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1. WO2020203060 - KNEADING DEVICE AND ADDITIVE SUPPLYING METHOD USED IN SAME

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明 細 書

発明の名称 混練装置、および、これにおける添加剤供給方法

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005   0006  

課題を解決するための手段

0007   0008  

発明の効果

0009  

図面の簡単な説明

0010  

発明を実施するための形態

0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058  

符号の説明

0059  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

明 細 書

発明の名称 : 混練装置、および、これにおける添加剤供給方法

技術分野

[0001]
 本発明は、超臨界流体または亜臨界流体の存在下において、原材料と添加剤との混練を行う混練装置、および、これにおける添加剤供給方法に関する。

背景技術

[0002]
 特許文献1には、超臨界流体または亜臨界流体(超臨界流体等という。)の存在下において、未架橋ゴムとフィラーとを混練するゴム製品の製造方法が開示されている。フィラー含有未架橋ゴムを調製し、このフィラー含有未架橋ゴムで他材接触部を形成することにより、他材接触部の耐摩性が優れるゴム製品を得ることができる。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 日本国特許第5259203号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 しかしながら、超臨界流体等は、溶解性が高い流体であるため、従来は微量で投入していたオイル等の添加剤が、超臨界流体等へ抽出されてしまう。その結果、原材料に添加剤を十分に混練させることができず、目標とする物性が混練物に発現しないという問題がある。
[0005]
 そこで、添加剤の量を増やすことが考えられるが、添加剤の量が多すぎると、混練物の物性が悪化する場合がある。また、コストの観点から、使用する添加物の量は少ない方が望ましい。
[0006]
 本発明の目的は、超臨界流体または亜臨界流体を用いた混練において、使用する添加物の量を抑えながら、目標とする物性を混練物に発現させることが可能な混練装置、および、これにおける添加剤供給方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0007]
 本発明の混練装置は、超臨界流体または亜臨界流体の存在下において、原材料と添加剤とを混練しながら下流に搬送する混練機を有し、前記混練機は、混練物が内部を流通するチャンバと、前記チャンバの内部に設けられた混練翼と、前記チャンバ内の圧力を検出する圧力計と、前記チャンバ内の温度を検出する温度計と、前記チャンバ内に前記添加剤を供給する供給口と、前記供給口から前記チャンバ内に供給される前記添加剤の量を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記圧力計の検出値と、前記温度計の検出値とから算出される飽和溶解量から求まる量の前記添加剤を、前記供給口から前記チャンバ内に供給することを特徴とする。
[0008]
 また、本発明の添加剤供給方法は、超臨界流体または亜臨界流体の存在下において、原材料と添加剤とを混練翼で混練しながら下流に搬送する混練機を有する混練装置における添加剤供給方法であって、前記混練機の、混練物が内部を流通するチャンバ内の圧力を検出する圧力計の検出値と、前記チャンバ内の温度を検出する温度計の検出値とから算出される飽和溶解量から求まる量の前記添加剤を、供給口から前記チャンバ内に供給することを特徴とする。

発明の効果

[0009]
 本発明によると、圧力計の検出値と、温度計の検出値とから算出される飽和溶解量から求まる量の添加剤が、供給口からチャンバ内に供給される。添加剤は、飽和溶解量以上の量を添加することで、添加剤として機能する。しかし、添加剤の量が多すぎると、混練物の物性が悪化する場合がある。また、コストの観点から、使用する添加物の量は少ない方が望ましい。そこで、飽和溶解量から求まる量の添加剤を添加する。これにより、超臨界流体または亜臨界流体を用いた混練において、使用する添加物の量を抑えながら、目標とする物性を混練物に発現させることができる。なお、飽和溶解量とは、ある温度、圧力の条件下で超臨界流体等に溶解し得る添加剤の量である。

