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押出機の溶融混練技術セミナーを2テーマセットにした特別コース!
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(2014年08月29日)
九州大学 大学院工学研究院 化学工学部門 教授 工学博士
梶原 稔尚 氏
二軸押出機・混練機やミキシングエレメントを有する単軸押出機を用いて高分子材料の混練がなされている。
また、押出機・混練機内の材料挙動をシミュレーションにより予測する技術は年々進歩しており、実現象予測には制約も多くあるが、混練を含めた実際のプロセス設計、装置設計に応用されてきている。
本講では、固体輸送、溶融、溶融体輸送と混練に関して基礎理論をわかりやすく解説するとともに、それに基づく実験およびシミュレーションを用いた混練評価およびスケールアップについて現状と課題を概説する。
(2014年09月12日)
(有) エスティア 代表取締役 工学博士
橋爪 慎治 氏
スケールアップには「挙動のスケールアップ」と「品質のスケールアップ」がある。前者の解析は割合容易であるが、後者は難物である。
100有余年の混練操作の歴史で、なかなか正解が得られていない事象である。今の業界では、2軸押出機に代表されるせん断力応用機種がほほ100%用いられているが、せん断分散は分散過程に不均一性を内在している。
そのために品質のスケールアップが非常に難しくなっている。せん断応力、せん断歪に代表される、品質に関わる種々の物理量をもってしても、分散品質と1:1に対応しない。混練操作を通して、これらの物理量が平均値あるいは全体値としてしか解析できないためで、各部分でレベルの違う分散過程があり、これが全体に混ざり合う分散作用では、不均一挙動になるのが当然と思われる。
このような現象には緩和則を用いて、当たらずとも遠からず (すごく近い) スケールアップ則を実現する手法が用いられ、本講演では新しく提案する分散パラメーターを緩和則として使用し、品質予測ができる技術を紹介する。
実際の分散作用に関して、破砕分散、分配分散を含むスケールアップに関与するせん断作用をまず理解いただく。
最近話題に上がっている伸長流動分散作用に関しても理解いただく。後者は不均一性の少ない分散形態である。これらの混練形態において、スケールアップの手法を考察する。
一方、本講演ではスケールアップが必要でない分散操作をいくつか紹介する。これらの技術の応用として、最近出てきたナノ分散は、こうした不均一性の存在しない、スケールアップが容易な技術に裏打ちされなければなかなか実現できない。
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