二軸押出機コンパウンドでの分散不良は、材料、装置、条件の
どれか(または複合)で起こります。
現場的には【どこで混ざっていないか？】を考えると一気に整理できますよ！
■分散不良とは？
・フィラーや添加剤が気に津にバラけていない状態
・ダマ(凝集体)が残る
・物性バラつき、外観不良(黒点、白点)に繋がる
原因①：原料起因
●よくあるケース
・フィラーが凝集している(カーボン、無機粉体 等)
・含水してダマ化
・粒径差が大きく分級が起きている
・表面処理が不十分
●対策
・事前乾燥(特に吸湿系：PA / PET / フィラー)
・マスターバッチ化(高濃度→希釈分散)
・表面処理剤の見直し(シラン処理 等)
・粒径の最適化(微粉すぎると逆に凝集)
※原料袋を開封した状態でダマが発生している場合はほぼそれが原因です。
原因②：供給(フィーダー)不良
●よくあるケース
・フィーダーの詰まり、脈動供給
・軽量フィラーがブリッジ
・樹脂とフィラーの供給タイミングがズレる
●対策
・二軸フィーダー化(サイドフィーダー含む)
・撹拌付きホッパー
・供給位置の見直し(早すぎても、遅すぎてもNG)
※供給が安定していないと、どの構成のスクリューもNG
原因③：溶融状態(超重要)
●よくあるケース
・樹脂が十分に溶けていない(溶融ゾーン強化)
・粘度が高すぎて混ざらない
・温度が低すぎる or 高すぎる(劣化で粘度低下→せん断不足)
●対策
・温度プロファイルの見直し(溶融ゾーン強化)
・滞留時間の確保
・樹脂粘度のレンジの最適化
※ちゃんと溶けてから混ぜるが鉄則！
原因④：スクリュー構成
●よくあるケース
・ニーディングディスク不足
・分散要素が弱い(単なる搬送になっている)
・混錬位置が悪い(溶融前に混ぜている)
●対策
・ニーディングディスク(角度、枚数)追加
・ミキシングエレメント導入
・溶融後に分散ゾーン配置
※搬送だけのスクリュー＝絶対に混ざらない！
原因⑤：回転数、せん断不足
●よくあるケース
・回転数が低すぎる → せん断不足
・逆に高すぎて滞留不足 → 分散前に排出
●対策
・回転数UPでせん断付与
・フィード量とのバランス調整(充填率重要)
※rpmとスループットはセットで考える。
原因⑥：充填率、滞留時間
●よくあるケース
・スカスカ(低充填) → 混ざらない
・パンパン(高充填) → せん断不足
●対策
・適正充填率(60～80%目安)
・フィード量調整
・バックプレッシャー付与
※【適度な詰まり感】が混錬には必要です。
原因⑦：脱揮(ベント)影響
●よくあるケース
・ベントで材料が抜けて充填低下
・揮発分で気泡 → 分散阻害
●対策
・ベント位置見直し(もしくはスクリュー構成見直し)
・シール性確保(メルトシール)
・真空度調整
原因⑧：相溶性の問題
●よくあるケース
・樹脂とフィラーがそもそも相性が悪い
・分散ではなく分離している(海島状態)
●対策
・相溶化剤(カップリング剤)追加
・樹脂選定見直し
