WO2004089587A1 - スクリュ式混練押出機 - Google Patents

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WO2004089587A1
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screw
cylinder
synthetic resin
kneading extruder
type kneading
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PCT/JP2004/005059
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Kenichi Yasusaka
Jun Kakizaki
Norimasa Oda
Yoshihiko Iwamoto
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The Japan Steel Works, Ltd.
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    • 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
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/76—Venting, drying means; Degassing means
    • B29C48/765—Venting, drying means; Degassing means in the extruder apparatus
    • B29C48/766—Venting, drying means; Degassing means in the extruder apparatus in screw extruders
    • B29C48/767—Venting, drying means; Degassing means in the extruder apparatus in screw extruders through a degassing opening of a barrel
    • 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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    • B29C48/03—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

Definitions

  • the present invention relates to a screw-type kneading extruder, and in particular, to a novel improvement for improving degassing performance by preventing deterioration of a polymer without increasing a temperature by having a surface-renewable screw piece.
  • a synthetic resin raw material produced by a chemical synthesis reaction contains a considerable amount of volatile components remaining. Synthetic resin raw materials that contain a considerable amount of volatile components can reduce the quality of the product by forming bubbles in the product in the subsequent various calorie processes, or contaminate the working environment by volatilizing volatile components. Te, ru. In order to solve such a problem, a devolatilization process for removing volatile components from a synthetic resin raw material generated by a chemical synthesis reaction has been conventionally performed.
  • FIG. 3 is a configuration diagram partially showing a portion from a middle portion (left end in FIG. 3) to a downstream end (tip portion: right end in FIG. 3) of a conventional screw-type kneading extruder.
  • reference numeral 1 denotes a screw-type kneading extruder.
  • the screw-type kneading extruder 1 is composed of a cylindrical cylinder 2 and a screw 3 rotatably inserted into the cylinder 2.
  • the cylinder 2 is configured by connecting a plurality of cylinder blocks, and a vent port 4 that is longer than usual is formed in the axial direction at a position downstream from an intermediate portion of the screw-type kneading extruder 1! RU
  • the vent port 4 is open to the atmosphere.
  • a vacuum exhaust device (not shown) is connected.
  • each of the cylinder blocks is configured to be capable of adjusting the temperature.
  • the screw 3 is configured by integrally arranging a plurality of appropriately selected screw pieces in an appropriate order and integrating them. That is, the screw 3 is provided with a seal portion 5 constituted by a seal ring at a position upstream of the vent port 4 and constituted by a plurality of stirring screw pieces having a stirring function on the upstream side of the seal portion 5.
  • a kneading and transporting section 7 composed of a normal kneading screw piece is arranged downstream of the sealing section 5, that is, from the sealing section 5 to the tip through the vent port 4. .
  • a screw having a transport and kneading function is arranged on the upstream side (not shown) of the stirring section 6 (left side in FIG. 3).
  • screw pieces constituting the agitating section 6 feeding, returning and neutral type screwing pieces, twist kneading screw pieces, low screw pieces, flight notched screw pieces and the like are used.
  • screw pieces constituting the kneading / transporting section 7 half-width flight screw pieces, full flight screw pieces, and the like are used.
  • a devolatilization process for removing volatile components from a thermoplastic synthetic resin raw material is performed as follows.
  • the temperature of each cylinder block of the cylinder 2 is adjusted to a predetermined temperature, and a vacuum exhaust device is connected to the vent port 4, the vacuum exhaust device is operated at a predetermined vacuum degree, and the screw 3 is rotated at a predetermined rotational speed.
  • the thermoplastic synthetic resin material is continuously supplied into the cylinder 2 at a predetermined supply rate at a position upstream of the screw-type kneading extruder 1 (not shown) (left side in FIG. 3). Is done.