図面の簡単な説明

[0010]
[図1] 二酸化炭素の状態線図である。
[図2] 混練装置の概略図である。
[図3] 混練機の断面図である。
[図4] 従来の混練過程の概要を示す図である。
[図5] 超臨界流体等を用いた混練過程の概要を示す図である。
[図6] オイル量とペイン効果との関係を示す図である。
[図7] オイル量とフィラーの状態との関係を示す図である。
[図8] オイルの種類(炭素数n)とCO 中のオイルの質量分率(オイルの飽和溶解量)との関係を示す図である。
[図9] 異なる温度・圧力条件下でのオイル量とペイン効果との関係を示す図である。
[図10] 添加剤供給方法のフローチャートである。

発明を実施するための形態

[0011]
 以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
[0012]
(混練装置の構成)
 本実施形態による混練装置は、超臨界流体または亜臨界流体の存在下において、原材料と添加剤との混練を行うものである。本実施形態において、原材料はゴムであり、添加剤はオイルであるが、これに限定されず、例えば、添加剤はシリカであってもよい。混練装置は、連続式またはバッチ式にて混練を行う。
[0013]
 ここで、超臨界流体とは、超臨界状態の流体をいう。超臨界状態とは、温度が流体の臨界温度以上で且つ圧力が流体の臨界圧力以上である状態をいう。亜臨界流体とは、亜臨界状態の流体をいう。亜臨界状態とは、温度及び圧力の一方のみが臨界状態に達し且つ他方が臨界状態に達していない状態、或いは、温度及び圧力の両方が臨界状態に達していないが、温度及び圧力の少なくとも一方が常温常圧より十分高く臨界状態に近い状態をいう。
[0014]
 超臨界流体または亜臨界流体を生じる物質としては、例えば、二酸化炭素、窒素、水素、キセノン、エタン、アンモニア、メタノール、水等が挙げられる。これらのうち、ゴムの混練には二酸化炭素及び窒素が好適である。本実施形態では、二酸化炭素の超臨界流体(超臨界CO )の存在下で混練を行うが、他の超臨界流体の存在下や、亜臨界流体の存在下で混練を行うものであってもよい。
[0015]
 二酸化炭素の状態線図である図1に示すように、二酸化炭素は、比較的低温(31℃)で低圧(7.4MPa)のときに、超臨界状態となる流体である。ここで、超臨界状態とは、ある物質が液体と気体の双方の特性をもつ状態のことを言う。超臨界状態では、液体のように溶質を融解させる力と、気体のように溶質を拡散させる力とをそれぞれ得ることができるため、この特性を混練に用いている。
[0016]
 混練装置1の概略図である図2に示すように、混練装置1は、第1熱交換器2と、ポンプ3と、第2熱交換器4と、混練機5と、CO 分離器6と、回収器7と、を有している。
[0017]
 第1熱交換器2は、CO ガスを冷却して、CO の液体(液体CO )にする。ポンプ3は、液体CO を加圧することで、液体CO の圧力を臨界圧力以上にする。第2熱交換器4は、液体CO を臨界温度以上に加熱して、超臨界CO にする。
[0018]
 原材料および添加剤は、第2熱交換器4と混練機5との間の投入部8において、超臨界CO に溶解された後に、混練機5に投入される。また、添加剤は、後述する供給口から後述するチャンバ内に供給される。混練機5は、超臨界CO の存在下において、原材料と添加物とを混練しながら下流に搬送する。CO 分離器6は、混練機5で製造された混練物から超臨界CO を分離させて、CO ガスとして外部に放出する。
[0019]
 回収器7は、混練機5の下流側に設けられ、添加剤を回収する。回収器7で回収された添加剤は、混練機5に再投入される。
[0020]
(混練機の構成)
 混練機5の断面図である図3に示すように、混練機5は、チャンバ11と、混練翼12と、ヒータ13と、を有している。混練物は、チャンバ11の内部を流通する。混練翼12は、チャンバ11の内部に設けられている。本実施形態において、混練翼12の数は1つであるが、2つ以上であってもよい。また、本実施形態において、混練翼12は、図示しない駆動装置により回転される動翼であるが、回転しない静翼であってもよい。ヒータ13は、チャンバ11内を加熱する。
