JPH04116450A - Viscosimeter for molten plastic - Google Patents
Viscosimeter for molten plasticInfo
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Landscapes
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は粘度計の技術分野で利用され、特に溶融され
たプラスチックに対する粘度計に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention is utilized in the technical field of viscometers, and in particular relates to viscometers for molten plastics.
(従来の技術)
このような粘度計は周知であり、たとえば、特公昭62
−34532号公報、特開平1−292233号公報お
よび特開平2−55933号公報なとに開示されている
。(Prior art) Such a viscometer is well known, for example,
This method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 1-34532, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-292233, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-55933.
粘性物の粘度については、周知のように、ゼん断速度チ
と、このぜん断速度ンの関数である粘度ηとの関係がフ
ローパターンや発熱に影響する重要な因子となっている
。すなわち、溶融合成樹脂のたとえば金型内の流れの様
子は、前記のデーη特性によって影響され、金型設H1
時には使用される合成樹脂のナーη特性を知る必要があ
る。また生産ラインでは、現実に流動している資料たと
えば合成樹脂の特性値をH]測して、品質管理を行う必
要がある。このため、溶融されたプラスチックを押し出
ず押出機ずなわち生産ライン途中に粘度a1の計測手段
を設けて、粘度を計測したり、または別個の粘度31で
、すなわちオフラインで粘度を計測するかの、いずれか
が採用されていた。Regarding the viscosity of a viscous material, as is well known, the relationship between the shear velocity Q and the viscosity η, which is a function of this shear velocity, is an important factor that affects the flow pattern and heat generation. In other words, the flow state of the molten synthetic resin in the mold, for example, is influenced by the data η characteristic described above, and the mold setting H1
Sometimes it is necessary to know the properties of the synthetic resin used. Furthermore, on the production line, it is necessary to perform quality control by measuring the characteristic values of materials that are actually in flow, such as synthetic resins. For this reason, it is possible to measure the viscosity by installing a viscosity measuring means in the extruder, that is, in the middle of the production line, without extruding the molten plastic, or to measure the viscosity with a separate viscosity 31, that is, offline. Either one of these was adopted.
さて、すでに述べた特公昭62−34.532号公報に
おいては、生産ラインにおいて、オンラインで粘度を計
測し制御する例が述べられているが、その中でプラスチ
ック溶融液の圧力が熱に変換されるため、溶融液の温度
を測定して圧力の制御を行うことが角虫れられている。Now, in the already mentioned Japanese Patent Publication No. 62-34.532, an example is described in which viscosity is measured and controlled online in a production line, and in this, the pressure of the plastic melt is converted into heat. Therefore, it is common practice to control the pressure by measuring the temperature of the melt.
この例では、粘度の’rHA度依存性についても触れら
れているが、その基礎データを得るためのオフライン粘
度計は、ASTM D 1.238−65Tに定め
られた粘度d1であって、資料を加熱するに当っては、
シリンダ内に固形の資料を投入l−7、フランシャで蓋
をして外部から加熱するタイプのものである。このよう
な方法で加熱された資料をギヤピラリから押出すと、資
料はぜん断履歴がほとんとないまま、キャピラリに至る
ので、スクリュ押出機で可塑化された資料とは流れ挙動
が一胃り、チクソトロピックな性負をイーjするもので
ある。In this example, the 'rHA degree dependence of viscosity is also mentioned, but the off-line viscometer used to obtain the basic data is the viscosity d1 specified in ASTM D 1.238-65T, and the material is When heating,
This is a type of cylinder in which solid materials are put into the cylinder 1-7, the cylinder is covered with a flange, and the cylinder is heated from the outside. When a material heated in this way is extruded from a gear pillar, the material reaches the capillary with almost no shear history, so the flow behavior is different from that of a material plasticized by a screw extruder. It is a thixotropic negative.
(発明が解決しようとする問題点)
この発明において解決しようとする問題点は、前記のよ
うな従来の粘度計にお番プる下記する問題点である。(Problems to be Solved by the Invention) The problems to be solved by the present invention are the following problems encountered in conventional viscometers as described above.
(1)生産ラインに51測手段を設けるオンライン方式
では、#11個にも生産機全体に資料を充填さセる必要
に、ン−ηのデータを出ずのに、資料が多量に必要とな
り、この多量の資料を加熱する必要があるなと、資料や
熱的また時間的に無駄が多い。(1) In the online system where 51 measurement means are installed on the production line, it is necessary to fill the entire production machine with data even for #11 pieces, and a large amount of data is required even though the data of n-η is not output. , it is necessary to heat this large amount of materials, which wastes a lot of materials, heat, and time.
(2)オフライン方式での粘度51においては、必要な
資料は少量ですむが、オフライン方式でのd1711[
j条件と、生産ラインにおける生産中の資料の条件とは
、必ずしも一致せず、品質管理は万全とは菖”いがたい
。(2) Only a small amount of data is required for viscosity 51 in the offline method, but d1711 [
J conditions and the conditions of materials being produced on the production line do not necessarily match, and quality control is far from perfect.