  • thermoplastic synthetic resin raw material supplied into the cylinder 2 is heated by the cylinder 2 and transported downstream (rightward in FIG. 3) while being kneaded by the rotating screw 3, and reaches the stirring section 6. You. In the stirring section 6, the thermoplastic synthetic resin raw material is strongly stirred. The mixture is melted and kneaded, and the transport is stopped by the seal portion 5 on the downstream side, resulting in a high pressure state.
  • thermoplastic synthetic resin material in the molten state at a high pressure in the stirring section 6 passes through a narrow gap between the outer circumference of the seal ring of the seal section 5 and the inner circumference of the cylinder 2, forming a vent port 4 and an atmospheric pressure.
  • the cylinder is transported to the kneading transport section 7 in the cylinder 2 which has been opened or sucked to a negative pressure.
  • the thermoplastic synthetic resin raw material that has passed through the seal portion 5 is subjected to a sudden pressure drop from a high pressure state to a low pressure state, so that volatile components contained near the surface expand as bubbles, and the volatile components are expanded from bursting bubbles. Is released and exhausted from the vent port 4.
  • thermoplastic synthetic resin raw material In the kneading / transporting section 7, while the thermoplastic synthetic resin raw material is transported while being kneaded, the inside of the thermoplastic synthetic resin raw material and the surface layer are constantly exchanged, so that the surface portion is renewed. A new bubble force S occurs and bursts, releasing volatile components. Thereafter, the thermoplastic synthetic resin material that has reached the downstream end of the kneading / transporting section 7 is extruded to the outside via a die (not shown) provided at the tip of the cylinder 2.
  • thermoplastic synthetic resin raw material increases the temperature of the thermoplastic synthetic resin raw material by the first method deteriorates the physical properties of the thermoplastic synthetic resin raw material and lowers the quality.
  • second Increasing the degree of vacuum by connecting the vacuum evacuation device by the method increased the installation cost of a new high-vacuum vacuum facility or the operating power cost for obtaining a high degree of vacuum.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and in particular, by having a surface-renewable screw piece, it is possible to prevent polymer deterioration without increasing the temperature and to improve the deaeration performance. It is an object of the present invention to provide a screw-type kneading extruder. Disclosure of the invention
  • the screw-type kneading extruder according to the present invention has a configuration in which a screw located corresponding to a vent port formed in a cylinder has a surface-renewable screw piece, and the surface-renewable screw piece is connected to the vent port. It is arranged in a range of 10 to 100% of the axial length of the axial opening.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a screw type kneading extruder according to the present invention.
  • FIG. 2 is a graph comparing the results of tests using a screw-type kneading extruder according to the present invention and a conventional screw-type kneading extruder.
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing a part of a conventional screw-type kneading extruder. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a configuration diagram partially showing a part from a middle part (left end in FIG. 1) to a downstream end (tip part: right end in FIG. 1) of the screw-type kneading extruder according to the present invention.
  • This is a screw-type kneading extruder.
  • the screw-type kneading extruder 1 includes a cylindrical cylinder 2 and a screw 3 rotatably inserted into the cylinder 2.
  • the cylinder 2 is configured by connecting a plurality of cylinder blocks, and a vent cylinder having a longer than usual vent port 4 formed in the axial direction at a position downstream from an intermediate portion of the screw-type kneading extruder 1. Are arranged.
  • the vent port 4 is connected to a force for opening to the atmosphere or a vacuum exhaust device (not shown) as required.
  • Each of the cylinder blocks is configured to be able to adjust the temperature.
  • the screw 3 is configured by integrally arranging a plurality of appropriately selected screw pieces in an appropriate order and integrating them. That is, the screw 3 has a stirring section 6 composed of a plurality of stirring screw pieces having a stirring function arranged at a position upstream of the vent port 4.
  • a kneading / transporting section 7 composed of ordinary kneading screw pieces is disposed at a position 4 with a plurality of stirring functions, that is, a surface-renewable screw piece 10 having surface renewability interposed therebetween.
  • a screw piece having a transport / kneading function is arranged on the upstream side (not shown) of the stirring section 6 (left side in FIG. 1).
