あなたは押出成形について質問をしていると思いますが、Allan Griffはその答えを持っています。 しかし、PlasticsTodayが主催した押出成形の主要原則に関する最近のウェビナーで、彼になかったのは時間でした。 参加者から何十もの質問が殺到し、ライブQ&Aの時間内に答えられたのはほんの一握りでした。 しかし、ウェブキャストの冒頭で約束したように、彼はキューに残っているすべての質問に電子メールで返信しました。 このやり取りは、押出業界の他の人々にとっても有益であると思われたので、ここで共有します。
ところで、ウェビナーを逃してしまった場合でも、オンデマンドで無料で聞くことができます。
Q: 黒い斑点やゲルなどの視覚的欠陥の最も一般的な原因、およびそれらに対処するためにできることを説明していただけますか。
A: 分解はヘッドとダイの動きが遅い部分で起こり、特にダイがフルで熱いまま長い間放置された場合は、それが顕著です。 熱安定性の低い（酸化防止剤の少ない）樹脂は劣化が早くなります。 熱安定性はテストすることができますが、購入仕様の一部となることはほとんどありません。 熱安定性は、再生材を大量に使用すると低下しますが、着色剤と同様に濃縮して酸化防止剤を添加することができます。
外部リップエッジの涎も原因かもしれません。特にブローフィルムでは、ダイは上向きに押し出され、表面は水平です。 プロセス補助剤やエマージングラインにエアーを当てることで、よだれを減らすことができます。
汚染されたフィードはあらゆるものを取り込みますが、使用するメッシュによってはスクリーンで多くをキャッチすることができます。 非常に細かい濾過には、焼結金属繊維のスクリーンを使用します。 スクリーンはスクリューから出るものには役立ちますが、ダイの中で形成されるものには役立ちません。
真のゲルとは、過熱反応の初期段階にある架橋ポリマーのことで、製品が透明であればいいが、黄変している場合もあり、未反応ポリマーを溶解する溶媒には不溶性である。 これらは、スクリューの中であってもどこにでも形成され、スクリーンを通過して、ゲル「シャワー」に分解されるかもしれません。
Q: 3000 PSIで運転している場合、正しいラプチャディスクを計算するルールはありますか？
A: それは機械の安全限界とシャットダウンの結果に依存します。 商業的に責任のある押出機はすべて3000psiを容易に受けることができます。 ダイとヘッドが予想される圧力に耐えられることを確認してください。しかし、最大圧力はスクリュー先端（ゲージがあるべき場所、スクリーンの後ろ）か、時にはバレル内のさらに奥で発生します。 圧力計のアラームは重要で、不要なシャットダウンを避けることができるかもしれません。 4500でアラームをセットしておきながら、5000以上のディスクを入れておくとよいでしょう。
Q: 粉砕再生材の使用についてどうお考えですか？
A: 販売や顧客を失うことなく、できる限り多く使用すること。 一貫性と最小限の劣化を保証するためにテストを行いますが、厳しい色の忠実性は期待しないでください。 製品への汚染やストレス集中を避けるため、清潔に保つこと。 外部から購入する場合は、低価格と熱安定性の損失を最小限に抑えるために賢く購入してください。
Q: 処理の全体と結果として得られる品質に対する、バージン樹脂に対する粉砕品の粒子径の影響についてコメントいただけますか。
A: 均一で似ていない場合、粉砕品が多い領域（より変色し、おそらく弱い）とバージンの領域がある可能性があります。 予混合されている場合、密度の高いバージンが底に沈殿し、このような不均等が発生する可能性があります。 再生材が熱的に劣化していない場合（酸化防止剤の使用量が少ない場合）、あまり差は生じないかもしれません。 すべての粒子は、供給ゾーンの流路深さよりかなり小さくなければなりません。
Q: プラスチックによって異なるスクリュー（ピッチ）設計がありますか？
A: いいえ、ほとんどのピッチは正方形（17.6°）または特定の理由のために、障壁セクションまたは軽く、ふわふわした供給のためのように変えられます。
A: 原料を試験した場合、材料が加工工程でどの程度劣化したかを見ることができます（もしあるならば）。
Q: 異なるポリマーの混合をどのように制御するのですか
A: 非常に大きな質問です。 いくつかのキーワードは、スクリュー設計、スクリューフライトの摩耗 (場合によっては役立つ)、静的混合器、よりタイトまたはよりオープンなスクリーンパック、スクリュールート温度の制御、ダイ抵抗、基材よりもはるかに高い流量を持つ濃縮キャリアの選択です。
Q: 水分量 (または処理前の材料の乾燥) は押出工程や得られる押出製品にどう影響するのですか?
