導電性プラスチックツインスクリュー複合工場用フルセット生産機


Kerke、Wanplasの工場は、ツインスクリュー複合成エクストルーダーに関する十二年以上にわたる専門知識を蓄積しており、今日では、マスターバッチ、エンジニアリングプラスチック、および導電性複合プラントで稼働している機械を七十か国以上のお客様に提供しています。導電性プラスチック複合作業所は、単一の機械ではなく、あらゆるステーションが脆弱な導電網を保護しながら、均一な分散、安定した出力、および下流できれいに処理されるペレットを提供する調和されたラインです。このガイドは、プラントマネージャー、プロジェクトエンジニア、調達チームに、導電性プラスチックツインスクリュー複合作業所を構築するために必要な全ての生産機械を、原材料の準備から供給、押出、ペレタイジング、冷却、スクリーニング、自動梱包まで、説明します。

目標は、一般的な概要ではなく、具体的で機器レベルの設計図を提供することです。私たちは、どの実際のケルケ機械モジュールがプロセスを担っているのか、それぞれがどのような役割を果たしているのか、各ステーションがどのようにしてきれいな物流につながっているのか、またラインを低、中、高の各容量レベルにどのように規模を決めるかを、金額を挙げることなく説明します。最後に、レイアウトエンジニアに渡せる部品リストと、ワンプラスグループ標準で提供されるワークショップ規模と特定のKTEモデル、および下流機器をマッピングした選択表をご用意します。

導電性プラスチック合成のために専用の機械セットが重要な理由

導電性プラスチックは、絶縁性ポリマーマトリックス内に連続的またはほぼ連続的な導電路を形成したエンジニアリング合成物です。この導電路は、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラフェン、ステンレス鋼ファイバー、ニッケルコーティングされたファイバー、またはその他の導電性充填剤を、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ABS、またはPBTなどのキャリアに分散させることで構築されます。最終合成物の性能は、原料の充填剤よりも、その充填剤がどれだけ均一に分散されているか、および溶融混合中にどれだけ優しく扱われているかによります。

一般的な押出ラインでは不十分です。導電性充填剤は、三つの加工上の課題を生じます。最初の課題は分散です。カーボンブラックの凝集体は硬く、弾力的で、破片化に対して抵抗があるため、スクリューは、溶融物を過熱させることなく、制御された温度で高い局所的せん断をもたらす必要があります。第二の課題は供給です。多くの導電性充填剤は細かく、ふわふわで、ボリューム密度が低いため、吐出口付近でブリッジや欠乏が発生します。第三の課題はネットワークの保護です。過剰なせん断はカーボンファイバーを破壊し、過剰な加熱はキャリアと添加剤を劣化させる可能性があります。そのため、マシンセットは、分散とファイバー長の保持、および熱状態のバランスをとらなければなりません。

Wanplasの工場であるKerkeでは、共転動する並列ツインスクリュー押出機を中心に配置し、周囲に合わせた準備、供給、ペレタイジング、および補助装置を配置するモジュール型アーキテクチャでこれらの課題に対応しています。モジュールは共通の制御哲学と共通のスクリューおよびバレル構成要素を共有しているため、プラントは小規模のKTEラインでパイロット規模から始め、その後、高出力のKTE-135Dに拡張することなく、プラットフォームを再学習する必要がありません。このスケーラビリティが、完全なマシンセットを単独のユニットの散らかった集合ではなく、システムとして設計している理由です。

機械自体に加えて、導電性混合作業場は清潔さを維持する必要があります。カーボンブラックの粉は導電性であり、研磨性もあります。そのため、可能な場合はラインを囲うこと、供給エリアを局所的に換気すること、そして電気制御キャビネットを導電性の粉が侵入しないように保護することが必要です。これらは工場設計上のポイントですが、これらの点は機械セットを注文する際にどの供給装置、カバー、およびダスト制御オプションを指定するかに影響します。

コアモジュール1:KTEシリーズ共同回転並列ツインスクリュー押出機

KTE シリーズは導電性プラスチック混合工場の核心をなしています。これは、KTE-16B 実験用エクストラーダから KTE-135D 生産機械まで、さまざまなモデルを備えた並列回転式ツインスクリュー・プラットフォームです。すべてのモデルでは、コンピュータ支援スクリューアセンブリを使用し、揉みこみブロックと運搬要素が配置され、材料輸送、プラスチケーション、せん断、分散、均一化、脱揮発化、および圧力の構築が正しい順序で行われます。回転共振のジオメトリーにより、優れた自己洗浄性が得られ、これは黒色の導電性マスターバッチと淡色の混合物を交互に使用する場合に重要です。クロス汚染が発生すると、絶縁グレードが破壊されるためです。

