糸中の空洞発生を防ぐ真空脱気効率と樹脂粘度の制御法

糸中の空洞とは何か ― 製造現場での発生要因を深掘りする

糸中の空洞とは、樹脂糸や合成繊維の製造過程で、糸の内部に不均一な空隙や泡が形成されてしまう現象です。

この空洞は、見た目には分かりにくいものの、最終製品の強度・耐久性・美観に悪影響を及ぼします。

現場では「品質不良」として扱われ、歩留まりの低下や再加工、クレーム発生といった重大なコスト増に直結します。

昭和時代から続く製造業の現場でも、空洞発生の根源的なメカニズムの理解には難しさがあり、今なおライン担当者にとって頭痛の種となっています。

空洞発生のメカニズム ― 真空脱気工程の重要性

原料樹脂に残る気泡とその悪影響

製造に用いる樹脂は、粉末やペレットの形で各企業に納入されます。

この原料樹脂を溶融する段階で、樹脂内部に微細な気泡や水分が残っていることは珍しくありません。

温度上昇時、これらの気泡が拡大したり、水分が気化して新たな泡となり、最終的に糸内部に残留してしまいます。

この小さな気泡が、糸切れや断面不均一、さらには工程内の詰まりやダウンタイムの原因にもなります。

真空脱気の本質 ― イメージから実践へ

脱気は「気泡を取る工程」といわれるものですが、実は単なる真空設定では不十分です。

粘度、温度、樹脂の種類、スクリューの設計など、多数の要因が複雑に絡み合い、現場ごとに最適な脱気条件が異なります。

真空度を上げ過ぎると樹脂が発泡して逆に気泡が増えることもあり、「脱気すればするほど品質向上」という単純な発想は通用しません。

粘度コントロールの意義 ― 樹脂のふるまいを制御する

粘度の数値的管理と現場感覚

樹脂の粘度は、糸形成工程の品質を左右する重要因子です。

高粘度すぎると溶融樹脂の流動性が下がり、気泡が抜けにくく充填ムラや空洞発生の原因に。

逆に低粘度過ぎると繊維強度や機械的特性が著しく劣化します。

このため、標準化や見える化の推進とあわせて、現場担当者による「手触り」「引張の重み」といった五感での最終チェックも重視されてきました。

バイヤーやサプライヤー視点の粘度調整ポイント

バイヤーの立場では「安定供給」「不良低減」が絶対課題です。

だからこそ、サプライヤーは「仕様値の報告」「チューニング経過の共有」など、ロットごとの粘度ムラや、それに対する自主調整の履歴の透明化が重要です。

現場が標準操作手順書（SOP）をなぞっていても、原料時点の粘度差や経時変化まで考慮した運用で信頼を築くことが求められます。

真空脱気効率を極める実践アイディア

スクリュー脱気部の設計最適化

現代の押出機・練リ機は、従来よりも脱気ゾーンの長さ・スクリュー径・回転数などを細かく調整できる機種が出ています。

しかし、設備更新だけで不良減に直結するわけではなく、既存設備でも活用できる以下の実践テクニックを紹介します。

・脱気ゾーン突入前の予備加熱
・スクリュー巻き込み部での樹脂の均一分散設計
・助剤や着色剤添加タイミングの再検証
・エア吸入や再循環ライン発生ガスの除去（リーン生産方式の応用）

真の改善は「標準パラメータの盲信」ではなく、「現場での小刻み試行と記録→データ蓄積→知識として継承」の繰り返しが肝要です。

IoTとDXによる脱気プロセス革新

近年は、真空ポンプの稼働状況、真空度、樹脂温度といった情報をIoTでリアルタイム収集・記録する現場も増えています。

これにAI判定や自動アラートを組み合わせることで、「設定値異常」「脱気効率低下」の即座な察知が可能になっています。

また、不良品発生の前後データを自動保存し、トレーサビリティの確保を徹底することで、異常の再発防止や工程パターンの自動最適化も視野に入ります。

昭和的な「ベテランの勘」も完全否定するのではなく、こうしたデジタル技術とハイブリッドで活かす発想がこれからの業界標準となっていくでしょう。

未だ残るアナログ現場への処方箋

どうしても「真空計が壊れているまま」「手動バルブの開閉ミスで空気混入」が絶えない古い現場もあります。

その場合、原始的ですが、

・日単位、班単位での現場記録ノート（異音・異臭・抜気色の変化など簡単メモ）
・原料サプライヤー情報の徹底管理（納品時水分値・賞味期限徹底化）
・粒度や表面積で異なる原料ごとの実績データベース化

といった泥臭い管理手法も、意外と不良低減に役立ちます。

現場が「惰性で回す」から「意図を持って調整する」へ変わることが、最短の近代化への道筋です。

空洞ゼロを目指すサプライチェーン全体最適化

糸中空洞問題は「一工程だけの問題」ではありません。

原料メーカー～成形～加工・検査～ユーザー納入まで、全サプライチェーンの連携・標準化がカギです。

バイヤーが「脱気条件や管理履歴を可視化しているサプライヤー」に信頼を寄せる時代になっています。

一方でサプライヤー側も「現場の改善努力」を営業・技術提案時に積極的に発信し、価格競争から「品質で選ばれる」関係性づくりへの転換が求められています。

まとめ：現場起点で新しい付加価値を

糸中空洞の発生を防ぐためには、単なる設備投資やマニュアル外注化だけでは十分ではありません。

真空脱気効率と樹脂粘度、その複雑な関係性を現場感覚とデータ両面から理解し、日々小さな改善を積み重ねていくことが、持続的な品質向上・コストダウンの礎となります。

ベテラン技術者の経験も、デジタルで形式知化してこそ後世に伝わる時代です。

バイヤー、サプライヤー、製造担当が「同じゴール＝不良ゼロ」に向かって情報と知恵を共有しあうことで、昭和から次世代の製造業への飛躍が必ず実現できます。

現場から世界を変える――そんなプロフェッショナルな一歩を、これからも歩み続けましょう。