュー及びバレルに対する樹脂の粘着性又は磨擦に
よつて制御される。樹脂がバレルに良好に粘着するなら
ば、スクリューが回転する際に樹脂が前進せしめられる
。樹脂がスクリューに粘着し、バレルに粘着しない・な
らば、樹脂はスクリューと共に回転するがバレルに沿つ
て前進しない。スクリュー及びバレルに対する樹脂の粘
着性又は非粘着性は、商品として扱われている広範囲の
樹脂によつて相当変化し得る。本発明の目的は、高融点
でしかも温度によつて粘度が急激に変化するような樹脂
材料の押出しに特に有用な押出装置及び押出方法を提供
することである。
材料が導入されると、スクリューの回転によつて材料が
前進せしめられる。この樹脂.の前記運動は、主として
スクリュー及びバレルに対する樹脂の粘着性又は磨擦に
よつて制御される。樹脂がバレルに良好に粘着するなら
ば、スクリューが回転する際に樹脂が前進せしめられる
。樹脂がスクリューに粘着し、バレルに粘着しない・な
らば、樹脂はスクリューと共に回転するがバレルに沿つ
て前進しない。スクリュー及びバレルに対する樹脂の粘
着性又は非粘着性は、商品として扱われている広範囲の
樹脂によつて相当変化し得る。本発明の目的は、高融点
でしかも温度によつて粘度が急激に変化するような樹脂
材料の押出しに特に有用な押出装置及び押出方法を提供
することである。
このような樹脂材料はダイを通して押出すために高い押
出圧力を必要とし、又融解したこれらの樹脂材料の押出
機のボアの内面に沿つて長さ方向に滑動するよりもむし
ろスクリューと共に回転する傾向を有するために、一定
速度の均一な押出しが困難である。本発明は従来押出し
が困難とされた上記のような樹脂材料を均一に押出すこ
とを可能にする。本発明の装置は、樹脂材料入口側の第
1領域と出口側の第2領域とを有する。
出圧力を必要とし、又融解したこれらの樹脂材料の押出
機のボアの内面に沿つて長さ方向に滑動するよりもむし
ろスクリューと共に回転する傾向を有するために、一定
速度の均一な押出しが困難である。本発明は従来押出し
が困難とされた上記のような樹脂材料を均一に押出すこ
とを可能にする。本発明の装置は、樹脂材料入口側の第
1領域と出口側の第2領域とを有する。
第1領域において樹脂材料をその融解点近傍の温度に保
持し、これによつて樹脂材料を高粘性状態にして樹脂の
逆流を最小限にする。第1領域のボアの内面に沿つて長
手方向の溝が形成されており、これによつて樹脂材料を
捕捉することを可能とし、そのために樹脂材料はスクリ
ューと共に回転するよりはむしろボア中を滑動して前進
する。第1領域ではボアの内面にスクリューが緊密にか
ん入されており、又スクリューのねじ山は、その深さが
スクリューの長さに沿つて減少し、そのピッチはスクリ
ューの直径よりも小さく、且つ樹脂材料に約2〜3.5
の狭い範囲の圧縮比を与える。上述のような樹脂材料の
高粘性並びにボア及びスクリューの作用によつて第1領
域では樹脂材料の前進運動は確実に維持される。第2領
域では、樹脂材料をその融点よりも高い温度に上昇せし
めて低粘性にする。
持し、これによつて樹脂材料を高粘性状態にして樹脂の
逆流を最小限にする。第1領域のボアの内面に沿つて長
手方向の溝が形成されており、これによつて樹脂材料を
捕捉することを可能とし、そのために樹脂材料はスクリ
ューと共に回転するよりはむしろボア中を滑動して前進
する。第1領域ではボアの内面にスクリューが緊密にか
ん入されており、又スクリューのねじ山は、その深さが
スクリューの長さに沿つて減少し、そのピッチはスクリ
ューの直径よりも小さく、且つ樹脂材料に約2〜3.5
の狭い範囲の圧縮比を与える。上述のような樹脂材料の
高粘性並びにボア及びスクリューの作用によつて第1領
域では樹脂材料の前進運動は確実に維持される。第2領
域では、樹脂材料をその融点よりも高い温度に上昇せし
めて低粘性にする。
