押出機・混練機内の高分子材料挙動と溶融混練～メカ二ズム，不良現象，評価，スケールアップ，AI利用～

セミナー趣旨

  単軸・二軸スクリュ押出機やバッチ式・連続混練機を用いて高分子材料の混練・押出しがなされている。押出・混練過程でのトラブル回避や、装置・プロセス設計の最適化のためには、まず装置内で何が起きているのかを把握することが最も重要である。そのために、材料挙動の可視化・計測やシミュレーション技術が利用され効果を上げているが、技術者が材料挙動・混練に関する基本的な理論 (ノウハウではなく) を理解し、実験・計算結果を妥当に解釈できることが、検討結果を実効的に成果へ結びつける最も確実な方法である。
  本講では、高分子材料の固体輸送、溶融、溶融体輸送と混練に関して基礎理論をわかりやすく解説するとともに、その理論に基づく装置設計と不良現象のメカニズムおよび対策の事例を紹介する。また、実験およびシミュレーションを用いた混練評価およびスケールアップについて、現状の方法と課題を理論的に説明する。さらに、最近注目されている製造におけるAIの利用に関して、本分野での研究・報告例を紹介し、今後の展望を解説する。

受講対象・レベル

  押出機・混練機のメーカーおよびユーザーをはじめ、本分野を勉強したい技術者・研究者全般を対象とする。基礎的な事項、よく遭遇する問題を中心に解説を行うが、応用的な内容の問題に対しては、質疑・応答の時間に対応する。また、個別の質問の希望には、セミナー後、メール等によって対応する。

必要な予備知識

特に必要ありません。

習得できる知識

・可視化・計測技術とそれらの特徴・注意点
・固体輸送、溶融、溶融体輸送のメカニズムに関する基礎理論
・押出・混練の基礎理論とそれに基づく装置設計の理解
・シミュレーション技術の利点・注意点とそれを用いた混練評価の考え方
・スケールアップの考え方
・不良メカニズムに基づくトラブル対策
・AI利用の現状と展望
など

セミナープログラム

１．背景
　1.1　押出機・混練機の概要と特徴
２．実験による可視化・計測
　2.1　既往の可視化・計測の例
　2.2　最近の可視化・計測の例
　2.3　各種手法の特徴と注意点
３．固体輸送メカニズム
　3.1　固体輸送メカニズムと不良現象
　3.2　固体輸送不良現象と対策
　3.3　スクリュ設計の基礎
４．溶融部における高分子材料の溶融メカニズム
　4.1　溶融プロセスの可視化と溶融メカニズム
　4.2　溶融不良現象と対応
　4.3　スクリュ設計の基礎
　4.4　溶融部での構造形成
５．溶融混練部の輸送・混練メカニズム
　5.1　溶融体輸送メカニズム
　5.2　分配混合と分散混合
　5.3　伸長流動の重要性
　5.4　ポリマーブレンド・コンポジットの混練理論
６．単軸スクリュ押出機内の溶融混練
　6.1　スクリュ設計の基礎
　6.2　溶融混練理論と混練エレメントの関係
７．二軸スクリュ押出機内の溶融混練
　7.1　溶融混練理論と混練エレメントの関係
　7.2　溶融混練部の不良現象と対策
８．計算機シミュレーションによる材料挙動の予測
　8.1　シミュレーション手法の分類と特徴
　8.2　混練予測のモデリングと問題点
９．シミュレーションによる溶融混練評価
　9.1　混練評価指標とその考え方
　9.2　検証実験とその考え方
　9.3　シミュレーションと実験を用いた研究例
10．スケールアップとシミュレーション
　10.1　スケールアップの一般論
　10.2　シミュレーションによるスケールアップの研究例
11．混練・押出技術におけるAI利用
　11.1　リアルタイム制御の考え方と注意点
　11.2　機械学習利用の研究例
12．今後の課題
＜質疑応答＞

＊途中、お昼休みや小休憩を挟みます。

セミナー講師

 九州大学 名誉教授　  梶原 稔尚 氏

■ご略歴
1982年3月　九州大学工学部化学機械工学科卒業
1987年3月　九州大学大学院工学研究科化学機械工学専攻博士後期課程修了
1987年4月　九州大学工学部助手
1989年4月　九州大学工学部講師
1991年4月　九州大学工学部助教授
1993年3月～12月　オタワ大学客員研究員
1995年4月　九州工業大学工学部助教授
2002年4月　九州大学大学院工学研究院助教授
2005年1月　九州大学大学院工学研究院教授
2025年3月　同上退職
■ご専門および得意な分野・ご研究
・ソフトマテリアルのレオロジーとプロセシング
・高分子複合材料の混練とプロセシング
・異種材料界面のレオロジー解析と複合化技術開発
・機能性三次元高分子培養担体の開発
・肝組織内の血管網構築と移植組織片の開発
・バイオ人工肝臓等の再生医療用デバイス開発
■本テーマ関連学協会でのご活動
・化学工学会
　　九州支部支部長（2021年～2023年）
　　粒子・流体プロセス部会長（2014年～2016年）
・プラスチック成形加工学会
　　会長（2020年～2022年）
　　監事（2014年～2018年）
　　副会長（2010年～2014年）
・日本レオロジー学会
　　会長（2019年～2021年）
　　監事（2021年～2023年）
　　副会長（2017年～2019年）
・高分子学会
　　九州支部理事（2006年～2025年）
・International Polymer Processing
　　Associate Editor（2014年～2024年）
・The 37th International Conference of the Polymer Processing Society Conference Chairman（2022年）
・化学工学会粒子・流体プロセス部会 フロンティア賞（2022年）
・FA財団 論文賞（2021年）
・プラスチック成形加工学会 論文賞（2021年）
・日本生体医工学会論文賞・阪本賞（2020年）
・プラスチック成形加工学会 功労者表彰（2018年）
・日本レオロジー学会 学会賞（2015年）
・日本粉末冶金工業会 第8回PM研究促進展奨励賞（2010年）
・プラスチック成形加工学会 功労者表彰（2008年）
・化学工学会 粒子・流体プロセス部会 第1回粒子・流体プロセス賞（2003年）
・プラスチック成形加工学会 功労者表彰（1999年）
・日本レオロジー学会 有功賞（1999年）
・プラスチック成形加工学会 論文賞（1994年）

セミナー受講料

【オンライン受講（見逃し視聴なし）】：1名 50,600円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき39,600円

【オンライン受講（見逃し視聴あり）】：1名 56,100円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき45,100円
＊「見逃し視聴あり」でお申込の場合、当日のご参加が難しい方も後日セミナー動画の視聴が可能です。

＊学校法人割引：学生、教員のご参加は受講料50％割引。

主催者

開催場所

受講について

• 配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
  （開催1週前～前日までには送付致します）
  ※準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
  （土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
• 受講にあたってこちらをご確認の上、お申し込みください。
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• 申込み時に（見逃し視聴有り）を選択された方は、見逃し視聴が可能です
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