サイドフィーダー投入で失敗しやすいポイントとは？供給不良・詰まり・混錬不足を防ぐ為の確認ポイントを解説
- n6nomura
- 2 日前
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二軸押出機で粉体や軽量材料、ガラス繊維、セルロース系材料
等を投入する際に活躍する【サイドフィーダー】
メインフィーダーでは難しい材料投入を定化できる
便利な装置ですが、その一方で
・材料が入らない
・逆流する
・吐出が不安定になる
・フィード量が安定しない
といったトラブルも非常に多いポイントです。
特に高充填配合や軽量フィラー、繊維系材料では
サイドフィーダー条件が品質を大きく左右します。
今回は、サイドフィーダー投入で失敗しやすいポイントと
その確認方法についてわかりやすく解説します。
■詳細内容
①スクリュー充満率が高すぎて材料が入らない
●サイドフィーダー投入で最も多い失敗がこれです。
サイドフィーダーは【空いている空間】に材料を
送り込む仕組みなので、メイン押出側がすでに樹脂で満杯だと
材料が入りません。 その結果、
・投入口から逆流
・材料の吹き返し
・フィーダー過負荷
・供給停止
が発生します。
※よくある原因
・前段ニーディングが強すぎる
・スクリュー回転が低すぎる
・吐出量が多すぎる
・ベント閉塞による内圧上昇
※対策ポイント
・サイド投入前の充満率を下げる
・搬送主体構成へ変更
・回転数バランスを見直す
・ニーディング位置を後方に異動
②材料のかさ密度が低く、供給が安定しない
●軽量粉体や繊維材料では、サイドフィーダー内で材料が
空回りする事があります。 特に、
・セルロースファイバー
・ガラス繊維
・炭素繊維
・微粉末
・フレーク材
等は、注意が必要です。
※発生しやすい現象
・ブリッジ
・ラットホール
・脈動供給
・定量ズレ
※結果として
・配合比変動
・フィラー濃度ムラ
・物性バラつき
に繋がります。
※対策ポイント
・攪拌機付きホッパーを使用
・強制供給型フィーダーを使用
・材料形状を見直す
・投入量レンジを適正化
③サイドフィーダー部で詰まりが発生する
●投入直後に樹脂が溶融しすぎると、サイドフィーダー入り口で
閉塞する事があります。
特に高温条件では要注意です。
※起こりやすいケース
・バレル温度が高すぎる
・投入位置が前すぎる
・滞留しやすいスクリュー構成
・粘着性材料の投入
※症状
・トルク急上昇
・圧力変動
・投入停止
・異音発生
※対策ポイント
・サイド部温度を下げる
・半溶融領域で投入する
・スクリュークリアランス確認
・定期清掃を実施
④繊維長が破壊される
●GF（ガラス繊維）やCNF（セルロースナノファイバー）などでは
投入後の混錬条件が強すぎると繊維破断が発生します。
※起こる問題
・補強効果低下
・強度低下
・粘度変化
・外観不良
※原因
・ニーディング過多
・滞留時間過多
・回転数過大
・局所高せん断
※対策
・搬送主体構成へ変更
・混錬長を短縮
・回転数最適化
・必要以上に練りすぎない
⑤排気不良によるベントアップ
●サイド投入後がは空気を大量に巻き込みます。
特に軽量材料では、材料と一緒に空気も押し込まれるため
脱気不足になるケースが多いです。
※発生すると
・ベントアップ
・材料噴き
・発泡
・ペレット内部ボイド
等が起こります。
※対策ポイント
・サイド後ベントを有効活用
・シール性を確保
・供給量を急増させない
・真空条件を見直す
⑥サイド投入位置が適切でない
●投入位置は非常に重要です。
早すぎると逆流しやすく、遅すぎると分散不良になります。
※基本的な考え方
材料 推奨傾向
・粉体 ： 半溶融部投入
・ガラス繊維 ： 溶融後投入
・熱弱材料 ： 後方投入
・ナノフィラー ： 分散優先位置
材料特性によって最適位置は変わります。
■まとめ
●サイドフィーダー投入は非常に便利ですが
条件設定を間違えると
・供給不安定
・詰まり
・逆流
・分散不良
・繊維破断
・ベントアップ
等、多くのトラブルに繋がります。
特に重要なのは、
【どこで投入するか】
【その時点でどれだけ充満しているか】
【投入後にどう混ぜるか】
この3点です！！
サイドフィーダーは単体で考えるのではなく
・スクリュー構成
・温度条件
・回転数
・排気条件
・材料特性
を含めて全体最適で考える事が、安定生産への近道です。
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