二軸押出成形でサイドフィードを使用する理由


  • 二軸押出成形でサイドフィードを使用する理由

  • 二軸押出成形でサイドフィードを使用する理由

    配合、マスターバッチの製造、エンジニアリング プラスチックの改質では、すべての成分がメイン ホッパーから入る必要はありません。

    ベースポリマーが溶融して均質化し始めた後、サイドフィーダーが押出機のさらに下のバレル開口部から材料を追加します。通常、共回転装置と組み合わせて使用​​されます。平行二軸スクリューバレル加工業者がガラス繊維、鉱物充填剤、難燃剤、または敏感な添加剤をより適切に制御しながら導入する必要がある場合。

    押出機用の平行二軸スクリューとバレルの場合、サイドフィードは単に材料を後から追加することではありません。これは、繊維の長さを保護し、供給の安定性を向上させ、敏感な食材の熱履歴を短縮し、上流のスクリュー要素の不必要な摩耗を減らすことができるプロセスの決定です。

    PIPLL では、混合品質、スループット、耐摩耗性、耐用年数の間の実際的なバランスが必要な押出成形プラント向けのスクリューおよびバレルのソリューションを設計および製造しています。

  • 二軸押出機のサイドフィードとは何ですか

    サイドフィーダーは通常、押出機のメインバレルの側面に取り付けられた小型の二軸計量ユニットです。すべての成分をメイン供給ポートに落とすのではなく、メイン樹脂が最初に入り、上流のスクリュー構成によって溶解されます。次にサイドフィーダーは、部分的または完全に溶融したポリマー流に第 2 の材料を導入します。

  • 図 1. 共回転二軸押出におけるメインフィードとサイドフィード。

  • このレイアウトは広く使用されています。平行二軸スクリューバレルマスターバッチ配合やエンジニアリングプラスチックの改質に。メイン押出機は溶融と初期可塑化を処理します。サイドフィーダーは、上流で完全なせん断履歴を経験すべきではない材料を供給します。

    典型的なサイドフィード材料には次のようなものがあります。
    ·ガラス繊維とカーボン繊維
    · タルク、炭酸カルシウム、シリカ、その他の鉱物充填剤
    · 難燃剤
    · 熱に弱い添加剤
    · 低嵩密度粉末
    · 厳選された顔料、機能性添加剤、リサイクル材料成分

    メインホッパーにすべてを入れてみませんか
    メイン供給ポートは滞留時間が最も長く、通常は最も強力な溶解および混合セクションにさらされます。これはベース樹脂には適していますが、すべての配合成分に適しているとは限りません。
    たとえば、配合業者は PA、PP、PBT、または TPU の高い溶解効率を必要とする場合があります。ただし、ポリマーを効果的に溶融する同じ高せん断スクリュー要素は、研磨性鉱物フィラーの添加が早すぎると、ガラス繊維を短くしたり、敏感な添加剤を過熱したり、摩耗を促進したりする可能性があります。これが、共回転においてサイドフィードが重要である理由です。平行二軸スクリューバレルシステム。

    サイドフィーディングによりガラス繊維の長さを保護
    ガラス繊維強化コンパウンドは、サイドフィードの最も一般的な用途の 1 つです。ガラス繊維がメインホッパーから入ると、原料ポリマーと一緒に初期溶融ゾーンと高せん断ゾーンを通過します。過度のせん断により繊維長が短くなり、完成品の補強効果が低下する可能性があります。
    サイドフィードでは、ポリマーマトリックスが最初に溶融します。次に、ガラス繊維が下流に導入され、湿潤と分散のために十分な混合をしながら、不必要なせん断を発生させずに、制御されたスクリュー構成によって分散されます。
    目標はせん断ゼロではありません。ガラス繊維はまだ湿らせて分散させる必要があります。目標は、適切なせん断レベルと適切な滞留時間を使用することです。を使用するプロセッサの場合、平行二軸スクリューバレルマスターバッチ配合や強化エンジニアリングプラスチックの場合、より安定した機械的性能とより安定した最終製品をサポートできます。