[0021]
 また、混練機5は、圧力計P1~P6と、温度計T1~T6と、を有している。圧力計P1~P6は、チャンバ11内の圧力を検出する。温度計T1~T6は、チャンバ11内の温度を検出する。
[0022]
 また、混練機5は、供給口S1~S5と、コントローラ(制御装置)14と、を有している。供給口S1~S5は、チャンバ11内に添加剤を供給する。ここで、最も上流側の供給口S1は、混練機5よりも上流の投入部8(図2参照)に設けられている。他の供給口S2~S5は、チャンバ11の側面に設けられている。コントローラ14は、供給口S1~S5からチャンバ11内に供給される添加剤の量を制御する。
[0023]
 回収器7(図2参照)で回収された添加剤は、チャンバ11の側面や投入部8に設けられた投入口からチャンバ11内に再投入(供給)される。回収した添加剤と未使用状態の添加剤とが混ざらないように、上述の供給口S1~S5と投入口とは別物であることが好ましいが、両者は同じであってもよい。このように、添加剤を再利用することで、コストを抑えることができる。
[0024]
 本実施形態では、チャンバ11が、その長手方向に5つの領域1~5に区分されている。そして、各領域1~5に、圧力計P1~P6、温度計T1~T6、および、供給口S1~S5が設けられている。
[0025]
 具体的には、領域1には、供給口S1が設けられているとともに、その入口には、圧力計P1と温度計T1とが設けられ、その出口には、圧力計P2と温度計T2とが設けられている。領域2には、供給口S2が設けられているとともに、その入口には、圧力計P2と温度計T2とが設けられ、その出口には、圧力計P3と温度計T3とが設けられている。このように、圧力計P2は、領域1の出口の圧力計と、領域2の入口の圧力計とを兼ねている。温度計T2についても同様である。また、他の領域3~5についても同様である。
[0026]
 チャンバ11内は、ヒータ13により徐々に加熱される。よって、下流側の領域になるほど、チャンバ11内の温度は高くなる。即ち、領域1内の温度が最も低く、領域5内の温度が最も高くなる。
[0027]
 ここで、超臨界流体等を用いない、従来の混練過程の概要を、図4を用いて説明する。ゴム等のポリマーにオイル等の添加剤、および、カーボンブラック等のフィラーを投入し、混練を開始する(A)。混練によるせん断とその発熱による温度上昇で、ポリマーの分子鎖がほぐれ、フィラーの分散および分配が進行する。添加剤は、ポリマー表面の濡れ性を向上させることで、フィラーとポリマーとの親和性を高める(B)。混練が進むと、フィラーの分散および分配は改善するが、温度上昇や強いせん断により、ポリマーの分子鎖の一部が切れ始め、物性が悪化する(C)。
[0028]
 このように、従来の混練方法では、材料にせん断を加えることで、せん断発熱を起こし、材料を溶融させることで、混練を行っている。せん断発熱が生じるため、材料の劣化やエネルギー効率が悪いといったことが課題となっていた。
[0029]
 次に、超臨界流体等を用いた混練過程の概要を、図5を用いて説明する。ゴム等のポリマーにオイル等の添加剤、および、カーボンブラック等のフィラーを投入し、混練を開始する(A)。超臨界流体等の高分散性と高溶解性とにより、フィラーの分散とポリマー分子鎖のほぐれは急激に進むが、添加剤が超臨界流体等へ抽出されることで、ポリマーの表面が乾く(B)。混練が進み、フィラーの分散・分配およびポリマー分子鎖のほぐれはさらに進展する。このとき、せん断がかからないため、ポリマー分子鎖は切れにくい。しかし、ポリマーの表面が乾いているため、物性が発現しにくい(C)。
[0030]
