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​マルチマニホールドダイ

多層用Tダイ(マルチマニホールドダイ)
多層シートや多層フィルムを製作する際に、大まかに2種の方法が考えられます。(フィードブロック法、マルチマニホールド法)
ここでは、Tダイ内部に多数のマニホールド(流路)を有するTダイについてご説明いたします。
各層を各マニホールド内で広げて、Tダイの中でのリップ出口付近で合流させる方法です。特徴として各層の樹脂を出口付近で合流するため、
合流後の時間が短いために各層の厚みバラつきが少なく層比の精度を高めることが可能です。
・フィードブロック法:Tダイ内のマニホールドで合流した樹脂を広げるために各層の厚みにバラつきがどうしても出る
・マルチマニホールド法:各層の樹脂に温度差を付けることが可能
各層の厚みは押出量かチョークバーにより調整可能です。
多層のマルチマニホールドダイは製作が難しく、各層を斜めに合わせるために、より加工精度が必要です。

 <ご参考図>

3種3層 外層チョークバー付き

3種3層 外層チョークバーなし

マルチマニホールド 外層チョークバー付
マルチマニホールド 外層チョークバーなし
マルチマニホールド 外層チョークバーなし

実際の写真(ご参考)

マルチマニホールド
マルチマニホールド
マルチマニホールド

多層のフイルムのマルチマニホールドダイへの樹脂供給は、異なる直径の押出機から各層のマニホールドに直接樹脂を供給することができるため、吐出する層毎に、ユーザー様の狙う層比によって吐出量を変化させ、層比をコントロールする方式を取られています。吐出量が異なるということは、Tダイ内部の各々のマニホールドに掛かる圧力と流量、流速をマニホールドの隙間やフィードパイプの直径を考慮しなくてはなりません。

マルチマニホールドダイの特徴

マルチマニホールドダイの特徴は、Tダイを何枚か重ねて、フィルムを出して、リップ近くで合流させてフィルムを重ねる構造です。

マルチマニホールドダイ方式の利点    
・フィルムをダイ内部で張り合わせるので、厚み比がコントロールしやすい    
・粘度差が有る樹脂でも使用できる    
・温度差がある樹脂でもマルチマニホールドダイ内部で使用可能(20~50℃程度)    
・各層に流れ調整用のチョークバーが取付可能

マルチマニホールドダイ方式の欠点    
・高価である    
・大きいために取り扱いが難しい    
・ヒータ本数やゾーン数が多く、配線の引き回し処理が面倒    
・Tダイ本体に斜め部分が多いために、まっすぐ吊る事が出来ず、分解が難しい    
・Tダイの先端の角度が鈍角のために、エアギャップが取りにくい場合がある    
​・リップ調整ボルトのスペースが取りにくい場合がある

マルチマニホールド
マルチマニホールド
マルチマニホールド
マルチマニホールド 図面

左図は一般的な3種3層用のマルチホールドダイの断面図です。
 
3層マルチマニホールドダイは4枚のダイ本体が合わさって出来てます。
ダイ本体外側の片面にはマニホールドが彫ってあり、ダイ本体内側の両面にマニホールドが彫ってある。
 
外側の流路は合わせ部の斜めのスキマ部分を通っており、この斜めの隙間部分も流路となるために、
ミガキ面でメッキ処理してある。

ダイ本体内側の先端部は樹脂の合流部となるため、鋭角です。
ダイ本体内側は両面を保護しなければならないために、分解清掃時にそのまま置くことが出来ません。
また先端も傷をつけてはなりません。

ダイ本体外側も、そのまま平行に吊ることが出来ないので、分解はリップ側を上にして、定盤上で下面を移動させながら、気を付けて分解しなければなりません。

もうひとつ欠点として、外層の樹脂流路部が長いので、ダイ本体が樹脂圧力により、リップが開いてしまう場合があります。ダイ本体の外側ボディは取付面が後部で、樹脂の流路が長い。流路が長いため、樹脂圧を受ける面積と力を受けるモーメントが高いので、ダイ本体に曲げが生じ、リップの口開きが起こることがあります。

弊社では解析を用いて、流路隙間のバランスを使用樹脂と予定吐出量から3層の樹脂の圧力が均一になるように設計し、口開きも加味した上でマルチマニホールドダイを設計いたします。
取り扱いは難しく、高価なダイになりますが各樹脂の層比はフィードブロック法と比較すると高い精度(0.2%の偏差)で推移させることが可能です。

高い品質を求められるフィルムには、マルチマニホールドを検討されるお客様も多々いらっしゃいます。

小型のマルチマニホールドダイから大型のマルチマニホールドダイまで、弊社は幅広く対応をしてございます。
知見も豊富に持っておりますので、小さなことでもお気軽にお問い合わせください!

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