WPC押出機：設備、プロセス、配合の紹介

国が環境保護産業やインフラ分野への投資を拡大するにつれ、環境保護関連の新素材は市場からますます歓迎され、受け入れられるようになっています。本稿では、現在国内で主流となっているPP・PE複合木材プラスチック製品の生産設備、製造プロセス、配合について簡単に解説しますので、ご参考ください。

I.押し出し

現在、木材プラスチック加工の生産は、主に一段階方式と二段階方式に分かれています。
WPC プロファイル押し出しラインPP / PEを樹脂に戻した後、繊維（木繊維、竹繊維、米ぬかなど）、無機物（カルシウム粉末、タルク）、添加剤（潤滑剤、分散剤、相溶化剤、カップリング剤、着色剤、耐候性剤、防カビ剤など）を高温ミキサーで必要な温度まで加熱し、冷間ミキサーで40～50℃まで冷却した後、平型二段造粒機で造粒し、円錐型二段押出機に投入して製品を押し出す、いわゆる二段生産方式です。混合材料はペレット化せずに円錐型押出機に直接投入する一段生産方式です。

II.設備、金型の選択

1。 ミキサー
伝統的な混合設備は、熱混合と冷混合で構成されています。熱混合は、樹脂、繊維、無機物、添加剤を熱混合ポットに高速運動で投入し、添加剤の温度を上げて樹脂と繊維無機物に溶解・分散させることで、より均一に分散した材料を生産でき、製品の品質がより安定します。材料の分散は、ブレードの設計とブレードの摩耗レベルによって良し悪しが決まります。国内で一般的に使用されている熱混合ポットのサイズは、200L / 300L / 500L / 800Lです。冷混合ポットは、モーターの低速運転と水の循環によって熱を奪い、材料の温度を下げることで、冷混合ポット内で材料を熱混合します。材料は、生産と色の安定性のために設定した温度まで冷混合され、水蒸気がなくなり、材料の分解が減少します。中国で一般的な冷混合ポットのサイズは、300L / 600L / 1000L / 2000Lです。
現在、多くのお客様は実際の材料状況に応じて、水分が5％を超えない場合は通常のミキサーを使用して原料を混合し、その後直接造粒機に送り、造粒機の排気機能を使用して余分な水分を除去します。水分が5％を超える場合は、ホットミキサーを使用して混合し、その後直接造粒機に送り、混合予熱を使用してさらに造粒する、これも省エネ生産方法です。
2. 造粒設備の選択。PP/PE木材成形用顆粒には、円錐型と平型があります。円錐型PP/PE木材プラスチック顆粒は、繊維が分散しにくく凝集しやすいため、吸水性が高く、カビが発生しやすいなど、製品の使用に影響を与えるため、あまり適していません。平型では繊維凝集現象が発生しないため、国内のPP/PE木質ペレットは基本的に平型造粒を採用しています。Jwell DAYUNプラスチックリサイクル補助設備製造株式会社は、粉砕後すぐにペレット化し、押出機に投入することで、時間とエネルギーを節約する造粒機を製造しています。
3. 押出機の選択：国内の押出機は、ワンステップ方式でもツーステップ方式でも、基本的にダブルコーン方式で製品を押し出します。PP/PEは木材プラスチック繊維の含有量が高いため、機器（スクリュー、バレル）の摩耗が深刻です。繊維や添加剤と相まって、PP/PEは高温後に素材に戻る際に遊離酸が発生し、スクリュー、バレルにもある程度の腐食が発生します。そのため、スクリューバレルの品質は非常に重要です。現在、ダブル合金スクリューバレルのメーカーは、セグメント構造と内孔全体の合金焼結技術を採用することで、スクリューバレルの寿命を延ばしています。
4. 同じ設備で製造する金型の場合、鋼材の品質は耐摩耗性に優れ、長寿命である必要があります。金型設計の良し悪しは、製品の品質、成形性、製品のコンパクト性、生産速度に影響します。特に、厚肉製品の場合、金型に対する要求は高くなります。