(問題点を解決するための手段)
この出願の第1発明を、第1図、第2図、第3図、第4
図および第5図を参照しつつ説明する。(Means for solving the problem) The first invention of this application is shown in FIGS. 1, 2, 3, and 4.
This will be explained with reference to the figures and FIG.
この発明のオフライン方式の粘度tlAの肝油j手段2
と、オンライン方式の粘度i1 Bの計ΔIQ手段2は
、実質的に同一に構成されている。この発明において実
質的に同一とは、1個の「イ測゛ト段でもって、両方式
の粘度五イAおよびBのいずれにも選択取付可能とする
か、または計測手段2および2′を同一・の設計仕様に
基づいて製作したものを使用するかの意味である。Cod liver oil j means 2 with viscosity tlA of this invention offline method
and the on-line viscosity i1B measurement ΔIQ means 2 have substantially the same construction. In this invention, "substantially the same" means that a single measuring stage can be selectively attached to either of the viscosity gauges A and B, or that the measuring means 2 and 2' This means whether to use products manufactured based on the same design specifications.
第」図はオフライン方式の粘度JIAであり、資料供給
手段]にS1測手段2を取り付けたものである。第4図
、第5図はオンライン方式の粘度計で、第4図は生産ラ
インの押出機にif :IAt手段2′を1内接取り付
けたものであり、第5図は切換弁により、オンライン方
式、オフライン方式の何れにも切換可能としたものであ
る。Figure 1 shows an off-line viscosity JIA, in which an S1 measurement means 2 is attached to the data supply means. Figures 4 and 5 are on-line viscometers. Figure 4 shows an extruder on a production line with one if:IAt means 2' installed internally, and Figure 5 shows an on-line viscometer using a switching valve. It is possible to switch between the offline method and the off-line method.
ついで第2発明につき、第2図、第3図おJ、び第5図
を参照しつつ説明する。押出機4の先端部4aの流路5
に、資料流路4bを分岐する。資料流路4bはインロ一
部7bによって芯合わせされ、ボルト7cによって切換
弁7の流路6bに連結されている。さらに、切換弁7の
下流側(j、インロ一部15cによって定量供給部ブロ
ック]51)に芯合わせされ、ポルl−15dによって
オフライン粘度計計測手段2′に締結されている。また
、切換弁7の」ニガ分岐1」はオフライン方式粘度計の
資料供給手段と連結しているから、計測り段2′は切換
弁7によって、オンライン方式、オフライン方式のいず
れかと選択可能としたものである。Next, the second invention will be explained with reference to FIGS. 2, 3, J, and 5. Channel 5 in the tip 4a of the extruder 4
Then, the material flow path 4b is branched. The material flow path 4b is centered by the pilot part 7b and connected to the flow path 6b of the switching valve 7 by a bolt 7c. Furthermore, it is centered on the downstream side of the switching valve 7 (j, quantitative supply section block] 51 by the inlet part 15c), and is fastened to the off-line viscometer measuring means 2' by the pole l-15d. In addition, since the "niga branch 1" of the switching valve 7 is connected to the data supply means of the offline viscometer, the measuring stage 2' can be selected from either the online method or the offline method using the switching valve 7. It is something.
さらに第3発明について説明すれば、実際の生産ライン
では、オンライン粘度H1を取り付()て経時的な粘度
変化を測ったとしても、計?Ill+された温度は必ず
しも一定ではない。そこで標準とされる温度とf(測さ
れた温度との差を検出し、あらかじめオフライン粘度計
を使用して採取したデータによって、そのずれを補償す
るものである。To explain the third invention further, in an actual production line, even if an online viscosity H1 is installed to measure the viscosity change over time, what is the total value? The Ill+ temperature is not necessarily constant. Therefore, the difference between the standard temperature and f (measured temperature) is detected, and the difference is compensated for using data collected in advance using an offline viscometer.
なおここで使用されるオフライン粘度計は、スクリュを
内蔵する資料供給手段を具えたものであるから、資料が
可塑化される際に資料に充分のせん断が加えられ、資料
の性状が均一化されると同時に、分子のからみ合いがあ
る程度解放された状態となる。The offline viscometer used here is equipped with a material supply means that includes a built-in screw, so when the material is plasticized, sufficient shear is applied to the material, making the properties of the material uniform. At the same time, the molecular entanglement is released to some extent.
実際に生産ラインでは、スクリュ押出機が使用されるの
で、資料の性状は、オフラインで測ったものと極めて近
い状態である。Since a screw extruder is actually used on the production line, the properties of the materials are very close to those measured offline.
これに対し、従来使用されてきたプランジャで資料を押
し出す方式の粘度計においては、すでに述べたように分
子のからみ合いが解放されないまま資料がキャビラi)
に至るので、キャピラリを流れる資料は分子相互のから
み合いが解放される度合いに従って順次粘度が低下する
性質すなわちチクソトロピックな性状を示す。すなわち
粘度挙動がオンラインの場合と異っている。On the other hand, in the conventional viscometer that uses a plunger to push out the material, the material remains in the cavity without being released from molecular entanglement, as mentioned above.
