近年
新しいタイプのプラスチック混合・ペレタイジング設備 -三軸スクリュー押出機— has emerged in the traditional plastic modification market. Compared with the conventional ツインスクリュー押出機, the 三軸スクリュー押出機 is not merely “one more screw.” It provides 分散効率と出力能力の大幅な向上 特定のアプリケーション分野において
三軸スクリューエキスプラーダの分類
1. 共同回転する並列インターメッシュングトリプルスクリューエクストラクター
三本のねじは並列に配置され、互いに交互に回転しながら接合し、三つの交互接合した運搬・せん断ゾーンを形成します。これはツインスクリュー押出機の拡大版と考えることができます。
利点: 強力なせん断作用、優れた分散および分配混合、そして良好な均一化
2. 共回転三角形インターメッシュトリプルスクリューエクストラダー
ネジの表面は部分的に重なり合っているか、密に連結していますが、全長にわたってはありません。一部のセクションでは強力な混合が行われ、他のセクションでは輸送、脱ガス、または冷却が行われます。
特徴: 強力な混合ゾーンと穏やかな処理ゾーンを組み合わせたバランスのとれたまたはハイブリッドな設計。
3. 共回転 V 型非交互歯車式三軸押出機
ネジは比較的大きな隙間を持つV字形に配置されており、完全に連結していません。搬送および混合機構は連結型とは異なり、主に搬送と軽度のせん断に重点を置いています。
用途:せん断に敏感な材料に適しています。材料の流れは主に層流です。(このタイプは三軸ねじ設計の中ではあまり一般的ではなく、通常は専用機器に使用されます。)
主な性能比較：三軸スクリュー型と二軸スクリュー型エクストラーダー
| パフォーマンスの次元 | 三軸スクリュー押出機（共転動） | ツインスクリュー押出機（共同回転） |
| せん断強度/分散 | 通常、回転ごとの接触およびせん断の回数が多く、強力です。高い充填剤、顔料、およびマスターバッチ配合物に優れた分散性を提供します。集中的な分散が必要な用途に最適です。 | 分散性も優れていますが、回転ごとのせん断発生回数は少なくなります。分散とせん断は、ねじ部品の構成を通して正確に制御できます。 |
| 出力 / エネルギー効率 | 同一のねじ速度で、バレルはより高い材料負荷を処理でき、その結果、生産能力が高まり、特定のエネルギー消費量が低下します。高出力と標準化された製剤に適しています。 | 安定したスケーラブルな出力。モジュラー型のねじ部品設計により、プロセスの柔軟性が向上。より広範な加工要件に対応できます。 |
| 反応性押出 / 寄留時間 / 真空脱ガス | 通常、精密な反応性押出や深い真空脱気にはあまり効果的ではありません。ケミカル反応、動的溶融、およびクロスリンクプロセスには、ツインスクリューシステムがより確立されています。 | 反応性押出、脱ガス、精密な温度制御、および滞留時間分布（RTD）管理において優れています。 |
| 高粘度または熱に敏感な材料 | 強いせん断力は局所的な過熱を引き起こす可能性があります。熱に敏感な材料を処理する際には注意が必要です（低速化または最適化されたねじ設計で対応できます）。 | 圧縮比を調整することや溶融部の長さを延ばすことにより、温度上昇とプラスチファイシングの制御をより柔軟に行うことができます。 |
| 保守 / 技術的成熟度 | 世界的に普及度が低く、ネジ部品や予備品の標準化が限られているため、メンテナンスの対応時間に影響を与える可能性があります。 | 標準化された部品と広範なグローバルサービスネットワークを備えた成熟したテクノロジー。豊富なラボデータと生産データにより実証されたパフォーマンス。 |
| 適した処理アプリケーション | 最適な用途: マスターバッチ、カラーマスターバッチ、高充填剤化合物（CaCO₃、タルク）、および強力な分散性が必要なその他の製剤 | 最適な用途: 反応性押出 (TPV、熱可塑性反応)、効率的な脱気/真空排気が必要なプロセス、および精密なレオロジーまたはRTD制御。 |
The 三軸スクリュー押出機の利点 その力は、それを提供する能力にあります 高い分散効率 ツインスクリュー押出機よりも高く、同時に より高い出力と低い比特エネルギー消費.
