スクリュー回転数と滞留時間の関係！品質を左右する最重要パラメータを徹底解説

現場では、

「とりあえず回転数を上げる」

「滞留を減らしたいから早く回す」

といった判断が良く行われます。

しかし、スクリュー回転数と滞留時間の関係を正しく理解していないと

・焼け(ゲル化）

・分散不良

・物性低下

といった、トラブルを引き起こす原因となります。

本記事では、スクリュー回転数と滞留時間の基本関係から

実務での艇的な考え方までをわかりやすく解説します。

■詳細説明

①滞留時間とは何か？

・材料が押出機内に滞在する時間

・計算イメージ(滞留時間≒充填量÷吐出量)

※ポイントとして、【長い＝悪】【短い＝良い】ではない

②スクリュー回転数との基本関係

・回転数↑ ⇒ 吐出量↑ ⇒ 滞留時間↓ (一般的傾向)

・回転数↓ ⇒ 吐出量↓ ⇒ 滞留時間↑

※【単純比例ではない】、理由としては

・充填率が変わる

・スリップが発生する

・フィード量とのバランス依存

③回転数を上げた時のメリット、デメリット

●メリット

・滞留短縮 ⇒ 焼け防止

・生産性向上

・分散改善(せん断増加)

●デメリット

・せん断発熱↑ ⇒ 熱劣化リスク

・空転気味 ⇒ 混錬不足になるケース

・フィード追従しないと逆に不安定

※ここ重要です【回せばいいわけではない！！】

④回転数を下げた時の影響

・滞留時間↑ ⇒ 熱履歴増加

・焼け、ゲル発生のリスク

・分散はよくなる場合もある(じっくり混ざる)

※つまり、【混ざるが劣化する領域がある】

⑤最適化の考え方

●単純に回転数だけで考えない

　最適化はこの3セットで考える！！

・スクリュー回転数

・フィード量

・スクリュー構成

※【滞留時間は結果であって操作変数ではない】

⑥よくある失敗パターン

・回転数だけ上げてフィード不足 ⇒ 空転 ⇒ 分散不良

・焼け対策で回転数UP ⇒ 温度上昇で逆効果

・滞留を嫌って高速運転 ⇒ 未溶融

スクリュー回転数と滞留時間は密接に関係していますが

単純に【速い＝良い】【遅い＝悪い】ではありません。

重要なのは、

・滞留時間を結果としてとらえる事

・回転数、フィード、せん断設計をセットで考える事

最適な条件設定を行うことで

・焼け防止

・分散向上

・安定生産

を同時に実現する事が可能となります。

弊社では、条件設計から試作データ取得まで一貫して対応しており

最適な回転数、滞留時間のご提案が可能です。

量産トラブルや条件最適化でお困りの際は、ぜひご相談ください。

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