挤出机用螺杆、挤出机以及挤出方法技术

本发明专利技术提供能实现混炼程度优异的混炼物的连续生产的挤出技术。对原料一边进行混炼一边进行搬运的挤出机用螺杆(20)具备螺杆主体(20p)、搬运部(42)、屏障部(43)、通路(64)。螺杆主体以轴线(41)为中心进行旋转。搬运部将原料沿着螺杆主体的在周向上连续的外周面(36s)在轴向上搬运。屏障部限制原料的搬运。通路具有入口(65)和出口(67)。搬运被屏障部限制的原料流入入口。从入口流入的原料朝向与搬运部的搬运方向相反的方向在通路中流通。出口在远离开设有入口的搬运部的位置处在螺杆主体的外周面上开口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于通过对连续地供给的原料进行混炼来生成混炼物、并将该混炼物连续地挤出的挤出机用螺杆以及挤出机和挤出方法。
技术介绍
作为对原料进行混炼的技术，专利文献1揭示了一种分批式混炼装置，该分批式混炼装置不使用添加剂等，能将原料分散为纳米级别而进行混炼。分批式混炼装置具备回馈型螺杆和缸，上述螺杆以能旋转的方式插入上述缸。在该混炼装置中反复进行循环处理，也就是将供给至缸内的原料从螺杆的后端送至前端的间隙后，再从该间隙返回至螺杆的后端。在循环处理中，对原料施加“剪切作用”，并对原料施加“拉伸作用”，其中，上述“剪切作用”是在将原料从螺杆的后端送至前端的期间由旋转的螺杆与缸内表面之间的速度差而产生的，上述“拉伸作用”是在将原料从螺杆前端的间隙沿着螺杆的孔搬运的期间在从宽的部位通过窄的部位时产生的。此时，在缸内，原料处于反复进行剪切流动和拉伸流动的状态。而且，根据反复进行剪切流动和拉伸流动的时间、即循环时间，来生产规定的混炼物。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2010/061872号文本
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题可是，在专利文献1的装置中，如果不是在使恒定量的原料在缸内循环混炼，再将该混炼物从缸全部排出后，就无法进行接下来的混炼。换言之，在使原料在缸内的密闭的空间内循环的期间，无法将混炼物从该缸中连续地排出。
因此，在提高混炼物的生产率方面，存在一定的局限性。在这种情况下，通过准备多台专利文献1的装置，将进行循环处理的时刻错开，在表观上能获得与连续地生产混炼物时等量的混炼物。但是，另外需要多台装置的设备投资和确保设置空间等所需的成本，结果是无法提高混炼物的生产率。于是，本专利技术的目的在于提供一种挤出技术，其能使混炼物从缸连续地排出，从而大幅地提高混炼物的生产率。此外，为了获得分散至纳米级别的混炼物，还需要提高原料的混炼程度。为了实现该要求，只要增加对原料施加的剪切作用和拉伸作用的次数即可。为了增加该次数，例如只要沿着螺杆的轴向设置多个施加剪切作用的部分、多个施加拉伸作用的部分即可。但是，采用这样的结构会导致螺杆变长。此外，原料的混炼程度能根据上述的施加次数进行预先设定。但是，在专利文献1的装置中，无法计测原料在缸内循环的次数，所以无法预先设定上述的施加次数。于是，本专利技术的另一目的在于提供一种挤出技术，其能预先设定对原料施加的剪切作用和拉伸作用的次数，从而在不使螺杆变长的前提下大幅地提高原料的混炼程度。解决技术问题所采用的技术方案为了达到上述目的，本专利技术为一种挤出机用螺杆，其对原料一边进行混炼一边进行搬运，其中，上述挤出机用螺杆具备：螺杆主体，该螺杆主体具有沿着原料的搬运方向的直线状的轴线，且以该轴线为中心进行旋转；多个搬运部，该多个搬运部沿着上述螺杆主体的轴向以彼此存有间隔的方式设置，且伴随着上述螺杆主体的旋转将原料沿着上述螺杆主体的在周向上连续的外周面在轴向上搬运；多个屏障部，该多个屏障部设置在上述螺杆主体上，且在与上述搬运部相邻的位置处限制原料的搬运；以及多个通路，该多个通路设置在上述螺杆主体的内部，且具有入口和出口；上述入口在上述搬运部中的上述螺杆主体的外周面上开口，以使得因搬运被上述屏障部限制而压力升高的原料流入上述入口；从上述入口流入上述各通路的原料朝着上述出口朝向与上述搬运部的搬运方向相反的方向流通，并且上述出口在远离开设有上述入口的上述搬运部的
