〇二軸混練機によるコンパウンド試作では、材料の供給不良や
押出部でも詰まりが発生する事があります。
特に、フィラーを高充填した材料や、粉体・繊維を含む材料
溶融しにくい樹脂 等は注意が必要です。
材料が詰まると、安定した試作が出来ないだけでなく
設備の清掃や条件の再設定が必要になる場合もあります。
今回は、二軸混練で材料が詰まる主な原因と、試作前に確認しておきたい
ポイントを解説します。
■二軸混練で材料が詰まる主な原因
①フィラー充填量が多すぎる
〇アルミナ・シリカ・炭酸カルシウム 等のフィラーを高充填すると
溶融樹脂の流動性が低下し、押出負荷が増加する事があります。
特に高充填コンパウンドでは、フィラーの種類や粒径、樹脂との
配合比率によって、加工の難易度が大きく変わります。
②材料供給が安定していない
〇粉体や軽量な材料は、ホッパー内でのブリッジや粉体の付着に
よって供給が不安定になる場合があります。
供給量が不足したり、一度に大量の材料が投入されたりすると
混練状態や押出量が不安定になる場合があります。
③樹脂が十分に溶融していない
〇シリンダー温度やスクリュー回転数 等の条件が適切でないと
樹脂が十分に溶融せず、材料の搬送や混練が不安定になる事があります。
ただし、温度を上げれば必ず改善するわけではありません。
樹脂の耐熱性や熱分解リスクも考慮する必要があります。
④スクリュー構成や運転条件が適切でない
〇二軸混練機では、スクリュー構成・回転数・供給量・温度設定 等が
材料の搬送性や混練状態に影響します。
材料の特性に対して適切な条件が設定されていない場合
局所的な滞留や押出負荷の増加に繋がる事があります。
⑤材料同士の相性や分散性に問題がある
〇樹脂と添加剤、フィラー 等の組み合わせによっては
濡れ性や分散性が悪く、凝集や搬送不良が発生する場合があります。
特に新規材料や特殊な配合では、既存の加工条件をそのまま適応出来る
とは限りません。
■試作前に確認したい5つのポイント
〇材料の詰まりを防ぐ為には、試作前の情報整理が重要です。
| 材料情報 | 樹脂の種類・融点 加工温度・熱安定性 |
| 配合情報 | フィラーの種類・充填率 添加剤の配合比 |
| 材料形状 | ペレット・粉体・繊維などの 形状や供給性 |
| 試作条件 | 目標吐出量・温度設定 スクリュー回転数 |
| 設備条件 | スクリュー構成・供給装置 対応可能な加工温度 |
〇これらを事前に確認する事で、詰まりのリスクを予測
しやすくなり、試作条件の検討もスムーズに進められます。
■材料が付埋まった場合は原因の切り分けが重要
〇材料が詰まった場合、単純に温度を上げたり、供給量を
減らしたりするだけでは根本的な解決に繋がらない事があります。
供給部・混練部・押出部のどこで問題が発生しているのかを確認し
材料特性と運転条件の両面から原因を切り分ける事が重要です。
また、試作時にはトルクや吐出量、温度 等の変化を記録しておくと
次回の条件設定や材料設計の改善に役立ちます。
■まとめ
〇二軸混練で材料が詰まる主な原因は、フィラーの高充填、
材料供給の不安定さ、樹脂の溶融不足、スクリュー構成や
運転条件、材料同士の相性 等です。
特に、新規材料や高充填コンパウンド施策では、事前に材料情報と
加工条件を確認し、無理のない条件設定を行う事が重要です。
N.6株式会社では、二軸混練機によるコンパウンド試作を通じて
材料に応じた加工条件の検討や課題の把握を支援しています。
【この配合で混練出来るか確認したい】
【フィラーを高充填した材料を試作したい】
等、材料や配合が確定していない段階でも、お気軽にご相談下さい。
材料の特性に合わせた試験検討を通じて、新素材の開発をサポーとします。



