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May 30, 2023

押出機も暑さを克服する必要がある

Alan Griff, 18 settembre 2022 La scorsa settimana è stata estremamente calda in gran parte del Nord America

アラン・グリフ 2022 年 9 月 18 日

先週、北米のほとんどの地域で非常に暑くなりましたが、ここカリフォルニアの東湾では少し暑さが和らぎました。そこでは80°Fを超えると熱波と呼ばれます。 他の州にお住まいの方の中には、これが夏の安らぎだと考える人もいるかもしれません。 数年前、私はカリフォルニアのセントラルバレーにある顧客を訪問しましたが、その時、押出機付近は華氏 105 度、屋外は華氏 105 度でした。 先週はもっとひどかったと思います。

寒いということはありません。 これについては、熱に関する私の記事「押出技術における文字通りのホットトピック」で言及しました。

熱は分子の運動であるため、分子がなければ温度は存在しません。しかし、水、空気、すべてのプラスチック、そして私たちを含め、すべての物質は分子で構成されています。 それはすべて化学であり、他の種類の有機的または自然の魔法ではありません。

私たちは汗をかくことで体温を下げます。体内から排出され、空気中の水や衣服についた水になると、1 グラムの水につき 540 カロリーが失われます。 空気中の水分は湿気です。 空気が「満ちている」（飽和している）場合、発汗によって体温を下げることはできません。 冷たい水でシャワーを浴びたり、冷たいものを飲んだり、熱を発生する動きを避けたりすることはできますが、エクストルーダーではそれらのことはできません。 私たちと押出機は両方ともファンを使用できますが、機械は汗をかきません。

押出機では、プラスチックを十分に柔らかくして成形するために熱を加える必要がありますが、製品を使用するには再び熱を取り出す必要があります。 これは多くの場合、製品を水に通すことによって行われます。 これが機能するのは、海面圧力の水はプラスチックを硬化（凍結）させるのに十分な温度であるためです。 シートやキャストフィルムなどの一部の押出成形品は、通常は水で冷却される金属ロールの上を通過させることによって冷却されます。 いくつかの製品、特にインフレーションフィルムは、出てきたプラスチックに空気を吹き付けることによって冷却されます。 この空気は生産を促進するために事前に冷却される場合がありますが、湿度が高い場合、空気が冷たすぎるとエアリング表面に水が凝縮する可能性があります。 また、家庭やオフィスのエアコンと同様に、空気を冷やすにはコストがかかります。 金額を把握し、コストを抑えるためにホースを断熱してください。 冷却速度は物理的特性に影響を与えるため、冷却が速すぎる可能性があることにも注意してください。

すべてのプラスチックは冷えると収縮しますが、一部のプラスチックは他のプラスチックよりも大幅に収縮します。 冷却は速すぎず、遅すぎず、製品の表面全体をできるだけ均一に管理する必要があります。 冷却水に浮かぶチューブ、下半分が水没し、上半分が空気 (または真空) に開放されていると考えてください。 これにより、製品内の厚さのばらつきが説明される可能性があります。

温度測定も冷却管理の一環です。 当社では、非接触測定用の赤外線温度計を備えており、スクリューの端の従来のあまり有用ではない場所に加えて、押出ヘッドにも浸漬熱電対を備えています。 金属 (ヘッドとダイ) の温度は溶融温度ではありません。 値を書き留める必要がないように、値を記録して表示することを忘れないでください。 希望の範囲を超えた場合にアラームを設定することもできます。

不規則または丸い製品を金型から出てくるときに赤外線で測定するには、非常に安定した手、またはさらに良いのは、固定された測定装置が必要です。 デバイスを上下にスキャンし、最高点を監視してラウンドを行います。 一部の市場ではレーザーベースのゲージが一般的です。 やはり歴史を記録する必要がある。 このような重要な変数を無視して行動したくないので、必ず何かを行うようにしてください。 「溶融物が熱くなりすぎたり、冷たすぎたりした場合はどうなりますか?」という質問に対する答えを知ってください。