III.原材料の選択

1. PP / PE の材質選択において、融点が高すぎないもの、融点が1.0以下のものが最適です。色が濃すぎず、粒子サイズが均一で、粒子に空孔がないか、空孔が少ないものを使用してください。材質によっては、ある程度の空孔を持つものを使用することをお勧めします。空孔が複数回使用されている場合、機械的特性が低下する可能性があります。
2. 繊維の選択メッシュは50～80メッシュ程度で、灰分、水分含有量が低く、色の一貫性と均一性が最も高い繊維（灰分、水分が5％未満）です。
3. 添加剤の選択。PP/PE木材プラスチックの良好な製造には、添加剤の選択が非常に重要です。これは、生産の安定性、速度、製品品質（製品の成形性、機械的特性、吸水性、製品の使用過程における添加剤の沈殿の有無など）、および製品寿命に関係します。

IV.プロセスの選択

PP/PE木材プラスチックの国内生産は基本的に2段階生産方式であり、安定した生産と製品品質が利点です。
1.原材料の生産プロセス：
木質繊維は一般に水分含有量が約 15% 以上である吸水性材料であり、無機充填剤でも 5% 程度に達します。水分含有量の高低はプラスチック生産の安定性に影響を及ぼし、特に木質プラスチック生産と製品品質の天敵となり、発泡倍率、製品の吸水率、製品の変形、製品の耐候性などの物理的特性に影響を及ぼします。
したがって、水分を 1% 以内に制御する方が良いです。繊維と充填剤の適切な水分を制御します。-- 高温ミキサーに追加します -- 100 度まで混合します -- 適量のカップリング剤を追加します --- 110-115 度まで混合します -- モーターが動かないように停止し、ミキサーの蓋を開けて 2-3 分間待ちます -- PVC、安定剤を追加します --- 80 度まで混合します -- 潤滑剤などの添加剤を加えます --- 100 度まで加熱し、加工助剤、発泡剤を加えます —— 120-125 度まで加熱します -- モーターが停止したら粉末を取り出し、蓋を開けて 2-3 分間待ってから次の材料を混ぜます (一度に 5 握りの材料を混ぜてミキサーをクリーンアップするのが最適です) -- 混合タンク内の粉末を 40 度にしてペレット化するか、ツインスクリュー生産に追加します (混合タンクには水冷サイクルが必要です)。混合においては、温度と時間を注意深く観察する必要があります。例えば、一般的な冷鍋混合では、一握りの材料を約20～25分で混ぜますが、熱鍋混合では約12～15分（温度設定約125度）で混ぜます。3分以上の差がある場合は、温度感知ラインの問題、温度制御が適切でない、または混合機の拡声器刃が著しく摩耗している可能性があります。これは、泡倍率や色の安定性に影響を与えます。造粒においては、温度制御温度が正確かどうか、ファンが正常に動作しているかどうか、電流の大きさ、粒子サイズ、表面積、長さ、材料の粘着性、材料の安定性、材料の破損が起こらないかどうかなど、常に注意を払う必要があります。

2. 押し出し工程：主に以下の点に注意する
a. 押出機各部の温度設定は、圧縮部、計量部、金型が鍵となります。温度制御の精度、例えば温度制御は発泡速度や色に影響を与えません。発泡は主に圧縮部と計量部の温度設定、成形は主に金型温度設定です。
b. 各セクションのファンの正常な動作。
c. ホスト電流の大きさと安定性。ホスト電流の変動が大きい場合は、滑り剤が原因と考えられます。加工助剤。分散液中の繊維とPVC成分は均一ではありません。
d. ホストは同じ速度を維持する必要があります。速度は泡の乗数と色に影響するためです。
e. 乾燥機の温度は通常 60 ～ 80 度に設定され、バレルの容積の約 80% に保たれることが多く、これにより生産性と色の安定性が向上し、製品の見た目の品質が向上します。
f. 色の違い、機械の違い、ペレットの保管期間、温度設定の違いなど。また、木材プラスチック発泡は外部環境や発泡倍率などの要因によって大きな影響を受けるため、オペレーターは製品に現れる様々な異常を認識し、適切な調整を行う必要があります。