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リサイクルPPのリペレット試作レポート

  • n6nomura
  • 4月2日
  • 読了時間: 3分

(リサイクルPP+バージンPPブレンド)

今回リサイクルPPの安定化と物性回復を目的に、バージンPPを

段階的に添加したリペレット試作を実施したのでレポートにまとめます。

配合は以下の3水準。


使用設備   : 二軸押出機 26㎜ / L/D45

投入方法   : メインフィーダー リサイクルPP

         サイドフィーダー バージンPP



●リサイクルPP(90wt%)+バージンPP(10wt%)

●リサイクルPP(80wt%)+バージンPP(20wt%)

●リサイクルPP(70wt%)+バージンPP(30wt%)


原料はいずれもフレーク(粉砕)状態となり、見た目の時点で

リサイクル材特有の色ムラと若干の異物が確認できるロット。



■90wt%リサイクル(バージン10wt%)

●この配合割合で言うと正直「いかにもリサイクル材」という挙動

 溶融状態では粘度にばらつきがあり、トルクの微妙なブレが続く。


・ストランドは一応繋がるが

→表面がざらつく

→一部でネックイン(細り)発生

→ペレットカット時の断面が不均一

といった「劣化特有の不安定さ」がはっきりできる結果となった。


※この状態では、典型的な【高MFR化】の影響が強く出る。

・溶融粘度が低く、スクリュー内での「溜まり」ができにくい

・トルクが安定しない(材料の軽さによる脈動)

・ストランドが細りやすい

 つまり「流れすぎて制御しにくい状態」

 実際の押出でも、「軽くスカスカ流れる感じ」があり

 これがペレット状態のバラつきにも直結している。


※とりあえずは再生できるが、このままでは熱物性等の

 物性に問題がある状態と考える。



■80wt%リサイクル(バージン20wt%)

●この配合条件より多少印象が変化。

 溶融時のトルクブレについても明らかに減少し

 「まとまり感」が出てくる。


・ストランドの状態も改善し

→表面の粗さが減少

→伸びが安定

→カット性良好

 と、実用レベルに近づく。


※この配合でバージンPPが効果が出てきている感じ

・溶融粘度が適度に回復

・トルクブレが減少

・スクリュー内での充満性が向上

 ポイントは、単純な平均ではなく、高分子量成分が

 粘度の骨格を作成する事。

 これによって、リサイクル材の低分子成分による

 「流れすぎ」が抑えられる。

 ただし、完全にバージン材のような均一感ではなく

 よく観察すると微細なゲルや色ブレも残った。

 コストと品質のバランスが見え始める配合という印象。


※コストと品質のバランスが見え始める配合という印象。



■70wt%リサイクル(バージン30wt%)

●この配合条件では、加工性はほぼバージン材に近い領域まで回復。

 押出中のトルクブレは安定、スクリュー負荷も軽く、ラインとしては

 非常に扱いやすい。

 ストランドは滑らかで連続性も高く、カット時のバラつきもほぼ無し。


・ストランド状態も

→光沢感が向上

→表面平滑性が良好

→ペレット形状が均一

 と、「製品として問題ないレベルの品質」に到達。


※この領域では、MFR数値もかなり安定域に入る

・溶融粘度の均一化

・せん断に対する応答が安定

・ストランド径が安定

 ここで重要な部分はMFRの返金地だけでなく分布が整う事。

 リサイクル材は本来、分子量分布が広くばらついているが

 バージン材を増やす事で分布がならされる。


 ただし、当然ながらリサイクル比率が低下する為、コストメリットや

 環境訴求とのトレードオフは発生する。



リサイクルPPリペレットテスト
ダイス部・冷却部
リサイクルPPリペレットテスト
リサイクルPPリペレットテスト
ストランドカット部

 
 
 

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