ペレタイザーの仕組み【3つの方式を解説】【メーカー一覧付】

ペレタイザーの仕組み【3つの方式を解説】【メーカー一覧付】

ペレタイザーとは

ペレタイザーとは、プラスチックや木材、食品、金属などの原材料を加熱・圧縮・溶融し、粒状(ペレット)の同じ粒形にカットして成型加工する機器のことです。
加熱されたスクリューとシリンダーを通り末端にあるダイスから押し出されます。ダイスではカッターが回転しており、押し出された材料をカットし、均一の形状にします。 ストランドカット方式、ホットカット方式、水中カット方式などがあり、材料の特性によりカッティング方法を選定します。

目次

ストランドカットとホットカットの違いも以下にお示しします

参考記事:押出機とは 構造について解説
押出機スクリューと生産量の計算について

押出機の選び方 スクリューの選び方

1. ストランドカット

最も古くからある代表的なペレタイズの方式です。ダイスから溶けた再生樹脂をスパゲッティのように押し出します。これをストランドと呼びます。 ストランドは以下写真のようにすぐに水槽の水で冷却されます。

ストランド用ペレタイザー

PSH ストランドペレタイザー

ストランド用

(※画像:ストランド 押出機) 水槽から出たら、ペレタイザーと呼ばれる、高速で刃物が回転する機械にストランドが入り、ペレタイザーの回転刃と固定刃でカッティングします。 カッティングする機械機械のことをペレタイザーと呼びます。

ストランド 押出機

再生用ペレタイザーでの注意点

異物があるとこのスパゲッティ状のストランドが切れてしまいます。その他に、スパゲッティ状のストランドが切れる原因は水分などが混入したり、発泡(ガスが樹脂に入り込む)したりしても切れることがあります。コンタミ(異物)が多い材料はこのストランドカット方式では加工できません。

ストランドが切れる主な原因

  • 異物(コンタミ)の混入
  • 水分率が高い(3%以上)
  • ガス発生の原因物質

逆を言えば、ストランド方式でペレタイズされているペレットは異物が少ない、発泡が少ない、乾燥している、とも言えます。(これがストランドカットのペレットが好まれる場合がある理由です)

メリット・デメリット

メリット
できたペレットには異物が少ない。ユーザーのなかには、このストランドだけを購入するという人もいる(あくまで一部です)。
デメリット
ストランドを引くのにある程度技術を要する。作業人数がかかる(異物が少ない場合はその限りでない)。異物が入るとストランドが切れるので、異物が多いスクラップの加工に向かない。

ストランドを引くのにある程度「技術を要する」と書きましたが、それほど大げさな技術ではありません。ダイス(押出機の末端)から出てきた樹脂を、作業者が手ですっくりと引っ張りながらペレタイザーの入り口まで運んでいくだけです。

このときに、ストランドが太くなったり細くなったりしないように、「適正な一定の速度で運ぶ」ということになります。
後は、ペレタイザーへの投入前にハサミでストランドを切り揃えるのですが、その作業も「運びながら切る作業を同時に」行う必要があります。
慣れれば大したことはないのですが、初めての方は「難しい」と言うかもしれません。
例えが適正かどうかわかりませんが、「初めて自転車に乗る練習時間」と同じくらいでできると思います。

ストランドカットは樹脂の物性が安定した材料に適しています。

逆にデメリットとして、たくさんあるストランドが重なったり、交錯したりしないように綺麗に整えるのに時間がかかります。小さな押出機であればそれほど本数が多くないのですが、1時間に300kg/h以上の生産量となるとストランドの本数も多くなってきます。

一度ストランドを綺麗に整えても、たまに切れたり、くっついたり、重なってしまうことがあります。それは作業者が人手で直すしかありません。

なので、ストランドカットは作業者の管理する作業が多くなっています。

ポイント☛ 異物がそれほど多くなく、ストランドが切れない場合は手間はそれほどかからない

参考記事:
ホットカットとストランドカットの比較記事

サージングの原因と対策についての記事はこちら

2. 水冷式ホットカット(ウォータリングホットカット)

ダイスから出てきた溶けた再生樹脂をペレタイザー内のダイスでモーターで回転する回転刃がカットしてペレット形状にする方式です。カットされたペレットはすぐに循環水で運ばれ、脱水機で水分を除きます。

PSF ウォーターリングペレタイザー

ホットカット用

メリット・デメリット

  • メリット:ストランドタイプより手間がかからない。異物があってもペレット加工ができる。ストランドカットに比べて作業者の管理工程が少ない(省力化できる)。
  • デメリット:回転刃の調整が難しい。刃のメンテナンスが必要。異物が入っている可能性をユーザーが疑う場合がある(リサイクルの場合)。