Therefore, the material flowing through the capillary exhibits thixotropic properties, in which the viscosity decreases in accordance with the degree to which molecules are released from entanglement with each other. In other words, the viscosity behavior is different from that in the online case.
また第4発明は、キャピラリ部3のキャピラリ3eの直
前(図において上部)に、モニター用温度計19が殺け
られている。Further, in the fourth invention, a monitor thermometer 19 is disposed immediately before the capillary 3e of the capillary portion 3 (at the top in the figure).
第5発明はモニター用温度計]9を赤外線温度計とした
ものである。The fifth invention is that the monitor thermometer] 9 is an infrared thermometer.
(作用)
この出願の第1発明においては、まずオフライン方式の
粘度計Aによって、生産ラインに供給すべき資料と同一
の資料を使用して、粘度を計測する。すなわちチーη特
性を計測しておく。(Operation) In the first invention of this application, first, the viscosity is measured by an off-line viscometer A using the same material as that to be supplied to the production line. In other words, the Qi η characteristic is measured.
ここに述べる資料は、多くの場合、溶融されたプラスチ
ックが用いられるが、本発明の資料としては必ずしもプ
ラスチックに限定されるものではない。たとえばピッチ
系炭素繊維を造る場合用いるピッチ原料なども含むもの
とする。Although melted plastic is often used as the material described here, the material of the present invention is not necessarily limited to plastic. For example, it also includes pitch raw materials used in producing pitch-based carbon fibers.
その後生産ラインにおいて、オンライン方式の粘度計B
によって粘度を計測する。この場合、前記したオフライ
ン方式の粘度計Aによって得られたt−η特性を参考と
して、生産ラインにおける諸運転条件を調整して生産し
、オンライン方式の粘度計Bの計測値によってさらに調
整する。各粘度計AおよびBの計測手段2および2′は
、実質的に同一のものを使用するから、オフライン方式
での粘度計Aによる開側値は生産ラインにおけるそれに
ほぼ一致する。Then, on the production line, online viscometer B
Measure the viscosity by In this case, production is performed by adjusting various operating conditions on the production line with reference to the t-η characteristics obtained by the offline viscometer A described above, and further adjustments are made using the measured values of the online viscometer B. Since the measuring means 2 and 2' of each viscometer A and B are substantially the same, the open side value measured by the viscometer A in the off-line method almost matches that on the production line.
次に第2発明においては、切換弁7を操作して、まずオ
フライン方式の粘度計Aの資料流路6aに対して、計測
手段2′を接続させ、オフライン方式の粘度計Aを使用
可能とする。そしてこの粘度計Aによって、生産ライン
に供給すべき資料と同一の資料を使用して粘度を31測
し、チーη特性を開側しておく。次に切換弁7を切り換
え、オンライン方式の粘度計Bの資料通路4bに対して
、計測手段2′の資料通路6bを連通させるように接続
させ、すなわち生産ラインにオンライン方式の粘度計B
を形成させる。そして前記第1発明と同様に、粘度計A
の計測値によるチーη特性を参考として、生産ラインに
おける諸運転条件を調整して生産を行ない、粘度計Bの
計測値によってさらに調整を行なう。この場合も計測手
段2′は共通であるから、正確な調整が可能である。Next, in the second invention, the switching valve 7 is operated to first connect the measuring means 2' to the data flow path 6a of the offline type viscometer A, so that the offline type viscometer A can be used. do. Then, using this viscometer A, the viscosity is measured 31 times using the same material as that to be supplied to the production line, and the Qi η characteristic is kept open. Next, the switching valve 7 is switched to connect the data passage 6b of the measuring means 2' to the data passage 4b of the online type viscometer B, that is, to connect the data passage 6b of the online type viscometer B to the production line.
to form. Similarly to the first invention, the viscometer A
Production is carried out by adjusting various operating conditions on the production line with reference to the Qi η characteristics determined by the measured values of , and further adjustments are made using the measured values of the viscometer B. In this case as well, since the measuring means 2' is common, accurate adjustment is possible.
ついで第3発明については、実施例で詳述するように資
料の粘度は、温度によって変ってくるので、オンライン
で運転しているときに、キャピラリを通る樹脂の温度を
経時的に正確に把握し、あらかじめオフライン粘度計で
測定して得たデータをもとは温度補正を加えるものであ
る。これによってオンライン粘度a4での開側温度が標
準温度からずれたとしても、標準温度における粘度の値
に直ちに換算することができ、諸運転条件の調整を適切
に行うことができる。Regarding the third invention, as detailed in the examples, the viscosity of the material changes depending on the temperature, so it is necessary to accurately grasp the temperature of the resin passing through the capillary over time during online operation. The data was originally measured using an offline viscometer and then subjected to temperature correction. As a result, even if the open side temperature at online viscosity a4 deviates from the standard temperature, it can be immediately converted to the viscosity value at the standard temperature, and various operating conditions can be adjusted appropriately.
