成型やコンパウンドの現場で発生する【焼け】や【ゲル】
黒点や異物として現れ、外観不良やクレームの原因になる
厄介なトラブルです。
多くの場合、「温度が高すぎたのでは？」と考えがちですが、
実際にはそれだけが原因ではありません。
本記事では、焼け・ゲル化の発生メカニズムを分解しながら
現場で実際に効く対策までわかりやすく解説します。
■焼け(ゲル化)とは何か？
●外観 ： 黒点、茶色変色、透明ゲル、異物
●問題点 ： 外観不良、物性低下、フィルム破断 等
■焼け(ゲル化)の発生メカニズム
●本質：局所的な過剰エネルギー履歴
・以下の3点が重なると発生
→熱(温度過多)
→せん断(過剰混錬)
→滞留(デッドスペース)
■メカニズム分析
①熱劣化
・高温で分子鎖が切断 or 架橋
・酸化 → 着色(黄変～黒点)
②せん断発熱
・ニーディング部で局所温度上昇
・見かけ温度以上に樹脂にダメージ
③滞留劣化
・スクリュー隙間、バックフロー部で滞留
・長時間加熱 → 劣化進行 → 塊化
■焼けとゲルの違い
●焼け ： 熱、参加による変色
●ゲル ： 劣化、架橋、未溶融物の塊
※同じに見えるけど違う！！
■発生しやすい条件
●高温設定
●高回転(せん断過多)
●低吐出(滞留増)
●フィラー多配合(摩擦増)
●熱に弱い材料(例：バイオ系 等)
■対策
①温度
・必要以上に上げない
・局所過熱を疑う
②スクリュー設計
・ニーディング過多を避ける
・デッドスペース削減
・ミキシングとのバランス
③運転条件
・回転数見直し
・滞留時間短縮(吐出ＵＰ)
④材料面
・安定剤添加
・水分管理
・フィラー分散改善
■現場での見分け方
●黒点 ： 焼け
●透明粒 ： ゲル
●一定周期 ： 滞留起因
・焼け、ゲルは【温度】だけではなくせん断と滞留の複合減少
・特にスクリュー設計と運転条件の影響が大きい
・条件最適化には実機評価が不可欠
弊社ではスクリュー構成の提案から試作実施、データ採取まで
一貫対応し、焼け・ゲルの根本改善に貢献します。