 このように、超臨界流体等を用いた混練方法では、超臨界流体等に材料を溶解させることで、混練を進めるため、材料の劣化やエネルギー効率の悪化といった課題は解決できる。しかし、超臨界流体等は溶解性の高い流体であるため、従来は微量で投入していたオイル等の添加剤が超臨界流体等へ抽出されることで、材料に添加剤を十分に混練させることができず、目標とする物性が発現しない。
[0031]
 オイル量とペイン効果との関係を図6に示す。ペイン効果は、未加硫ゴム(架橋させていないゴム)のフィラー分散評価に用いられる手法で、値が小さい程、フィラー分散が進んでいるという評価になる。図6に示すように、超臨界流体等を用いた混練では、オイル量が微量である状態1からオイル量を増加させていくと、ペイン効果が悪化した状態2となり、次に、ペイン効果が最適値である状態3となり、次に、ペイン効果が悪化した状態4となり、次に、ペイン効果が一定値に落ち着いた状態5となる。
[0032]
 オイル量とフィラーの状態との関係を図7に示す。状態1では、フィラーの分散は進むが、超臨界流体等により添加剤であるオイルが抽出されてしまうため、ポリマーとフィラーのみが存在している状態となる。このとき、ポリマーの表面が乾いているため、ポリマーとフィラーとの親和性は悪く、物性(ペイン効果)は悪くなる。状態2では、状態1に比べ、オイル量が増加することにより、超臨界流体等の中にオイルが存在しているが、フィラーはオイルへのなじみが良いため、微量に存在するオイルへ浸透し、凝集してしまう。そのため、分散性が悪化し、且つ、ポリマーの濡れ性も変化しないため、物性は状態1よりも悪化する。
[0033]
 状態3では、状態2よりもオイル量が増加するため、オイルへ浸透したフィラーの凝集が安定し、供給したオイルがポリマー表面の濡れ性改善に機能し始める。そのため、ポリマーとフィラーとの親和性が改善し、物性(ペイン効果)も併せて改善する。状態4では、状態3よりも更にオイル量が増加し、供給されたオイルによりポリマー表面の濡れ性が確保される。すると、余剰のオイルにフィラーが浸透し、フィラーの凝集が進む。これにより、ポリマーへ供給されるフィラーの量が減少するため、物性(ペイン効果)は悪化する。状態5では、状態4よりも更にオイル量が増加することにより、チャンバ11内はオイルで満ちた状態となる。これにより、オイルに浸透して凝集したフィラーもポリマー表面に供給されるため、物性(ペイン効果)は改善する傾向となる。
[0034]
 実機運転を鑑みると、コストの観点から、使用するオイル量は少ない方が望ましい。よって、理想とする運転条件は状態3となる。
[0035]
 そこで、本実施形態では、コントローラ14は、圧力計P1~P6の検出値と、温度計T1~T6の検出値とから算出される飽和溶解量から求まる量の添加剤を、供給口S1~S5からチャンバ11内に供給する。具体的には、コントローラ14は、図6の状態3になるような量の添加剤を、チャンバ11内に供給する。ここで、飽和溶解量とは、ある温度、圧力の条件下で超臨界流体等に溶解し得る添加剤の量である。添加剤は、飽和溶解量以上の量を添加することで、添加剤として機能する。図6の状態2が、飽和溶解量より少し多い量の添加剤を添加した状態である。
[0036]
 ここで、オイルの種類(炭素数n)とCO 中のオイルの質量分率(オイルの飽和溶解量)との関係を図8に示す。ここで、図8では、圧力が15MPaのときの関係を図示している。図8から、温度が高いほど、飽和溶解量が多くなることがわかる。
[0037]
 ここで、チャンバ11内はヒータ13により徐々に加熱されるため、下流側の領域ほど、温度が高くなる。上述したように、温度が高いほど、飽和溶解量が多くなるので、5つの領域1~5で最も飽和溶解量が多くなるのは、領域5である。つまり、添加剤の最適量は、5つの領域1~5でそれぞれ異なる。
[0038]
 そこで、コントローラ14は、各領域1~5において、圧力計の検出値と、温度計の検出値とから算出される飽和溶解量から求まる量の添加剤を、供給口からチャンバ11内に供給する。具体的には、コントローラ14は、領域1において、圧力計P1または圧力計P2の検出値と、温度計T1または温度計T2の検出値とから算出される飽和溶解量から求まる量の添加剤を、供給口S1からチャンバ11内に供給する。他の領域2~5についても同様である。