第2領域ではスクリューはバレルのボアの直径よりも相
当小さい直径を有し、且つボアの直径の少なくとも2倍
のピッチを有する多条ねじ山を有している。これらのた
めに第2領域では樹脂材料は相当な逆流を生じて混合さ
れ、従つてダイを通る時樹脂材料は非常に均一になる。
このように第1領域では高粘性の樹脂材料が回転するこ
となく高い前進圧力が与えられ、そして第2領域では高
度の混合が得られ、ダイに対する均一な押出しが達成さ
れる。
当小さい直径を有し、且つボアの直径の少なくとも2倍
のピッチを有する多条ねじ山を有している。これらのた
めに第2領域では樹脂材料は相当な逆流を生じて混合さ
れ、従つてダイを通る時樹脂材料は非常に均一になる。
このように第1領域では高粘性の樹脂材料が回転するこ
となく高い前進圧力が与えられ、そして第2領域では高
度の混合が得られ、ダイに対する均一な押出しが達成さ
れる。
次に、添付図面を参照して、本発明の好適具体例につい
て詳細を説明する。
て詳細を説明する。
図示されているように、本発明に従う装置は、内側溝1
3が形成されているボア12を有するバレル又はハウジ
ング11と、ボア12内に装着されるスクリュー14と
を具備している。
3が形成されているボア12を有するバレル又はハウジ
ング11と、ボア12内に装着されるスクリュー14と
を具備している。
図示されているスクリュー14は、バレル11の入口側
(第1領域)にて1条の右ねじ15を有し、バレル11
の出口側(第2領域)にて多条の右ねじ16を有してい
る。1条のねじ15はバレルのボア12内に緊密にかん
入されているが、多条のねじ16はバレルのボア12に
対して相当の間隙を有している。
(第1領域)にて1条の右ねじ15を有し、バレル11
の出口側(第2領域)にて多条の右ねじ16を有してい
る。1条のねじ15はバレルのボア12内に緊密にかん
入されているが、多条のねじ16はバレルのボア12に
対して相当の間隙を有している。
更に、スクリューは、支持ブッシング18を通つて延び
回転動力源19に連結されている軸延長部17を有して
いる。バレル11は、供給口開口20と押出ダイ26が
取付けられる出口端21とを有している。ブッシング1
8を支持するこのバレル11はバレルを適当な支持体2
3上に設置し動力源19に接続するためのフランジ22
を有している。バレル11には、熱電対25と図示して
いない電力源によつて制御される適当な加熱バンド24
が装着されている。図示されている装置は本発明の好適
具体例を構成するが、幾つかのポリマーはより容易に溶
融される故に必ずしもスクリューを一様に分割する必要
はなく、そしてまた必要に応じてより多くの加熱制御領
域を設けることもできる。
回転動力源19に連結されている軸延長部17を有して
いる。バレル11は、供給口開口20と押出ダイ26が
取付けられる出口端21とを有している。ブッシング1
8を支持するこのバレル11はバレルを適当な支持体2
3上に設置し動力源19に接続するためのフランジ22
を有している。バレル11には、熱電対25と図示して
いない電力源によつて制御される適当な加熱バンド24
が装着されている。図示されている装置は本発明の好適
具体例を構成するが、幾つかのポリマーはより容易に溶
融される故に必ずしもスクリューを一様に分割する必要
はなく、そしてまた必要に応じてより多くの加熱制御領
域を設けることもできる。
次に本発明によつて得られる改良された特性を示す実施
例について説明する。
例について説明する。
実施例1
長さ361n(914.4?)の押出機バレルに供給開
口に隣接した部分であつて、長さが171n(431.
8Tff!n)で直径が1.940in(約49.28
職)であり、その内面の全長に渡つてB個の長手方向溝
が切られた部分を形成した。
口に隣接した部分であつて、長さが171n(431.
