製品導入例

加圧ニーダーとは?

加圧ニーダーとは、容器の中で2枚のブレード(羽)を回転させることにより、投入された材料を混練する装置です。
2本のブレード間隙とブレードと槽の間隙でせん断作用を発生させます。
2本の羽根は回転比を有すると共にねじれた形状になっており独自のせん断力を有しています。

ブレード

写真1:ブレード

固い材料は混練中に容器内で盛り上がる為、エアーシリンダーによる加圧蓋で押え込む機構がついています。
機械的に押え込む意味での【加圧】です。

加圧ニーダーによく似たゴム混練機としてはミキシングロールとバンバリーミキサーがあります。バンバリーミキサーと加圧ニーダーの混練容器は密閉されていますが、ロールの混練容器は開放されています。その為、粉じんの飛散と巻き込まれリスクが高いので、できるだけロール作業を密閉式混練機で行う事が望まれています。

加圧蓋

写真2:加圧蓋

バンバリーミキサーは高回転、高馬力の装置で排出は下部を開放し排出する装置で大量生産用途で使用されます。
しかし【内部の清掃が出来ない】【高馬力の為装置が非常に高価】【設置に架台が必要】といったデメリットがあります。
その為少量多品種生産の現場ではそのデメリットを解消した加圧ニーダーが採用されます。

加圧ニーダーの材料投入量は各種配合により最適な量があります。
多過ぎたり少な過ぎると分散不良の原因になります。
その投入量の算出は、以下の計算式で決定されます。

Q1g/バッチ=(加圧ニーダーの公称混合量,l)×(JISカタサから決まるk値、0.7-0.8)×配合比重(kg/l)

また加圧ニーダーを用いて混練を行う際、注意しなければならない重要なことがあります。
それは、製造される混練物の質は混練材料の配合のみならず、さまざまな要因によっても大きく左右されるということです。

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写真3:加圧型ニーダー

その要因とは、(仕込み時の混合槽内の温度、冷却水量、加圧圧力、練り時間、仕込み順序、ブレード回転数、槽~側板クリアランス、ブレード形状)などのことです。混練物の質は、これらの数多くの要素が複雑に絡みあって決まりますので、加圧ニーダーを用いた高質な混練物づくりは簡単なようで非常に難しい作業なのです。

 

表1:各種混練機の用途、構造、比較

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