[0039]
 さらに、チャンバ11内はヒータ13により徐々に加熱されるため、各領域1~5において、出口の温度が最も高い温度となる。上述したように、温度が高いほど、飽和溶解量が多くなるので、各領域1~5内で最も飽和溶解量が多くなるのは、出口である。
[0040]
 異なる温度・圧力条件下でのオイル量とペイン効果との関係を図9に示す。5つの領域1~5のうち、任意の領域での、入口における温度・圧力条件下でのオイル量とペイン効果との関係を実線で示し、出口における温度・圧力条件下でのオイル量とペイン効果との関係を破線で示す。このように、1つの領域の入口から出口までにおいて、温度や圧力が変化すると、最適なオイル量も併せて変化する。
[0041]
 そこで、コントローラ14は、各領域1~5において、入口側の圧力計の検出値と、入口側の温度計の検出値とから、入口側の飽和溶解量を算出する。さらに、出口側の圧力計の検出値と、出口側の温度計の検出値とから、出口側の飽和溶解量を算出する。そして、両者から求まる量の添加剤を、供給口からチャンバ11内に供給する。
[0042]
 具体的には、領域1では、コントローラ14は、入口側の圧力計P1の検出値と、入口側の温度計T1の検出値とから、入口側の飽和溶解量を算出する。さらに、出口側の圧力計P2の検出値と、出口側の温度計T2の検出値とから、出口側の飽和溶解量を算出する。そして、両者から求まる量の添加剤を、供給口S1からチャンバ11内に供給する。他の領域2~5についても同様である。
[0043]
 本実施形態では、各領域において、入口側の飽和溶解量の1.4倍以上、且つ、出口側の飽和溶解量の2.5倍以下の範囲内の量の添加剤を、チャンバ11内に供給する。これにより、各領域において、ポリマーとフィラーとの親和性が改善した状態3になるので、目標とする物性を混練物に発現させることができる。
[0044]
 なお、入口側の飽和溶解量と出口側の飽和溶解量とから求まる量は、上記の範囲内の量に限定されず、入口側の飽和溶解量と出口側の飽和溶解量との平均量であってもよいし、領域1の中間部において図6の状態3になるような量であってもよい。
[0045]
(添加剤供給方法)
 次に、フローチャートである図10を用いて、混練装置における添加剤供給方法を説明する。
[0046]
 まず、5つの領域の領域番号n(n=1~5)を1とし、領域nまでに供給されたオイル量mを0とする(ステップS1)。次に、領域nの入口側の圧力計Pnの検出値と、領域nの出口側の圧力計Pn+1の検出値から、領域n内の超臨界CO の流量Qを算出する(ステップS2)。
[0047]
 次に、領域nの入口側の圧力計Pnの検出値と、入口側の温度計Tnの検出値とから、領域nの入口側の飽和溶解量を算出する(ステップS3)。また、領域nの出口側の圧力計Pn+1の検出値と、出口側の温度計Tn+1の検出値とから、領域nの出口側の飽和溶解量を算出する(ステップS4)。
[0048]
 次に、領域nに供給するオイル量Mを算出する(ステップS5)。ここで、領域nに供給するオイル量Mは、入口側の飽和溶解量の1.4倍以上であって、且つ、出口側の飽和溶解量の2.5倍以下の範囲内の量である。
[0049]
 次に、領域nに供給するオイル量Mが、領域nまでに供給されたオイル量mよりも多いか否かを判定する(ステップS6)。ステップS6において、領域nに供給するオイル量Mが、領域nまでに供給されたオイル量mよりも多いと判定した場合には(S6:YES)、オイル量Mからオイル量mを差し引いた量のオイルを領域nに供給する(ステップS7)。そして、オイル量mをオイル量Mと同じにし(ステップS8)、ステップS9に進む。これにより、次の領域n+1に対するフローにおいて、領域n+1までに供給されたオイル量mが、オイル量Mとなる。