各 KTE 機は、アスペクト比、バレル構造、ねじ配列、排気構造、給料配列、および電気制御で構成可能です。導電性化合物の場合、最も重要な構成選択肢は、長さ対直径比、排気口の数と位置、およびフィーダー口の使用です。フィーダー口は、プロセスの後半に高い充填量を導入するために使用され、ねじがフィーダー口の部分で過負荷になるのを防ぎます。下表は、代表的な KTE モデルとそのねじ径、典型的な L/D 値、典型的な出力範囲、および各モデルに通常組み合わされるペレタイジングタイプを示しています。出力値は、中程度の粘度の化合物の典型的な範囲であり、正確な値は、配合物、充填量、およびねじ構成によって異なります。

KTE シリーズ仕様表

モデル ねじ径(mm) 典型的なL/D比 典型的な出力量(kg/h) 典型的なペレタイジングペアリング
KTE-16B 16 最大40 0.5 – 5 空気冷却ストランド(実験室)
KTE-25 25 最大 44 2 – 20 空気冷却または水冷却のストランド
KTE-35 35 40 – 48 5 – 80 水冷ストランド
KTE-50 50 40 – 44 50 – 300 水冷ストランド
KTE-65 65 36 – 52 150 – 600 水冷ストランド / 水中
KTE-75 75 40 – 52 300 – 1000 水冷ストランド / 水中
KTE-95 95 40 – 56 500 – 1800 水中 / 水リング
KTE-110 110 40 – 56 800 – 2600 水中 / 水リング
KTE-135D 135 40 – 56 1500 – 4000+ 水中 / 水リング

導電性プラスチックワークショップでは、KTE-65からKTE-95モデルが最も頻繁に指定される生産サイズです。これらのモデルは、高い充填量を実現する十分なネジ容量と、ラインを停止させることなくカーボンブラックを分散させる十分なトルクを兼ね備えています。KTE-135Dは、工場が単一のラインでコモディティ量の導電性マスターバッチまたは充填化合物を必要とする場合に選択されます。より小型のKTE-16B、KTE-25、KTE-35モデルは、同じワークショップ内での製剤開発、入荷材料の検証、および少量の特殊製品生産に使用されます。

KTEエクストラーダのバレルは個々のバレルセクションから組み立てられているため、プロセス長、換気口、およびサイドフィードポートを、レシピに必要な位置に正確に配置することができます。処理され耐摩耗性のあるバレルライナーは、炭素黒と鉱物充填剤の摩耗から保護し、導電性混合物のサービス寿命を大きく左右する要因となります。Wanplas工場のKerkeは、強力な交換性を備えたスクリューアセンブリを設計し、工場は混合ブロックと伝送要素を交換することで、同じ機械を異なる導電性グレードに再構成することができます。新しいラインを購入する必要はありません。

コアモジュール2:二段階マザー・ベビー押出システム

いくつかの導電性化合物は、単段式のツインスクリュー押出機ではうまく処理できません。キャリアが熱に敏感な場合、充填物の負荷が極端な場合、またはレシピに除去が慎重に行わなければならない高レベルの揮発性物質が含まれている場合、二段階のマザー・ベビー押出システムが適切な機械モジュールとなります。このシステムでは、プロセスを二つの連動した押出機に分割し、プラスチケーション、分散、および除揮発化を実行する大型の一次押出機(マザー押出機)と、圧力を生成し、制御された低温で溶融物をペレタイジングダイに供給する小型の二次押出機(ベビー押出機)を使用します。

マザー・ベイビーアーキテクチャにより、ピーク温度での溶融物の滞留時間が短縮され、分散に必要な部分にのみせん断が集中させられます。その後、溶融物は短い冷却部に移されます。これにより、温度に敏感な導電添加剤が保護され、マトリクスの熱的劣化が抑えられ、長期間の生産中でも色と導電性の一貫性が向上します。特に、熱に敏感なエンジニアリングプラスチックをベースとした特殊な導電性化合物や、厳しい電気特性の指標を満たす必要があるグレードに適しています。

二段階押出システム仕様表

構成 母ネジの直径(mm) ベビースクリュの直径(mm) 典型的な出力量(kg/h) 最適な用途
KTE-SE 50/100 50 100 40 – 200 熱に敏感な媒体、高い充填率
KTE-SE 65/135 65 135 150 – 600 エンジニアリング用導電性化合物
KTE-SE 75/150 75 150 300 – 1000 高負荷カーボンブラックマスターバッチ
KTE-SE 95/200 95 200 600 – 2000 大容量の特殊導電ライン