  • the screw pieces constituting the agitating section 6 include well-known feed, return, and neutral or single- and multiple-row kneading screw pieces, twist kneading screw pieces, low-task screw pieces, flight notched screw pieces, and the like. used.
  • As the screw piece constituting the kneading transport section 12c a half-width flight screw piece, a full flight screw piece, or the like is used.
  • the surface-renewable screw as the agitating section is provided with the physical properties of the thermoplastic synthetic resin raw material to be devolatilized, the amount of volatile substance content or the separation of volatile substance with respect to the axial opening length of the vent port 4.
  • the L / D of the surface-renewable screw piece 10 (constituting the stirring section) is LZD from 0.1 to the axial opening length.
  • a devolatilization process for removing volatile components from the thermoplastic synthetic resin is performed as follows.
  • the temperature of each cylinder block of the cylinder 2 is adjusted to a predetermined temperature, and a vacuum exhaust device is connected to the vent port 4, the vacuum exhaust device is operated at a predetermined vacuum degree and the screw 3 is rotated at a predetermined rotational speed.
  • a thermoplastic synthetic resin material is continuously supplied into the cylinder 2 at a predetermined supply rate at an upstream portion (not shown) of the screw-type kneading extruder 1 (left side in FIG. 1). .
  • thermoplastic synthetic resin raw material supplied into the cylinder 2 is heated by the cylinder 2, kneaded by the rotating screw 3, transported downstream (to the right in FIG. 1), and reaches the stirring section 6. You. In the stirring section 6, the thermoplastic synthetic resin raw material is vigorously stirred and melt-kneaded.
  • thermoplastic synthetic resin raw material in the molten state at a high temperature in the stirring section 6 is kneaded and transported in the kneading transport section 7 in the cylinder 2 in the downstream (tip: right side in FIG. 1) direction.
  • the thermoplastic synthetic resin raw material in a high-temperature molten state which is kneaded and transported in the kneading / transporting section 7 in a low pressure state, expands as volatile components contained in the vicinity of the surface as bubbles, and bursts.
  • the inside and the surface layer are constantly exchanged by kneading, so that the surface is renewed, and bubbles of volatile components are sequentially generated near a new surface, burst, and the volatile components are released.
  • thermoplastic synthetic resin raw material is vigorously stirred by the surface renewable screw piece 10, and the surface is renewed more frequently. It is. Ruptured bubble force
  • the released volatile components are degassed from vent port 4.
  • the thermoplastic synthetic resin material that has reached the downstream end of the kneading / transporting section 7a is extruded as a strand through a die (not shown) provided at the tip of the cylinder 2 to the outside.
  • the screw-type kneading extruder 1 described above is applicable to a single-screw screw type and a multi-screw kneading extruder such as a twin-screw or a tri-screw.
  • the screw is configured to have good kneading properties, that is, good surface renewability, and complete mixing.
  • the configuration shown in FIG. 1 shows a case where a long vent port 4 is provided in one place.
  • the force is not limited to a long one or one place.
  • a plurality of long vent ports 4 may be provided at two places, three places, or the like.
  • the surface renewable screw pieces 10 may also be provided at a plurality of locations by being arranged at the positions of the respective ventros 4.
  • the screw can be applied to either a single shaft or a multiple shaft.
  • Kneading extruder TEX65 a II- 35BW-V (2V) (manufactured by Japan Steel Works)
  • Screw length L / Screw diameter D 35, one long vent port
  • Table 1 in Table 1 and FIG. 2 show the results of the respective tests using the screw-type kneading extruder according to the present invention and the conventional screw-type kneading extruder.
