Ultibatch™ を使用するメリット
前回のコラムでは、Ultibatch™（アルティバッチ）がプラスチックへの「高濃度フィラー配合」を容易にすることをアシストし、「減プラ（石油由来プラスチック使用量削減）」に貢献することを中心にご紹介しました。
今回は､Ultibatch™ を使用して高濃度フィラーグレードをコンパウンド製造した場合の、「生産性の向上」と「使用エネルギーの低減」について、実験データをもとにご紹介できればと思います。
生産性向上
☑ フィラーの供給速度が、フィラー単体（パウダー）の 2～4倍に
パウダー状のフィラーは「嵩高い」（空気を大量に抱えている）ため、二軸押出機への供給投入が容易ではありません。仮に、プラスチックに対して50質量％でフィラーを配合しようとすると、フィラーの押出機への供給速度がコンパウンド生産速度（時間当たりの生産量）の制約要因となり、生産性は大きく低下してしまいます。
以下の表はフィラー供給装置を用いて、タルクをパウダー状のまま供給した場合と、「Ultibatch™」の形態で供給した場合のフィード性の比較です。
横軸がフィーダーのモーター出力(単位:%)で、縦軸がフィラーの供給速度(単位:kg/Hr)となります。
※フィラー供給装置（23㎜φ単軸スクリュー装着）による検証結果
パウダー状のタルクに対し、「Ultibatch™」の形態とすることで、供給速度を大幅に向上させることができます（上の表の事例では約4倍）。このように Ultibatch™ は、高濃度フィラー配合グレードの生産性向上に大きく貢献します。
使用エネルギーの低減
☑ コンパウンド吐出速度を上げることで、製造に必要な電力使用量を削減
前段のとおり、フィラーの供給速度が向上し、吐出速度を上げることができれば、製造に掛かる時間が短くなるため、電力使用量もマイナスになることは想像できます。一方で、フィラーから「Ultibatch™」を製造する工程が入ることで、そこでのプラスの電力使用が発生することも想像されます。
しかし、Ultibatch™ による吐出改善は、想像以上の電力使用量削減効果をもたらします。
以下は、Ultibatch™ を用いた場合と、パウダーをダイレクト供給した場合との、製造時の使用電力量比較です。
※50質量％タルク入りポリエチレンを、二軸押出機（同方向37㎜）で溶融混練押出（5,000㎏製造想定）
パウダーをダイレクト供給した場合、吐出速度は最大15㎏/Hrが限界であったのに対し、Ultibatch™ を用いた場合には100㎏/Hrが可能となり、約60%もの電力使用量削減・CO2排出量削減を果たすことができます。
※CO2排出量換算値：2023.1.24 環境省・経済産業省公表 「電気事業者別一般送配電気事業者排出係数」の値（0.000435t CO2eq/kwh）を使用
作業環境の改善
最後にパウダー状のフィラーと、「Ultibatach™」の、粉塵発生量の違いをご覧いただけたらと思います。
下図は、フィラー供給装置の供給口で発生する粉塵発生の様子を比較したもので、左図は「粉体状難燃剤」、右図は「粉体状タルク」での、パウダーと「Ultibatch™」の比較です。Ultibatch™ の使用により、粉塵発生量を1/8～1/10 に減らすことができました。
※測定条件（自社法）
・供給速度：10kg/h
・供給落差：30cm
・測定機器:光散乱式デジタル粉じん計（日本カノマックス ＃3442)
・測定方法：発塵位置より1mの位置で10min測定
Ultibatch™ の使用により、パウダーの取り扱いにおいて悩ましい、粉塵発生量も低減することができます。
プラスチックコンパウンドにおいて、「生産性向上」、「使用電力の削減」、また現場の「作業環境改善」にも繋がる、「Ultibatch™」の使用を是非ご検討されてはいかがでしょうか？
