樹脂の酸化抑制による品質改善提案

樹脂成型機内に窒素ガスを導入することで成型品の品質向上、成型機の汚損低減をはかることができます。

弊社は工業ガスメーカー エア・ウォーター社のグループ会社であり、ガス発生装置だけでなく窒素ガスそのものの取り扱いノウハウも豊富にございます。
自社開発の「高性能窒素ガス発生装置」と「効果的なパージ方法と傾斜付きガスノズル(特許登録済)」をもって御社の品質、生産性向上に貢献します。

弊社では、窒素パージによる樹脂の酸化抑制効果を実感いただくために、2つの評価サービスを実施しております。

  • 樹脂サンプルの酸化テスト

    樹脂のサンプルと温度条件をご提供いただければ、弊社にて窒素雰囲気中での加熱溶解テストを行います。溶解したサンプル樹脂で、お客様に窒素ガスの酸化抑制効果を確認していただけるサービスです。

  • 窒素パージ用デモ機のレンタル

    デモ評価用の窒素ガス発生装置、パージボックスを導入いただき、お客様の実生産設備で窒素パージの効果を検証していただくことができます。

樹脂サンプルの酸化テスト

窒素ガス雰囲気で樹脂の熱による酸化現象を検証し、適切なパージ用窒素の純度を提案するサービスです。
お客様が実際に使用されている樹脂のサンプルと温度条件をご提供いただければ、弊社にて純度を調整した窒素雰囲気中での加熱溶解テストを行い、レポートを提出します。
溶解したサンプル樹脂のテストレポートで、お客様に窒素ガスの酸化抑制効果を確認していただけます。(詳細は弊社営業所へご連絡ください。)
サービス開始以降、多数のユーザー様に窒素ガスの効果をご確認いただいております。

空気雰囲気で樹脂成形することの問題点

黒点

樹脂成形加工において、黒点・焼け・黄変などの品質不良は製品ロスだけでなく、成形機の保守時間ロスなど、製品コストに大きく影響します。

これらの不良は、樹脂を空気中で加熱溶解したことによる酸化が原因であり、窒素パージで改善することが可能です。

改善システムの推奨例

改善システムの推奨例

樹脂成形機ホッパー部より窒素ガスを注入することで樹脂の酸化を抑制し、黄変や黒点などの品質不良を減少できることが確認されています。
これにより、製品ロス減少や保守コスト削減など、様々な効果が望めます。

雰囲気による比較

  • 加熱前サンプル 加熱前サンプル
  • 空気雰囲気 空気雰囲気 空気雰囲気では、樹脂が酸化によって変色しています。
  • 99%窒素ガス雰囲気 99%窒素ガス雰囲気 99%窒素雰囲気では、空気雰囲気よりも酸化は抑制されていますが樹脂の変色が見られます。
    膜式窒素ガス発生装置で作った窒素では、この程度の純度が限界であり、樹脂の品質改善に不向きであることがわかります。
    これに対し、弊社のPSA式窒素ガス発生装置は、より高純度な窒素ガス(純度99.9%以上)を作ることができます。
  • 99.9%窒素ガス雰囲気 99.9%窒素ガス雰囲気 99.9%窒素雰囲気では、白色の樹脂でも変色せず、酸化抑制効果が高いことが確認できます。
    PSA式窒素発生装置は純度99.9%以上の窒素ガスを発生させることができるため、成型機のパージ用途にきわめて相性の良い装置と言えます。

窒素パージ用デモ機のレンタル

弊社ではデモ評価用の窒素ガス発生装置、パージボックスの貸出を行っており、お客様の実生産設備で窒素パージの効果を検証していただくことが出来ます。また、お客様の成型機の形状に応じたパージノズルの製作も承っております。

従来パージ方法の問題点

黒点

成形機のシリンダー部には、ガス抜き口が設けられていない事が多い為、単にホッパー部にパージガスを注入しても、ガスはシリンダ部に到達出来ず、Uターンするようにホッパー上部に抜けてしまいます。

その為、従来の方法ではパージが有効に機能せず、シリンダー部の雰囲気置換に長時間を要し、製品に黒点や黄変などの不良が生じます。

より効果的な窒素パージ方法の提案

窒素パージ方法の改善例

〈特許技術〉

①パージ回路ボックスを用いた「間欠パージ」により、スクリュー・シリンダー内のガス流動を促進
②「ノズルを成型機のシュート内部に挿入し、シリンダー部に対して傾斜角度をつけたパージノズル」を使用し、パージ効率を改善

①+②により、窒素パージ時間の短縮と製品不良率の低減に貢献します。
(閉塞空間内(スクリュー・シリンダー部)の酸素濃度を従来比35%低減 ※弊社調べ)
【発明の名称】射出成形機のガス置換方法および装置
①特許第7368158号(間欠パージによる効果的なガス置換)
②特許第7327454号(傾斜角度付きノズルを用いた効果的なガス置換)

パージ効果(残留酸素濃度)の比較例

パージ効果(残留酸素濃度)の比較例

左のグラフは、「連続パージ」と「間欠パージ+角度付きノズル」で閉塞空間内(スクリュー・シリンダー部)をパージした場合の残留酸素濃度を測定し、比較したものです。

従来の方法に対し、弊社が提案する方法は、閉塞空間内の酸素濃度が速やかに低下しています。

デモ機レンタルの内容

  • 窒素ガス発生装置
    窒素ガス発生装置
    (経費実費)
  • パージ回路ボックス
    パージ回路ボックス
    (無償対応)※
  • パージノズル
    パージノズル
    (有償対応)

※PSA導入予定のお客様に限ります。詳細はお問い合わせください。

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