  • Ns Q kg Esp (kWl i TpCC) True ix Residual V Screw 'cylinder configuration (rpm) fhr) / kg) (torr) (ppm)
  • the screw-type kneading extruder shown in FIGS. 1 and 2 according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. That is, in the screw-type kneading extruder, the screw located at the vent port formed in the cylinder is configured to have the surface-renewable screw piece. The plastic synthetic resin material was vigorously agitated, the surface was renewed frequently, and large amounts of volatile components were easily released.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本発明によるスクリュ式混練押出機は、シリンダ(２)に形成されたベント口(４)に対応して位置するスクリュ(３)が表面更新性スクリュピース(１０)を有し、原料の温度上昇及び品質劣化をすることなく脱気を行う構成である。

Description

明細書 スクリュ式混練押出機 技術分野
本発明は、スクリュ式混練押出機に関し、特に、表面更新性のスクリュピースを有す ることにより、温度上昇させることなくポリマー劣化を防止して脱気性能を向上させるた めの新規な改良に関する。 背景技術
一般に、化学合成反応により生成された合成樹脂原料には相当量の揮発成分が 残存して含まれている。相当量の揮発成分を含む合成樹脂原料は、その後の各種カロ ェ工程において、製品中に気泡を形成することにより製品の品質を低下させ、あるい は揮発成分を揮発させて作業環境を汚染してレ、る。このような不具合を解消するため に、従来より、化学合成反応により生成された合成樹脂原料から揮発成分を除去する 脱揮処理が行われている。
熱可塑性合成樹脂原料の脱揮処理については、通常、図 3に示すように構成され たスクリュ式混練押出機力使用されている（非特許文献 1参照)。図 3は従来のスクリュ 式混練押出機の中間部（図 3の左端)から下流端部 (先端部：図 3の右端)までを部分 的に示す構成図である。図 3において、符号 1で示すものはスクリュ式混練押出機であ り、このスクリュ式混練押出機 1は、筒形状のシリンダ 2とこのシリンダ 2内に回転駆動可 能に挿入されたスクリュ 3とにより構成されてレ、る。前記シリンダ 2は複数個のシリンダブ ロックを連結して構成され、前記スクリュ式混練押出機 1の中間部から下流側の位置に、 軸方向に通常より長尺のベント口 4が形成されて!/、る。前記ベント口 4は大気へ開放さ れるか、あるいは必要に応じて図示しない真空排気装置が連結されている。なお、各 前記シリンダブロックは温度調節可能に構成されている。
前記スクリュ 3は適宜に選択された複数種類のスクリュピースを適宜の順序に配列 配置し、一体化して構成されている。すなわち、このスクリュ 3は、前記ベント口 4の上 流の位置にシールリングにより構成されるシール部 5が配置され、シール部 5の上流側 には複数個の攪拌機能を有する攪拌スクリュピースにより構成される攪拌部 6が配置さ れ、シール部 5の下流側すなわちシール部 5から前記ベント口 4を経て先端までには、 通常の混練スクリュピースにより構成される混練輸送部 7が配置されている。なお、前 記攪拌部 6の図示しない上流側（図 3の左側）には、輸送'混練機能を有するスクリュピ ースが配置されている。前記攪拌部 6を構成するスクリュピースとしては、それぞれ送り、 戻しおよびニュートラル形式のニーデイングスクリュピース、ツイストニーデイングスクリュ ピース、ロータスクリュピース、フライト切り欠きスクリュピース等が使用される。前記混練 輸送部 7を構成するスクリュピースとしては、半角フライトスクリュピース、フルフライトス クリュピース等が使用される。