導電性プラスチックのワークショップでは、二段階システムは単段式KTEラインの代替ではなく、難易度の高いレシピに対応する補完的なモジュールです。設備が整った工場では、標準的な導電性マスターバッチ用に単段式KTEラインを稼働させ、熱に敏感な製品や仕様に厳しい製品向けにマザー・ベイビーシステムを用います。Kerkeの工場であるWanplasの両モジュールは同じ制御プラットフォームとスクリュー製造の哲学を共有しているため、オペレーターは再トレーニングを最小限に抑えながら両モジュール間を移動できます。

ペレタイジングシステム:5つのカットテクノロジー

ペレタイジングは、均一な導電性溶融物質を、顧客が計量、混合、成形または押出しが可能な均一な自由流動性のペレットに変えるダウンストリーム操作です。Kerkeのカットおよびペレタイジングシステムは、5つの成熟した技術を網羅しており、適切な選択により、ペレットの形状、細粉レベル、ダスト発生、およびスループットの安定性が決定されます。導電性化合物の選択は、充填物の負荷、溶融物の強度、熱感度、および必要な容量によって決定されます。

水冷式ストランドペレタイジングでは、押出されたストランドを水浴槽の中を通し、乾燥させ、ストランドペレタイザーで切断します。高い充填量に対応し、粉塵を少なく発生するため、炭素黒マスターバッチのデフォルトとして使用されています。空冷式ストランドペレタイジングでは、ストランドを水ではなく空気で冷却します。これにより、水に触れることなく、湿気を気にする化合物を処理できます。空冷式ダイフェイスホットカットでは、溶融物をダイの真下で空気の流れ中に直接切断します。低粘度または熱に敏感な溶融物に適しています。水リングダイフェイスホットカットでは、切断されたペレットを冷却するために水リングに投げ込みます。コンパクトで連続的な操作が可能です。水中ペレタイジングでは、ストランドまたは溶融物を水面下で切断します。高出力、低微粒子コンデンサー性導電性化合物の場合に適しています。

ペレタイジング方法比較表

ペレタイジングタイプ 冷却媒体 汚れ / ほこり 導電性化合物に最適 相対コストレベル
水冷ストランド 水浴 低 分野: プラスチック押出および混合設備の製造。正確な技術/産業用語を使用します。規格コード(ISO、ASTM、UL、RoHS、REACH)、単位(℃、MPa、mm、g/cm³、kV/mm)、ポリマー略語(PP、PE、PVC、ABS、PC、PA、PET、PBT、POM、TPU、PPS、PEEK)、商標名、モデル/部品番号を正確に記載してください。翻訳しないでください。すべてのHTMLタグ、{プレースホルダー}、および中括弧を保持してください。フォーマルな技術用語。テキスト: 高炭素ブラックマスターバッチ 低
空気冷却ストランド 大気 低 水分に敏感な媒体 低
空気冷却型ダイフェイスホットカット Air メディア 熱に敏感で、低粘度の溶融体 メディア
水リングダイフェイスホットカット ウォーターリング メディア 中出力の連続線 メディア
分野: プラスチック押出・混合設備の製造。専門的・工業用の用語を正確に使用する。規格コード(ISO、ASTM、UL、RoHS、REACH)、単位(℃、MPa、mm、g/cm³、kV/mm)、ポリマー略語(PP、PE、PVC、ABS、PC、PA、PET、PBT、POM、TPU、PPS、PEEK)、商標名、モデル・部品番号などを正確に記載し、翻訳しない。HTMLタグ、{プレースホルダー}、および括弧をすべて保持する。専門的な文書。テキスト: 水中グラナレーション 水(沈没状態) 非常に低い 高出力の商品化合物 高

導電性プラスチックワークショップ用の下流ペレタイジング装置は、Wanplasグループの標準に基づいて供給されており、マッチしたダイ、溶融パイプ、およびスタートアップツールセットを介してKTEエクストラーダと直接統合します。誤ったペレタイジングタイプを選択することは、導電性マスターバッチプラントで粉塵やほこりが多く発生する最も一般的な原因の一つです。そのため、この決定はエクストラーダのサイジングとともに行うべきで、後付けで行うべきではありません。本記事の後半にある選択表では、各ワークショップの規模に対して推奨されるペレタイジングタイプが示されています。

給餌・計量システム

導電性の均一な特性はネジではなくフィーダーから始まります。充填物の質量流量が振動すると、化合物の電気抵抗もそれに連動して変化します。したがって、導電性プラスチックのワークショップでは、キャリア樹脂、導電性充填物、添加物パッケージ、および液体の結合剤または分散剤の精密で繰り返し可能な供給が必要です。Wanplasの工場であるKerkeは、KTEエクストラーダーを取り囲む全ての供給範囲を提供しています。

