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セミナーセミナー番号:S180777(押出機混練7月+8月)

エレクトロニクス | 化学・材料 | エネルギー・環境・機械
セミナー
【 2 名 同 時 申 込 で 1 名 無 料 】 対 象 セ ミ ナ ー

(二軸)押出機の(溶融)混練・分散技術の理論と実践
徹底解説セミナー 全2コース

Aコース: 7/27開催
『押出機内の樹脂挙動と(溶融)混練技術』
Bコース: 8/29開催
『二軸押出機による溶融混練の分散・混練度向上の評価と品質スケールアップの考え方』

このセミナーの受付は終了致しました。
日時 Aコース:押出機混練7月 2018年7月27日(金)  10:30~16:30
Bコース:押出機混錬8月 2018年8月29日(水)  10:30~16:30
会場 Aコース:押出機混練7月 東京・品川区大井町 きゅりあん  4F 第1特別講習室
会場地図
Bコース:押出機混錬8月 東京・品川区大井町 きゅりあん  6F 中会議室
会場地図
受講料(税込)
各種割引特典
81,000円 ( S&T会員受講料 76,950円 ) S&T会員登録について
定価:本体75,000円+税6,000円
会員:本体71,250円+税5,700円
S&T会員なら、2名同時申込みで1名分無料 1名分無料適用条件
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 2名で81,000円 (2名ともS&T会員登録必須​/1名あたり定価半額40,500円) 
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特典各コース選択でご参加いただけます。
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備考※資料・昼食付
※講義中の録音・撮影はご遠慮ください。
※講義中のパソコン使用はキーボードの打音などでご遠慮いただく場合がございます。
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講師

Aコース : 「7/27 押出機内の樹脂挙動と(溶融)混練技術」
九州大学 大学院工学研究院 化学工学部門 教授 工学博士 梶原 稔尚 氏

Bコース : 「8/29 二軸押出機による溶融混練の分散・混練度向上の評価と品質スケールアップの考え方」
(有)エスティア 代表取締役 工学博士 橋爪 慎治 氏 ※元(株)神戸製鋼所

プログラム

7月27日(金) 10:30~16:30
Aコース:『押出機内の樹脂挙動と(溶融)混練技術
   ~原理・シミュレーション・評価・スケールアップ・トラブル対策~


<趣旨>
  二軸スクリュ押出機やミキシングエレメントを有する単軸スクリュ押出機を用いて高分子材料の混練がなされている。材料の高機能・高品質化への対応や、不良現象・トラブルの回避には、装置内の材料挙動の把握が重要である。また,押出機・混練機内の材料挙動をシミュレーションにより予測する技術は年々進歩しており、混練を含めた実際のプロセス設計,装置設計に応用されている。
 本セミナーでは、固体輸送、溶融、溶融体輸送と混練・脱揮等に関して基礎理論をわかりやすく解説するとともに、それに基づく実験およびシミュレーションを用いた評価、スケールアップ、トラブル対策について例を交えて考え方を詳しく解説する。


1.背景
 1.1 押出機・混練機の概要

2.実験による可視化・計測
 2.1 既往の可視化・計測の例
 2.2 最近の可視化・計測技術の研究例
 2.3 各種実験の利点と問題点

3.固体輸送メカニズム

4.溶融部における高分子材料の溶融メカニズム
 4.1 溶融プロセスの可視化
 4.2 溶融理論
 4.3 溶融不良への対応
 4.4 溶融部での構造形成

5.溶融混練部の混練メカニズム
 5.1 分配混合と分散混合
 5.2 伸長流動の重要性
 5.3 ポリマーブレンド・コンポジットの混練理論
 5.4 押出機・混練機と溶融混練理論の関係

6.単軸スクリュ押出機内の溶融混練
 6.1 溶融混練理論とミキシングスクリュの関係

7.二軸スクリュ押出機内の溶融混練および脱揮
 7.1 溶融混練理論と二軸スクリュ押出機の関係
 7.2 溶融混練に付随する問題と対策
 7.3 脱揮操作とメカニズム

8.計算機シミュレーションによる材料挙動の予測
 8.1 計算機シミュレーションの利点と問題点
 8.2 固体輸送部のシミュレーション
 8.3 溶融部のシミュレーション
 8.4 溶融体輸送部のシミュレーション

9.シミュレーションによる混練評価
 9.1 分配混合指標とその考え方
 9.2 分散混合指標とその考え方
 9.3 各種評価指標を用いた研究例
 9.4 実験検証の難しさ