以上のように構成されたスクリュ式混練押出機 1において、熱可塑性合成樹脂原料 から揮発成分を除去する脱揮処理が以下のように行われる。シリンダ 2の各シリンダブ ロックがそれぞれ所定の温度に温度調節され、ベント口 4に真空排気装置が連結され てレ、る場合は真空排気装置が所定真空度で運転され、スクリュ 3が所定回転数で回転 駆動されている状態で、図示しないスクリュ式混練押出機 1の上流部（図 3の左側）に ぉレ、て、シリンダ 2内へ熱可塑性合成樹脂原料が所定供給量速度で連続的に供給さ れる。シリンダ 2内へ供給された熱可塑性合成樹脂原料は、シリンダ 2により加熱され るとともに、回転するスクリュ 3により混練されながら下流方向（図 3の右方向）へ輸送さ れ、提拌部 6に到る。この攪拌部 6において、熱可塑性合成樹脂原料は強力に提拌さ れ溶融混練されるとともに、下流側のシール部 5により輸送を止められた状態となり、 高圧状態となる。
前記攪拌部 6において高圧の溶融状態となった熱可塑性合成樹脂原料は、シール 部 5のシールリングの外周とシリンダ 2の内周との狭い隙間を通過し、ベント口 4が形成 されて大気圧に開放あるいは負圧に吸引されたシリンダ 2内の混練輸送部 7へ輸送さ れる。このシール部 5を通過した熱可塑性合成樹脂原料は、高圧状態から低圧状態 へ一気に圧力降下することにより、表面付近に含まれている揮発成分が気泡となって 膨張し、破裂した気泡から揮発成分が放出され、ベント口 4から排気される。この混練 輸送部 7では、熱可塑性合成樹脂原料が混練されながら輸送される間に、熱可塑性 合成樹脂原料の内部と表層部とが絶えず入替ることにより表面部が更新され、表面付 近において順次新たな気泡力 S発生して破裂し、揮発成分が放出される。その後、混練 輸送部 7の下流端に達した熱可塑性合成樹脂原料は、シリンダ 2の先端に設けられた 図示しないダイスを経て外部へ押出される。
非特許文献 1
(株)シグマ出版社発行の「成形加工」、第 6卷第 11号 (1994)第 756頁 従来の脱揮用スクリュ式混練押出機は以上のように構成されていたため、次のよう な課題が存在していた。すなわち、脱揮度を高くするために、以下のような運転方法 が行われている。第 1の方法は、スクリュの回転数を高くしてベント口付近における熱 可塑性合成樹脂原料の温度を高くし、揮発成分が気化し膨張し易くする。第 2の方法 は、ベント口に真空排気装置を連結してベント口における真空度を高くし、揮発成分 の気泡を膨張 ·破裂し易くするとともに放出された揮発成分を強力に吸弓 I脱気する。し 力しながら、第 1の方法により熱可塑性合成樹脂原料の温度を高くすることは熱可塑 性合成樹脂原料の物性を劣化させ、品質を低下させることになつていた。また、第 2の 方法により真空排気装置を連結して真空度を高くすることは、新たな高真空度の真空 設備の設置費、あるいは高真空度を得るための運転動力費を増加させていた。
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、特に、表面更新 性のスクリュピースを有することにより、温度上昇させることなくポリマー劣化を防止して 脱気性能を向上させるようにしたスクリュ式混練押出機を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明によるスクリュ式混練押出機は、シリンダに形成されたベント口に対応して位 置するスクリュが表面更新性スクリュピースを有する構成であり、また、前記表面更新 性スクリュピースが、前記ベント口の軸方向開口長に対し 10〜： 100%の軸長範囲に配 置されてレ、る構成である。 図面の簡単な説明
図 1は本発明によるスクリュ式混練押出機の部分を示す概略構成図である。
図 2は本発明によるスクリュ式混練押出機と従来のスクリュ式混練押出機とを用いた それぞれの試験の結果を対比するグラフである。
図 3は従来のスクリュ式混練押出機の部分を示す構成図である。 発明を実施するための最良の形態