[0050]
 ステップS6において、領域nに供給するオイル量Mが領域nまでに供給されたオイル量mよりも多くないと判定した場合には(S6:NO)、オイル量が十分な状態であるため、オイルを領域nに供給せず、ステップS9に進む。ステップS9では、領域番号nをn+1とする(ステップS9)。
[0051]
 次に、領域番号nが6であるか否かを判定する(ステップS10)。ステップS10において、領域番号nが6でないと判定した場合には(S10:NO)、ステップS2に戻る。これにより、5つの領域1~5に対して、順番にフローが実行されることになる。一方、ステップS10において、領域番号nが6であると判定した場合には(S10:YES)、フローを終了する。
[0052]
(効果)
 以上に述べたように、本実施形態に係る混練装置1、および、添加剤供給方法によると、圧力計P1~P6の検出値と、温度計T1~T6の検出値とから算出される飽和溶解量から求まる量の添加剤が、供給口S1~S5からチャンバ11内に供給される。添加剤は、飽和溶解量以上の量を添加することで、添加剤として機能する。しかし、添加剤の量が多すぎると、混練物の物性が悪化する場合がある。また、コストの観点から、使用する添加物の量は少ない方が望ましい。そこで、飽和溶解量から求まる量の添加剤を添加する。これにより、超臨界流体または亜臨界流体を用いた混練において、使用する添加物の量を抑えながら、目標とする物性を混練物に発現させることができる。
[0053]
 また、本実施形態に係る混練装置1によると、チャンバ11が、その長手方向に1以上の領域に区分されている。各領域において、添加剤を供給して混練することで、混練効率を向上させることができる。よって、各領域の長さを短くすることができる。
[0054]
 また、本実施形態に係る混練装置1、および、添加剤供給方法によると、1以上の領域の各々において、圧力計の検出値と、温度計の検出値とから算出した飽和溶解量から求まる量の添加剤が、供給口からチャンバ11内に供給される。チャンバ11内はヒータ13により徐々に加熱されるため、下流側の領域ほど、温度が高くなる。そして、温度が高いほど、飽和溶解量が多くなるので、下流側の領域ほど、飽和溶解量が多くなる。そこで、各領域において飽和溶解量を求め、これから求まる量の添加剤を添加する。これにより、各領域において適切な量の添加剤を添加することができるので、目標とする物性を混練物に好適に発現させることができる。
[0055]
 また、本実施形態に係る混練装置1、および、添加剤供給方法によると、1以上の領域の各々において、入口側の圧力計の検出値と、入口側の温度計の検出値とから算出される入口側の飽和溶解量と、出口側の圧力計の検出値と、出口側の温度計の検出値とから算出される出口側の飽和溶解量と、から求まる量の前記添加剤が、供給口からチャンバ11内に供給される。チャンバ11内はヒータ13により徐々に加熱されるため、各領域1~5において、出口の温度が最も高い温度となる。そして、温度が高いほど、飽和溶解量が多くなるので、各領域1~5内で最も飽和溶解量が多くなるのは、出口である。そこで、各領域において、入口側の飽和溶解量と、出口側の飽和溶解量と、を求め、これらから求まる量の添加剤を添加する。これにより、各領域において最適な量の添加剤を添加することができるので、目標とする物性を混練物に一層好適に発現させることができる。
[0056]
 また、本実施形態に係る混練装置1によると、回収器7で回収された添加剤が、チャンバ11内に供給される。このように、添加剤を再利用することで、コストを抑えることができる。
[0057]
 以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
[0058]
 本出願は、2019年4月1日出願の日本国特許出願(特願2019-069701)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