市水が最も一般的な冷却媒体ですが、追加料金で冷却を利用できる場合もあります。 場合によっては、水を蒸発によって冷却し、再循環させることができます。 プラント内冷却システムの技術はよく知られており、行動を決定するためにコストを比較できるはずです。 季節ごと、または昼夜を問わず、外気温の変化が大きい地域では、これによって冷房コストがどのように抑えられるかについてある程度の注意を払う必要があります。 私が覚えている小さなセリフでは、温度制御装置が水を満たした大きなドラム缶で、男性がそのドラム缶を 0℃ に保つために外から雪を絶えず供給し続けていたというものでした。 これは東北地方の冬でした。 外の雪が溶けたとき、彼らが何をしたかはわかりません。

場合によっては、複数の冷却剤または場所が使用されることがあります。特にインフレーションフィルムでは、内部バブル冷却が一般的 (より多くの空気) のほか、アイリスストリッパー、二次エアリング、さらには真空リングも使用されます。 スプレー冷却は効率的で魅力的ですが、細かいスプレーと液だれの回避が必要です。 いくつかのラインでは外側に水冷が追加されています。

中空部分の場合、内部から冷却したくなりますが、それは簡単ではなく、めったに行われません。 収縮率を覚えておいてください。 中実の棒や板などの非常に厚い部分には熱伝達の問題があり、これにより冷却速度が制限される可能性があります。

多くの冷却努力は生産率を上げることを目的としていますが、その努力の際には、厚さの精度が失われることや、増加した生産が利益を上げて販売できるかどうかについても心配する必要があります。 倉庫をいっぱいにしても利益はほとんどありません。

最後になりましたが、水や熱を無駄にしないでください。 冷却水と空気は熱くなりますが、そのエネルギーはどこかに行かなければなりませんが、その再利用は一般的ではありません。 寒冷地で屋外に保管された飼料を予熱するためにバレル冷却空気を再利用することが可能であり、飼料温度がより均一になるという利点も得られます。

私は干ばつがアーティチョークからジンファンデルブドウまで農業に影響を与える地域に住んでいます。そのため、水の損失に敏感であり、そのため押し出し成形の灌漑パイプとフィルムを増やし、裏地のない溝を減らすことが正当化される可能性があります。 これは、お金だけでなく環境保全としても効果があるかもしれない投資です。 それは私たちに、利益を上げるだけでなく良いこともできるということを宣伝し、プラスチックバッシャーたちに示すという責任を与えることさえできるかもしれない。私は何年も前にそれが投資で得られる利子だと学んだ。

また、家庭でも食べ物（または水）を無駄にしないでください。 栄養素のバランスをとり、皿に盛ったものを食べ、子どもたちの模範となり、数を数えましょう。 少なくとも味やイメージと同じくらい重要です。

著者について

アラン・グリフはベテランの押出成形エンジニアで、大手樹脂サプライヤー向けの技術サービスからスタートし、現在はコンサルタントとして、訴訟の専門証人として、そして特に公開ウェビナーやセミナーを通じて教育者として長年働いています。そして社内で、そして今では彼の仮想バージョンです。 彼は、米国初の実用的な押出成形本である「プラスチック押出技術」と、ほぼ毎年更新され、英語だけでなくスペイン語とフランス語でも入手できる「プラスチック押出操作マニュアル」を執筆しました。 詳細については、彼の Web サイト www.griffex.com をご覧いただくか、[email protected] まで電子メールでお問い合わせください。

グリフ氏によると、バーチャル視聴覚セミナーはライブよりも優れているため、近い将来、あるいは今後もライブセミナーの予定はありません。 移動やライブ日程を待つ必要はなく、同じ PowerPoint スライドですが、音声説明と書面によるガイドが付いています。 自分のペースで見てください。 グループ参加は、電子メールで質問し、徹底的な回答を得る権利を含む単一料金で提供されます。 詳細については、301/758-7788 に電話するか、電子メール [email protected] でお問い合わせください。

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