押出機による混練技術の基礎と応用

今まで、二軸押出機の講演の中で、二軸押出機だけではなく、単軸押出機に関する質問等もあったので、
混練機について、以下2点を基礎から理解できるように整理しました。

• 二軸押出機はスクリュエレメントの混練性能、スクリュ・バレル構成設計から付帯設備を含めて全体
• 単軸押出機はスクリュエレメントの混練性能、スケールアップ

1. 混練とは
2. 樹脂コンパウンド (材料編)
   1. 樹脂の複合化技術
   2. 熱硬化性樹脂材料と熱可塑性樹脂材料について
   3. 熱可塑性樹脂について
   4. コポリマーの構造とガラス転移温度について
   5. 分子量がコンパウンドに与える影響
   6. Tg、Tmからのポリマーの加工温度 (Tp) 予測
3. 混練機の概要
   1. 混練機の種類
   2. 連続式とバッチ式コンパウンド工程例
   3. 連続式混練機を使ったコンパウンド
   4. 加圧・密閉型バッチミキサー
   5. 単軸押出機
   6. BUSS社ニーダー
   7. 1.5軸押出機
   8. 8軸スクリュ付単軸押出機
   9. 遊星ギア押出機
   10. 二軸押出機の種類
   11. 斜軸二軸押出機
   12. リング軸式12軸押出機
   13. 平行軸式8軸押出機
   14. 各種押出機の特徴まとめ
4. 単軸押出機の基礎
   1. 単軸押出機レイアウト
   2. 単軸押出機の圧縮比とスクリュ構成
   3. 単軸押出機の混練スクリュの違い
   4. 単軸押出機混練スクリュの種類
   5. 単軸押出機の溝深さによる分散混合の違い
   6. 単軸押出機のスクリュピッチ長さの違い
   7. 単軸押出機のスクリュフライト条数
   8. 単軸押出機のスクリュフライト条数と可塑化
   9. バリアフライトスクリュ可塑化とフライト形状による樹脂の滞留
   10. 変形シリンダーでの混練性向上
   11. スクリュ軸を調整により、混練性を調整
   12. 単軸押出機の酸素濃度低減技術
   13. 単軸押出機のトラブル対策
       • 樹脂の劣化物対策
       • フィッシュアイ対策 (微細な未溶融物)
       • 未溶融物・異物混入対策
   14. 単軸押出機のスケールアップ
5. 二軸押出機とその周辺設備の基礎
   1. 二軸押出機の概要 代表的プロセス例
   2. 各種原料供給機
      1. 各種原料供給機の特徴
      2. 各社粉体原料のブロッキング防止
      3. 多種原料の供給方法
      • マルチフィーダー
      • 縦型ミキサー
      • 横型ミキサー
      • タンブラーの混合技術でのトラブル対策
      • V字型混合器でのトラブル対策
      • タンブラーでのトラブル対策
   3. 二軸押出機の開発の歴史
   4. 二軸押出機のモーター特性
   5. 二軸押出機 標準スクリュエレメントと特殊スクリュエレメント
   6. 二軸スクリュエレメントの形状計算方法 (1,2,3,4条、偏心3条、偏心4条)
      • 溝深さ
      • 剪断速度
      • 剪断速度分布
      • 空間体積
      • 搬送能力の計算
   7. 二軸スクリュの5つの混練要素
      • 充満率の計算、各種スクリュエレメントの搬送能力と充満率、粉体の搬送能力
      • 各種スクリュエレメントの圧力特性
      • 無次元圧力勾配と無次元発熱量の解説
      • 押出機内樹脂温度の計算
      • 二軸押出機のスクリュによる混練 (分配混合・分散混合) の考え方
      • 各種スクリュエレメントの混練の強さ
      • 押出機運転シミュレーション例
   8. バレルの種類、バレル構成の基本
   9. サイドフィーダーの種類 (ガス抜き技術装置等) 、サイドフィーダーでのガス抜き技術
   10. ガス抜きインサート、種類、ベントアップ発生個所とその要因及び対策、ベントアップ検知技術、ベントアップ防止技術及び装置
6. 応用事例
   1. 基本的なスクリュ構成の組み方
   2. 押出条件による混練条件の設定
   3. スクリュの無次元圧力勾配特性図の使い方
   4. PA/エラストマーアロイ製法例
   5. PA/PPEアロイ製法例
   6. PP/EPDM架橋製法例
   7. 微細フィラーと樹脂のコンパウンド
   8. スクリュ構成による液状添加技術
   9. 溶融粘度の異なる樹脂同士のコンパウンド
   10. 溶剤を含む樹脂の脱気押出のバレル構成
• 質疑応答