  • 図 2. ベースポリマーが溶融した後、サイドフィーダーを介して導入されたガラス繊維。

  • サイドフィードにより低嵩密度粉末の取り扱いが向上

    細かい粉末をメインホッパーに供給するのは難しい場合があります。タルク、炭酸カルシウム、カーボンブラック、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、および類似の材料は、かさ密度が低いため、架橋、浮遊、または不均一な供給が発生する可能性があります。
    サイドフィーダーはポジティブ搬送スクリューを使用して粉末をメイン押出機に押し込みます。これにより、プロセッサは送り速度をより詳細に制御できるようになります。適切に設計された押出機用の平行二軸スクリューとバレルでは、サイドフィード位置、バレル開口部、スクリュー構成、ベント配置、および溶融圧力が連携して機能する必要があります。
    サイドフィーダーは、粉体供給に関するすべての問題を自動的に解決するわけではありません。ただし、プロセス エンジニアは、難しい材料を溶融物に注入するための優れたツールを得ることができます。これは、不安定な注入により密度の変動、分散不良、表面欠陥、または生産量の変動が発生する可能性がある、高充填コンパウンドおよびフィラーマスターバッチの製造に特に有益です。

    サイドフィーディングにより、敏感な添加剤の熱履歴を軽減できます
    添加剤によっては、熱やせん断に長時間さらされることに耐えられないものもあります。配合に応じて、これには、選択された難燃剤、発泡剤、反応性添加剤、赤リン系、または熱に敏感な改質剤が含まれる場合があります。
    これらの材料をプロセスの後半で供給すると、押出機内で材料が費やす時間を短縮できます。添加剤を適切に分散するには十分な混合が必要ですが、上流の完全な溶融部分が回避されます。したがって、下流セクションでは過度のせん断ではなく、制御された分配混合が必要です。
    PIPLL は、樹脂の種類、添加剤パッケージ、スループット目標、摩耗状態、サイドフィーダーの実際の位置に基づいたカスタムのスクリューエレメントとバレル構成で顧客をサポートできます。

    サイドフィードにより上流側の摩耗を軽減できる
    鉱物フィラーは多くの場合研磨性があります。硬質フィラーが押出機の全長を通過すると、特に高せん断ゾーンでスクリュー要素とバレル表面の摩耗が増加する可能性があります。
    サイドフィーダーを介して研磨材を追加すると、研磨材がメイン押出機を通過する距離が短縮されます。これでは摩耗は解消されません。サイドフィードゾーンと下流混合セクションには、依然として適切な材料の選択と摩耗保護が必要です。ただし、上流の溶融ゾーンで回避可能な摩耗を減らすことができます。
    ここがバイメタルです平行二軸スクリューバレル考えられる。適切なバレルソリューションは、フィラーの種類、フィラーの充填量、スクリュー速度、スループット、ポリマー、および予想される運転時間によって異なります。バイメタル溶液は通常、低摩耗配合物よりも摩耗性または腐食性条件に適しています。

    横送りがスクリューとバレルの設計に与える影響
    平行二軸バレルを選択または交換する場合は、サイドフィードを考慮する必要があります。サイドフィード開口部は独立したコンポーネントではありません。これはプロセス全体のレイアウトに影響します。
    バレルの材質と耐摩耗性
    鉱物含有量が高い、強化プラスチック、腐食性の配合物には、より耐摩耗性の高いバレル素材が必要になる場合があります。バイメタル押出機スクリューのメーカーは、あらゆる用途に同じ材料を推奨するのではなく、実際の配合を評価する必要があります。
    スクリューエレメントの構成
    上流セクションでは、サイドフィードの前にベースポリマーを確実に溶融する必要があります。下流セクションでは、不必要なせん断、過剰な圧力、または繊維保持力の低下を引き起こすことなく、追加された材料を分散させる必要があります。
    サイドフィードポートの設計
    開口部は安定した材料の流入を可能にし、不要な逆流を防止する必要があります。スクリュー構成、充填レベル、圧力プロファイル、サイドフィーダーの容量に適合させる必要があります。
    通気とガス抜き
    一部のサイドフィード式ミルクでは、湿気、空気、または揮発性物質を除去するために通気セクションが必要です。粉末のキャリーオーバーや溶融物の漏れを避けるために、ベントの位置を慎重に選択する必要があります。
    交換互換性
    摩耗した部品を交換する場合、加工業者はバレル図面、ネジ図面またはサンプル、機械ブランド、ネジ直径、中心距離、LD比、樹脂、出力、およびサイドフィード位置を提供する必要があります。これは、カスタム押出機スクリュー メーカーが生産前に互換性を評価するのに役立ちます。