メインフィーダーは、キャリア樹脂とバルク添加剤を制御された速度で供給します。炭素黒などのふわふわで低バルク密度の導電性充填剤の場合、ウェイトロスフィーダーとクラマーフィーダーを組み合わせることで、材料が安定したバルク密度で喉部に押し込まれ、ブリッジや餓死を防ぎます。サイドフィーダーは、さらにバレルの下部にある第二の充填剤流を導入し、スクリューが供給口で過負荷になるのを防ぎ、摩擦を分散に留めることができます。液体フィーダーは、カップリング剤、分散剤、または可塑剤を計量された液体流として投入します。これらのステーションを組み合わせることで、ラインは導電性仕様が求める質量流量の正確さを実現します。

給餌システム仕様表

フィーダータイプ 測定原理 典型的な材料 伝導線における役割
ボリュメトリックフィーダ 回転あたりのボリューム 自由に流れる樹脂、ペレット ベース樹脂とマスターバッチの流出
重量減少フィーダ 重量測定、時間の経過による減量 カーボンブラック、粉末 正確な導電性フィラーの投与
サイドフィーダ ツインスクリュー、重力またはクラマー 高充填材、ガラス繊維 遅延フィラー追加、トルク保護
Crammer フィーダ 強制アーガー、バルク密度制御 フワフワカーボンブラック ブリッジとスターバーションを防ぎます
液体給与装置 重量測定式ポンプ 結合剤、分散剤 湿潤および分散助剤

フィーダの精度は、校正と上流の材料取り扱いに依存します。導電性のワークショップでは、コンディショニングされた空気とダスト収集設備を備えた専用の粉末取り扱いエリアを計画する必要があります。これにより、フィーダに一貫した空気を除去した物料が供給されます。これは、機械設備と建物の設備が交わる設計ポイントであり、レイアウト段階でサプライヤーと議論する価値があります。

フィーダの数はレシピの複雑さに比例します。単純な2成分導電性マスターバッチでは、メイン樹脂フィーダと1つの重量損失カーボンブラックフィーダだけが必要ですが、充填量と添加剤が豊富なエンジニアリングコンパウンドでは、4または5の同期化された流れが必要になる場合があります。ベース樹脂、導電性充填剤、サイドフィーダを介して導入される補強繊維、個別の鉱物充填剤、および液体の結合剤または分散剤。これらの流れを同期することは、機械的な作業だけでなく制御作業でもあります。エクストラーダは常に正しい総質量流量とコンポーネント間の正しい比率を確認する必要があります。ハイティアラインでは、中央の供給および投与システムが共通のサイロファームから複数のエクストラーダに供給できるため、ロットの追跡が向上し、研磨性カーボンブラックの手動バッグハンドリングが減少します。

導電性混合物の製造において、液体の添加には特に注意が必要です。多くの炭素系充填剤は、混合作業の直前または混合中に、結合剤または分散剤を粉末に注入すると、凝集体をより良く分散させることができます。液体給料装置は、添加物が正しいバレルゾーンに到達し、供給口をコーティングしないように配管されています。この点を正しく設定することは、分散に苦労している工房と、均一な導電性ペレットを出荷している工房との間の静かな違いの一つであり、そのために、給料セットはスクリュー構成と一緒に指定され、個別に注文されるのではなくなりました。

完全なワークショップ部品リスト

完全な導電性プラスチックツインスクリュー混合ワークショップは、その各ステーションの合計です。以下の部品リストには、原材料の準備から完成品のペレット詰めまで、ワークショップが必要とする各機器クラスと、ラインを運転するためのユーティリティが記載されています。各アイテムの具体的なモデルは、次のセクションで選択した容量レベルによって異なりますが、機能リストはすべてのスケールで同じです。

ワークショップ機器の部品リスト

駅 機能 代表的な機器
原料の準備 乾燥した粉末と樹脂を混合および事前混合 高速ミキサー、除湿乾燥機
計量と供給 正確な多成分投与 重量減少、側面、クランマー、液体給料装置
コア押出 プラスチケ化、分散、脱揮発 KTEツインスクリューまたはダブルステージシステム
ペレタイジング 溶融物を均一な小球にカット 水冷 / 空冷 / 水中システム
冷却と乾燥 熱と表面の水分を除去する 冷却塔、チラー、エアナイフ、乾燥機
スクリーニングと分類 オーバーサイズと細粒を除去 振動式ふるい、細粒回収
梱包 完成したペレットを計量して袋に入れます 自動計量・包装ステーション
ユーティリティ 電力、冷却水、圧縮空気 電気供給、水ループ、空気コンプレッサ
ダストと安全性 導電性炭粉を含んでいます 局所換気、ダスト収集

