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大量の撹拌を一度に行うことができる、プロペラ式の撹拌機の特徴をご紹介。撹拌脱泡機との違いについても解説していますので、どちらを導入するか迷っている方はぜひ参考にしてください。
羽根(プロペラ)の回転によって液体やペーストを撹拌する、一般的な撹拌方式のひとつです。主に低~中粘度の材料に適しており、塗料・化学薬品・食品・化粧品などの分野で広く使用されています。液体の流動を生み出すことで混合を促す構造のため、特に「大量生産」や「比較的低粘度の材料の均一化」に向いています。
プロペラ式は、主に液体を「循環させる流れ」を作ることで混合を行う点が特徴です。パドル式やタービン式が強いせん断力を加えて混ぜるのに対し、プロペラ式は柔らかい流れで均一化を図ります。
一方で、自公転式撹拌脱泡機のように容器全体を回転させる方式とは異なり、羽根の回転による局所的な流動が主体となるため、撹拌エネルギーの伝わり方に偏りが生じやすい構造となっています。
構造がシンプルで扱いやすく、装置コストや運用コストが低いのが特徴です。広い容器内で液体を循環させるため、低粘度材料を一度に大量に処理できる生産用途に向いています。また、メンテナンスや清掃も容易で、同一配合の繰り返し生産や大ロット処理に適切です。
一方で、高粘度材料や粉体を多く含むペースト状の材料では、羽根による流動が局所的になり、均一に混ざらない「撹拌ムラ」や「ダマ」が発生しやすくなります。粉体の配合によっては羽根が回らなくなることもあります。また、羽根の回転で空気を巻き込みやすく、材料内部に気泡が残りやすいのも課題です。そのため、少量でも品質が重視される試作・研究用途や、高粘度・高精度材料の撹拌には不向きといえるでしょう。
撹拌脱泡機は、材料を撹拌しながら同時に内部の気泡を除去することができる装置です。自転と公転を組み合わせた「自公転式撹拌方式」により、容器全体に均一なせん断力を与えながら、遠心力で気泡を効率的に分離します。プロペラを使用しない非接触方式のため、空気の巻き込みがなく、粉体を含む高粘度材料でも均一に分散・脱泡が可能です。
ただし、一般的な撹拌脱泡機はプロペラ式ミキサーと比べて一度に処理できる容量が限られ、大容量生産には不向きとされています。しかし近年では、容器数を増やし同時処理を可能にしたり、撹拌構造を強化することで、高粘度材料でも大容量の撹拌脱泡を実現できる装置も登場しています。
一般的な撹拌脱泡機は2cup仕様が主流ですが、三星工業のハイ・ローターシリーズは、4cup同時処理を標準搭載したモデルです。最大で80L(20L×4cup)の材料を一括処理でき、従来は複数回に分けて行っていた分散・脱泡工程を一度に効率よく完結。これにより、処理時間の短縮と作業効率の大幅な向上が可能となります。
ハイ・ローターシリーズは、自公転比率2:1の独自設計により強力なせん断力を発揮し、従来は分散が難しかった素材も短時間で均一処理を実現します。さらに、自転角度を15〜60°の範囲で自由に調整できるため、材料特性に合わせた適切な混合が可能です。
これらの機構により、分散力と脱泡精度が大幅に向上し、大量生産でも均一な撹拌脱泡を実現しているのです。
【大容量生産向け】
HR100-04A/V
合計40L(10L×4)と大容量を短時間で撹拌・脱泡することができます。大量生産が可能になることから、他の撹拌機を使っていたユーザーからの相談も非常に多い装置です。
業界:先進マテリアルカンパニー
導入装置:HR010-04A/V、HR100-04A/V
これまで研究所レベルのラボスケール設備で撹拌脱泡処理を行っており、商業生産レベルへのスケールアップが課題となっていた。顧客からは「より多くの量を生産できないか」「トン単位で供給可能か」といった要望が寄せられていたものの、当時は量産対応の実績や設備がなく、明確な回答が難しい状況にあった。
また、扱う材料は「空気を噛まない」「熱をかけない」という厳しい条件を持っており、既存の設備では品質を維持しながら大量処理を行うのが極めて困難になっていた。
一般的な撹拌脱泡機が2cup構成であるのに対し、ハイ・ローターは4cup同時処理を標準仕様としており、処理能力が約2倍に向上。複数回に分けて行っていた工程を一度で処理できるようになり、生産効率が大幅に改善した。
さらに、材料や容器仕様に応じた運転条件(回転数や真空時間など)のチューニングを、三星工業の営業技術担当が伴走支援。ユーザーの要望に細やかに対応できる体制が整っており、「かゆいところに手が届く対応」として高く評価されている。
加えて、ハイ・ローターは自社設計・開発によるカスタマイズ性の高さも特長で、ポンプやスイッチなどの仕様変更にも柔軟に対応。こうしたサポートと設計力により、量産レベルでもムラのない安定した撹拌脱泡を実現し、研究から製品化へのスムーズな移行を達成することができた。
撹拌脱泡機を使用する製造現場や研究・開発の現場では、「量産が難しい」「処理に時間がかかる」「高粘度素材がうまく混ざらない」など、さまざまな課題が生じていることと思います。
当メディアでは、そうした課題解決に貢献する三星工業の「ハイ・ローターシリーズ」の特長と価値を、より多くの方に知っていただくことを目的としています。研究・開発現場の効率化とさらなる技術発展に寄与できれば幸いです。