IXPE発泡マスターシートの品質を向上させる方法 - 寧波秦定の上級プロセスエンジニア数名による10年以上の経験を共有
通常、IXPE押出機から得られるIXPEマスターシートの表面は滑らかであるはずです。しかし、水冷過剰のIXPEマスターシートでは、IXPEマスターシートの表面または内部に、波紋に似た縦線（通常は牽引方向と平行）が現れることがあります。この現象は業界では「水紋」と呼ばれています。水紋は視覚的に外観に影響を与え、IXPEフォーム製品のグレードを下げます。性能面では、IXPEフォームシートの厚さが不均一であることと、物理的特性（引張強度やバリア性など）が局所的に劣化していることを示します。つまり、水紋はIXPEフォーム製品の品質に大きな影響を与えます。この記事では、秦鼎社の数人の上級プロセスエンジニアの10年以上にわたる経験に基づき、IXPEマスターシートの水紋の原因とその対処方法を簡単に分析し、お客様のお役に立ちたいと考えています。
1. 原因分析
（1）IXPE発泡押出機における溶融圧力の不安定化は、押出機内でのIXPE混合物の可塑化の不均一化につながります。IXPE材料の溶融圧力の不安定化は、主に以下の要因に起因します。
A. スクリューの摩耗（特に圧縮部と計量部）、不適切なスクリュー設計（不適切な圧縮比）、または不安定なスクリュー速度により、IXPE 押出機内で IXPE 混合物の溶融混合が不均一になり、粘度に大きな差が生じる可能性があります。
B. 供給干渉: ホッパー排出不良 (ブリッジング、凝集)、スクリュー変動、リサイクル材料比率が高すぎる、粒子サイズ/密度の大きな差などにより、IXPE 発泡押出機への IXPE 混合物の供給が不安定になることがあります。
C. 温度 "ジェットコースター": 加熱コイルの故障、温度制御システムの精度の低さ、または熱電対の配置の不適切さにより、IXPE 発泡押し出し機のバレルまたは T ダイの温度が急激に変動し、溶融粘度の変化や溶融圧力の不安定化につながる可能性があります。
D. 不安定な背圧：IXPE発泡押出機にはフィルターが装備されています。フィルターの目詰まりがひどく、適切なタイミングで交換しないと、溶融圧力が変動する可能性があります。
（2）IXPE発泡押出機の専用Tダイ内の流動不均一性は、水波紋を引き起こします。ダイリップクリアランスの不適切な調整（局所的に広すぎる、または狭すぎる）、ダイリップの損傷、ダイキャビティ内の劣化したカーボン堆積物や不純物による閉塞は、ダイ出口におけるIXPE溶融材料の均一な分布を阻害します。ダイ温度制御の不均一性は、溶融粘度の領域間で大きな差を生じ、流量の不均一性につながります。
（3）冷却水流量過多／冷却水タンクの不安定性：水循環やバッフルプレートの損傷や設計不良は、冷却水流量の不均一化を招き、IXPEマスターシートに影響を与えます。作業場（ドア、窓、ファンなど）内の気流の干渉も冷却水の不安定化につながります。水温制御の不安定さや循環不良は、IXPEマスターシート内の冷却均一性に影響を与えます。
（4）機械振動と牽引滑り：設備の揺れ：設備の基礎が不安定、伝動部品（ギアボックス、牽引ローラーベアリングなど）の摩耗が激しい、回転部品（巻き取り機など）の動的バランスが悪いなどにより、IXPE発泡押出生産ライン全体に異常な振動が発生します。牽引滑り：牽引ローラーの圧力が不均一、ゴムローラーの老化や硬化、表面の汚れ、速度比の設定が不適切などにより、IXPE発泡マスターシートが牽引時に滑ったり、不均一な応力が発生したりします。
（5）原料混合の衝突：IXPE発泡コンパウンドの配合において、異なるバッチまたはグレードの原料を混合して使用すると、メルトインデックス（MFI）や粘度などのレオロジー特性に大きな差が生じます。品質の低下：原料のメルトインデックスの不安定さ、水分含有量の過多（乾燥不足）、添加剤（滑剤など）の不均一な分散または沈殿、劣化が激しい原料の使用も、水波の原因となります。
