フィルムや繊維の押出成形前に圧縮が必要な理由

課題：嵩密度

押出機のフィードスロートは容積式の装置です。1回転あたり一定の容積を受け入れますが、その容積には質量が伴います。硬いフレークの場合、その質量は十分ですが、バラバラのフィルムでは非常に小さくなります。.

その結果、キログラム毎時で定格出力が設定されている押出機であっても、特定の嵩密度を持つ材料でなければその出力に達しません。バラバラのフィルムを投入するとスクリューフライトが満たされず、材料が安定して搬送されず、溶融圧力が変動し、機械の設定に関わらず出力は定格を大幅に下回ります。.

このため、農業用フィルムラインでは フィルムや繊維のリサイクルにおいて、 制約となるのは処理能力ではなく嵩密度です。.

コンパクションを行わない場合に起こること

バラバラのフィルムや繊維を直接押出機に投入すると、通常以下のような問題が発生します。

• サージング — 供給がブリッジ（詰まり）と崩壊を繰り返すため、質量流量が変動します。.
• 溶融圧力の不安定化, ダイ（金型）から出てくるペレットのサイズが不均一になります。.
• 未溶融粒子, 滞留時間が一定にならないためです。.
• 達成可能な出力の低下, 多くの場合、機械の公称定格を大幅に下回ります。.
• 比エネルギーの増大, 押出機が本来の設計条件とは異なる状態で稼働するためです。.

コンパクターフィーダーの仕組み

材料はコンパクター（通常は回転刃を備えた垂直チャンバー）に入り、そこで 摩擦によって切断、混合、加熱されますが、 完全には溶融しません。この複合的な効果により、以下のことが起こります。

1. サイズ縮小 投入されたフィルムや繊維の.
2. 緻密化 嵩密度がはるかに高い、パン粉のような塊になります。.
3. 部分的な乾燥, 摩擦熱によって表面の水分が除去されます。.
4. 均質化, スクリューに供給される材料が一定の状態になります。.

緻密化された材料は、制御された条件下で押出機スクリューに供給されます。供給される材料の密度と温度が一定になるため、スクリューが適切に満たされ、プロセスが安定します。.

コンパクションが下流工程にもたらす変化

• 溶融圧力の安定 , ダイにおける溶融圧力が安定し、ペレットのサイズが均一になります。.
• より高い生産性を実現 フライトが完全に充填されるため、同じ押出機でより多くの生産が可能です。.
• より優れたろ過性能, 溶融樹脂がスクリーンに到達する時点でより均質化されているためです。.
• 熱による除去が必要な水分量の低減, コンパクター内で水分の一部が除去されるためです。.

コンパクション（圧縮）が必要な場合

通常、嵩密度が非常に低い原料を供給する場合にコンパクションが必要です：

• LDPE、LLDPE、ストレッチフィルム
• PPおよびPE製の織袋（ラフィア）
• 不織布および繊維廃棄物
• 印刷やラミネート加工が施されたフィルム
• ベール状に圧縮され、開封後も低密度を維持しているあらゆる原料

通常、 不要 洗浄済みの硬質フレーク、粉砕品、またはより密度の高い容器材料には通常不要であり、これらは直接押出機に供給されます。.

この判断は、実際の材料の測定された嵩密度に基づいて行われます。これは想定値ではなく、プロジェクトの協議段階で確定される数値です。.

ライン全体との関係

コンパクションは単独の選択肢ではありません。以下と相互に影響します：

• 上流工程の洗浄および乾燥 — 原料の水分量が多いほど、コンパクターでの処理負荷が増加します。.
• 下流工程の脱気 — コンパクターで除去されなかった水分は、後段で排出する必要があります。.
• ろ過 — 均質化された溶融樹脂は、スクリーンをより均一かつ予測可能な形で目詰まりさせます。.
• 1段式と2段式のペレット化 — コンパクションの有無により、どちらの方式が適切かが変わることがよくあります。.

関連情報: 1段式 vs 2段式ペレタイジング · LDPE/LLDPEフィルム向けソリューション · プラスチックペレット化システム