8Tff!n)で直径が1.940in(約49.28
職)であり、その内面の全長に渡つてB個の長手方向溝
が切られた部分を形成した。
溝は、直径0.251n(約6.351rffi)のボ
ールカッターで深さ約0.080in(約2.032m
)に切つた。バレルの残りの19in(482.6顛)
は、滑らかな内表面であり、直径2.050in(52
.07wr!n)であつた。バレルの最初の部分に対応
するスクリューの部分には、直径が1.9351n(4
9.15醜)ランドの幅が0.250in(6.350
m)ピッチ1.500in(38.1T10n)である
1条ねじであつて、供給開口に隣接する2ターンにては
ねじの深さが0.332in(8.433m)であり、
これに続く6ターンにてはねじの深さが0.120in
(3.048Tfn)まで一様に減少し、そして171
n(431.8順)の残りの部分の約31′3ターンに
てはねじの深さが0.120in(3.048Tfn)
であるねじを形成した。19in(482.6顛)の長
さの滑らかなバレル部分に対応するスクリューの部分に
は、直径が2.000in(50.8wr!n)の丸み
のついて三条J(Tripiestart)の右ねじで
あつて、深さが0.230in(5.842薗)でリー
ドが4112in(114.3w$&)のねじを形成し
た。
ールカッターで深さ約0.080in(約2.032m
)に切つた。バレルの残りの19in(482.6顛)
は、滑らかな内表面であり、直径2.050in(52
.07wr!n)であつた。バレルの最初の部分に対応
するスクリューの部分には、直径が1.9351n(4
9.15醜)ランドの幅が0.250in(6.350
m)ピッチ1.500in(38.1T10n)である
1条ねじであつて、供給開口に隣接する2ターンにては
ねじの深さが0.332in(8.433m)であり、
これに続く6ターンにてはねじの深さが0.120in
(3.048Tfn)まで一様に減少し、そして171
n(431.8順)の残りの部分の約31′3ターンに
てはねじの深さが0.120in(3.048Tfn)
であるねじを形成した。19in(482.6顛)の長
さの滑らかなバレル部分に対応するスクリューの部分に
は、直径が2.000in(50.8wr!n)の丸み
のついて三条J(Tripiestart)の右ねじで
あつて、深さが0.230in(5.842薗)でリー
ドが4112in(114.3w$&)のねじを形成し
た。
この押出機には、通常のヒータ、温度制御装置、駆動機
構等を装備したが、これらについては本発明の一部分を
構成するものではないので詳述しない。1960年7月
26日付のブロー(BrO)等の米国特許第29467
63号に記載された工程によつて製造され得る溶融粘度
が1×101であるポリフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体を上記の通りの押出機を通して
処理冫した結果は、第1表に示す通りであつた。
構等を装備したが、これらについては本発明の一部分を
構成するものではないので詳述しない。1960年7月
26日付のブロー(BrO)等の米国特許第29467
63号に記載された工程によつて製造され得る溶融粘度
が1×101であるポリフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体を上記の通りの押出機を通して
処理冫した結果は、第1表に示す通りであつた。
実施例2給水管の押出に通常に使用されるポリ塩化ビニ
ル重合体の1181n3(2.0?)を実施例1にて説
明した装置を通して供給した。
ル重合体の1181n3(2.0?)を実施例1にて説
明した装置を通して供給した。
その結果は、第2表に示す通りであつた。上記実施例か
ら、排出が一様であり、スクリュー速度とダイ圧力の広
範囲に渡つて信頼性があることが理解されよう。
ら、排出が一様であり、スクリュー速度とダイ圧力の広
範囲に渡つて信頼性があることが理解されよう。
本発明は、例えばポリプロピレン、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリカプロラクタム、ポリオキシメチレ樹脂
等の重合体の処理に適している。
タレート、ポリカプロラクタム、ポリオキシメチレ樹脂
等の重合体の処理に適している。
第1図は、押出機の縦断面図。
第2図は、第1図の線2−2に於けるパレルとスクリュ
ーの断面図。第3図は、第1図の線3−3に於けるバレ
ルとスクリューの断面図。11・・・・・・ハウジング
、12・・・・・ボア、13・・・溝、14・・・・・
・スクリュー、20・・・・・供給口、21・・排出口
、26・・・・・押出ダイ。
ーの断面図。第3図は、第1図の線3−3に於けるバレ
ルとスクリューの断面図。11・・・・・・ハウジング
、12・・・・・ボア、13・・・溝、14・・・・・
・スクリュー、20・・・・・供給口、21・・排出口
、26・・・・・押出ダイ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (a)ねじ山が装着されている第1領域スクリュー部材
を有する、押出機のボアの第1領域にプラスチック樹脂
材料を供給することと、(b)該樹脂材料をその融解点
近傍の温度に保持して、高粘性の材料にし該第1領域に
ての逆流を最小限度にすることと、(c)該材料に約2
乃至3.5の圧縮比を及ぼすことによつて該ボアを通し
て該材料を前進せしめることと、(d)該材料の温度を
その融解点より相当高い温度に上昇せしめて低粘性にし
て該ボアの第2の領域に前進せしめ、そして該第2領域
にて該第1領域のねじ山のピッチよりも大きなピッチの
多条ねじ山を有し該第2領域内にて相当な逆流を生ぜし
める第2領域スクリュー部材によつて該樹脂材料を混合
