2液混合ディスペンサーのFAQ
電子部品や食品、医療機器など、さまざまな業界で利用されている2液混合ディスペンサー。このページでは、2液混合ディスペンサーに関するFAQをまとめています。液だれ防止の方法やポンプとの違い、ディスペンサーノズルの種類などを把握したい方はお役立てください。
ディスペンサーの液だれ防止方法とは？
ディスペンサーが液だれする主な原因は表面張力です。吐出する液体の表面張力が弱いと、ノズルから垂れてしまうことがあります。また、ノズル・パイプのサイズが合っていない時も液だれのリスクが高まります。
ディスペンサーの液だれを防ぎたい方は、吐出する液体の種類に合ったノズル・パイプを選びましょう。吐出する液体に合わせ、使用環境の温度を管理・調整することも大切です。
ディスペンサーの液だれ防止方法について
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ディスペンサーとポンプの違い
とは？
ディスペンサーは液体を計量して吐出する働きを持つ装置で、液体の塗布や充填などの用途に使われています。一方のポンプは、液体や気体を押し出す部品の総称です。プランジャーポンプやスクリューポンプを始め、さまざまな種類が存在します。ディスペンサーには、内部の部品や周辺機器としてポンプが取り付けられていることもあります。
ディスペンサーとポンプの違い
について
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ディスペンサーノズルとは？
ディスペンサーノズルは、ターゲットに液体などを吐出する役割を持つ部品のことです。ルビーノズルやセラミックノズルなどの種類がありますが、材質や形状のバリエーションは多岐にわたります。
ディスペンサーノズルは、使用する主剤・硬化剤の種類に合わせて選ぶことが重要です。ただし、目的・用途も考慮しておきましょう。
ディスペンサーノズルについて
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スタティックミキサーとは？
スタティックミキサーは、液体の流速を活用して撹拌・混合するミキサーのことです。ミキサー内を液体が通り、その過程で液体の撹拌・混合が行われます。駆動部がないシンプルな構造の一方、液体を均質化しやすいよう液体の通り道複雑な形状にしているのが特徴。モーターが不要なため、ランニングコストを抑えられるのも魅力です。
スタティックミキサーについて
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ダイナミックミキサーとは？
ダイナミックミキサーは、モーターの力で液体を撹拌・混合できるミキサーをいいます。スタティックミキサーとは違って内部に駆動部があり、羽根を回転させることで液体を撹拌・混合する仕組みです。
ダイナミックミキサーは構造が複雑な反面、スタティックミキサーよりも幅広い液体を撹拌・混合できるのがメリット。流量のコントロールも容易です。
ダイナミックミキサーについて
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混合比（配合比）がズレる原因とは
2液混合ディスペンサーを使用するに当たって、事前に液剤の混合比をそれぞれ設定しているにもかかわらず、実際に吐出してみると混合剤の成分比や配合比に誤りが発生しているといったトラブルがあります。
粘度差によって圧力バランスが変化する理由と対策は？
液剤を充填した後、いざ吐出しようとすると、設定よりも多くの量が吐出されたり、逆に少量が吐出されたりといった問題が発生することもあります。原因としては、液剤が作業環境の温度や摩擦熱の影響を受けたことで粘度が変化し、設定した圧力が適正値でなくなることが考えられます。
そのため、適切な配合比を維持するためには、素材の条件に合わせた温度管理を行うためのヒーターやチラーが有効です。
エア（気泡）の混入の原因と対策は？
液剤に気泡が含まれてしまうと、吐出の際に加圧しても、液中の気泡が圧縮されてクッションのように圧力を吸収し、適切な吐出量を再現できない可能性が高まります。
特に粘度の高い液剤などは気泡が発生してしまうと自然に解消することが難しく、またラインの途中で気泡が混入するような構造では抜本的な解決が困難になるケースもあるでしょう。
対策としては、2液混合ディスペンサーへ充填する前段階で真空脱泡処理を施したり、配管ラインへ脱泡機能付きのバッファタンクを設置したりといった方法が考えられます。
シリンダー・シールの摩耗による逆流が発生した場合の対策は？
混合時や吐出時に圧力が適正値から狂ってしまう原因として、2液混合ディスペンサーの内部に使われているピストンやシールなどの部品が経年劣化や摩耗によって機能低下し、適切な真空状態や密閉状態を維持できなくなるといった機械的な理由も考えられます。