位置处在上述螺杆主体的外周面上开口。本专利技术为一种挤出机，其具备上述的挤出机用螺杆，使用该螺杆对原料进行混炼，并将混炼物在连续生成后挤出，其中，上述挤出机具备：料筒，该料筒具有供上述螺杆以能旋转的方式插入的缸；供给口，该供给口设置在上述料筒上，且向上述缸内供给原料；以及排出口，该排出口设置在上述料筒上，且将上述混炼物挤出。本专利技术为一种挤出方法，其使用上述的挤出机用螺杆对原料进行混炼，并将混炼物在连续生成后挤出，其中，利用上述螺杆主体的上述搬运部在轴向上搬运原料；通过利用上述螺杆主体的上述屏障部来限制原料的搬运，从而提高对原料施加的压力；上述压力升高的原料流入设置在上述螺杆主体的内部的上述通路，并且上述原料在该通路内朝向与上述搬运部的搬运方向相反的方向流通；使通过上述通路后的原料在远离开设有上述入口的上述搬运部的位置处返回至上述螺杆主体的外周面。专利技术效果根据本专利技术，能使混炼物从缸中连续地排出，从而能大幅地提高混炼物的生产率。根据本专利技术，能预先设定对原料施加剪切作用和拉伸作用的次数，从而能在不使螺杆变长的前提下大幅地提高原料的混炼程度。附图说明图1是简略地表示本专利技术一实施方式的连续式高剪切加工装置的整体结构的立体图。图2是第一挤出机的纵剖图。图3是简略地表示第一挤出机中所组装的两根螺杆的结构的立体图。图4是第三挤出机的横剖图。图5是示出了挤出机用螺杆的外部结构的第二挤出机的横剖图。图6是示出了挤出机用螺杆的内部结构的第二挤出机的横剖图。图7是沿图6的F7-F7线的剖视图。图8是沿图6的F8-F8线的剖视图。图9是对横跨三个筒体而形成的通路的结构进行局部放大表示的剖视图。图10示意表示通过挤出机用螺杆产生的原料的流动状态的图。图11是对第二挤出机的缸内的原料的流动状态进行局部放大表示的剖视图。图12是简略地表示本专利技术变形例的第二挤出机的结构的剖视图。图13是表示本专利技术变形例的挤出机用螺杆的外部结构的剖视图。图14是对图13所示的屏障用圆环状体进行局部放大表示的立体图。图15是简略地表示本专利技术的变形例中沿着筒体的内周面设置有通路的挤出机用螺杆的结构的纵剖图。图16是简略地表示本专利技术的变形例中沿着旋转轴的外周面设置有通路的挤出机用螺杆的结构的纵剖图。图17是简略地表示本专利技术的变形例中沿着键的表面设置有通路的挤出机用螺杆的结构的纵剖图。图18是简略地表示本专利技术的变形例中螺杆主体由一根轴状构件形成的挤出机用螺杆的结构的纵剖图。图19(A)是对本专利技术的变形例中通路的入口部分的结构进行放大表示的剖视图，图19(B)是沿图19(A)的F19B-F19B线的剖视图。图20(A)是对本专利技术的变形例中通路的出口部分的结构进行放大表示的剖视图，图20(B)是沿图20(A)的F20B-F20B线的剖视图。图21(A)是对本专利技术的变形例中通路的入口部分的结构进行放大表示的剖视图，图21(B)是沿图21(A)的F21B-F21B线的剖视图。图22(A)是对本专利技术的变形例中通路的出口部分的结构进行放大表示的剖视图，图22(B)是沿图22(A)的F22B-F22B线的剖视图。图23(A)是对本专利技术的变形例中通路的入口部分的结构进行放大表示的剖视图，图23(B)是沿图23(A)的F23B-F23B线的剖视图。图24(A)是对本专利技术的变形例中通路的出口部分的结构进行放大表示的剖视图，图24(B)是沿图24(A)的F24B-F24B线的剖视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的一实施方式进行说明。