符号の説明

[0059]
  1 混練装置
  2 第1熱交換器
  3 ポンプ
  4 第2熱交換器
  5 混練機
  6 CO 分離器
  7 回収器
  8 投入部
 11 チャンバ
 12 混練翼
 13 ヒータ
 14 コントローラ(制御装置)
 P1~P6 圧力計
 T1~T6 温度計
 S1~S5 供給口

請求の範囲

[請求項1]
 超臨界流体または亜臨界流体の存在下において、原材料と添加剤とを混練しながら下流に搬送する混練機を有し、
 前記混練機は、
 混練物が内部を流通するチャンバと、
 前記チャンバの内部に設けられた混練翼と、
 前記チャンバ内の圧力を検出する圧力計と、
 前記チャンバ内の温度を検出する温度計と、
 前記チャンバ内に前記添加剤を供給する供給口と、
 前記供給口から前記チャンバ内に供給される前記添加剤の量を制御する制御装置と、
を有し、
 前記制御装置は、前記圧力計の検出値と、前記温度計の検出値とから算出される飽和溶解量から求まる量の前記添加剤を、前記供給口から前記チャンバ内に供給することを特徴とする混練装置。
[請求項2]
 前記チャンバが、その長手方向に1以上の領域に区分されており、
 前記1以上の領域の各々に、前記圧力計、前記温度計、および、前記供給口が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の混練装置。
[請求項3]
 前記制御装置は、前記1以上の領域の各々において、前記圧力計の検出値と、前記温度計の検出値とから算出される飽和溶解量から求まる量の前記添加剤を、前記供給口から前記チャンバ内に供給することを特徴とする請求項2に記載の混練装置。
[請求項4]
 前記1以上の領域の各々において、入口側と出口側とにそれぞれ、前記圧力計と前記温度計とが設けられており、
 前記制御装置は、前記1以上の領域の各々において、前記入口側の前記圧力計の検出値と、前記入口側の前記温度計の検出値とから算出される前記入口側の飽和溶解量と、前記出口側の前記圧力計の検出値と、前記出口側の前記温度計の検出値とから算出される前記出口側の飽和溶解量と、から求まる量の前記添加剤を、前記供給口から前記チャンバ内に供給することを特徴とする請求項3に記載の混練装置。
[請求項5]
 前記混練機の下流側に設けられ、前記添加剤を回収する回収器をさらに有し、
 前記回収器で回収された前記添加剤が、前記チャンバ内に供給されることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の混練装置。
[請求項6]
 超臨界流体または亜臨界流体の存在下において、原材料と添加剤とを混練翼で混練しながら下流に搬送する混練機を有する混練装置における添加剤供給方法であって、
 前記混練機の、混練物が内部を流通するチャンバ内の圧力を検出する圧力計の検出値と、前記チャンバ内の温度を検出する温度計の検出値とから算出される飽和溶解量から求まる量の前記添加剤を、供給口から前記チャンバ内に供給することを特徴とする添加剤供給方法。
[請求項7]
 前記チャンバを、その長手方向に1以上の領域に区分し、
 前記1以上の領域の各々に、前記圧力計、前記温度計、および、前記供給口を設け、
 前記1以上の領域の各々において、前記圧力計の検出値と、前記温度計の検出値とから算出される飽和溶解量から求まる量の前記添加剤を、前記供給口から前記チャンバ内に供給することを特徴とする請求項6に記載の添加剤供給方法。
[請求項8]
 前記1以上の領域の各々において、入口側と出口側とにそれぞれ、前記圧力計と前記温度計とを設け、
 前記1以上の領域の各々において、前記入口側の前記圧力計の検出値と、前記入口側の前記温度計の検出値とから算出される前記入口側の飽和溶解量と、前記出口側の前記圧力計の検出値と、前記出口側の前記温度計の検出値とから算出される前記出口側の飽和溶解量と、から求まる量の前記添加剤を、前記供給口から前記チャンバ内に供給することを特徴とする請求項7に記載の添加剤供給方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]