[發明專利]材料混煉設備和材料混煉方法

有效

• 申請號: 201280026596.1
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN103561924A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 池谷學;石川誠;藤田玲生;高本誠二;井上茂樹
• 申請（專利權）人: 株式會社日本制鋼所
• 主分類號: B29B7/38
• 分類號: B29B7/38
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 梁曉廣;關兆輝

技術領域

本發明涉及使用螺桿機構連續地混煉例如塑料的被混煉材料的材料混煉設備和材料混煉方法。

背景技術

過去，已知雙螺桿擠壓機作為對例如塑料的被混煉材料連續混煉的材料混煉設備。

雙螺桿擠壓機具有圓筒狀缸體和兩個螺桿，該兩個螺桿插入到缸體中，以與缸體的軸向方向平行且相互平行。每個螺桿在缸體中在上游側和下游側的兩個端部處被可旋轉地支承，且螺旋地形成有輸送被混煉材料的混煉葉片。馬達經由減速器連接到每個螺桿的上游側端部。每個螺桿由馬達旋轉，螺桿然后使混煉葉片旋轉。通過此旋轉，已裝載到缸體內的被混煉材料從上游側向下游側輸送，由此被混煉，然后在隨后的階段被送出到粒化設備。

雙螺桿擠壓機從上游側向下游側構造有輸送部、熔融混煉部、揮發部和排出部。熔融混煉部具有：混煉元件，其中在螺桿上形成有發送葉片，該發送葉片是向下游側發送被混煉材料的混煉葉片；和另一混煉元件，其設置在相對于前述混煉元件的下游側，并且其中在螺桿上形成有返回葉片，該返回葉片是將被混煉的材料向上游側返回的混煉葉片。在下文中，將簡要地解釋雙螺桿擠壓機的運轉。

首先，在雙螺桿擠壓機中，馬達基于來自使用者的輸入等被驅動。通過馬達的驅動，雙螺桿擠壓機使螺桿在彼此相反的方向上旋轉，因此使設置在相應螺桿上的混煉葉片旋轉。通過這些旋轉，在輸送部中，已從設置在缸體中的材料投入口裝載的被混煉材料被發送出到熔融混煉部。在熔融混煉部中，已從傳送部輸送出的被混煉材料被熔融，并且由旋轉的發送葉片和返回葉片混煉，然后被發送到揮發部。在揮發部中，執行所謂的氣體揮發等，其中在被混煉材料被熔融和混煉時產生的氣體等從設置在缸體中的通風口排出。另外，已熔融和混煉的被混煉材料（在下文中稱為熔融材料）被輸送出到排出部。接著，在排出部中，熔融材料從設置在缸體中的材料排出口排出。

順便提及的是，作為相關技術，已知如下的專利文獻等。

引用列表

專利文獻

PTL1:JP-A-5-228921

PTL2:JP-A-2001-009830

發明內容

技術問題

如上所述，現有技術的雙螺桿擠壓機通過將被混煉材料盡可能長地保持在熔融混煉部內而允許完全地熔融被混煉材料。因此，由于對被混煉材料的處理能力（例如，每單位時間的被混煉材料的生產量：kg/h）降低，所以從熔融混煉部提供到被混煉材料的混煉能量變得過多，這可能導致生產成本增加和熔融材料變差的問題。作為應對措施，存在這樣的方法：將熔融混煉部的沿缸體軸向方向的長度縮短，由此縮短了熔融混煉部內的填充有被混煉材料的長度。另外，如在PTL2中所提出的，存在這樣的方法：使得將被混煉材料向上游側返回的返回葉片部的相對于螺桿旋轉方向的扭轉角度大于將被混煉材料向下游側發送的發送葉片部的相對于螺桿旋轉方向的扭轉角度，由此縮短了熔融混煉部內的被填充有被混煉材料的長度，且縮短了被混煉材料的保持時間。然而，存在的問題在于，當試圖通過使用這些方法而增大對于被混煉材料的處理能力時（例如，當被混煉材料的量增加時），從熔融混煉部提供的混煉能量變得不足，因為填充有被混煉材料的長度以及保持時間被縮短。當混煉能量變得不足時，變得難于完全地熔融被混煉材料，這導致熔融材料的增加的失效等。因此，最終使得處理能力被降低。

給出本發明，以解決上述問題，且本發明的任務是提供一種材料混煉設備和材料混煉方法，所述材料混煉設備和材料混煉方法能夠緩和被混煉材料的處理能力降低時的混煉能量升高，以及被混煉材料處理能力升高時的混煉能量減少。

問題的解決

上述的本發明的任務通過如下構造實現。

材料混煉設備，包括：

螺桿，所述螺桿被插入到缸體中，所述缸體的內部裝載材料，所述螺桿在缸體中在上游側和下游側的兩個端部處或者在上游側的端部被可旋轉地支承；

包括多個第一葉片的第一混煉葉片，所述第一混煉葉片被螺旋地設置在螺桿上，且構造為隨著螺桿的旋轉將材料向下游側輸送；和

包括第二葉片的第二混煉葉片，所述第二混煉葉片被螺旋地設置在螺桿上，且構造為將已被第一混煉葉片向下游側輸送的材料向上游側返回，第二葉片的葉片數比所述第一葉片的葉片數少。

（2）根據以上的（1）的材料混煉設備，

其中多個第二葉片設置在螺桿上，

其中第二葉片的上游側開始端與第三葉片的下游側終止端接合，第三葉片是第一葉片中的任一第一葉片，并且

其中第二葉片的上游側開始端與第四葉片的下游側終止端接合，第四葉片是第一葉片中的任一第一葉片。