プラスチックは、歯ブラシからソーダのボトルまで、私たちの日常生活の中でさまざまな用途に使われる、耐久性のある万能な素材です。プラスチック産業はプロセス主導のグローバルビジネスであり、年間売上高は6,000億ドル以上です。私たちが毎日使っている多くのものは、世界に1,500カ所あるプラスチック加工工場のいずれかで生産されています。このブログでは、プラスチックがどのように押し出されるのかについて説明します。

プラスチック押出成形とは？

押出成形は、溶融プラスチックをダイと呼ばれる開口部から引き抜く、または押し出すことで、特定の断面を持つ長尺物を製造する熱間成形プロセスです。熱可塑性ポリマーを熱と圧力で平らなシートやチューブに連続的に成形するのが押出成形である。

このプロセスは、まずポリマーペレットを、下部にスクリュー状のオーガーを備えた長いシリンダーである押出機で加熱することから始まります。溶融押出機は、軟化したポリマーを「フライト」と呼ばれる鋭いエッジを持つ平らな金属ダイに押し当てます。

溶融した材料は、ダイの開口部から出るときに、プラスチックの細い繊維やリボンを形成し、押出後の冷却工程で冷却・固化されます。

プラスチック押出の種類は？

押出成形は、アクリルフィルム、アクリル板、アクリルパイプ、アクリル棒の製造に最もよく使用されるプロセスです。それは多目的なプロセスであり、多くの異なった種類のプラスチック製品を作るのに使用することができます。ほとんどのプラスチックは平らなシートか長い管に押し出されます。

プラスチック押出の種類には、以下のようなものがあります。

パイプ押出成形

直径の小さな医療機器や実験用のチューブから、配水用の大口径パイプまで、中空または管状の製品を作るために使用されます。プラスチックペレットを加熱し、長いチューブ状のダイスに通して押し出すことから始まります。

ブローフィルム押出

ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ジュートなどを押出成形したプラスチックフィルムの製造方法です。食品包装などに使用されます。まず、ポリマーペレットを加熱し、中空管のような形状の開口部から押し出します。

シートフィルム押出成形

包装、袋、医療用フィルムなどの用途に使用される薄板のプラスチックフィルムを製造しています。厚みのあるプラスチックシートやフィルムを押し出すタイプです。シートはダイから引き出され、厚さを調節する一連の冷却ロールで冷却されます。

オーバージャケット押出成形

芯線の上に複数の層を完全に表面接着させるために用いられる押出成形法です。ワイヤーは、押出機ヘッドを通過するのと同じ方向にダイを通して供給されます。これにより、切断や剥離が容易に行えるようになります。

プラスチック押出の工程（ステップバイステップ）

プラスチック押出工程には5つのステップがあります。以下の通りです。

ステップ1：プラスチック原料の溶融

ポリマーペレットを含むプラスチック原料は、ホッパーに投入され加熱されます。プラスチックペレットは、高温の環境で溶かされます。非常に濃い液体として出てくるので、他のどの工程にも適さないため、吹き上げずに加熱する必要があります。

ステップ2：溶けたプラスチックのろ過

これは、塊や汚染物を取り除くためのプロセスです。また、ポリマーの流れを分割して、より効率的に生産することも可能です。

ステップ3: 加熱されたダイによる押出

溶けたプラスチックは押出機に供給されます。押し出し機では、オーガーは材料を加熱されたバレルに押し出します。その後、材料はダイ・オリフィスを通過し、ストランドとして押出機の端から出ます。

その後、ポリマーストランドはベルトコンベアによって次の工程である押出し後の冷却に向かわれます。

ステップ4：冷却固化

シートの厚さを調節する一連の冷却ロールを使って、プラスチックストランドを冷却します。PVCやポリエチレンなど、一部のプラスチックはこの段階で冷却し、硬化させてから使用する必要があります。

ステップ5: 切断と成形

プラスチックの成形は、用途に応じて、切断、切削、絞り、エンボスなど、さまざまな工程を経て行われる。

プラスチック押出成形品の用途

押出成形は、プラスチック製造において最も一般的に使用されるプロセスです。汎用性の高いプロセスであり、さまざまな種類のプラスチック製品を作ることができます。ここでは、押出成形されたプラスチックの用途をご紹介します。

パイプとチューブ

プラスチック製のチューブやパイプは、さまざまな用途に使われています。排水の浄化、ガスの搬送、車エンジンの冷却に役立ちます。また、飲料水の貯蔵にも使われます。

電線の絶縁

多くの太い電線は、絶縁プラスチックの層で保護されています。これは、ワイヤーを熱い溶融プラスチックのトンネルを通過させることにとり、押し出し成形で作ることができます。

窓枠・ドア枠

窓やドアは、プラスチックから押し出し成形で作ることができます。プラスチックの形材は、ダイを通過した後、押出機の先で成形されます。これを木製のフレームにはめ込むことで、木製のような外観を持ちながら長持ちする窓やドアを作ることができるのです。

ブラインド

窓のブラインドのスラットやグラスファイバー強化プラスチックのオーニングには、押出成形が使われています。

ウェザーストリップ

ウェザーストリップの中には、ドアを開けるときに曲がるように柔軟性のあるプラスチックでできているものがあります。ウェザーストリップは通常、白いゴムのような細長い帯状になっています。

ワイパー、スクイージー

ワイパーには、金属製ではなく、プラスチック製のものもあります。スーパーマーケットや工場の床掃除に使われるプラスチック製のスクイージーも押出成形品で作られています。

まとめ

押出成形は、あるダイの開口部から材料を押し出し、別のダイから排出するプロセスです。圧力、真空、または重力を使用して材料を押し出し、進行するにつれて狭くなるバレルを移動させることによって行われます。最終製品は、押し出し工程で加えられた熱の量によって異なります。

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