【2026年版】再生材(リサイクル材)の扱い方とは？ 品質を安定させる為の混錬・成形の重要ポイントを解説
- n6nomura
- 5月13日
- 読了時間: 4分
近年、環境対応やコスト削減の観点から、再生材(リサイクル材)の
活用が急速に広がっています。
特に、PP・PE・PETなどの汎用樹脂では、再生材の使用検討は
当たり前になりつつあります。
しかし一方で、
・物性が安定しない
・異物や臭気が発生する
・成形不良が増える
・ロット毎の差が大きい
といった課題に悩まれるケースも非常に多くあります。
再生材は【ただ混ぜれば使える】というものではなく
材料特性を理解した上での【適切な扱い方】が非常に重要です。
本記事では、再生材を扱う際の基本的な考え方から、二軸押出機での混錬ポイント
品質安定化のコツまでをわかりやすく解説します。
■再生材が難しい理由
●再生材は、一度使用・加工された樹脂を再利用した材料です。
その為、バージン材と比較すると、以下のような変化が起こっています。
①熱履歴による劣化
・樹脂は熱を受ける事で徐々に分子量が低下します。
特に
⇒過加熱
⇒長時間滞留
⇒酸化
等によって、樹脂強度や耐衝撃性が低下する事があります。
②ロット差が大きい
・再生材は回収元が異なる為
⇒MFR (流動性)
⇒水分量
⇒異物量
⇒添加剤残存
等が一定ではありませ。
その為、毎回同じ条件では安定しないケースも多くあります。
③異物混入リスク
・再生材では
⇒金属
⇒紙
⇒木粉
⇒他樹脂
⇒カーボン残渣
等の異物混入が問題になります。
これらは、【フィッシュアイ、黒点、成形ムラ、フィルター詰まり】
の原因になります。
■再生材を扱い際の重要ポイント
①【乾燥】が最重要
・再生材で最も重要と言っても過言ではないのが乾燥です。
特に
⇒PET
⇒PA
⇒PC
⇒生分解性樹脂
等の吸湿性の高い材料は、水分管理が不十分だと大きく劣化します。
※水分による代表的な不良
・ガス発生
・シルバー
・物性低下
・分子量低下
・発泡
乾燥不足は、混錬技術以前に品質不良の大きな原因となります。
②温度を上げすぎない
・再生材は既に熱履歴を受けている為、バージン材以上に
熱劣化しやすい特徴があります。
その為、
⇒シリンダー温度
⇒ダイ温度
⇒滞留時間
の管理が非常に重要です。
※必要以上に高温で運転すると
・黄変
・臭気
・分解
・強度低下
に繋がります。
③スクリュー構成が品質を左右する
●二軸押出機では、スクリュー構成によって品質が大きく変化します。
例えば
・混錬を強くしすぎる → 樹脂破断・過剪断
・混錬不足 → 分散不良・異物残り
等、バランス設計が重要になります。
特に、再生材では、【必要以上にせん断をかけない】
という考え方が重要になるケースも多くあります。
④フィルター・ベント設計
●再生材では
⇒揮発分
⇒臭気成分
⇒水分
⇒微細異物
等が多く存在します。
※その為、
【ベント(脱揮)】での揮発分除去
【スクリーンメッシュ】での異物除去
設定が重要になります。
特に、揮発性能不足は、
・泡
・表面荒れ
・臭気
の原因になります。
■再生材活用で重要なのは【評価力】
●再生材では、【とりあえず混ぜる】ではなく
・どこまで物性回復できるか
・どこまで品質安定できるか
・量産化できるか
を見極める事が重要です。
※その為には、
・小スケール試作
・条件最適化
・フィード設計
・添加剤評価
・脱気評価
等を、段階的に進める必要があります。
■まとめ
●再生材(リサイクル材)は、環境対応・コスト削減の観点から
今後さらに重要性が高まります。
しかし
・熱劣化
・異物
・水分
・ロット差
等、通常材料以上に注意点が多い材料でもあります。
品質を安定させるためには、
・適切な乾燥
・温度管理
・スクリュー設計
・脱気、フィルター設計
を含めた総合的なプロセス設計が重要になります。
弊社では、
・PP、PEリサイクル材
・フィラー高充填
・生分解性樹脂
・ポリマーアロイ
・物性改善評価
等を中心に、二軸押出機による試作・条件検討を行っております。
【再生材を使いたいが品質が安定しない】
【まずは少量で評価したい】
【量産前に条件を詰めたい】
といったご相談にも対応可能です。
小スケール評価から量産検討まで、お気軽にご相談ください！！
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