2. トラブルシューティングのアプローチ: (1) 明らかな欠陥を排除する
· 観察: 水の波紋の開始位置 (例: T ダイの近く? 牽引セクション?)、形状 (例: 密? 疎? 規則的?)、および付随する現象 (例: IXPE フィルムの泡の振動?) を注意深く観察します。
· 検査：IXPE発泡押出機のホッパー排出口、フィルタースクリーンの圧力差（交換時期か）、各部の温度表示（異常変動がないか）、冷却エアリングの位置と風量、トラクションローラーの圧力と表面状態、IXPE発泡押出機に明らかな異常振動や異音がないか確認します。
· 調整:
安定した冷却：IXPE発泡押出機のエアリング位置の確認と調整（同心度の確保）、空気圧・空気量の安定化（ファン、バルブ、配管の点検）を優先します。IBC水温と流量を安定させます。
最適化されたトラクション: IXPE 発泡押出機のトラクション ローラー圧力の均一性をチェックして調整し、トラクション ローラーの表面を清掃し、適切な速度比を確認します (滑りや過剰な伸びを回避します)。
基本パラメータ：IXPE発泡押出機の各セクションの温度設定が適切であり、温度制御が安定していることを確認します。スクリュー回転速度を確認し、安定させます。押し出されたIXPE発泡混合物原料（特に吸湿性原料）が十分に乾燥していることを確認します。
（２）徹底的な調査とプロセスの最適化（潜在的な問題の解決）
· 可塑化と均質化：
スクリューの評価：IXPE発泡押出機（特に計量部）のスクリューの摩耗を検査し、スクリュー設計（圧縮比、長さと直径の比など）が現在のIXPEマスターバッチ混合物の原料およびプロセスに適合しているかどうかを評価します。必要に応じて修理または交換してください。
パラメータの最適化：IXPE発泡押出機のバレル背圧を安定かつ適切なレベルに調整します（均質化を高めつつ、過度の圧力による劣化を回避します）。IXPE発泡押出機のスクリュー回転速度と供給速度のマッチングを最適化し、主押出機速度の頻繁かつ大幅な調整を回避します。
原材料管理：IXPEマスターバッチのバッチ一貫性と安定性を厳密に管理します。リサイクル材料の配合、粒子サイズ、清浄度を最適化し、添加剤の均一なプレミキシングと分散を確保します。
• ダイヘッド微調整：清掃とメンテナンス：定期的に（計画通り、または変動が発生した際に）Tダイヘッドを分解・清掃し、カーボン堆積物や不純物を除去します。ダイリップの損傷を点検・修復します。
精密調整：専用の厚みゲージを用いて、Tダイリップギャップを微調整（通常はミクロンレベル）し、均一な材料出力を確保します。同時に、Tダイ全域の温度が均一かつ安定していることを確認し、加熱コイルと熱電対を定期的に点検します。
• 設備状態の改善：振動の軽減と補強：IXPE 押出機の基礎を検査および補強し、摩耗したベアリング、駆動ベルト、その他のコンポーネントを交換し、回転部品の動的バランス調整を実行します。
要約すると、水波（ああああ）は、IXPE発泡押出機におけるIXPEマスターシートの押出工程におけるメルトフローまたは冷却の不均一性を示す外部現象であり、製品の外観品質に深刻な影響を与えます。解決策は、原材料、設備、プロセスパラメータを体系的に調査し、的確な介入（安定した冷却と牽引力を優先し、可塑化とダイヘッドをさらに最適化）、綿密な調整（ダイリップクリアランスが重要）、そしてパラメータ間の相乗効果を深く理解することです。結論として、IXPE発泡押出機を良好な状態に維持し、プロセスパラメータを安定的に制御することによってのみ、水波（ああああ）の発生を防ぐことができます。