加水分解の科学:PETが水分に弱い理由
PETは吸湿性があり、空気中の水分を自然に吸収します。水分を含んだ状態でPET樹脂やフレークを溶かすと、次のような化学反応が起こる。 加水分解 が発生する。.
簡単に言えば、水分子は高温でポリマー鎖を攻撃し、より短い断片に分解する。その結果
- IV(固有粘度)の損失: 素材は「水っぽく」なり、強度を失う。.
- 物理的欠陥: 気泡、筋、“シルバーライン ”がシートに現れる。.
- 脆さ: 完成品は熱成形中に割れやすくなる。.
PETシート押出ラインにおける水分の扱い方
TZS-85PETのような最新の押出ラインでは、湿気対策として主に2つの方法を採用しています:予備乾燥と高真空脱ガスです。.
1.伝統的な方法乾燥剤乾燥と結晶化
プラスチックが押出機に到達する前に、結晶化と乾燥システムに供給される。.
- 結晶化: 非晶質PETフレークを加熱・攪拌することで、軟化したPETフレーク同士が固まらないようにする。.
- 乾燥剤乾燥: 水分レベルが50ppm(0.005%)以下になるまで、高温の乾燥空気(露点は-40℃以下)を数時間かけて樹脂に循環させます。.
2.最新の方法高真空脱気(ツインスクリュー技術)
これは現代のエンジニアが好むエネルギー効率の高い技術です。TZS-85PETパラレル二軸押出機は、押出前に何時間も材料を乾燥させる代わりに、溶融プロセスで水分を処理します。.
- ベントポート: エクストルーダーバレルには、複数の「ベント」セクションがある。.
- 高真空ポンプ: ツインスクリューがPETをせん断して溶かす際、専用の真空ポンプが溶融プラスチック上を強力な真空(多くの場合10mbar以下)に引き込む。.
- 即座の除去: 水蒸気と揮発性物質は、それらが著しい加水分解を引き起こす前に溶融物から吸い出される。このプロセスは、ポリマーをリアルタイムで「若返らせる」。.
PET押出成形にTZマシナリーを選ぶ理由
エンジニアが尋ねるとき、, “「rPETを押し出す最良の方法は?”, TZS-85PET真空脱気と従来の予備乾燥システムとの比較は以下の通りです:
| 特徴 | 予備乾燥システム | TZS-85PET 真空脱気装置 |
|---|---|---|
| エネルギー消費 | 高(常時加熱) | 低い(直接処理) |
| 床面積 | 大型(巨大なサイロが必要) | コンパクト(流線型ライン) |
| 素材の柔軟性 | ほとんどがバージンPET | 100% rPETフレーク/スクラップ |
| IV リテンション | グッド | エクセレント(反応性押出成形による) |
よくある質問
Q: PETを乾燥させずに押し出すことはできますか?
A: はい、多段式高真空脱気システムを備えた並列二軸押出機を使用します。TZマシナリーのTZS-85PETに採用されているこの技術は、溶融物から直接水分を除去し、4~6時間の予備乾燥を不要にします。.
Q: 水分はrPETシートの品質にどのような影響を与えますか?
A: 押出時に水分が加水分解を起こし、分子鎖が切断されます。これにより固有粘度(IV)が低下し、透明シートが脆くなったり、黄色くなったり、トレーや容器に成形したときに割れやすくなったりします。.
2026年メーカーの結論
ブラジルの政令12,688/2025号のような規制により、リサイクル率の向上が義務付けられているため、押出ラインは「水分スマート」でなければなりません。TZS-85PETパラレルツインスクリューラインに切り替えることで、エネルギーコストを削減し、スペースを節約し、100%リサイクルフレークでも高クラリティ、高強度PETシートを確実に製造することができます。.
押出成形における水分制御に関する技術仕様の詳細については、以下をご覧ください。 TZマシナリー製品ギャラリー.