高速ミキサーは樹脂、充填剤、添加剤を事前に混合するため、エクストラーダは完全にスクリュー内で均一化する必要のある個別の流れではなく、均一な供給を受け取ることができます。 ある導電性レシピでは、ミキサは下流で分散性を向上させるために軽度の熱前処理も行います。 スクリーニングステーションは不可欠です。大きすぎるアグロメートや過剰なファインを含む導電性ペレットは、お客様の成形または押出工程で処理上の欠陥を生じます。そのため、ワークショップは分類された一貫した製品を出荷しなければなりません。

ワークショップレイアウト、材料流れ、およびキャパシティ階層

優れた導電性混合ワークショップでは、単一の直線的な物流が行われます。一端に入力材料があり、もう一端に完成した梱包されたペレットがあり、その間に押出機、ペレタイザー、冷却装置が配置されます。この直線的な流れにより、手動での移動が最小限に抑えられ、汚染のリスクが低減し、粉塵管理が簡素化されます。KTE押出機は、高いプラットフォームまたはピットに設置する必要があります。これにより、ストランドまたはダイフェイスペレタイザーライン、冷却装置、スクリーニングが正しい高さに配置され、オペレーターがバレルを側面から操作できるようになります。

マテリアルフローのロジックは簡単に説明でき、誤りを起こしやすいものです。レジンと充填剤が到着し、調整されて混合され、重量損失とサイドフィーダに移動し、KTEバレルに入り、分散した導電性溶融体となり、金型を通過し、ペレットにカットされ、冷却および乾燥され、スクリーニングされ、そして梱包されます。このパスで逆行すると、取り扱い、再汚染、および人件費がかかります。カーボンブラック工場では、ダスト制御ゾーニングが特に重要です。黒色のエリアと清潔なエリアは分離する必要があり、色の変化が必要な場合は、全面的な分解が必要になります。

以下の3つの容量階層は、同じマシンセットがどのようにスケールするかを説明しています。床面積とユーティリティ負荷はエクストラーダーのサイズに応じて増加しますが、ステーションリストは一定のままです。すべての数値は計画範囲であり、正確な設置面積は建物の形状、保管ニーズ、および地域の規制によって異なります。金額は使用されておらず、相対的なコスト階層と容量の説明のみが示されています。

容量階層表

レベル 推奨されるエクストラーダ 典型的な出力量(kg/h) 相対フットプリント 相対的投資レベル
低 KTE-35 / KTE-50 5 – 300 コンパクト 低
メディア KTE-65 / KTE-75 150 – 1000 メディア メディア
高 KTE-95 / KTE-135D 500 – 4000+ 大 高 / 非常に高

ユーティリティも機械と同じくらいの注意を払う必要があります。溶融温度制御が抵抗値を仕様に従って保つため、冷却水ループは安定した温度を保つ必要があります。チラーのバックアップ機能を備えた冷却塔が通常の配置です。圧縮空気はパッキングステーション、エアナイフ、および空気コンベアを駆動します。電力供給はエクストラーダの駆動、フィーダ、およびペレタイザーに合わせて設定する必要があり、メインモーターの起動電流に十分な余裕を確保する必要があります。Wanplasの工場であるKerkeは、各モデルに関するユーティリティ負荷シートを提供しており、工場は建設が始まる前に建物サービスの規模を正しく決定できます。

プロセス制御、品質保証、グレード変更

導電性プラスチックのワークショップは、一貫性によって成り立つものです。 小さな色の変化が美観上の問題である色マスターバッチとは異なり、電気抵抗値の範囲外にずれる導電性化合物は、お客様の静電気放出試験に不合格となり、高額なリコールを余儀なくする可能性があります。 したがって、機械設備は構成されたように厳密に制御する必要があり、制御ロジックは給送装置からねじまで、そしてペレット分類装置まで及ぶ必要があります。

最初の制御層は給紙精度です。 導電性フィラーが有効成分であるため、重量減少型給料器は代用物ではなく実際の導電性粉末を用いて校正する必要があり、ロットやボリューム密度が変化した場合には再校正を行う必要があります。 制御システムは、各給料装置の質量流量をレシピの設定値に対して追跡し、偏差が生じた場合に警告を表示するため、オペレータはペレットに到達する前に、欠乏や橋渡しが生じていることを確認できます。 第二の層は、溶融温度とねじ回転速度の制御です。 KTEエクストラーダでは、バレルゾーンの温度を狭い範囲内に保ち、ドライブはねじの回転速度を一定に保ちます。これは、両者が直接的にシェア履歴を変化させ、したがって分散品質を変えるためです。 第三の層は下流分類であり、この層では、スクリーンによって、導電ネットワークに弱点を生じさせる可能性のある過大なサイズや細かい粒子が除去されます。