    平行二軸スクリューバレルと円錐二軸スクリューバレル
    平行ツインスクリューバレルかコニカルツインスクリューバレルかという問題は、用途によって異なります。平行二軸スクリューバレルは、配合、マスターバッチ、強化エンジニアリングプラスチック、反応押出、高出力混合に広く使用されています。柔軟なスクリュー構成や、サイドフィードやベントなどの複数のプロセスゾーンを必要とする用途に特に適しています。
    円錐形の二軸スクリュー バレルは、材料の圧縮特性や加工特性が異なる PVC プロファイル、パイプ、および関連用途で一般的に使用されます。配合時にガラス繊維、充填剤、添加剤を側面から供給する場合、一般に共回転平行二軸スクリュープラットフォームがより一般的な選択です。

    平行二軸スクリューバレルメーカーの選び方
    を選択するときは、平行二軸スクリューバレルメーカーの場合は、単価だけで比較しないでください。交換用のスクリューとバレルは実際のプロセスに適合する必要があります。
    サプライヤーに尋ねてください:
    ·当社の材料とフィラーの充填量を確認してもらえますか?
    · 原図やサンプル通りに製作してもらえますか?
    · 摩耗や腐食の状況に応じて推奨されるバレルの材質は何ですか?
    · サイドフィードバレルセクションとそれに適合するスクリューエレメントをサポートできますか?
    · 寸法、硬度、アセンブリの互換性はどのように管理していますか?
    · 明確な情報を提供していただけますか平行二軸スクリューバレル生産前の仕様?
    PIPLL は、プラスチック押出用途向けのカスタム押出機スクリュー メーカーおよび OEM 押出機スクリュー バレル サプライヤーとして活動しています。当社のチームは、交換ソリューションを推奨する前に、摩耗したコンポーネント、機械データ、材料条件、生産要件をレビューできます。

    よくある質問
    すべての二軸押出機にサイドフィードが必要ですか
    いいえ、単純な配合は主食のみで効果的に機能する可能性があります。サイドフィードは、材料がせん断に敏感である場合、供給が難しい場合、熱に弱い場合、研磨性がある場合、低密度である場合、またはベースポリマーが溶融した後に添加する方がよい場合に最も役立ちます。
    サイドフィードには常にバイメタル平行二軸スクリューバレルが必要ですか?
    いいえ、バイメタル平行二軸スクリューバレル単にサイドフィーダーが取り付けられているからではなく、摩耗と腐食のリスクに応じて選択されます。高充填量、ガラス繊維、鉱物粉末、腐食性添加剤は評価すべき重要な要素です。
    PIPLL は押出機用の完全な平行二軸スクリューとバレルを製造できますか
    はい。 PIPLL は、平行二軸スクリュー バレル セクション、スクリュー エレメント、配合、マスターバッチ、PVC、PE、PP、エンジニアリング プラスチック押出用の耐摩耗性オプションなどのカスタム スクリューおよびバレル ソリューションを提供しています。
    PIPLL が代替見積に必要とする情報は何ですか
    機械のブランドとモデル、スクリュー径、LD比、中心距離、元の図面またはサンプル、加工材料、出力、スクリュー速度、横送り位置、摩耗部品の写真を提供してください。これにより、PIPLL はより適切なスクリューとバレルのソリューションを推奨できるようになります。

    結論
    サイドフィードにより、配合者は、壊れやすい材料、供給が難しい材料、熱に弱い材料、研磨性のある材料、またはベースポリマーが溶融した後にのみ必要な材料を追加するための、より制御された方法が得られます。
    ガラス繊維コンパウンド、高充填マスターバッチ、難燃剤配合物、およびエンジニアリング プラスチックの場合、適切なサイドフィード戦略により、摩耗と製品の一貫性の管理を支援しながら、プロセス制御を改善できます。
    ラインで共回転平行二軸スクリューバレルを使用しており、磨耗したスクリューエレメントまたはバレルセクションの交換を計画している場合は、機械の詳細と材料情報を添えて PIPLL にお問い合わせください。サイドフィードゾーン、摩耗状態、適切な交換構成の評価をお手伝いします。

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