異なるサイズの粒子を切り出す？顆粒とペレット化

粒子の大きさは、製品中に存在する一定数の大きな粒子または小さな粒子を指します。大きな粒子は 粒子 連続粒子を含む、あらゆる方向で5mmを超える粒子。振動篩のメッシュ径を8mmに設定し、大きな材料をふるい分けている場合、振動篩の運転中に、直径5～8mmの粒子が振動篩を通過して製品材料に混入する可能性があります。
小さな粒子とは、チップや壊れた粒子など、どの方向でもサイズが 2 mm 未満の粒子として定義されます。
次に、大きな粒子と小さな粒子が形成される理由を分析します。

理由

テンプレート加熱温度

テンプレートの加熱温度が均一かどうかは、溶融材料が造粒テンプレートの成形チャネルをスムーズに通過できるかどうかに直接影響します。本装置で使用されるテンプレートはホットチャネル型テンプレートです。高温のホットオイルを内部から加熱することで、樹脂を良好な溶融状態に保ちます。ダイス穴はテンプレート上に均一に分布しており、各ダイス穴からの吐出速度が一定である場合にのみ、均一なサイズの粒子を切り出すことができます。

温度制御が不均一な場合、一部のダイス穴における材料の流量が不均一になります。造粒カッターの作用により、長さの異なる不規則な粒子が発生し、製品の品質に重大な影響を与えます。本装置の熱油システムは密閉設計ではないため、運転中に熱油が炭化しやすいです。炭化した材料は、熱油システムの運転中に流路を塞いだり、付着したりしやすく、加熱ムラを引き起こします。さらに、設計上の理由により、熱油パイプラインは高い位置に配線されています。熱油システムが適切に密閉されていない場合、空気が入り込みやすく、システム圧力の変動やテンプレートの加熱ムラを引き起こします。

さらに、メルトフローレートの低い製品を製造する場合、テンプレートの稼働時間が長くなるため、使用する大孔フィルターには必然的に微量の炭化物がテンプレートに侵入します。長期間の蓄積により、金型の穴が詰まりやすくなります。樹脂が金型の穴を通過する際、抵抗の違いや速度の違いにより、大小さまざまな粒子が発生します。

カッター

カッターの摩耗や破損も、粒子の大きさや細かさに影響します。カッターの送り圧力とカッター速度の適合性は、粒子の長さやカッターの寿命に直接影響します。カッター圧力が高すぎるとナイフの破損事故につながり、送り圧力が低すぎるとナイフのバックや絡まり事故につながり、造粒品質に深刻な影響を与えます。

カッターは材料や工程条件の影響を受け、摩耗が激しいです。押出造粒機の運転中、負荷の上下が速すぎると、カッターヘッドにかかる圧力変化が大きく、カッターが破損しやすくなります。スクリーンチェンジャーのスクリーン交換プロセス中、内部のガスがきれいに排出されず、スクリーンチェンジャー内の残留ガスがテンプレートから水室に排出され、カッターの圧力が大きく変化します。これらの原因により、ペレタイザーの運転状態が悪化し、造粒が十分に均一に行われず、大きな小粒が発生します。その中で、ナイフ速度が材料排出速度よりも速い場合、小さな粒子が増加します。逆に、ナイフ速度が材料排出速度よりも遅い場合は、大きな粒子が増加します。現在、この装置の切断速度は300〜600r / minに制御されています。荷重が1トン増加または減少するごとに、5r/minずつ上下に調整します。

冷却水の温度が適切ではない

造粒ユニットの起動手順において、起動の成否を左右する最も重要な要素の一つは、「水」、「ナイフ」、「材料」の三つの同時組み合わせです。つまり、冷却水の水槽への流入、ペレタイザーカッターヘッドの回転、そしてテンプレートの排出という三つの工程が同時に行われなければ、起動は成功しません。冷却水の温度設定も重要な要素の一つです。

冷却水が水室に入ると、テンプレートは急速に冷却され、特にテンプレートの下半分が最初に冷却水に接触します。冷却水の温度設定が不適切だと、テンプレートの下半分のダイス穴が広範囲にわたって詰まってしまう可能性があります。詰まったダイス穴は、その後の生産時にポリマーによって開けにくくなり、テンプレートの排出口から排出されます。速度が不均一になり、切削効果が異常になり、「大小の粒」が形成されます。また、冷却水の温度が不適切だと、カッターの寿命も短くなります。

その他の理由

MFRとゴム含有量が異なるポリプロピレン製品を製造する場合、ペレタイザーの運転プロセスパラメータを調整する必要があります。パラメータが適切に設定されていないと、ペレタイザーの速度とカッターとテンプレート間のギャップが不適切になり、不均一な成形につながります。 ペレット化その結果、大きな粒と小さな粒が生まれます。

改善点

ナイフ圧力制御、冷却水温度制御

ナイフ圧力の大きさは、粒の形状品質に直接影響します。ナイフ圧力が高すぎると、造粒ナイフがテンプレートに近づき、カッターの摩耗やナイフ破損事故につながる可能性があります。一方、ナイフ圧力が低すぎると、ナイフがパッドナイフに絡まり、破損する恐れがあります。そのため、ナイフ圧力は（0.2±0.05）MPaに厳密に制御されています。
冷却水の温度が低すぎるとテンプレートのダイス穴が詰まり、高すぎるとテーリングや連続グレイニングが発生します。そのため、冷却水の温度を厳密に管理し、50～65℃に保つことで、大小の粒子の生成を効果的に低減できます。

造粒カッターと冷却水のpH値を適時に交換する

冷却水の酸性とアルカリ性は、カッターの背面に一定の腐食作用を及ぼします。本装置で使用されている冷却水は脱塩水から得られるため、pH=6の酸性です。したがって、カッターの寿命を延ばし、長期使用中に突然破損するのを防ぐには、カッターの監視を強化し、刃を適時に交換する必要があります。また、適切な弱アルカリを添加して冷却水のpHを中性に近づけることで、腐食の可能性を低減することもできます。

日常的な監視と管理を強化する

粒子の外観品質を管理するため、サンプリング時の粒子形状検査を強化しました。造粒サンプリング中、作業者は造粒物の外観を注意深く確認する必要があります。大きな粒子や小さな粒子がある場合は、速やかに工程および設備担当者に連絡し、カッターの点検と処置を依頼してください。同時に、検査担当者に連絡して粒子のサイズを確認してください。検査作業を強化する必要があり、大きな粒子や小さな粒子があることが判明した場合は、プロセスパラメータを適時に調整し、開口率を計算する必要があります。

（生産速度 × 粒子数 × 1000）÷（刃数 × ナイフ速度 × 60）= 開孔率 式：生産速度（kg / h）、粒子数（g）、ペレタイザー速度（r / min）、（穴数÷金型の穴数）× 100％=開孔率。