水冷式ホットカットの大きな強みでもあり、弱みでもあるのが、「異物が入っていてもペレタイズできる」という点でしょう。
ストランドカット方式では、ストランドが切れてしまうような素材(スクラップ)でも、ホットカットではペレット加工することが可能です。(もちろん「何でもできる」と言っているわけではありません)

しかし、その一方で、ペレットを購入するユーザー側からすると、「何が入っているかわからんな」という疑いを持つ場合もあるのです。
こういうユーザー(バイヤー)がいたときは、製造工程やスクラップの元の素材や管理状況などを見てもらうことで疑念を払拭してもらう必要があるでしょう。

また、ヨーロッパ製や一部の台湾製では刃の自動調整が可能なペレタイザーの技術が導入されていますが、その他の水冷式ホットカットでは作業者による刃の調整が必要です。
「刃の調整」とは、刃がダイスに当たる(接触する)角度や圧力を適正にしないとペレタイズがうまくいきません。
この調整はある程度習熟が必要で、Aという習熟した作業者が調整するとトラブルがないのですが、Bという別の作業者が行うとトラブル頻発、という事態が起こります。
一旦調整が上手く出来てしまえば人手は不要なのですが、調整技術の習得には時間が必要です。
(調整のいらないペレタイザーの情報はこちら)

☛ポイント異物が多い材料の場合は水冷式ホットカットのほうが手間はかからない
参考記事:ホットカットシステムの最新技術についての記事

3. 水中カット(アンダーウォーターカット)

ダイスの前面が常に水で満たされており、水中でカッティングを行う方式です。非常に均一な形状のペレットを作ることができ、粘度の低い樹脂や、特定の特殊樹脂に適しています。

メリット・デメリット

  • メリット:ペレット形状が非常に綺麗で均一。稼働時の騒音が少ない。酸化を防げる。
  • デメリット:システム自体が高価。水の温度管理や循環システムのメンテナンスが重要。

4. 最新式ホットカットシステム搭載の押出機4機種

この最新のペレタイズシステムを搭載したPOLYSTARの設備4機種をご紹介します。

ペレタイザー Repro-Flex(フィルム用)

POLYSTAR押出機 フィルム専用

フィルムのリサイクルに最適なペレタイザーです。 ストランド方式と水冷ホットカット方式のどちらでも選択可能です。 >>仕様を見る

ペレタイザー Repro-One 粉砕機一体型

POLYSTAR押出機  粉砕機一体型

ダンゴや不織布、成形品などを前処理なしで粉砕しながらペレット加工できます。 ストランド方式と水冷ホットカット方式のどちらでも選択可能です。 >>仕様を見る

ペレタイザー Repro-Direct  万能型

POLYSTAR押出機  万能タイプ

どのような樹脂、どのような形状にも適する万能タイプルーダー ストランド方式と水冷ホットカット方式のどちらでも選択可能です。 >>仕様を見る

ペレタイザー Repro-Air  超小型空冷式

POLYSTAR押出機 超小型 空冷式

ンフレ工場において、生産ラインの横で再生加工するのに最適なルーダー 水冷式ホットカットではなく、空冷式ホットカットです。   >>仕様を見る

POLYSTAR5機種の動画

ペレタイザーメーカー(国内・海外)

ペレタイザー(あるいはペレタイザーを搭載した押出機)を製造している主なメーカーを挙げます。

高価格帯

  1. 株式会社日本製鋼所(https://www.jsw.co.jp/ja/
  2. 芝浦機械株式会社(https://www.shibaura-machine.co.jp/jp/
  3. 株式会社シーティーイー(http://www.cte-japan.net/
  4. 株式会社テクノベル(https://www.technovel.co.jp/
  5. 株式会社池貝(http://www.ikegai.co.jp/
  6. Coperion GmbH(ドイツ, https://www.coperion.com/en
  7. Leistritz AG(ドイツ, https://www.leistritz.com/en/start
  8. Milacron Inc.(ドイツ, https://www.milacron.com/

中価格帯

  1. SINO-ALLOY MACHINERY INC.(台湾, https://www.sinoalloy.com/en/home-2/
  2. Zenix Industrial Co., Ltd.(台湾, https://www.zenix.com.tw/
  3. POLYSTAR MACHINERY INC (台湾,https://test2.fareastnetwork.co.jp/theme293/polystar/
  4. フリージアマクロス株式会社(日本,http://www.freesiamacross-extruder.com/jp/

低価格帯

  1. NANJING COWIN EXTRUSION MACHINERY CO.,LTD. (中国, https://www.cowinextrusion.com/
  2. STEER Engineering Pvt Ltd(India, https://www.steerworld.com/



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