10.スケールアップとシミュレーション
 10.1 スケールアップの一般論
 10.2 シミュレーションによるスケールアップの研究例

11.今後の課題

  □質疑応答□
 
8月29日(水) 10:30~16:30
Bコース:二軸押出機による溶融混練の分散・混練度向上の評価と品質スケールアップの考え方

<趣旨>
 二軸押出機でポリマー内に無機粒子が分散するメカニズムを明確にする。かつてこのメカニズムの解明があいまいであったことから、分散品質を向上させる所作が難しかった。あまりにもせん断応力のみに依存しすぎていた傾向がある。二軸押出機の分散性において均一性を改良すればはるかに高度な分散結果が得られる。そのためには均一性に影響する分配分散性を効率的に制御することが重要になった。
 一方最近、事前に分散品質を予測することが高確率で可能になってきた。スールアップに関する従来の問題点が解決しつつある。なお、伸長流動分散では純理論的に分散レベルが自由に実現できるので容易に品質制御ができる。各技術において種々の実例を示す。さらに最近の注目技術であるグラフェンの分散技術などについても言及する。

1.ポリマー中へのフィラーの分散
 1.1 Palmgrenの4段階分散モデルと橋爪の5段階分散モデル
 1.2 理想的2粒子分割分散理論と転がり粒子破砕理論
 1.3 1分散工程で、せん断応力依存領域とせん断歪依存領域が存在する
 1.4 破砕分散はせん断応力依存であるが、均一性達成には分配分散作用が重要(最近再認識されてきている)
  1.4.1 分配分散の二面性
    破砕分散品質到達点前後の分配分散性の違いと実際
  1.4.2 1番目の「送り込み分配分散」・・せん断破砕分散と同居する
   ・どういう役目か、どのようにコントロール、評価するのか
    Blister Ring, Ring Segment, 絞り機構の応用、T関数の応用。
    Ring、絞り機構には、伸長流動分散効果の副次効果がある
   ・伸長流動分散の均一性が今後大きな分野に発展する可能性がある。
    3種類の伸長流動分散機構
   ・せん断流動、伸長流動の共存流動における分散性
    HMWPEがHDPE中で分散した(相対粘度≧4.0でも可能)
  1.4.3 2番目の「まき散らし分配分散」・・・・単独で作用する
   ・どういう役目か、どのようにコントロール、評価するのか。
    Gear Elementなど・・・・・・・欧米の方式
    CTM, Static Mixerなど・・・・・日本の方式

2.破砕分散、分配分散における品質向上操作
 2.1 凝集破壊に関する最近の解析(被分散相に注目する)
  2.1.1 凝集粒子の破壊力は、凝集次数と凝集粒子径の関数である
  2.1.2 CBでの解析結果
  2.1.3 CBコンパウンドでは、CBコロイド溶液と同じで、
   ・Shear thinning→Shear thickening→Shear Thickeningとなる
 2.2 セルロースナノファイバー(CNF)の最適分散方法
  2.2.1 2段階分散手法における2分散方法
  2.2.2 固相せん断分散技術
 2.3 グラフェンの最適分散方法
  2.3.1 強度保持の分散、と伝導性保持の分散
  2.3.2 GO, rGOの分散特性
  2.3.3 再凝集問題と機械強度
  2.3.4 各種物質へのグラフェンの分散方法
  2.3.5 各製品への応用例

3.バウンドポリマー(ラバー)とナノ分散の関係
 3.1 材料の機械強度が向上する現象解明
  3.1.1 コンパウンドの場合
    限界粒子間距離が関与する。粒子径は直接関与しない
    無機粒子上のSticky Hard 層の高分子が絡まる。粒子の接触ではない。
  3.1.2  ポリマーアロイの場合
    各粒子が相互に流路干渉することによる。
 3.2 Shear Thinning流体とShera Thickening流体
  3.2.1 分散後の材料粘度ではなくて、分散中の材料粘度が問題
  3.2.2 流動形態の変化は何に起因するか
   ・無機粒子表面で、高分子と電気的な結合状態が変化する理論
 3.3 分散に最適なせん断分散速度が存在する。(全Fillerには適用できない)
   ・CB分散では顕著な特性、エラストマー、ゴムの混練でも発生する

4.Fillerの分散品質を予測する技術の実例
 4.1 純理論の相似側では、スケールが異なると品質が同じにならない
 4.2 分散品質予測技術
    事前の品質予測が高精度で可能なら、相似側は必要なくなる
  4.2.1 品質方程式の作成方法
  4.2.2 分散品質予測精度の確認
    精度を上げるため、ノイズ実験を消去する方法
  4.2.3 有効時間が意味するもの
    T関数、真空混練技術など
 4.3 伸長流動分散では品質スケールアップ(同一を保つ)ができる。
  4.3.1 伸長流動分散の実際(粒子径の狭い分布、と領域の移動が可能)
  4.3.2 そのメカニズムは品質のスケールアップができる。
  4.3.3 因子は伸長応力値である
  4.3.4 PA中へのHDPEの分散
  4.3.5 エラストマー中への別エラストマーの分散
  4.3.6 HDPE中へのHMWPEの分散

  □質疑応答□
 
このセミナーは終了しました。

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