さらに、第4発明では、モニター用温度計19(第5発
明においては赤外線温度計とする)をキャピラリ3eの
直前に設けたもので、赤外線温度計を使用すれば従来の
器壁の温度を測るものとiよ異なり、キャピラリ3e通
過の資料の温度が正確に計測できるのみならず、キャピ
ラリ3eの丁度直前の位置にモニター用温度H419の
先端をセ・ソトした場合にも、測温部を資料の流れ中に
突出して設置しなくても、キャピラリ3eの丁度直前の
温度を正確に計測できる。また測温部が資料の流れ中に
突出していないので資料の流れが乱されることもない。Furthermore, in the fourth invention, a monitor thermometer 19 (infrared thermometer in the fifth invention) is provided just before the capillary 3e, and if an infrared thermometer is used, the temperature of the wall of the conventional vessel can be measured. Unlike the original, it is not only possible to accurately measure the temperature of the material passing through the capillary 3e, but also when the tip of the temperature monitor H419 is placed just in front of the capillary 3e, the temperature measurement section can be used to accurately measure the temperature of the material passing through the capillary 3e. The temperature just in front of the capillary 3e can be accurately measured without installing it protruding into the flow of the capillary. Furthermore, since the temperature measuring section does not protrude into the flow of materials, the flow of materials is not disturbed.
(実施例)
まず第1図によって、第1発明の実施例の−・部、ずな
わぢオフライン方式の粘度i1人について説明する。(Example) First, the viscosity i of the Zunawaji offline system in the example of the first invention will be explained with reference to FIG.
第1図はオフライン方式の粘度計Aを例示する。FIG. 1 illustrates an offline type viscometer A.
1は資料供給手段、8は押出部であり、上部にホッパー
8bが形成されている筒状のケーシング8a内に、スク
リュ8Cが回転可能に嵌装されてなる。ケーシング8a
の下部には供給路8dが連接される。一方スクリュ8C
を駆動するための可変速のモータ9が設けられ、このモ
ータ9の出力軸は減速機10の入力軸とカップリング1
1によって接続される。減速機10は例えば、はずば歯
車減速機などが使用され、さらにその出力軸はスクリュ
8cに連結されて、これを図矢示方向に駆動させるもの
である。Reference numeral 1 denotes a material supply means, and 8 an extrusion section, in which a screw 8C is rotatably fitted into a cylindrical casing 8a having a hopper 8b formed in the upper part. Casing 8a
A supply path 8d is connected to the lower part of the supply channel 8d. On the other hand screw 8C
A variable speed motor 9 is provided to drive the motor 9, and the output shaft of the motor 9 is connected to the input shaft of the reducer 10 and the coupling 1.
Connected by 1. The reducer 10 is, for example, a helical gear reducer, and its output shaft is connected to the screw 8c to drive it in the direction indicated by the arrow in the figure.
さらに資料供給手段押出部8には、8e、81゛・・な
るヒータおよび]2、13なる温度計が設けられる。Furthermore, the material supply means extrusion section 8 is provided with heaters 8e, 81, . . . and thermometers 2, 13.
供給路8dの下流端(図において左端)には1t]測手
段2の定量供給部15が接続される。定量供給部15は
、その吸入[1が供給路8dに、吐出[)がキャピラリ
部3に連接されている。定量供給部15を駆動するため
の可変速のモータ16が設けられ、このモータ16の出
力軸は定量供給部15の駆動軸とカップリング]7によ
っ゛(接続されている。なおモータ16には回転計16
aが設けられている。定量供給ポンプ1.5 aとして
は歯11ポンプが小型精密で望ましいが、他の形式の定
量型ポンプであってもよい。The quantitative supply section 15 of the measuring means 2 is connected to the downstream end (the left end in the figure) of the supply path 8d. The quantitative supply section 15 has its suction [1] connected to the supply path 8d, and its discharge [) connected to the capillary section 3. A variable speed motor 16 is provided to drive the fixed amount supply section 15, and the output shaft of this motor 16 is connected to the drive shaft of the fixed amount supply section 15 by a coupling]7. is tachometer 16
A is provided. As the metering pump 1.5a, an 11-tooth pump is preferable because it is small and precise, but other types of metering pumps may be used.
キャピラリ部3は、定量供給部15の出口に対して、イ
ンロ一部3 a l: J:って芯合わせされ、ボルト
3bによって締結されている。さらにキャピラリ部3は
、その入口側に圧力計接続室3Cが殺げられ、この圧力
計接続室3Cには圧力計18およびモニター用温度H」
19が接続される。またキ1〕
ャビラリ部3にも、ヒータ3dが設けられる。圧力側接
続室3Cの下流側(図において下側)は、キャピラリ3
eが形成され、最端部は大気に開放されている。制御手
段26が設けられ、この制御手段26に対して、温度H
112,13、回転計】6aならびに圧力3114おJ
:び18からの出力′情報が取り入れられ、一方ヒータ
8eおよび8fおよびモータ16に対して指令情報が入
力しろるように、結線されている。The capillary part 3 is centered with respect to the outlet of the quantitative supply part 15, and is fastened with a bolt 3b. Furthermore, the capillary part 3 has a pressure gauge connection chamber 3C on its inlet side, and this pressure gauge connection chamber 3C includes a pressure gauge 18 and a temperature monitor H.