することと、(e)混合された溶融樹脂材料を押出ダイ
を通して案内することとから成ることを特徴とするプラ
スチック材料押出方法。 2 プラスチック樹脂材料を押し出すための押し出し装
置にして、(a)一端近傍に供給口を有し、他端に排出
口を有する管状バレン部材であつて、該供給口と該排出
口との間の実質上全長に渡つて延び両者間にボアを形成
している内面を有し、該ボアが高粘性の入口側第1領域
と低粘性の出口側第2領域とから構成され、該第1領域
にはその内面に沿つて長手方向の溝が形成されており、
該第1領域および第2領域の各々において該ボアの直径
が一定であるところの管状バレン部材と、(b)該バレ
ル部材の該ボア内に回転可能に設置された、2つの領域
円有するスクリュー部材であつて、該バレル部材の該ボ
アの有効長さと実質上同一の有効長さを有すると共に、
該ボアの該第1領域と該第2領域の各々に対して所定の
ねじ山、方向、ランド、ピッチ及び直径を有し、その第
1領域は該バレル部材の該ボアの該内面に緊密にかん入
され、該第1領域のスクリューのねじ山はスクリューの
長さに沿つて減少する深さを有し約2乃至3.5の範囲
内の圧縮比を生成するものであり且つそのピッチはスク
リューの直径よりも小さく、その第2領域は該バレン部
材の該ボアの直径よりも相当小さい直径を有し、該第2
領域のスクリューは該ボアの直径の少なくとも2倍のピ
ッチを有する多条ねじ山を有しているところのスクリュ
ー部材と、(c)該スクリュー部材に接続された、該ス
クリュー部材を回転するための手段と(d)該バレル部
材に装着された該ボア内の樹脂材料の温度を所定の温度
に保持するための加熱手段と、(e)該管状バレル部材
の該排出口に装着された押出ダイとを具備することを特
徴とする押出装置。 3 該ボアの該第1の領域の長さが該ボアの全長の3/
8之至5/8である特許請求の範囲第2項記載の押出装
置。 4 該ボアの該第1領域が該スクリュー部材の該第1領
域と同延である特許請求の範囲第2項記載の押出装置。 5 該ボアの該第2領域が該スクリュー部材の該第2領
域と同延である特許請求の範囲第2項記載の押出装置。
6 該スクリューの該第1領域のねじ山のピッチが該ボ
アの該第1領域の直径の0.5乃至1.0倍の範囲であ
る特許請求の範囲第2項記載の押出装置。7 該スクリ
ュー部材の該第2領域が該スクリュー部材の該第1領域
のねじ山のピッチの少なくとも2倍のピッチの三条のね
じ山を有する特許請求の範囲第2項記載の押出装置。 8 該第2領域内の該スクリュー部材のねじ山が該ボア
の該第2領域に直径よりも0.050in(1.270
mm)乃至0.100in(2.540mm)小さい直
径を有する特許請求の範囲第2項記載の押出装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/538,755 US3954366A (en) | 1975-01-06 | 1975-01-06 | Two-stage single screw extrusion apparatus |
US538755 | 1995-10-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5192868A JPS5192868A (en) | 1976-08-14 |
JPS6052924B2 true JPS6052924B2 (ja) | 1985-11-22 |
Family
ID=24148291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51000049A Expired JPS6052924B2 (ja) | 1975-01-06 | 1976-01-05 | 押出方法及び2段式単一スクリユー押出装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3954366A (ja) |
JP (1) | JPS6052924B2 (ja) |
CA (1) | CA1049209A (ja) |
DE (1) | DE2559068C2 (ja) |
FR (1) | FR2296517A1 (ja) |
GB (1) | GB1515890A (ja) |
IT (1) | IT1051166B (ja) |
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- 1975-12-17 IT IT30419/75A patent/IT1051166B/it active
- 1975-12-30 DE DE2559068A patent/DE2559068C2/de not_active Expired
- 1975-12-30 GB GB53177/75A patent/GB1515890A/en not_active Expired
-
1976
- 1976-01-05 JP JP51000049A patent/JPS6052924B2/ja not_active Expired
- 1976-01-06 FR FR7600145A patent/FR2296517A1/fr active Granted
Also Published As
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DE2559068C2 (de) | 1985-11-28 |
FR2296517A1 (fr) | 1976-07-30 |
US3954366A (en) | 1976-05-04 |
GB1515890A (en) | 1978-06-28 |
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