実施の形態 1
以下、図面と共に本発明によるスクリュ式混練押出機の好適な実施の形態について 説明する。尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を用レ、て説明する。 図 1は本発明によるスクリュ式混練押出機の中間部（図 1の左端)から下流端部 (先端 部：図 1の右端)までを部分的に示す構成図である。図 1において、符号 1で示されるも のはスクリュ式混練押出機であり、このスクリュ式混練押出機 1は筒形状のシリンダ 2と このシリンダ 2内に回転駆動可能に挿入されたスクリュ 3とにより構成されている。前記 シリンダ 2は複数個のシリンダブロックを連結して構成され、前記スクリュ式混練押出機 1の中間部から下流側の位置に、軸方向に通常より長尺のベント口 4が形成されたべ ントシリンダを配置して構成されている。前記ベント口 4は大気へ開放される力 \あるい は必要に応じて図示しない真空排気装置が連結されている。なお、各前記シリンダブ ロックは温度調節可能に構成されている。
前記スクリュ 3は適宜に選択された複数種類のスクリュピースを適宜の順序に配列 配置し、一体化して構成されている。すなわちこのスクリュ 3は、前記ベント口 4の上流 の位置に複数個の攪拌機能を有する攪拌スクリュピースにより構成される攪拌部 6が 配置され、攪拌部 6の下流端から先端までは、前記ベント口 4の位置に複数個の攪拌 機能すなわち、表面更新性を有する表面更新性スクリュピース 10を挟んで、通常の混 練スクリュピースにより構成される混練輸送部 7が配置されている。尚、前記攪拌部 6の 図示しない上流側（図 1の左側）には、輸送 ·混練機能を有するスクリュピースが配置さ れている。
前記攪拌部 6を構成するスクリュピースとしては、それぞれ周知の送り、戻しおよび ニュートラル形式あるいは 1条、多条形式のニーデイングスクリュピース、ツイストニーデ イングスクリュピース、ロータスクリュピース、フライト切り欠きスクリュピース等が使用され る。前記混練輸送部 12cを構成するスクリュピースとしては、半角フライトスクリュピース、 フルフライトスクリュピース等が使用される。撹拌部としての前記表面更新性スクリュピ ースは、前記ベント口 4の軸方向開口長に対し、脱揮処理される熱可塑性合成樹脂原 料の物性、揮発物質含有量の多少あるいは揮発物質の分離性等に応じて、 10〜； 10 0%の軸長範囲に配置され、送り形式のニーデイングスクリュピース、ツイストニーディ ングスクリュピース、ロータスクリュピース、フライト切り欠きスクリュピース等により構成さ れている。尚、前記表面更新性スクリュピース 10 (撹拌部をなす）の L/Dは 0. 1〜軸 方向開口長さと同様 LZDである。
以上のように構成されたスクリュ式混練押出機 1において、熱可塑性合成樹脂原科 から揮発成分を除去する脱揮処理が以下のように行われる。シリンダ 2の各シリンダブ ロックがそれぞれ所定の温度に温度調節され、ベント口 4に真空排気装置が連結され てレ、る場合は真空排気装置が所定真空度で運転され、スクリュ 3が所定回転数で回転 駆動されている状態で、図示しないスクリュ式混練押出機 1の上流部（図 1の左側）に おいて、シリンダ 2内へ熱可塑性合成樹脂原料が所定供給量速度で連続的に供給さ れる。このシリンダ 2内へ供給された熱可塑性合成樹脂原料は、シリンダ 2により加熱さ れるとともに、回転するスクリュ 3により混練されつつ下流方向（図 1の右方向）へ輸送さ れ、攪拌部 6に到る。この攪拌部 6において、熱可塑性合成樹脂原料は強力に攪拌さ れ溶融混練される。