19 are connected. [1] A heater 3d is also provided in the cavity portion 3. The downstream side (lower side in the figure) of the pressure side connection chamber 3C is the capillary 3
e is formed, and the extreme end is open to the atmosphere. A control means 26 is provided for controlling the temperature H
112, 13, tachometer] 6a and pressure 3114 OJ
: and 18 are taken in, while command information is input to the heaters 8e and 8f and the motor 16.
かくして、ホッパ8bより熱可塑性合成樹脂のベレット
を供給する。そうすると、ケーシング8a内においてヒ
ータ8eで加熱され、溶融しながらスクリュ8Cによっ
て送給され、供給路8dに至る。この間、温度計12お
よび13の出力信号が制御手段26に入力し、この値を
あらかじめインプットされた値になるように、制御手段
26がヒータ8eおよび8fを制御する。また回転計1
68の出力信号により、制御手段26はモータ16の回
転速度を感知して、定量供給部15の送り量が一定にな
るよう制御される。さらに圧力計14の指示圧力がほぼ
一定になるようにスクリュ8Cの回転スピードを制御す
る。すなわちモータ9の回転スピードを制御する。また
制御手段26にはデイスプレー装置26aが付属される
。In this way, pellets of thermoplastic synthetic resin are supplied from the hopper 8b. Then, it is heated in the casing 8a by the heater 8e, and is fed by the screw 8C while being melted, and reaches the supply path 8d. During this time, the output signals of the thermometers 12 and 13 are input to the control means 26, and the control means 26 controls the heaters 8e and 8f so that these values become the previously input values. Also, tachometer 1
Based on the output signal 68, the control means 26 senses the rotational speed of the motor 16, and is controlled so that the feeding amount of the quantitative supply section 15 is constant. Furthermore, the rotational speed of the screw 8C is controlled so that the pressure indicated by the pressure gauge 14 is approximately constant. That is, the rotation speed of the motor 9 is controlled. Further, a display device 26a is attached to the control means 26.
そして、制御手段26は、ある熱可塑性合成樹脂につい
て、温度t″Cを変えて、定量供給ポンプ15aの回転
スピードと圧力計18の指示圧力値の関係より、そのと
きの粘度ηを求めて行き、温度t′Cをパラメータとす
るせん断速度を一粘度ηの曲線をデイスプレー装’jl
t、 26 aに表示する。このときぜん断速度t、す
なわち資料の送り出し量、すなわち定量供給ポンプ15
aの回転数を可変としてチーη曲線を求める。Then, the control means 26 changes the temperature t″C of a certain thermoplastic synthetic resin and calculates the viscosity η at that time from the relationship between the rotational speed of the quantitative supply pump 15a and the indicated pressure value of the pressure gauge 18. , the curve of shear rate with temperature t'C as a parameter and viscosity η is displayed as 'jl'.
t, 26 a. At this time, the shear velocity t, that is, the amount of material sent out,
A Chi η curve is obtained by varying the rotational speed of a.
ついで第3発明について詳述する。Next, the third invention will be explained in detail.
資料の温度は、制御用の温度計12.13(こおいて一
定の温度に保ったとしても、モニター用温度計19に検
出される温度は必ずしも制御用温度計12.13の指示
温度と同一ではない。The temperature of the material is determined by the control thermometer 12.13 (even if the temperature is kept constant, the temperature detected by the monitor thermometer 19 is not necessarily the same as the temperature indicated by the control thermometer 12.13). isn't it.
すなわち定量供給部15の供給量を増減さゼると、それ
に伴って資料供給手段押出部8のスクリュ8Cの回転ス
ピードもこれに比例して増減させる必要がある。スクリ
ュ8Cの回転スピードを速くすると、通常摩擦発熱によ
って資料温度は上昇する傾向があるので、このような場
合制御用の温度計12.13の温度よりモニター温度は
高くなって検出される。That is, when the supply amount of the quantitative supply section 15 is increased or decreased, the rotational speed of the screw 8C of the extrusion section 8 of the material supply means must also be increased or decreased in proportion to this. When the rotational speed of the screw 8C is increased, the temperature of the sample tends to rise due to frictional heat generation, so in such a case, the monitor temperature is detected to be higher than the temperature of the control thermometer 12, 13.
チー9曲線においてチの値を大きくすることは、スクリ
ュ8Cの回転スピードを速くすることを意味する。した
がって、温度制御の条件を一定とした場合、実際に資料
温度を一定とすることは困難であって、第6図に破線で
示すように、実際に制御されるぜん断速度チー粘度9曲
線は、せん断速度チの小さいところでは低温側に、ψの
大きいところでは高温側にシフトされたものとなる。Increasing the value of Chi in the Chi9 curve means increasing the rotational speed of the screw 8C. Therefore, if the temperature control conditions are constant, it is difficult to actually keep the sample temperature constant, and as shown by the broken line in Figure 6, the shear velocity Qi viscosity 9 curve actually controlled is , where the shear rate Q is small, it is shifted to the low temperature side, and where ψ is large, it is shifted to the high temperature side.