しかし、その 欠点 は より複雑なネジ構成, これは実績のある優れた設計を提供できる経験豊富なメーカーを必要とします。
In contrast, ツインスクリュー押出機 benefits from 数十年にわたる技術的成熟と柔軟なモジュール設計, そのため、 より広範な材料混合、反応押出、交差結合、および脱溶解プロセス.
プラスチック混合およびペレット化における異なるタイプの三軸押出機の機能比較
| パフォーマンス指標 | 共同回転する並列インターメッシュ | 共同回転三角形のインターメッシュ | 共同回転 V 型非交差 |
| 混合/分散能力 | ★★★★強力 — 多重な相互接合ゾーンと高いせん断周波数により、顔料と充填剤が完全に分散します。 | ★★★Moderate — 特定のセクションでは集中的な混合が可能ですが、全体的な均一性は完全なインターメッシュタイプよりも低くなります。 | ★★弱い — 主にねじ伝送と逆流渦に依存し、せん断は不均一です。 |
| 配布混合 | ★★★★優秀 — 3つの相互作用する流場により、高度に均一な分布が可能です。 | ★★★Good — 混合は部分的な連結ゾーンによって達成されました。 | ★Poar — 材料はねじチャネル内で層状に流れる傾向があります。 |
| エネルギー消費 / シェア熱 | ★★比較的高い — 連結領域での摩擦が増えると、温度が上昇します。 | ★★Medium-high — ローカルで制御可能 | ★エネルギー効率的 — 穏やかなせん断が行われますが、混合は制限されます。 |
| 適した材料 | 高充填合成物、カラーマスターバッチ、CaCO₃、ガラス繊維改質、TPU、TPVなど | 充填化合物、汎用マスターバッチ、熱に敏感なポリマー。 | 熱に敏感なプラスチック、PVCペースト、発泡マスターバッチなど |
| 脱ガス/換気能力 | ★★★平均 — 連結ゾーンにおける密度の高い材料の積載により、ガスの放出が困難になります。 | ★★★良好 — 非インターメッシュセクションに真空排気を設計できます。 | ★★★★優秀 — 緩やかな物質流れにより脱ガス効率が向上します。 |
| 滞留時間分布（RTD） | ★★Short — 強いせん断と効率的な混合が可能ですが、滞留時間の範囲は狭い。 | ★★★Moderate — 制御可能でバランスがとれています。 | ★★★★Wide — 統一された滞留時間分布と滑らかな材料流れ |
| 機械的複雑さ/コスト | ★★★★高 — 精密加工が必要であり、生産コストが高い。 | ★★★Medium — 適度に複雑な設計 | ★シンプルな構造で、製造コストが低い。 |
| 部品のメンテナンス/摩耗 | ★★★★高 — 連結部の摩耗が集中している。 | ★★制御可能 — 適度な摩耗 | ★摩耗が少ない—簡単なメンテナンスが可能。 |
| 典型的なアプリケーションシナリオ | 高充填量マスターバッチ、エンジニアリングプラスチック改質（PP+CaCO₃、PA+GF、ABS+カラーマスターバッチなど） | 一般的な混合、TPR/TPUブレンド、充填マスターバッチ | 熱に敏感なプラスチック（PVC、EVAフォーム）、発泡化合物、熱可塑性エラストマー |
| 利点 | 強力な分散、均一な混合、高いスループット。大規模連続生産ラインに最適です。 | ミキシングとエネルギー効率のバランスのとれた性能、柔軟なネジ設計。 | 軽いせん断、優れた脱ガス、低い熱蓄積。 |
| 欠点 | 高いせん断熱、限られた脱ガス性能、熱に敏感な材料には最適ではありません。 | 複雑な構造であり、プロセスのチューニングには経験が必要です。 | 混合能力が限られており、粒子の分布が不均一で、低速生産に適しています。 |