前記攪拌部 6において高温の溶融状態となった熱可塑性合成樹脂原料は、シリン ダ 2内の混練輸送部 7を下流 (先端:図 1の右側)方向へ混練輸送される。低圧状態で の混練輸送部 7を混練輸送される高温溶融状態の熱可塑性合成樹脂原料は、表面 付近に含まれてレヽる揮発成分が気泡となって膨張し、破裂する。また、混練されること により内部と表層部とが絶えず入替ることにより表面部が更新され、新たな表面付近に 揮発成分の気泡が順次発生して破裂し、揮発成分が放出される。前記ベント口 4の位 置では、前記表面更新性スクリュピース 10により熱可塑性合成樹脂原料が強力に攪 拌され、表面部の更新がさらに頻繁に行われ、同様にして揮発成分が大量に放出さ れる。破裂した気泡力 放出された揮発成分はベント口 4から脱気される。その後、混 練輸送部 7a部の下流端に達した熱可塑性合成樹脂原料は、シリンダ 2の先端に設け られた図示しないダイスを経て外部へストランドとして押出される。 以上説明したスクリュ式混練押出機 1は、単軸スクリュ式および二軸、三軸など多軸 スクリュ式混練押出機に適用可能である。また、多軸スクリュ式混練押出機では、スクリ ュを混練性すなわち表面更新性の良レ、完全嚙合レ、状態に構成する。図 1に示す構成 図では、長尺のベント口 4がー個所設けられている場合を示している力 長尺あるいは 一個所に限定されるものではなく、前述の熱可塑性合成樹脂原料の物性等に応じて、 通常の軸方向長および/あるレ、は長尺のベント口 4が二個所、三個所など複数個所 設けられてもよい。従って、表面更新性スクリュピース 10についても、それぞれのベン トロ 4の位置に配置して複数個所に設けられてもよい。また、スクリュは単軸又は多軸 の何れにも適用可である。
(実施例）
本発明を適用して下記仕様による試験を実施した。
試験装置
混練押出機: TEX65 a II- 35BW-V (2V) (日本製鋼所製）
(二軸スクリュ式混練押出機、スクリュ直径： 65mm、スク
リュ長 L/スクリュ直径 D： 35、長尺ベント口一箇所）
スクリュ回転速度： 60〜600rpm
主モータ容量 ： 300kW
試験熱可塑性合成樹脂原料
ポリカーボネートパウダー
分子量 ：25500
揮発成分 (Vm) : 196ppm
本発明によるスクリュ式混練押出機と従来のスクリュ式混練押出機とを用いたそれぞ れの試験の結果を対比して表 1の第 1表おょぴ図 2に示す。 Ns Q(kg Esp(kWl i TpCC) 真ェ ix 残留 V スクリュ'シリンダ構成 (rpm) fhr) /kg) (torr) (ppm)
250 325 0.161 327 5 85
250 375 0.163 £>26 5 91
(従来構成） 250 470 0.168 325 5 111
250 325 0.166 327 5 71
250 375 0.166 326 5 78
(本発明) 250 470 0.168 325 5
Ns ： スクリュ回転速度
Q : ポリマー処理量
Esp: 比エネルギー
Tp ： 出口ポリマー温度
Vm ： 揮発分 産業上の利用可能性
本発明による図 1及び図 2に示したスクリュ式混練押出機は以上のように構成されて いるため、次のような効果を得ることができる。すなわち、スクリュ式混練押出機におい て、シリンダに形成されたベント口に位置するスクリュが表面更新性スクリュピースを有 して構成されていることにより、ベント口において、この表面更新性スクリュピースにより 熱可塑性合成樹脂原料が強力に攪拌され、表面部の更新が頻繁に行われ、大量の 揮発成分が容易に放出されるようになった。
従って、熱可塑性合成樹脂原料の温度を高くするためのスクリュの高回転数運転を 必要とせず、揮発成分の気泡を膨張'破裂し易くするとともに放出された揮発成分を 強力に吸引排気するためのベント口に連結された真空排気装置の高真空度運転を必 要とせず、その結果、吐出ポリマーの温度を上げることなくポリマー劣化を防止して品 質を低下させることが無くなるとともに、新たな高真空度真空設備の設置費あるいは高 真空度を得るための運転動力費を必要としなくなつた。また、消費エネルギーの増加 を防止できる。

Claims

請求の範囲 シリンダ (2)に形成されたベント口 (4)に対応して位置するスクリュ (3)が表面更新性 スクリュピース (10)を有して構成されていることを特徴とするスクリュ式混練押出 機。
前記表面更新性スクリュピース (10)が、前記ベント口 (4)の軸方向開口長に対し 10 〜： 100%の軸長範囲に配置されていることを特徴とする請求項 1記載のスクリュ 式混練押出機。
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