そこで温度条件を変身て第6図の破線で示す実測曲線を
多数用意しておく。Therefore, a number of actually measured curves shown by broken lines in FIG. 6 are prepared under different temperature conditions.
このようにモニターされる資料温度は任意に変わり易い
ものであるが、せん断速度は定量供給部15の供給量を
一定に設定すればその値が保たれるので、せん断速度チ
をパラメータとする温度t−粘度7曲線に書きかえるこ
とができる。第7図にその例を示す。Although the temperature of the material monitored in this way is likely to change arbitrarily, the shear rate can be maintained at a constant value by setting the supply amount of the quantitative supply section 15 constant. It can be rewritten as a t-viscosity 7 curve. An example is shown in FIG.
すでに述べたように、既存の一般的な構成によるスクリ
ュを用いた可塑化装置、定量供給部、キャピラリよりな
る粘度計において、チー7曲線を作成するとンの小さい
ところでは低温側に、ンの大きいところでは高温側にシ
フトされたものとなる。これを補正するためにモニター
用温度計により実測された温度の値をマスターの温度調
節計にフィードバックし、原料供給手段の温度制御用の
温度計12.13をスレーブとして、実測された温度の
値が所定の値より低い場合にはスレーブの温度計の制御
設定値を高くするように、また同じくその値が所定の値
より高い場合にはスレーブの温度計の制御設定値を低く
するように制御するカスケード制御を利用することがで
きる。このような方法によれば、前記した摩擦発熱があ
まり大きくない樹脂に対して、またせん断速度チのあま
り大きくない範囲において、自動的に温度が所定の値に
一定に保たれる。このように自動的にモニタ一温度を制
御する場合には、チをパラメータとするし一η曲線を製
作するに当って、多くの温度要素の中から特定の温度の
みを抽出して整理するという手間を大幅に省くことがで
きる。As mentioned above, in a viscometer that has a general configuration of an existing screw-based plasticizing device, a metering supply section, and a capillary, when creating a Chi-7 curve, the area where the n is small is on the low temperature side, and the area where the n is large is on the low temperature side. By the way, it is shifted to the high temperature side. In order to correct this, the temperature value actually measured by the monitor thermometer is fed back to the master temperature controller, and the temperature value actually measured by using the temperature control thermometer 12.13 of the raw material supply means as a slave. When the value is lower than a predetermined value, the control set value of the slave thermometer is increased, and when the value is higher than the predetermined value, the control set value of the slave thermometer is controlled to be lowered. Cascade control can be used. According to such a method, the temperature is automatically kept constant at a predetermined value for the resin whose frictional heat generation is not so large and within a range where the shear rate is not so large. When automatically controlling the monitor temperature in this way, it is necessary to extract and organize only a specific temperature from among many temperature elements when creating a η curve. It can save a lot of time and effort.
次にこの第1発明のオンライン方式の粘度計Bの実施例
を、第2図、第3図および第4図を参照しつつ説明する
。Next, an embodiment of the online type viscometer B of the first invention will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 4.
図において、押出機4は、その上流側(図において右側
)上部にフィード機構20が設けられ、さらにこのフィ
ード機構20の上流上側にホッパー21が設けられてお
り、ホッパー21の下部はフィード機構20に連通され
ている。フィード機構20は1軸のスクリュコンベアと
して構成され、モータ22によって駆動される。押出機
4は、詳細は図示しないが、公知の2軸スクリユ方式で
あり、この2軸のスクリュは、モータ23、減速機24
および歯車装W25を介して駆動される。押出機として
は必ずしも2軸スクリユ方式でなくとも差し支えない。In the figure, the extruder 4 is provided with a feed mechanism 20 on the upper upstream side (right side in the figure), a hopper 21 on the upper upstream side of the feed mechanism 20, and a lower part of the hopper 21 with the feed mechanism 20. is communicated with. The feed mechanism 20 is configured as a single-axis screw conveyor and is driven by a motor 22. Although the details are not shown, the extruder 4 is of a known two-screw type, and the two screws are connected to a motor 23 and a speed reducer 24.
and a gear system W25. The extruder does not necessarily have to be a twin-screw type.
車軸もしくは2軸以上の多軸スクリュ押出機であっても
差し支えない。押出機4の下流側の樹脂流路5には、分
岐流路4bが設けられている。第3図のX−X断面を第
4図に示す。It may be an axle or multi-screw extruder with two or more axes. A branch channel 4b is provided in the resin channel 5 on the downstream side of the extruder 4. FIG. 4 shows a cross section taken along line XX in FIG. 3.
分岐流路4bは、インロ一部]、 5 cによって定量
供給部ブロック]、 5 bに芯合わせされ、ボルト1
5dによってオンライン粘度計Bの定量供給部の歯車ポ
ンプ15aに至る流路15eに連結されている。The branch flow path 4b is aligned with the inlet part], the quantitative supply block 5c], and the bolt 1
5d, it is connected to a flow path 15e leading to a gear pump 15a of a quantitative supply section of the online viscometer B.
