プラスチックリサイクル設備を検討するとき、「添加剤を混ぜたいので二軸押出機を選びたい」「単軸押出機と比べて、どちらが自社の材料に合うのか分からない」と悩まれる方もいらっしゃるのではないでしょうか。

押出機の選定では、カタログに記載された処理能力だけでなく、投入する材料の状態や配合、必要な品質を整理することが大切です。同じ種類の樹脂でも、水分や異物、形状が違えば、必要な設備構成や運転条件は変わります。

今回は、二軸押出機の導入前に確認したいポイントを「材料」「配合」「試運転」の3つに分け、ライン全体の考え方とあわせて解説します。

二軸押出機の導入前に確認したい材料・配合・試運転のポイント

プラスチックリサイクル設備を検討するとき、「添加剤を混ぜたいので二軸押出機を選びたい」「単軸押出機と比べて、どちらが自社の材料に合うのか分からない」と悩まれる方もいらっしゃるのではないでしょうか。

押出機の選定では、カタログに記載された処理能力だけでなく、投入する材料の状態や配合、必要な品質を整理することが大切です。同じ種類の樹脂でも、水分や異物、形状が違えば、必要な設備構成や運転条件は変わります。

今回は、二軸押出機の導入前に確認したいポイントを「材料」「配合」「試運転」の3つに分け、ライン全体の考え方とあわせて解説します。

二軸押出機とは？単軸押出機・破砕機との役割の違い

押出機は、樹脂を加熱して溶かし、スクリューで送りながら押し出す設備です。再生ペレットの製造では、後工程のペレタイザーと組み合わせ、溶かした樹脂を粒状に加工します。

単軸押出機はスクリューが1本、二軸押出機は2本ある点が基本的な違いです。ただし、単純に「2本あるほうが高性能」と判断できるわけではありません。

二軸押出機には、スクリューの回転方向や形状が異なる方式があります。本記事では、主に混練・配合用途で用いられる同方向回転の二軸押出機を想定します。

「混練」とは、樹脂や添加剤を練り混ぜ、均一な状態に近づけることです。二軸押出機は、こうした混練や、溶融樹脂から水分・揮発成分を抜く「脱揮」に対応しやすい構成を採れます。ただし、実際の性能は設備仕様と材料条件によって異なります。

材料の確認｜樹脂名だけでなく、水分・異物・形状を整理する

配合の確認｜添加剤の割合と「何を改善したいか」を決める

二軸押出機を検討する理由の一つが、再生樹脂に添加剤などを混ぜる工程です。

例えば、着色剤を加える、充填材を配合する、バージン材と再生材を混ぜるといった用途があります。ここで重要なのは、添加するものの名前だけでなく、配合によって実現したい品質を具体化することです。

配合表では、割合の基準も統一しましょう。「樹脂100に対して添加剤を10加える」のか、「完成材料全体の10％を添加剤にする」のかでは、実際の配合が異なります。

また、よく混ぜようとして回転数や温度を上げれば、必ず品質が改善するとは限りません。熱や機械的な力がかかりすぎることも考慮し、材料に適したスクリュー構成と運転条件を相談することが大切です。

試運転の確認｜処理量と品質を同じ条件で評価する

実際に使う材料で試験する

試運転は、設備が動くことを確認するだけでなく、自社の材料で目標の生産と品質を実現できるかを見極める機会です。

代表的な材料に加え、可能であれば水分や形状、配合のばらつきを想定したサンプルも用意します。試験に必要な材料量や運転時間は、設備メーカーと事前に調整しましょう。

試験前に合格条件を決める

結果を比較しやすくするため、目標と評価方法は試験前に決めておきます。

処理能力を見るときは、一時的に出せた最大値と、安定して継続できる生産量を分けて確認します。電力も比較する場合は、押出機本体だけか、乾燥機や周辺設備も含むかをそろえる必要があります。

試験機と導入予定機の違いを確認する

試験機で良い結果が得られても、導入予定機で同じ条件をそのまま再現できるとは限りません。

機械の大きさ、供給装置、脱気、ろ過、ペレット化方式などの違いを確認し、試験結果から何が判断でき、何を追加確認する必要があるのかを整理しましょう。メーカーの試験設備でも、生産規模への展開を見据えた評価が行われています。

試運転をご検討の方へ｜材料試作・導入前の試験は「ドナウラボ」へ

当社のテストセンター「ドナウラボ」では、二軸混練押出機やアンダーウォーターペレタイザーを使用した材料試作、小ロットの受託生産に対応しています。設備導入をご検討いただく際の試験にもご利用いただけます。

処理したい材料や配合条件、確認したい品質などをお知らせください。ご要望に合わせて、装置構成や運転条件の調整をサポートします。試験への対応可否や必要な準備については、事前にご相談ください。

プラスチックリサイクルは、破砕機からペレット化までの流れで考える

再生ペレット製造の工程は、一般的に次のような流れで検討します。

再生ペレット製造までのプラスチックリサイクルの一般的な流れ

❶ 回収・選別　➡   ❷ 破砕・粉砕　➡ ❸ 洗浄・乾燥　➡ ❹ 押出・溶融　➡ ❺ ろ過　➡ ❻ ペレット化　➡ ❼ 再利用・成形工程へ

すべての材料に全工程が必要なわけではなく、設備方式によって工程の配置も変わります。

例えば、破砕後の材料の大きさが不ぞろいなら、供給が安定しない可能性があります。また、押出機の処理能力を高めても、洗浄・乾燥やペレタイザーが対応できなければ、ライン全体の生産量は伸びません。

そのため、設備選びでは押出機単体の能力に加え、前後の工程が同じ生産量に対応できるかを確認することが重要です。

導入費用は、耐久性・メンテナンス・サポートも含めて比較する

二軸押出機の導入では、本体価格だけでなく、使い続けるための費用と対応体制も確認しましょう。

特に、次の項目は見積もり段階で整理しておきたいポイントです。

• 材料や添加剤に適したスクリュー・シリンダの材質と摩耗対策
• 清掃や分解、部品交換に必要な作業時間とスペース
• 消耗部品の価格、在庫、調達期間
• 設置工事、電源、冷却水、排気などの必要条件
• 立ち上げ時の運転指導と、導入後の問い合わせ対応
• 材料や配合を変更する場合の相談体制

初期費用が低くても、清掃や部品交換による停止時間が長ければ、生産計画に影響します。自社の運転体制で無理なく管理できるかも、設備の適性を判断する材料になります。

ドナウ商事では、押出機・破砕機を含めたリサイクル設備をご提案しています

ドナウ商事では、プラスチックリサイクルに関する押出機、破砕機、洗浄機など、各工程に合わせた設備のご相談を承っております。

再生ペレット製造を検討されている企業様や、廃プラスチックのリサイクル工程を見直したい企業様に向けて、材料の種類や処理量、導入目的に合わせた機械選定をサポートいたします。

押出機や破砕機の導入、リサイクルライン全体のご相談は、ドナウ商事までお気軽にお問い合わせください。