レシピ管理は、これらの層を統合する実用的なツールです。承認された導電性フォーミュレーションは、フィーダー比率、バレルプロファイル、スクリュースピード、真空レベル、およびペレタイジング設定を含む名前付きレシピとして保存されます。グレードがリコールされた場合、ラインは手動で調整することなく、同じ運転ポイントに戻ります。これは、多くの顧客固有の抵抗率範囲を扱う工場では重要です。KTE制御プラットフォームはこのレシピ構造をサポートし、Wanplasグループ標準は追跡可能性を確保するためのプロセスデータの記録を推奨しています。

グレード切り替えは、導電性工場における最も危険な瞬間です。黒色の導電性マスターバッチから淡色または絶縁性化合物に切り替える際、カーボンブラック汚染を残さないようにする必要があります。なぜなら、わずかな量の導電性粉塵でも絶縁性グレードを破壊する可能性があるからです。共同回転式KTEねじは優れた自己洗浄性を備えていますが、完全なグレード切り替えには、構造化された浄化手順が必要です。多くの場合、自然浄化化合物を使用した後、クリティカルなグレードの場合はねじ部品を制御して引き抜く必要があります。前述の直線的な物質流れは、ここで役立ちます。黒色の領域と清潔な領域は物理的に分離されており、粉塵収集システムは汚染された空気が清潔な領域に移動できないようにゾーニングされています。導電性と絶縁性の両方の顧客にサービスを提供する工場は、最初からこの分離を中心に工場を設計することが望ましいです。後で改良するのではなく、です。

品質確認は最終検査に任せるのではなく、ワークフローに組み込まれるべきです。ペレットの体積抵抗をインラインまたはアットラインで測定し、また、顕微鏡検査や対比測定などの定期的な分散分析を行うことで、導電性ネットワークが存在し、均一であることを確認できます。実用的なルーチンとして、すべての生産バッチをサンプリングし、サンプルを保存し、抵抗率をプロセスログと関連づけておくことが重要です。これにより、将来の偏差が特定の給料器、ゾーン、またはスクリューの状態に追跡できるようになります。この規律あるアプローチこそが、単に導電性ペレットを製造するだけのワークショップと、自動車や電子機器の顧客がサプライヤーを監査する際に信頼できる供給を可能にするワークショップを分けるものです。

最後に、予防保守メンテナンスは品質と稼働時間の両方を保護します。導電性ラインの摩耗部品は、研磨性の高いカーボンブラックとミネラルフィラーにさらされるバレルライナーとネジ部品です。稼働時間を追跡し、定期的に検査を行うことで、ライナーの摩耗による突然の分散損失を防ぎます。また、KTEネジアセンブリの高い互換性により、予備品の在庫量を少なく抑えることができます。さらに、Wanplasグループのサービスコミットメント(年間500米ドルの無料部品)と合わせると、このメンテナンス規則により、ワークショップは稼働期間中、規格品の導電性化合物を製造し続けることができます。

導電性化合物の用途

KTEのツインスクリュー機械工場で製造される導電性プラスチック化合物は、静電気の放散、電磁波遮蔽、または制御可能な電気抵抗が必須となる産業に使用されます。パッケージング用のカーボンブラックマスターバッチを生産するのと同じ機械設備を使用して、自動車部品用の繊維入り導電性化合物も生産できます。これは、レシピと給料配置が変更されるだけで、コアプロセスは変わりません。

電子および電気製造業では、導電性化合物が、感光性部品を静電気放電から保護するためのケース、コネクタ、チップトレイ、および帯電防止パッケージに使用されています。自動車分野では、導電性および静電気放散抑制性プラスチックが、静電気制御と軽量化が重要な燃料システム部品、センサーハウジング、インテリアフィルム、およびバッテリ関連部品に使用されています。産業および消費財分野では、導電性マスターバッチが、クリーンルームや危険な環境で静電気対策が必要なフィルム、コンテナ、トートボックス、床材に使用されています。Wanplasグループは、Kerkeツインスクリュープラットフォームを、これらすべての用途の標準化された混合コアとして位置付け、下流のペレタイジングを同じグループの仕様で提供しています。

