[发明专利]高分子复合材料的制备装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及填充有粉体的高分子复合材料的制备技术。

背景技术

如图1所示，在煤炭火力发电厂10中，使粉碎成粉状的煤在锅炉11内燃烧，将其能量通过涡轮机12及发电机13转换成电。

随着该煤的燃烧，生成相当于约其一成的大量煤灰。

而且，该煤灰分类为飞灰和熟料灰。

飞灰是熔融的煤灰粒子浮游在高温的燃烧气体中，经低温的锅炉出口冷却成为气体状的球形粒子，被电集尘器14回收的。飞灰被回收后的燃烧气体从烟囱15向大气中释放。

对于该飞灰，按照粒径的尺寸进行分选后，分别贮藏在筒仓16中。

另一方面，熟料灰是锅炉11内的煤灰粒子相互粘附成为多孔块，残留在锅炉11内部的。

该熟料灰下降到锅炉11下部所设的水槽(熟料斗17)中并堆积。然后，经粉碎机粉碎成沙状，经脱水槽18脱水后，以沙状的状态被直接贮藏在贮藏槽19中。

近年来，鉴于核能发电厂的事故，对煤炭火力发电的依赖度提高了。

因此，由煤炭火力发电产生的飞灰的新的有效利用用途正在被研究。

以往飞灰被利用于填埋用途、混凝土混合剂等。

然而，关于填埋用途，地震灾害时产生的液化现象大多发生在利用飞灰的填埋地，所以存在回避该利用方式的倾向。

另一方面，作为混凝土混合剂的用途，其需求已饱和，无法预见今后会扩大。

作为可预见飞灰被大量消耗的用途，想到了将其作为塑料复合材料的填充材料，但尚未实用化。

另一方面，报道了许多将飞灰这样的微粉作为塑料复合材料的填充材料来使用的尝试。

具体来讲，为了将塑料复合材料用挤压机高效地混炼，公开了下面的技术：将毛体积比重小的多种原料并不是集合起来由一处投入，而是从多个投料口分别各自投入(例如专利文献1)。

另外，还公开了下面的技术：为了在合成树脂的基体相中均匀地形成将贝壳粉碎后的填充材料的分散相，将合成树脂和填充材料与液媒(水)一起混炼(例如专利文献2)。

进而，还公开了下面的技术：当将合成树脂、填充材料和液媒(水)一起混炼时，为了使填充材料的分散相进一步微细化、均匀化，设置开关阀来调节挤压机的内部压力(例如专利文献3)。

〔现有技术文献〕

〔专利文献〕

专利文献1：日本特许第3650915号公报

专利文献2：日本特许第5097191号公报

专利文献3：日本特许第4660528号公报

发明内容

〔发明所要解决的课题〕

然而，专利文献1的公开技术存在挤压机的结构复杂化的问题。

另外，专利文献2、3的公开技术，可以实现微观层次的分散相的微细化(均匀化)，但存在当个别地连续供给的各原料出现配合不均的情况时，在宏观层次变得不均匀的问题。此外，由于螺杆的旋转阻力发生变动，存在挤压机的工作稳定性欠缺的问题。

另外，专利文献2、3的公开技术存在下面的问题：当提高填充材料的配合比例时，为确保分散相的微细化(均匀化)而需要投入过量的液媒(水)，但该液媒排出时，大量的汽化热被从混炼物夺走。

本发明是考虑到这样的情况而完成的，其目的在于提供一种既抑制要投入的液媒量、又稳定地制造均匀分散有高配合率的填充材料的高分子复合材料的技术。

〔用于解决课题的手段〕

本发明的高分子复合材料的制备装置，其特征在于，包括：料筒，上游侧设有投入原料的料斗、下游侧设有挤压混炼物的模口部；螺杆，在所述料筒的内部进行轴旋转，一边从上游向下游挤压所述原料一边进行热量输入，制成所述混炼物；通风口部，使从所述混炼物分离出的气体成分从所述料筒排出；容器，至少分别收纳粉体、合成高分子及液媒，并分别供给规定的分量；以及混合部，将供给来的粉体、合成高分子及液媒混合作为所述原料投入所述料斗。

〔发明效果〕

通过本发明，能提供一种既抑制投入的液媒量，又稳定地制备均匀分散高配合率的填充材料的高分子复合材料的技术。

附图说明

图1是煤炭火力发电厂的的示意图。

图2的(A)是表示本发明的高分子复合材料的制备装置的第1实施方式的纵向剖视图，图2的(B)是其水平剖视图。

图3是表示本发明的高分子复合材料的制备装置的第2实施方式的纵向剖视图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，基于附图说明本发明的实施方式。