並列ツインスクリューとバレルの組み合わせがシングルスクリューよりも効率的なのはなぜですか?

シングルスクリューと比較すると、円錐形ツインスクリューとシリンダーは、主にその独自の設計と動作原理により、より効率的です。具体的な利点は次の側面に反映されています。

1. 材料の逆流を減らすための強制搬送機構
シングルスクリュー: 材料の搬送は主に摩擦に依存しているため、過度のヘッド圧力により逆流が発生しやすく、生産効率が低下します。特に、粉末、繊維、または高充填材料を処理する場合、シングルスクリューの供給性能は制限されます。
ツインスクリュー: 正圧搬送の原理を採用し、2 つのスクリューが互いに噛み合って閉じたスクリュー溝を形成し、材料を前方に押し出し、逆流を回避します。高いヘッド圧力下でも、安定して搬送できます。

2. より強力な混合および可塑化能力
せん断および分散: ツインスクリューのねじ要素を柔軟に組み合わせて、せん断、伸張、圧縮を通じて材料の効率的な混合を実現できます。
均質化効果：ツインスクリューの溶融部と可塑化部はより細かく設計されており、熱伝導が均一であるため、局所的な過熱や不十分な可塑化を回避できます。ただし、構造上の制限により、シングルスクリューの混合均一性は劣ります。

3. 柔軟なセグメント設計とモジュール構成
ビルディングブロック構造：ツインスクリューのバレルとスクリューはセグメント化された組み合わせ設計を採用しており、各セグメントの機能は材料特性（粘度、熱感度など）に応じて調整できます。たとえば、ベントセクションを追加すると、揮発性物質をすばやく除去し、完成品の品質を向上させることができます。

マルチプロセス統合：ツインスクリューは、供給、溶融、ベント、混合、押し出しを同時に完了できますが、シングルスクリューは段階的に処理する必要があり、効率が低くなります。

4. 高速で高トルク出力
速度とエネルギー消費：ツインスクリューは通常、速度が高く、単位出力あたりのエネルギー消費が低くなります。たとえば、同じ生産能力の場合、ツインスクリューのエネルギー消費はシングルスクリューの 50% ～ 60% にすぎません。
トルク分配技術: 高トルクギアボックス (左右対称ドライブ技術など) の使用により、安定した出力が確保され、高粘度または熱に敏感な材料の処理に適しています。

5. 複雑なプロセスと材料への適応
材料の適合性: ツインスクリューは、ガラス繊維強化材、難燃剤、高充填剤 (炭酸カルシウム 75% など)、熱硬化性プラスチックなど、さまざまな材料を処理できますが、シングルスクリューの適用範囲は狭くなります。
温度制御: ツインスクリューバレルのセグメント化された加熱/冷却システムは、材料の過熱や分解を回避するために、より正確です。