伝導性能はミキサーとネジに組み込まれており、最後に追加されるものではありません。工場内のすべてのステーションは、伝導性ネットワークを保護するか、劣化させるため、全機器セットを一つの統合システムとして指定する必要があります。

なぜなら、導電性は分散ネットワークの特性であるため、工場内の品質管理には、ペレットの抵抗率のインラインまたはアットライン測定と、導電性および絶縁性のグレード間の厳格な切り替え手順が含まれる必要があります。KTEプラットフォームはレシピ管理をサポートしているため、承認済みの各製剤が保存され、回収され、追跡されます。これは、工場が複数の顧客に異なる抵抗率範囲を提供している場合には貴重なものです。

ワークショップのスケールの選択とBOMの推奨

以下の選択表は、ターゲットワークショップの規模を具体的なマシンリストにマッピングしています。これは、これまでに議論されたすべてのものの実用的な結果です。出力目標に合ったレベルを選択し、対応するKTEモデル、フィーダ、ペレタイジングタイプ、およびアシスタント機器を注文してください。下流のペレタイジングとスクリーニングはWanplasグループ標準で提供されているため、KTEエクストラーダとの統合が保証されています。

ワークショップのスケールからマシンリストの選択テーブル

ワークショップスケール コアエクストラーダ 給餌セット ペレタイジング 主要補助品
パイロット/ラボ KTE-16B または KTE-25 重量減少型液体給与装置 空気冷却ストランド 高速ミキサー、小型ふるい
低 KTE-35 / KTE-50 体積 + 重量減少 + クランマ 水冷ストランド 乾燥機、冷却機、ふるい、梱包
メディア KTE-65 / KTE-75 重量、側面、液体での複数の損失 水冷ストランド / 水中 冷却塔、エアナイフ、スクリーニング、パッキング
高 KTE-95 / KTE-135D サイドフィードによるフルマルチストリーム 水中 / 水リング 大型冷却、中央のダスト制御、自動梱包
専門分野 KTE-SE 二段階 優しい体重減少、液体 空気冷却または水冷却のストランド 低温放電、厳格な品質管理

この表は、スタート地点であり、最終仕様ではありません。実際のレシピと生産目標に基づいて、正確なねじの構成、サイドフィーダの数、ペレタイジングタイプ、および補助サイジングを確認する必要があります。Wanplasの工場であるKerkeでは、代表的な材料について試験混合物を作成しています。推奨される部品リストは、カタログ上の推測よりも、測定された挙動を反映しています。この試験実行の証拠は、最終的な設備注文の最も安全な基準となります。

Kerke および Wanplas Group のサービスとサポート

マシンセットを購入することは、長期的な運用関係の始まりです。Wanplasの工場であるKerkeと、より広いWanplasグループは、連続生産のために構築されたサービスフレームワークで、すべての導電性混合ラインをサポートしています。出荷前に、各ラインは組み立て、配線され、代表的な材料で動作させられ、これによりお客様の施設での試運転が短縮され、起動リスクが軽減されます。

現地での設置と試運転は、ラインの設定、オペレーターのトレーニング、および合意した仕様に基づく出力とペレットの品質の確認を行うエンジニアによって実施されます。Wanplasグループのポリシーでは、対象機器に対して毎年500米ドル分の無料部品が提供され、保証期間内に損傷した部品は無料で交換されます。オープンファクトリーのポリシーでは、お客様が工場を訪問し、組み立て状況を確認し、試運転を目撃し、購入前後に品質システムを監査することができます。リモートモニタリングとレシピ管理により、サポートチームはプロセスデータを分析し、パラメーターが外れるとすぐに対応できます。

トレーニングでは、機械操作、ねじ構成、フィーダの校正、ペレタイジングの調整、日常メンテナンス、および導電性粉塵の安全な取り扱いについて説明します。KTEプラットフォームはモジュール式であるため、メンテナンスは交換可能なバレルライナー、ねじ部品、および摩耗部品を中心に行われ、ねじアセンブリの高い互換性により、予備部品の在庫量が少なくなります。低レベルから高レベルにスケールする工場では、共有プラットフォームにより、第二ラインが初日から馴染みのあるもののように感じられます。

よくある質問

導電性プラスチックの混合工場にはどのような機械が必要ですか?

完全な導電性プラスチック混合ワークショップには、高速ミキサー、精密な給料・計量装置、共転回式の並列ツインスクリュー押出機、ペレタイジングシステム、冷却・スクリーニング装置、自動梱包ステーション、および電力、冷却水、圧縮空気などのサポートユーティリティが必要です。Wanplas工場のKerkeは、Wanplasグループ標準に基づいて構築されたKTEツインスクリュー押出機とそれに対応するペレタイジング装置を提供しています。

小型または試験用の導電性化合物ラインに適した KTE のツインスクリューマシンはどれですか?