图1中示出了本实施方式的连续式高剪切加工装置1的结构。高剪切加工装置1通过将第一挤出机2、第二挤出机3和第三挤出机4串联连接而构成。另外，第三挤出机4未必是必需的装置，其可根据用途而组装在连续式高剪切加工装置1中。第一挤出机2通过对材料5进行预混炼而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挤出机用螺杆，其对原料一边进行混炼一边进行搬运，其特征在于，具备：螺杆主体，该螺杆主体具有沿着原料的搬运方向的直线状的轴线，且以该轴线为中心进行旋转；多个搬运部，该多个搬运部沿着所述螺杆主体的轴向以彼此存有间隔的方式设置，且伴随着所述螺杆主体的旋转将原料沿着所述螺杆主体的在周向上连续的外周面在轴向上搬运；多个屏障部，该多个屏障部设置在所述螺杆主体上，且在与所述搬运部相邻的位置处限制原料的搬运；以及多个通路，该多个通路设置在所述螺杆主体的内部，且具有入口和出口；所述入口在所述搬运部中的所述螺杆主体的外周面上开口，以使得因搬运被所述屏障部限制而压力升高的原料流入所述入口；从所述入口流入各所述通路的原料朝着所述出口朝向与所述搬运部的搬运方向相反的方向流通，所述出口在远离开设有所述入口的所述搬运部的位置处在所述螺杆主体的外周面上开口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.24 JP 2014-090468;2015.04.01 JP 2015-075271.一种挤出机用螺杆，其对原料一边进行混炼一边进行搬运，其特征在于，具备：螺杆主体，该螺杆主体具有沿着原料的搬运方向的直线状的轴线，且以该轴线为中心进行旋转；多个搬运部，该多个搬运部沿着所述螺杆主体的轴向以彼此存有间隔的方式设置，且伴随着所述螺杆主体的旋转将原料沿着所述螺杆主体的在周向上连续的外周面在轴向上搬运；多个屏障部，该多个屏障部设置在所述螺杆主体上，且在与所述搬运部相邻的位置处限制原料的搬运；以及多个通路，该多个通路设置在所述螺杆主体的内部，且具有入口和出口；所述入口在所述搬运部中的所述螺杆主体的外周面上开口，以使得因搬运被所述屏障部限制而压力升高的原料流入所述入口；从所述入口流入各所述通路的原料朝着所述出口朝向与所述搬运部的搬运方向相反的方向流通，所述出口在远离开设有所述入口的所述搬运部的位置处在所述螺杆主体的外周面上开口。2.如权利要求1所述的挤出机用螺杆，其特征在于，各所述通路的口径设定得小于或等于该各通路中的所述入口的口径。3.如权利要求1所述的挤出机用螺杆，其特征在于，各所述通路的口径设定为1mm以上且小于6mm。4.如权利要求1至3中任一项所述的挤出机用螺杆，其特征在于，所述螺杆主体在从与旋转装置连接的基端到前端的范围内沿轴向延伸，在所述搬运部设置有沿着所述螺杆主体的外周面呈螺旋状扭转的螺棱，所述螺棱从所述螺杆主体的基端朝向前端朝着与从所述基端侧进行观察时的该螺杆主体的旋转方向相同的方向扭转。5.如权利要求1至3中任一项所述的挤出机用螺杆，其特征在于，所述螺杆主体在从与旋转装置连接的基端到前端的范围内沿轴向延伸，在所述搬运部设置有沿着所述螺杆主体的外周面呈螺旋状扭转的螺棱，所述螺棱从所述螺杆主体的基端朝向前端朝着与从所述基端侧进行观察时的该螺杆主体的旋转方向相反的方向扭转。6.如权利要求4所述的挤出机用螺杆，其特征在于，在各所述屏障部设置有沿着所述螺杆主体的外周面在周向上连续的屏障用圆环状体，所述屏障用圆环状体构造成具有圆筒面，该圆筒面以轴线为中心沿周向呈同心圆状连续。7.如权利要求4所述的挤出机用螺杆，其特征在于，在各所述屏...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林昭美，藤井重行，鲛岛孝文，清水博，
申请(专利权)人：东芝机械株式会社，株式会社HSP技术，
类型：发明
国别省市：日本;JP