樹脂＋木粉 二軸押出機でのコンパウンド最適条件

「樹脂＋木粉」を二軸押出機で安定してコンパウンドする条件を

整理致します。

■木粉コンパウンドの難しさ

●木粉は、吸湿性が高い、熱に弱い、分解しにくい為

　「低温でしっかり分散し水分を徹底除去」これが鉄則です。

①温度プロファイル(最重要)

●基本設定(PP、PE系)

・フィード部　：　160℃～170℃

・圧縮部　　　：　170℃～180℃

・混錬部　　　：　175℃～180℃

・ダイス　　　：　180℃前後

※ポイントとして、200℃は絶対に越えない、高温すぎると

　木粉の劣化及び炭化(黒点、臭気、ガス)

・高温すぎる　→　焼け、発泡、臭気

・低温すぎる　→　未溶融、分散不良

②スクリュー構成(かなり重要)

●基本コンセプトとしては、せん断をかけすぎない分散

・推奨構成イメージ

1. 搬送(フィード)

2. 溶融(樹脂のみ)

3. 木粉投入(サイドフィーダー推奨)

4. 分散(弱～中ニーディング)

5. 脱揮

6. 軽量→ダイス

●ニーディングディスク

・30 or 45℃　：　◎ (マイルド分散)

・60℃以上　　：　△ (せん断強すぎる)

※せん断が強すぎると、木粉粉砕、発熱→焼けに繋がる。

③回転数(rpm)

●推奨

・150～300rpm

※考え方としては、

・高すぎる　→　発熱　→　木粉劣化

・低すぎる　→　分散不良

※ベストは「トルク60～80で安定する回転数」

④フィード方法(超重要)

●ベスト構成

・メインフィーダー　：　樹脂

・サイドフィーダー　：　木粉

※理由としては、樹脂を先に投入し完全に溶融させる

　溶融させた樹脂に木粉を投入する事で分散しやすい状態となる。

※同時投入はNG、ダマ、分散不良、空気巻き込みの原因

⑤木粉の前処理

●乾燥条件(必須)

・80～105℃

・4～8時間

・水分率：1％以下(理想は0.5％以下)

※水分が多いと、発泡(ボイド)、表面荒れ、強度低下、

　ガス発生の原因となる。

⑥脱揮(ベント)

●大気ベント or　眞空ベントは必須レベル。

※効果

・水分除去

・揮発分除去

・外観改善

⑦添加剤(かなり効く)

●相溶化剤

・MAH変性PP (MAPP) 等

※効果

・木粉と樹脂の密着UP

・強度改善

●潤滑剤

・ワックス系

※効果

・トルク改善

・流動性改善

⑧充填率と負荷

●木粉配合量

・20～60wt％

※注意点として、40wt％以上になると急激にトルク上昇

　詰まり、ブリッジ発生の可能性UP。

⑨よくあるトラブルと対策

トラブル内容　　　 原因　　　　　　　　対策

・黒点　　　　：　焼け　　　　：　温度down、回転数down

・発泡　　　　：　水分　　　　：　乾燥強化、ベント

・ダマ　　　　：　分散不足　　：　スクリュー構成改善

・強度が弱い　：　界面が弱い　：　相溶化剤追加

・表面荒れ　　：　ガス　　　　：　脱揮強化

⑩現場での最適化のコツ(重要)

1. 温度は「低めスタート」

2. 回転数は中程度 (200rpm前後)

3. トルクは常に確認しながら微調整

4. 外観 (焼け、発泡)を最優先で評価

二軸混錬コンパウンド