公式試験、パイロットラン、小規模バッチの場合、KTE-16B、KTE-25、またはKTE-35のラボ用およびパイロット用エクストラーダが最適です。これらの機器は生産用KTEモデルと同じスクリューおよびバレルの構成要素を共有しているため、スケールアップが予測可能になります。また、これらの機器は、5キログラム/時間未満から約80キログラム/時間までの典型的な出力範囲をカバーしています。

導電性化合物のために、なぜ二段階のマザー・ベビー押出システムを使用するのですか?

一部の特殊導電性化合物には、高温下で長時間保持すると劣化する熱に敏感な媒体、非常に高い充填量、または揮発性添加剤が含まれています。ダブルステージのマザー・ベイビーサイエンスでは、最初のステージでプラスチケーションとデボルタイリゼーションを、第二ステージで低温放出とペレーティングを分離することで、炭素系または金属系の導電性ネットワークを保護し、バッチ間の安定性を向上させます。

導電性化合物に最適なペレタイジング方法はどれですか?

水冷または空冷のストランドペレタイジングは、導電性マスターバッチに最も一般的に使用される方法です。高い充填量と低い細粒の場合に適しています。水中ペレタイジングは、大量生産の導電性化合物に適していますが、熱に敏感なものや低粘度の溶融物の場合は、ホットダイフェイスカットが推奨されます。適切な方法は、充填量、溶融強度、および必要な生産量によって異なります。

導電性混合工場にはどの程度の床面積が必要ですか?

KTE-35またはKTE-50ラインを中心に構築された低階層のワークショップは、通常、コンパクトな設置面積に収まります。KTE-65またはKTE-75を中心に構築された中階層のラインでは、より大きな線形流域が必要になります。また、KTE-95からKTE-135Dをベースに構築された高階層のラインでは、複数のフィーダ、サイドフィード、および大容量のペレタイジングのために最も広い床面積が必要となります。レイアウトは、手動作業を最小限に抑えるために、単一の直線的物質流に従う必要があります。

KTEのツインスクリューはどのレベルのカーボンブラックや導電性フィラーを処理できますか?

KTEの共同回転ツインスクリューは、非常に広い充填剤範囲を処理できます。低~中程度の充填剤荷はメインフィーダーを通して処理され、非常に高いカーボンブラックまたは鉱物充填剤荷は、スクリュートルクを保護しブリッジを防ぐサイドフィーダーおよびクラマーフィーダーを通して投入されます。正確な限界は、ベアラー樹脂と目標電気伝導率によって異なり、試運転により確認する必要があります。

インストール後、Kerkeはラインをどのようにサポートしますか?

サポートには、現地での設置と試運転、オペレータのトレーニング、リモートプロセス監視、定期メンテナンスのガイダンス、およびWanplasグループの年間500米ドルの無料部品供給、保証期間中の損傷部品の無料交換が含まれています。また、お客様はオープンファクトリー方針のもと、試運転を視察し、購入前後で品質を監査することができます。

結論

導電性プラスチックのツインスクリュー混合工場を構築することは、孤立した機械を集めるのではなく、協調したシステムを組み立てることを意味します。Wanplas工場のKerke社の共同回転式パラレルツインスクリュー押出機KTEシリーズが中核となり、難しいレシピ向けの二段階のマザー・ベイビーシステム、Wanplasグループ標準で提供されるマッチングされたペレタイジング技術、正確な重量損失とサイドフィード、そして混合、冷却、スクリーニング、パッキングの完全な補助機構が支えます。低、中、高の各レベルに対応し、同じアーキテクチャは、試験ラボラインから高出力のKTE-135Dプラントまでスケールアップでき、オペレーター、スクリュー構成要素、品質ロジックが一貫しています。

ワークショップを指定する最も信頼できる方法は、レシピと出力目標から始め、このガイドの選択表を使用して具体的な部品リストに変換することです。Wanplas工場のKerkeは、最終的な機械セットを、代表的な材料での試作で確認することを推奨しています。これにより、ねじ構成、フィーダセット、およびペレタイジングタイプが、注文を出す前に実証されます。導電性プラスチックの混合工場を計画している場合は、Kerkeチームに配合物、目標の抵抗値範囲、および必要な出力を共有し、試作を目の当たりにするために工場訪問を設定し、KTEツインスクリュー・プラットフォームとWanplasグループのサービスコミットメントに基づいたカスタマイズされた構成を依頼してください。

Video of Kerke’s Twin Screw Extruder and Other Machines

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