最適な粘度により均一な塗布と強力な接着が保証されますが、不一致があると欠陥、無駄、コストの増加につながります。インライン粘度計Lonnmeter の高度な計測器など、リアルタイムの監視と制御機能を備えているため、流出カップなどの従来のオフライン方法に比べて大きな利点があります。
接着剤粘度の定義
接着剤の粘度とは、接着剤の流動抵抗のことであり、工業プロセスにおける接着剤の挙動を決定する重要な特性です。接着剤の内部摩擦を表すために、センチポアズ（cP）とミリパスカル秒（mPa·s）という2つの粘度単位が用いられます。
低粘度の接着剤は流動性が高いため、コーティングやスプレー塗装に適しています。一方、高粘度の接着剤は、隙間を埋めたり、凹凸のある表面を接着したりするのに最適です。
低粘度の接着剤は流動性が高く、コーティングやスプレー塗布に最適です。一方、高粘度の接着剤は粘度が高く、隙間を埋めたり、凹凸のある表面を接着したりするのに適しています。産業オートメーションにおいては、接着剤の粘度を正確に測定することで、安定した塗布を実現し、接着強度、硬化時間、そして製品品質に影響を与えます。温度、せん断速度、材料組成などの要因が粘度に影響を与えるため、信頼性の高い生産結果を得るには、接着剤の粘度をリアルタイムで制御することが不可欠です。
自動化された産業プロセスにおける接着剤の応用
接着剤は、包装、自動車、電子機器、建設といった様々な分野の自動化された産業プロセスにおいて重要な役割を果たしています。自動化システムでは、接着剤はスプレー、コーティング、ディスペンシングなどの方法で塗布され、部品を効率的に接着します。
自動粘度測定は、接着剤の最適な流動特性を維持し、詰まりや不均一な塗布などの問題を防止することで、正確な塗布を可能にします。一般的に、自動化では、廃棄物の最小化、ダウンタイムの削減、スループットの向上のために、粘度の一貫性が求められます。そのため、継続的な監視と制御のために、堅牢な粘度測定装置をパイプラインやタンクに組み込む必要があります。
産業オートメーション生産で使用される一般的な接着剤
産業オートメーションでは、用途、接着強度、環境条件に基づいて選択される様々な接着剤が使用されています。主な接着剤の種類は以下のとおりです。
- デンプン系接着剤：トウモロコシや小麦などの天然資源から得られるこれらの接着剤は、環境に優しく、低コストで、生分解性があるため、段ボール製造で広く使用されています。ホウ砂などの添加剤は、粘度と粘着性を高めます。
- ポリ酢酸ビニル (PVA): 水性でコスト効率が高く、用途が広い PVA は、紙の接着、梱包、木工に使用され、室温での接着性が良好です。
- ホットメルト接着剤: 高温で塗布される熱可塑性接着剤。温度制御による粘度調整が可能なので、梱包や製品の組み立てに最適です。
- エポキシおよびポリウレタン: 自動車や航空宇宙産業における高強度接着用の合成接着剤。耐熱性と耐薬品性を備えていますが、環境要因に敏感なため、接着剤の粘度を正確に制御する必要があります。
- シアノアクリレート: 精密塗布のために低粘度を必要とする電子機器の小型部品用の速硬化型接着剤。
これらの接着剤は粘度が異なるため、自動化システムで一貫したパフォーマンスを確保するには粘度測定機器が必要です。
段ボール製造におけるデンプン糊の応用
段ボール製造において、でんぷん糊は不可欠です。平らなライナーの間にある波形の紙層を接着することで、強固で持続可能な包装材が作られます。この糊は、でんぷんを約90℃の水で煮沸し、ホウ砂や水酸化ナトリウムなどの添加剤を加えて粘度を調整することで、最適な粘着力と凝集力を実現します。
自動段ボール製造ラインでは、段ボールのフルート先端にでんぷん糊が塗布されます。糊の粘度を均一かつ正確に制御することで、無駄なロスなく均一な塗布と強力な接着力を維持できます。糊は擬塑性およびチキソトロピー性を示すため、塗布の安定性を維持するためにはリアルタイムのモニタリングが不可欠です。
粘度が段ボールの接着性能と品質に与える影響
粘度は接着剤の性能と段ボールの品質に直接影響します。最適な接着剤粘度は、紙層への適切な含浸を保証し、接着強度、柔軟性、耐久性を向上させます。