さらに定量供給部15の下部には、キャピラリ部がボル
ト3bによって締結されている。かくして流路15eを
内蔵する定量供給部15およびキャピラリ部3、モータ
16によって、オンライン方式の粘度計Bの計測手段2
′がオフライン粘度計の計測手段2と実質同一に形成さ
れるものである。さらにヒータ3d、圧力計18および
モニター用温度計19は同様に制御手段26に接続され
ている。このオンライン方式の粘度計Bでは、前記のオ
フライン方式の粘度計Aにおけると同一の熱可塑性合成
樹脂を押出機4で押し出しながら、粘度を計測する。こ
の押し出し作業中の押出機4の押出量や温度は、まず先
のオフライン方式の粘度肝Bでの計測値すなわちt〜η
曲線の値を参考として定め、このオンライン方式の粘度
計Bでの計測値で確認しながら、より適切な押出機4の
諸運転条件を調整して製品の質を均一ならしめる。Furthermore, a capillary part is fastened to the lower part of the quantitative supply part 15 with a bolt 3b. In this way, the measurement means 2 of the online viscometer B is controlled by the fixed quantity supply section 15 having a built-in flow path 15e, the capillary section 3, and the motor 16.
' is formed substantially the same as the measuring means 2 of the offline viscometer. Furthermore, the heater 3d, the pressure gauge 18 and the monitoring thermometer 19 are similarly connected to the control means 26. This online type viscometer B measures the viscosity while extruding the same thermoplastic synthetic resin as in the offline type viscometer A using the extruder 4. The extrusion amount and temperature of the extruder 4 during this extrusion work are the values measured at the viscosity liver B in the offline method, that is, t~η
The values of the curve are determined as a reference, and while checking the values measured with this online viscometer B, more appropriate operating conditions of the extruder 4 are adjusted to make the quality of the product uniform.
運転条件の調整個処としては、フィート機構20のスク
リュスピードと主スクリユ(一般に2軸スクリユを採用
することが多いが単軸であっても差し支えない)のスク
リュスピードの値及びそれぞれの比率の調節、フィード
機構20を2つ以上使用する場合の、それぞれのフィー
ド機構の供給量の値及びそれぞれの比率の調節、主スク
1ツユの途中に殺けられた可変混線機構による混練度合
の調節、押出機先端における圧力の値の調節、押出機を
外部より加熱もしくは冷却する場合の温度の値の調節な
どを含むものとする。The operating conditions can be adjusted by adjusting the screw speed of the foot mechanism 20, the screw speed of the main screw (generally a two-shaft screw is often adopted, but a single screw can also be used), and the respective ratios. , when two or more feed mechanisms 20 are used, adjustment of the supply amount of each feed mechanism and their respective ratios, adjustment of the degree of kneading by the variable intermixing mechanism killed in the middle of the main screw 1, extrusion This includes adjusting the pressure value at the tip of the machine, and adjusting the temperature value when heating or cooling the extruder from the outside.
次に第2発明の実施例を詳述する。但し第5図によって
前述の各実施例との相違のみを説明するものである。Next, an embodiment of the second invention will be described in detail. However, only the differences from the previous embodiments will be explained with reference to FIG.
押出機4の下流側の分岐流路4bは切換弁7に連結して
いる。この実施例では、まず資料通路6aと6Cを切換
弁回転子7aによって連通さセ(第5図の状態)、オフ
ライン方式で第1発明の実施例と同様にして、チをパラ
メータとするt−η特性を求め、次に切換弁7を切り換
えて、資料通路6bと6Cを連通させ、第1発明の実施
例と同様にして、押出作業中の計測を行ない、先のγを
パラメータとするt−η特性を参考としつつ、押出作業
中の諸運転条件を調整する。A branch flow path 4b on the downstream side of the extruder 4 is connected to a switching valve 7. In this embodiment, first, the data passages 6a and 6C are communicated with each other by the switching valve rotor 7a (the state shown in FIG. 5). The η characteristic is determined, and then the switching valve 7 is switched to communicate the material passages 6b and 6C, and measurement is performed during the extrusion operation in the same manner as in the embodiment of the first invention. Adjust various operating conditions during extrusion work while referring to -η characteristics.
(発明の効果)
この発明は前記のように構成したから、下記する特有の
効果を奏する。(Effects of the Invention) Since the present invention is configured as described above, it has the following unique effects.
(1)オフライン方式とオンライン方式の計?!111
手段を共通としたから、オフライン方式の計測値をその
ままオンライン時に使用でき、押出作業時の諸運転条件
の調整が正確となる。(1) Total of offline method and online method? ! 111
Since the means are common, measured values from the offline method can be used as they are online, making it possible to accurately adjust various operating conditions during extrusion work.
(2)特に第2発明においては、切換弁の切換のみで、
オンライン方式とオフライン方式の切換が出来る。(2) Especially in the second invention, by only switching the switching valve,
You can switch between online and offline methods.
