混炼段及混炼设备制造技术

本发明专利技术提供一种以不会发生混炼不充分的部分作为凝胶物残留的方式混炼材料的混炼段(1)。本发明专利技术的混炼段(1)设置在以旋转自如的方式收容于具有内部空洞的混炼筒(3)内的混炼螺杆(4)上，并具备对应于混炼螺杆(4)的旋转进行旋转而将向混炼筒(3)内供给的材料混炼的混炼用刮除部(12)。在混炼用刮除部(12)的顶面(15)上通过将顶面(15)的轴向的一部分朝向径向内侧进行切除而形成凹状的切口部(13)，切口部(13)由在轴向上相面对的两个侧面(20)和设置在这两个侧面(20)之间的底面(14)包围。将切口部(13)的底面(14)形成为相对于顶面(15)倾斜的面状，由此，形成为朝向混炼螺杆(4)的旋转方向的一侧的切口部(13)的开口(18)比朝向另一侧的开口(19)的面积大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及混炼段及混炼设备。
技术介绍
通常，在挤出机或连续混炼机等混炼设备中，将高分子树脂的颗粒或粉状的添加物等材料向混炼筒内供给，利用穿过混炼筒内的ー对混炼螺杆对这些材料进行混炼并同时向下游侧传送。混炼螺杆具备多个通过设置于中心的花键轴呈贯通状地固定的各种段。通过在例如旋转段、捏合盘段等混炼段上组合螺杆段，而能够根据产品用途来混炼材料。 然而，近年来，需要混炼的材料的种类增多，而要求提高混炼设备的混炼能力。因而，在上述的混炼段中，尤其是使用利用了 VCMT(Variable Cliarance MixingTechnology)的旋转段的混炼设备正在开发。如专利文献I所示，在利用了 VCMT的旋转段中，混炼螺杆的混炼刮除部的顶面沿着轴向形成为凹凸状。由此，在混炼刮除部的顶面(前端面)与混炼筒的内壁面之间，末端间隙大的部分与小的部分沿着轴向交替形成。通常，为了良好地混炼材料而必须对材料赋予分配性及分散性。在此，分配性是使混入的材料的粒子在应混炼的材料中均匀地散开的特性。而且，分散性是在混入的材料的粒子中存在有例如粒子彼此聚集成的粒子块时，使该粒子块破碎而微细化的特性。为了对材料赋予分散性，而需要将材料以切断的方式剪切的混炼，而且为了对材料赋予分配性，需要使材料以拉伸的方式伸长的混炼。根据上述的使用了 VCMT的混炼螺杆，利用末端间隙小的高位末端部来剪切材料，并利用末端间隙大的低位末端部来使材料伸长。因此，对混炼的材料赋予高分散性及分配性，能够得到良好的混炼能力。先行技术文献专利文献专利文献I日本国专利第3905397号公报然而，如上所述，VCMT是在树脂混炼时剪切材料并使材料伸长，从而提高材料的分配性和分散性这两者的技木。在此，近年来，像一部分的聚こ烯或聚丙烯的混炼那样，存在例如对因分子量或熔融粘度之差大而难以混炼的材料进行混炼的情况。在对此种难以混炼的材料进行混炼的情况下，即便使用具有混炼能力大的VCMT的混炼螺杆，也存在混炼不充分的情况，在混炼后的材料中有时残留有分子量大的凝胶物。为了抑制凝胶物，可以向材料中添加例如分解促进剂等，但即便使用分解促进剂等，也无法完全消除凝胶物。在由混炼的材料形成膜或片时，此种凝胶物成为在膜或片上产生被称为缩孔的小凹陷等缺陷的原因。因此，希望在混炼时能可靠地防止凝胶物的发生。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述的问题而作出，其目的在于提供ー种不残留凝胶物而能够可靠地混炼材料的混炼段及混炼设备。为了解决上述课题，本专利技术的混炼段及混炼设备采用以下的技术手段。即，本专利技术的混炼段设置在以旋转自如的方式收容于具有内部空洞的混炼筒内的混炼螺杆上，具备对应于所述混炼螺杆的旋转进行旋转而将向所述混炼筒内供给的材料混炼的混炼用刮除部，所述混炼段的特征在于，在所述混炼用刮除部的顶面形成有切ロ部，该切ロ部是将所述顶面的轴向的一部分朝向径向内侧进行切除而形成为凹状的部分，并由在轴向上相面对的两个侧面和设置在这两个侧面之间的底面包围，通过将所述切ロ部的所述底面形成为相对于所述顶面倾斜的面状，而使得所述切ロ部形成为朝向所述混炼螺杆的旋转方向的ー侧的所述切ロ部的开ロ比朝向另ー侧的开ロ的面积大。本专利技术者们为了消除凝胶物等未混炼部分，而发现了以拉伸的方式混炼材料的方法有效。