粘度が高すぎると、接着剤が均一に塗布されず、接着力が弱くなったり、固まりができたりして段ボールの強度が低下し、廃棄量が増加します。逆に、粘度が低いと浸透しすぎて接着力が低下し、反りや層間剥離が発生する可能性があります。でんぷん糊の場合、均一な塗布を実現し、ピンホールや層ムラなどの欠陥を防ぐためには、粘度を特定の範囲（通常30～60,000 mPa·s）に維持することが重要です。温度、せん断、不適切な混合による変動は品質を低下させる可能性があるため、安定した生産のためには接着剤の粘度測定が不可欠です。
粘度を測定するための機器
工業分野で粘度を測定するために使用される機器は粘度計であり、インライン粘度計は自動化プロセスにおけるゴールドスタンダードです。回転式、振動的な共振周波数粘度計は、プロセス流中で粘度を直接測定します。これらの粘度測定装置は、従来の流出カップとは異なり、連続的でリアルタイムのデータを提供します。従来の流出カップは動的プロセスでは精度が劣ります。
段ボール製造工程における粘度自動化の利点
段ボール製造工程における粘度制御の自動化は、生産効率と製品品質を飛躍的に向上させます。主なメリットは以下のとおりです。
- 一貫した品質: 自動粘度測定により、接着剤の粘度が最適な範囲内に維持され、接着力が弱くなったり層が不均一になったりするなどの欠陥が軽減され、段ボールの強度と使いやすさが向上します。
- 無駄の削減: リアルタイムの調整により、過剰塗布や不良品が最小限に抑えられ、材料コストが削減され、持続可能性の目標がサポートされます。
- エネルギー効率: 正確な制御により、接着剤の塗布と硬化プロセスが最適化され、エネルギー消費が削減されます。
- プロセスの最適化: 継続的な監視により、温度や混合などのパラメータを微調整し、スループットとバッチの一貫性を向上させることができます。
- 異常検出: インライン システムは粘度の偏差を即座に検出し、ダウンタイムやメンテナンスの問題を防止します。
- 規制遵守: 自動化により、溶剤の使用と廃棄物を最小限に抑え、環境基準の遵守が保証されます。
これらの利点により、粘度測定装置は現代の段ボール製造ラインに欠かせないものとなっています。
ロンメーター粘度測定器
i. 主な関数とパラメータ
Lonnmeter粘度測定装置は、段ボール製造などの産業用途における接着剤粘度のリアルタイム測定用に設計されています。主な機能は、パイプライン、タンク、または混合システム内の粘度を監視・制御し、安定した接着性能を確保することです。主なパラメータは、1～1,000,000 cPの粘度範囲、最大450℃までの温度耐性、デンプン接着剤などの非ニュートン流体との互換性です。高度な振動センサーを搭載し、軸方向に沿って一定の周波数で振動することで、正確かつ連続的な測定値を提供し、粘度とともに密度も測定できます。自動化システムへの統合を容易にするユーザーフレンドリーなインターフェースを備えており、壁掛けまたはインライン設置のオプションも用意されています。
ii. 従来のオフライン粘度モニタリングに対する利点
従来のオフライン粘度モニタリングと比較して、ロンメーター粘度測定器大きな利点を提供します。
オフライン方式では定期的なサンプリングが必要となるため、温度やせん断力の変動による遅延や不正確さが生じます。Lonnmeterのインラインシステムはリアルタイムデータを提供し、サンプリングエラーを排除し、迅速な調整を可能にします。
非ニュートン流体挙動に苦労するオフラインツールとは異なり、擬塑性デンプン接着剤のような複雑な流体を高精度に処理します。さらに、堅牢な設計によりメンテナンスの必要性が低減し、自動化により人的ミスが最小限に抑えられ、従来の方法よりもプロセスの信頼性が向上します。
iii. 粘度自動化の利点
ロンメーター粘度測定装置は、段ボール工程の粘度自動化に革新的なメリットをもたらします。一貫した接着剤粘度制御による優れた製品品質、欠陥のない接着、均一な段ボール強度の確保などがその例です。接着剤の無駄、手直し、エネルギー消費を最小限に抑えることで運用コストを削減し、持続可能性目標の達成に貢献します。
自動調整により効率が向上し、ダウンタイムが削減され、スループットが向上します。機器はリアルタイムで異常を検知できるため、生産上の問題を未然に防ぎ、制御システムへの統合によりオペレーションを効率化します。Lonnmeterのソリューションは、自動化された接着アプリケーションにおいて、精度、コスト削減、そして環境コンプライアンスの向上を実現します。
Lonnmeter粘度計による自動粘度測定の最適化
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投稿日時: 2025年8月13日
