溶融時のガス発生量の違い

[kashin1018]

はじめまして。kashin1018と申します。質問いたします。
一般的にプラスチック材料の溶融時のガスの発生量についてですが、バージン材と粉砕材（再生材）では違いはありますか？もしあるならば、そのメカニズムを知りたいです。

宜しくお願い致します。

トピック

マル様
ニゴ様

アドバイス、情報ありがとうございます。材料はPA66です。加熱筒温度は260℃〜300℃、粉砕材混合率は80％（バージン20％）サイドゲートの多数個取り（10個以上）となります。

kashin1018さん

はじめまして、マルと申します。

御社の生産状況が分からないので、
参考情報として以前聞いた話をお伝えします。

材料メーカーの開発担当者立会いで成形トライを実施した時の情報です。
ガスはシリンダー温度が高いほど多く発生するため、
温度はできるだけ下げたほうがよく、
カタログ値は流動性で決められているそうなので、
流れるならカタログ値よりも低く設定しても良いとの話がありました。

とはいえ、強度にも関わってくると思いますし、
上記のメーカーだけかもしれないので、
あくまで『参考』情報として認識ください。

kashin1018様
ニゴです。

【ご質問】
一般的にプラスチック材料の溶融時のガスの発生量についてですが、バージン材と粉砕材（再生材）では違いはありますか？もしあるならば、そのメカニズムを知りたいです。

【当方の経験】
多くの経験があるＰＶＣ樹脂は、①熱安定性が悪い
②成形領域と熱分解点(ヤケ・黒い異物の発生)が近い
③成形時のガス発生は他樹脂に比較して多く、金型が腐食しやすい(成形樹脂温度の範囲は175℃〜205℃と非常に狭い)

ご質問のバージン材と粉砕材のメカニズムは、よくわからないです。
ガスの発生量を計測したことはありませんが、金型の腐食は肌で感じていました。

20種類以上のＰＶＣ樹脂の粉砕材料を成形した経験から

①　100%粉砕は、熱履歴があるので、溶けやすく成形設定温度を10℃〜15℃下げないと熱分解しやすい
②　粉砕比率は、15%〜20%以内にしないと10回の繰り返し粉砕で、強度が低下する(50kgのスプール・ランナーを含む製品を都度、粉砕を10回繰り返し、物性低下を検証)
③　ガスの発生状況は、バージン材と粉砕材は変わらない
(分解しない樹脂温度にした)
④　スプール・ランナー比率が大きい場合の粉砕材は、成形や製品強度に問題がない製品に使用する

ご参考にならなかったかも知れませんね。

あと、日本油機さんのホームページ「リペレット機」を検索した時、粉砕の説明がありました。
ご参考になれば・・

追伸
ＰＶＣ樹脂は、ガスベントが必須です。

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kashin1018様
お世話になります。

成形はガスとの闘いですね。
モールドデポジットでは無くガスの汚れの様なので改善出来る可能性があるかと存じます。
成形材料、ランナー・製品形状で変わってきます。
まして、多数個取りは難しいかと存じますが、難しい課題ほど改善出来た時の
喜びもひとしおですので、頑張ってください。
何かございましたら、ご連絡頂ければご協力出来ればと存じます。
以上、宜しくお願い致します。

Watanabe

Watanabe様

アドバイスありがとうございます。多数個取り（10個以上）の成形品のヒケやウエルド（バラツキ有り）に苦労しています。その製品は粉砕材の比率が異常に高い事（7割以上）、金型メンテナンス時にガス汚れが酷い事から、ガス量の増加が要因ではないかと考えた次第です。
もちろん金型のベント等も考えましたがなかなか解決に至っておりません。

ポリプラスチックスサイトの情報、ありがとうございました。

お世話になります。
Watanabeです。

新材と粉砕材の温度、滞留時間が同じければ、ガス発生量は同じだと思いますが、
可能性と致しまして、推測させて頂きます。
熱履歴は粉砕材が多いので、分子量が低くなります。
分子量が低いと粘度が下がりますので、計量時に摩擦抵抗が少なくなり
圧縮熱が下がります。バレル設定温度が同じでも、実際の温度は粉砕材が低い
可能性がございますので、温度が高い新材のガス量が増える可能性がございます。
粉砕材の再生回数にもよるかと存じますが、あくまでも理論上です。
相違がありましたら、申し訳ございません。

科学的に調査するのであれば、熱重量分析（TGA ）で同じ熱履歴での
薪材と粉砕材のガス量を比較出来るかと存じます。
バレル内の樹脂温度測定は出来ないと思います。

ポリプラスチックスサイトには射出成形時のガス発生メカニズムを解明する新評価法
ガス量とは異なりますが、ガスについて興味深い内容がございます。
以上、宜しくお願い致します。

[投稿者]

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