并且，本专利技术者们考虑了只要能够将以往的VCMT等设备所不足的以伸长的方式混炼材料的能力提高，是不是就能够不残留凝胶物而可靠地混炼材料。并且，本专利技术者们发现了例如对适用了 VCMT的混炼刮除部的低位末端部那样的朝向混炼筒侧的混炼用刮除部的端面的一部分进行切除时，使切ロ部的底面倾斜而使得在混炼时材料涌出侧(出侧)比 材料进入侧(入侧)变窄，如此，在混炼中，向切ロ部流入的材料被节流而拉伸，能够对材料赋予强的伸长流动。由此，本专利技术者们发现了能够不残留凝胶物而可靠地混炼材料的方法，而完成了本专利技术。S卩，在本专利技术的混炼段中，切ロ部如下形成切ロ部的底面形成为相对于顶面倾斜的面状，在混炼螺杆旋转时材料涌出的出侧比材料进入的入侧变窄。因而，向切ロ部供给的材料被从大面积开ロ的另ー侧的开ロ导向小面积开ロ的一侧的开ロ，由此，能够以拉伸的方式混炼材料而对材料赋予伸长流动，能够避免混炼不充分的部分作为凝胶物残留地混炼材料。另外，优选的是，所述混炼用刮除部沿着轴向交替地具有与所述混炼筒的内壁的末端间隙恒定的高位末端部和末端间隙比所述高位末端部大的低位末端部，所述低位末端部通过所述切ロ部形成。上述的能够分配性良好地混炼材料的混炼用刮除部尤其对于交替具备高位末端部和低位末端部的VCMT的混炼螺杆来说有效。在具备上述的混炼用刮除部的VCMT的混炼螺杆中，能够利用多个低位末端部分别对材料赋予伸长流动，因此能够提高材料的分配性而可靠地防止凝胶物的产生。需要说明的是，在具备上述的混炼段的混炼设备中，即使是难以混炼的材料，也能够进行不残留凝胶物的可靠的混炼。专利技术效果通过本专利技术的混炼段及混炼设备，能够不残留凝胶物而可靠地混炼材料。附图说明图I是在具备本专利技术的混炼段的混炼设备中使用的混炼筒及混炼螺杆的说明图。图2(a)是本专利技术的混炼段的立体图，(b)是(a)的剖视图。图3是将本专利技术的混炼段沿着轴向剖开的剖视图。图4是表示在实施例中使用的材料的剪切速度与剪切粘度的关系的图。图5(a)是相对于间隙来表示混炼时向材料施加的对数延伸的平均值的图，(b)是相对于间隙来表示混炼时向材料施加的对数延伸的标准偏差的图。图6 (a)是表示混炼时间到5秒为止的对数延伸的频数分布的图，(b)是混炼时间到10秒为止的对数延伸的频数分布的图。图7 (a)是相对于间隙来表示混炼时向材料施加的应カ积分值的平均值的图，(b)是相对于间隙来表示混炼时向材料施加的应カ积分值的标准偏差的图。图8 (a)是表示混炼时间到5秒为止的应カ积分值的频数分布的图，(b)是表示混炼时间到10秒为止的应カ积分值的频数分布的图。图9 (a)是相对于间隙来表示混炼时在材料上产生的累积应变的平均值的图，(b)是相对于间隙来表示混炼时在材料上产生的累积应变的标准偏差的图。图10(a)是表不混炼时间到5秒为止的累积应变的频数分布的图，(b)是表不混炼时间到10秒为止的累积应变的频数分布的图。图11(a)是相对于间隙来表示混炼时向材料施加的能量(对向材料施加的应变与 应カ的积进行了时间积分后的值)的平均值的图，(b)是相对于间隙来表示混炼时向材料施加的能量(对向材料施加的应变与应カ的积进行了时间积分后的值)的标准偏差的图。图12(a)是表示混炼时间到5秒为止的能量的频数分布的图，(b)是表示混炼时间到10秒为止的能量的频数分布的图。图13 (a)、(b)是表示与具备实施例的混炼段的混炼螺杆的旋转相伴的材料粒子的扩散状态的图，(C)、(d)是表示与具备比较例的混炼段的混炼螺杆的旋转相伴的材料粒子的扩散状态的图。图14(a)是以往的混炼段的立体图，(b)是(a)的剖视图。具体实施例方式以下，基于附图，详细说明本专利技术的混炼段I及连续混炼机2的实施方式。图I表示设有本专利技术的混炼段I的两轴的连续混炼机2 (混炼设备)。设有本专利技术的混炼段I的混炼设备除了连续混炼机以外，也可以是例如两轴挤出机等设备。然而，在以后的说明中，列举将混炼段I使用于连续混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊池直树，三浦穗高，福谷和久，山田纱矢香，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：