これらの部品は基本的に消耗品であり、劣化してしまえば交換や修繕をしない限り作業環境をどれだけ調整しても自然に回復することはありません。
また、使用する素材や液剤との相性によって劣化が早まることもあり、あらかじめ作業環境や条件に合わせて耐性のある機器を選定したり、摩耗や劣化に強い高耐久の部品を使用したりといった解決策が有効です。なお、パーツの種類を変更したり新しく交換したりした際は、必ずテストを行って吐出量の確認をしなければなりません。
「ショット間隔」が混合精度に与える影響
2液混合ディスペンサーでは混合した液剤の吐出を行う速度やペース（頻度）によって、作業時間が長引いたり1日の生産量が減少したりする上、液剤によっては硬化してしまってラインが停止してしまう恐れもあります。
そのため、1ショットごとの感覚についても適切な条件設定や製品の選定を行わなければなりません。
ミキサー内での硬化（ゲル化）リスクとは？
主剤と硬化剤を利用した2液混合ディスペンサーなどの場合、2つの液剤を混合させた時点から硬化反応が始まり、吐出時間が長くなるほど液剤が固まって抵抗値が急増するといったケースが考えられます。また、特にスタティックミキサーを使用しているような2液混合ディスペンサーでは粘度や硬度が上昇することで適正な圧力が保たれず、吐出量が減少し、最悪の場合は「詰まり」が生じてラインが完全停止する恐れもあるでしょう。
そのため、そのようなリスクに対しては、ノズルがつまらないよう自動的に混合剤を排液するといった自動排液機能を活用することが有効です。
吐出量のバラツキを抑える「背圧」のコントロール
タンクからポンプへ液剤を供給する際、適切な供給圧が維持されていなければポンプへ流入する液量が変わるため、混合比や充填効率などにエラーが生じます。そのためそのような不具合を回避するためには、「背圧」のコントロールなどを行って常に一定の供給圧がキープされるよう調整しなければなりません。
タンク残量変化と圧力変動の関係や対策は？
タンクに液剤が満タン状態の時と、タンク内の液量が低下した時では、液量の押出に必要な圧力にも変化が生じます。
そのため、タンク内の液量や状態に合わせてエア圧をかけたり圧力調整弁を設置したりして、常にタンク内の気圧を一定に維持できるよう対策しなければなりません。
また、タンク内の液剤が規定量を下回って圧力に問題が生じそうな場合、それに先んじてタンク内の液量低下を警告し、液剤の補充を促すといったセンサー管理なども有効です。
環境・材料特性への対応
作業環境の温度や湿度といった要因は、液剤の性質を変化させたり、硬化反応の速度を変化させたりするため、安定した作業品質を求めるのであれば常に使用する液剤の特性に合わせた作業環境を維持することが大切です。
温度変化による粘度変動のリスクと対処法は？
一般的に、樹脂製の液剤は温度が少し高くなっただけでも粘度が低下し、逆に温度が少し下がっただけで粘度が上昇するといった現象が発生します。
温度管理の方法としては、液剤を温めるためのヒーターや液剤を冷やすためのチラーといった機器を導入したり、業務用エアコンなどによって作業空間の室温条件を常に一定に保ったりといった選択肢があります。
防湿・防錆対策が重要になる理由は？
ウレタン樹脂の硬化剤などに使用される液剤には、吸湿性が非常に高く、空気中の水分を吸収することで粘度や性質に変化が生じてしまうものもあります。また、室内の湿気と反応して結晶化現象が発生した場合、ポンプやタンク内のパーツを損傷させたり、ノズルのつまり原因になったりすることもあるでしょう。
湿気対策や水分対策としてはタンクやポンプ、配管の密閉・密封などが考えられますが、全ての経路を完全にふさいで大気との接触を完全に遮断することが困難な場合、あらかじめ窒素や乾燥エアを封入して大気との接触を回避したり、シリカゲルのような吸湿剤を設置して余分な湿気を吸収したりといった対策が有効です。
洗浄工程の自動化と溶剤選定のポイントは？
スタティックミキサーを利用した2液混合ディスペンサーなどにおいて、混合管の内部で主剤や硬化剤が混ざって硬化反応が始まった場合、当然ながら放置しているとそのまま混合管の中で液剤が固まってしまってノズルから吐出することはできなくなります。
そのため、使い捨ての2液混合ディスペンサーでなければ、内部で硬化が進みすぎる前に適切な洗浄作業や廃液処理といった対策が不可欠です。
洗浄作業は通常、液剤に合わせた溶剤を利用して内部を洗い流すことになりますが、そこで廃液の量が増えるとコストパフォーマンスが低下するため、圧縮エアを併用したり洗浄作業を自動化してこまめに行ったりと、廃液のロスを減らす取り組みも大切です。