A: それはポリマーと添加物に依存します。 ほとんどの添加ポリマー (PE, PP, PS, PVC) は水分を吸収しませんが、充填材や顔料のような添加剤は吸収する可能性があります。 このような場合、約0.1重量％以上のH2Oがダイから出るときに沸騰し、押出成形品表面に点線や気泡を生じさせることになる。 このような水分は、ベントや熱風乾燥機で除去することができ、押出機の上やすぐそばに設置するのが最適である。 特にABSやアクリルなどの一部の添加ポリマーは、特に湿度の高い地域で0.1%以上吸収します。 このような場合には、除湿乾燥機や場合によっては二重ベントなど、より積極的な乾燥が必要になることがあります。 縮合系ポリマー（PET、PC、ナイロン）では、重合反応によって水が追い出され、溶融温度ではその水が元の結合を攻撃して破壊してしまう。 そのため、引張強度や衝撃強度は弱くなるが、剛性は変わらない。 このようなポリマーは、かなり低いレベル（0.01％以下）まで乾燥させる必要があります。除湿乾燥機が一般的ですが、この劣化を許容レベルまで抑えるために押出が十分に速い（溶融温度での滞留時間が短い）場合は、ベントで十分な場合もあります。
Q: 溶融物の温度を測定するための最良の技術は何か、また、温度読取の信頼性に影響する最も一般的な落とし穴は何か。
A: 可能ならスクリーンとスタティックミキサーの十分後に、ヘッド内に別の溶融温度プローブを配置します。 また、ゲージがしっかりと保持されているか、固定マウントされている場合、出現する押出物の赤外線測定は良好です。 丸い製品の場合は、製品全体をゆっくりスキャンして、最も高い値を探します。 スクリュー先端のデュアルゲージは信頼性が低いですが、ないよりはましです。 バレルやダイの金属温度から判断してはいけません。また、すべての質量が流路全体で同じ温度であると仮定してはいけません。
落とし穴としては、ゲージのキャリブレーション（沸騰水212F、純粋なエチレングリコール=不凍液387F）などがあります。
Q: 割れは過熱の害から来るのでしょうか。
A: 完成部品の割れを意味するなら、そうです。余分な熱は、特に空気にさらされる表面のプラスチックを劣化させ、より脆くする可能性があります。 環境応力割れという意味であれば、そうかもしれませんが、ポリマー自体、その分子量/メルトインデックス、環境（洗剤か）、製品への応力についてもっと知る必要があるでしょう。 できるだけ出口付近で確実に溶融温度を測定し、それが難燃剤の許容溶融温度付近か超えているかを確認します。
Q: なぜダイレクトドライブギアボックスレス押出機は普及しなかったのでしょうか？
A: 現在のモーターは良い仕事をしており、ダイレクトは価格、性能、省エネのいずれの点でも明らかに優れているわけではありません。 また、スペースが制限されていない場合でも、新しいラインに採用しているOEMもあります。
Q: 高メルト インデックス (MI) 材料 (1 以上) を使用してプロファイル押出を行うことは可能ですか?
A: 高いMIは分子が短く小さく、溶融時の剛性が低い（低粘度）ですが、これは温度に依存するので、低いMIよりも低温で運転することになるでしょう。 MIが1であればそれほど高くなく、ほとんどのプロファイルを実行することが可能なはずです。 ダイと最初の冷却の間の距離に注意してください。 冷却装置だけでなく、この空間に出現したプラスチックに冷却水をスプレーしたり、滴下したりするとよいでしょう。 プロファイルと樹脂の種類を詳しく知らないとこれ以上は言えませんね。
Q: ヨーロッパの押出機の中には、従来の単軸押出機よりもかなり速くスクリューを回すものがありますが、これを改善、つまり与えられたバレル サイズからより多くの出力を得られるとお考えですか。
A: 私はバレル サイズや回転数よりも、同じ品質（混合、強度）の単位出力あたりのコストと温度を制御下に保つ能力のほうに関心があります。 速度が高いほど溶融温度は高くなりますが、高温になる時間も短くなり、それを補えるかどうかということです。 スピードのためのスピードは、新しさのための新しさと同じで、責任あるコスト分析からしばしば目をそらすことになります。
Q: ポリアミド、ポリ乳酸、その他のポリマーを処理する際に、劣化を食い止めるための特別な条件はありますか? 例えば、どの樹脂を乾燥させる必要があるのか？
A: 例のような縮合系ポリマーでは、溶融温度で水がモノマー間の結合を攻撃し、切断します。 その結果、製品は引張や衝撃に弱くなりますが、剛性に劣ることはありません。 これらのポリマーは非常に低いレベルまで乾燥させる必要があります。除湿乾燥機が一般的ですが、許容レベルの劣化を維持するために押出が十分に速い場合 (溶融温度での滞留時間が短い)、ベントで十分なこともあります。
Polyamides は少し異なり、多くの水分を吸収しますが、可塑剤として作用するので、乾燥しすぎて高粘度になり、その結果スクリューでさらに熱が発生する可能性があります。 できるだけ乾燥させる」のではなく、「最適な乾燥度合い」があるのです。
酸素については、変色や劣化の原因になりますが、押出機の中は粒子間の空気以外は酸素がなく、通常は温度が低いので反応しません。 窒素下で運転するフィルムラインでは、このような酸化の可能性すら排除されます。 酸化についてもっと心配なのは、ダイホッターを出るときの表面温度で、印刷の密着性はよくなりますが、ヒートシールが遅くなり、匂いや味に影響が出る可能性があります。
Q: シアーシンニングについて教えてください。
A: 溶融物がバレルまたはダイの壁に対して速く動くほど、薄くなります (一定量を押し出す力が小さくなる = 粘度が低くなる)。 これは、PVC、ABS、低MI PEなどの高粘度メルトに特に有効で、より低いメルト温度で運転することができるか、押出機内でより少ない熱しか発生しないか、またはその両方の一部であることを意味します。 せん断減肉の量は、押し出し量と流動性の関係から、べき乗指数で表すことができます。 指数が2の場合、押し出し量が2倍になると流量は4倍になります（2の2乗＝4）。
Q: 供給温度を最適化する最良の方法は何ですか？
A: 乾燥が必要ない場合でも、可能なら熱風乾燥ホッパーを使用します。 試行錯誤で適切な供給温度を見つけてください。 実際の温度はあまり変わらないかもしれませんが、一貫性が最も重要です。