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TECH INSIGHTS

技術コラム

押出機技術・構造解説

かさ密度が小さい原料のプラスチック押出における技術課題

低かさ密度材料(かさ密度が小さい原料)は、繊維状スクラップや微粉フィラー、セルロース系材料などに代表され、プラスチック押出工程において供給不安定や脱気不足といった課題が生じやすい原料です。

従来の噛み合い同方向2軸押出機では、原料が空気を多く抱え込むことでフィードネックが発生しやすく、処理量の低下や製品品質への影響が課題となるケースがあります。

かさ密度が小さい原料とは(定義と代表例)

かさ密度とは、材料の単位体積あたりの質量を示す指標で、原料がどれだけ密に詰まっているかを表します。微粉フィラー、セルロースナノファイバー(CNF)、セルロースマイクロファイバー(CMF)、ガラスフレーク、木粉などは、かさ密度が小さい材料の代表例です。

これらの原料は多くの空気を含みやすく、押出工程において供給や脱気の面で特有の課題を持ちます。

かさ密度が小さい原料で起こりやすい押出工程の課題

かさ密度が小さい材料は、押出工程において供給や処理の安定性に課題が生じやすい原料です。特に以下のような現象が起こりやすくなります。

  • 原料が軽く、フィーダーでブリッジが発生しやすい
  • 押出機スクリューへの食い込みが不安定になりやすい
  • フィードネックや吐出量の不安定化が起こりやすい

なぜ供給不安定や脱気不良が起こるのか(原因)

これらの課題の背景には、かさ密度が小さい原料特有の「空気の抱え込み」があります。

  • 原料が多量の空気を含んだ状態で供給される
  • 押出機内部でガスが抜けにくくなる
  • ガスが押出機内部に滞留する

このような状態が続くと、処理量の低下や運転の不安定化を招き、最終的には製品品質への影響が生じる可能性があります。

低かさ密度原料に対応する押出機構成の考え方

低かさ密度材料を安定して処理するためには、原料供給とガス排出の両面を考慮した押出機構成が重要です。特に、脱気性能を確保できる構造や、原料の安定供給を助ける機構が求められます。

シーティーイーのHTM型2軸混練押出機は、非噛合い異方向回転スクリュー構造と脱気を考慮した設計により、かさ密度が小さい原料に対してもフィードネックが起こりにくく、安定した処理を可能にします。

シーティーイーのHTM型2軸混練押出機。

製品情報はコチラ>> HTM2軸混練押出機

実績例:かさ密度が小さい原料での処理結果

シーティーイーのHTM型2軸混練押出機は、かさ密度の小さな原料にも対応する優れた性能を発揮しています。

  粉砕PETフィルム PPグラッシュ PEグラッシュ ナイロン廃糸 ナイロン廃糸
かさ密度
(g/mL)
0.04 0.7 0.6 0.05 0.07
サイズ 25mm 5–8mm 5mm 5mm 5mm
処理量
φ50mm
80 220 280 100 100

まとめ|低かさ密度原料では供給と脱気を前提にした設計が重要

低かさ密度材料は、供給や脱気の観点からプラスチック押出工程に特有の課題を持つ原料です。押出機の構造やガス排出の考え方を適切に設計することで、安定した処理と品質確保が可能となります。

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