(3)オンラインで粘度計を運転している時、a1測さ
れた実際の資料の温度が標準状態からずれたとしても、
そのずれの値をオフラインで計測したデータによって補
正することができる。(3) When operating the viscometer online, even if the temperature of the actual material measured by a1 deviates from the standard state,
The value of the deviation can be corrected using data measured off-line.
(4)特にモニター用の温度言1として赤外線温度計を
使用すれば、その計測値の正確を期待しろる。(4) In particular, if an infrared thermometer is used as the temperature monitor 1, the measured value can be expected to be accurate.
第1図ないし第4図は第1発明の実施態様を例示し、第
1図はオフライン方式の実施例を示す、一部破断側面図
、第2図は押出機の実施例を示す側面図、第3図および
第4図はオンライン方式の実施例を示す縦断側面図およ
び横断面図である。
第5図は第2発明の実施態様を例示する横断面図、第6
図は温度をパラメータとするジーη曲線図、第7図はぜ
ん断速度をパラメータとするt−η曲線図である。
A・・・オフライン方式の粘度計、B・・・オンライン
方式の粘度計、2,2′・・・計測手段、4・・・押出
機、4a・・・先端部、5・・・流路、6a、8b・・
・資料流路、7・・・切換弁、]9・・・モニター用温
度計1 to 4 illustrate embodiments of the first invention, FIG. 1 is a partially cutaway side view showing an embodiment of an offline system, and FIG. 2 is a side view showing an embodiment of an extruder. FIGS. 3 and 4 are a vertical side view and a cross-sectional view showing an embodiment of the online system. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the embodiment of the second invention;
The figure is a g-η curve diagram with temperature as a parameter, and FIG. 7 is a t-η curve diagram with shear velocity as a parameter. A...Offline type viscometer, B...Online type viscometer, 2, 2'...Measuring means, 4...Extruder, 4a...Tip part, 5...Flow path , 6a, 8b...
・Data flow path, 7...Switching valve, ]9...Monitor thermometer
Claims (5)
度計と、オンライン方式の粘度計において、前記両方式
の粘度計の計測手段を、実質的に同一のものとし、両方
式のいずれにも取付可能としたことを特徴とする、粘度
計。(1) In the off-line type viscometer and the online type viscometer for melted plastic, the measuring means of both types of viscometer are substantially the same, and it can be installed in either of the two types. A viscometer characterized by the following.
部の流路に、資料流路を分岐し、この資料流路にオンラ
イン方式の粘度計計測手段を接続すると共に、別にオフ
ライン方式の粘度計を設け、これら両方式の粘度計は、
それらの計測手段を共通とし、前記オンライン方式の粘
度計における資料流路と、オフライン方式の粘度計にお
ける資料流路との下流側に切換弁が介設され、前記計測
手段は前記2つの資料流路のいずれかと接続可能とした
ことを特徴とする、粘度計。(2) A data flow path is branched into the flow path at the tip of the extruder that extrudes the molten plastic, and an online viscometer measuring means is connected to this data flow path, and a separate offline viscometer is connected. Both of these types of viscometers are
These measurement means are common, and a switching valve is interposed downstream of the sample flow path in the online type viscometer and the sample flow path in the offline type viscometer, and the measurement means is connected to the two sample flow paths. A viscometer characterized in that it can be connected to any one of the ducts.
えたオフライン粘度計によって、資料のせん断速度をパ
ラメータとする温度と粘度に関するデータを採取してお
いて、オンライン粘度計運転時の粘度の値として、計測
された実際の資料の温度と標準温度とのずれを補償する
ようにした特許請求項1および2の粘度計。(3) Data regarding temperature and viscosity using the shear rate of the material as a parameter is collected in advance using an offline viscometer equipped with a material supply means with a built-in screw, and the data is collected as the viscosity value during online viscometer operation. 3. The viscometer according to claim 1, wherein the viscometer compensates for a difference between the measured temperature of the actual material and the standard temperature.
直前の位置にモニター用温度計を設けた、特許請求項1
、2および3の粘度計。(4) The capillary portion of the measuring means is provided with a monitoring thermometer at a position immediately in front of the capillary, as claimed in claim 1.
, 2 and 3 viscometers.
求項5の粘度計。(5) The viscometer according to claim 5, wherein the monitoring thermometer is an infrared thermometer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23778790A JPH04116450A (en) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | Viscosimeter for molten plastic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23778790A JPH04116450A (en) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | Viscosimeter for molten plastic |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04116450A true JPH04116450A (en) | 1992-04-16 |
Family
ID=17020428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23778790A Pending JPH04116450A (en) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | Viscosimeter for molten plastic |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04116450A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0682357A (en) * | 1992-09-03 | 1994-03-22 | Plast Kogaku Kenkyusho:Kk | Capillary type viscometer |
-
1990
- 1990-09-06 JP JP23778790A patent/JPH04116450A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0682357A (en) * | 1992-09-03 | 1994-03-22 | Plast Kogaku Kenkyusho:Kk | Capillary type viscometer |
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