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押出成形樹脂材料中に溶解する発泡剤低分子ガス濃度の制御方法

シーズコード S100002027
掲載日 2010年10月6日
研究者
  • 大嶋 正裕
  • 橋本 伊織
  • 谷垣 昌敬
  • 永田 武史
技術名称 押出成形樹脂材料中に溶解する発泡剤低分子ガス濃度の制御方法
技術概要 制御方法は、高分子(ポリプロピレン/ポリエチレン)を押出機ホッパーHより供給する。樹脂に溶解性をもつ二酸化炭素を供給ラインを通して押出機バレル中ほどから注入する。押出機内では、樹脂と二酸化炭素とが混錬され、二酸化炭素は高圧・高温で樹脂中に溶解する。光ファイバー5により近赤外光解析装置から近赤外光を伝送し、押出機出口に設置した近赤外光プローブ4を通して流量セル3を通過する溶融樹脂に照射し、その透過光を計測して再び近赤外光解析装置に光ファイバーで伝送する。近赤外光解析装置では、入射光と透過光とから吸収されたスペクトルを計算する。ベースライン補正をし、特定波長の吸収スペクトルの大きさを計測し、二酸化炭素濃度に換算する。測定値と設定値を比較し、その誤差に応じて、二酸化炭素の供給ラインの流量調節バルブを繰作する。解析・評価は、定常状態で、二酸化炭素供給量を重量計の微分値より測定する。一方で、押出量を測定しておき、樹脂中に溶解する濃度を測定し、吸収スペクトルの大きさとの相関をみる。制御時に、スペクトルの大きさの計時的変化から濃度の安定性を評価する。
画像

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研究分野
  • 射出成形
  • スペクトル計測及びスペクトロメータ
展開可能なシーズ 従来の発泡成形体を製造する際に発泡剤ガスをオンラインで検知するセンサー利用できなかったことによる問題点を克服し、現実的な濃度制御法を提示し、発泡成形体の品質を向上させることを可能にする。
近赤外分光法により押出機内を流れる溶融樹脂中に溶解する二酸化炭素濃度をオンラインで計測し制御することにより、外乱に対して系を安定化できるとともにスタートアップ時の操作の効率化(自動化)を図り、高分子発泡成形工程での製品品質の安定化を図る。
用途利用分野 低分子ガス、発泡樹脂
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人京都大学, . 大嶋 正裕, 橋本 伊織, 谷垣 昌敬, 永田 武史, . 押出成形樹脂材料中に溶解する発泡剤低分子ガス濃度の制御方法. 特開2001-150518. 2001-06-05
  • B29C  47/92     

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