二軸スクリュ押出機の混練性能には2本のスクリュ間やスクリューバレル間のチップクリアランスが重要な役割を果たす.本研究では,有限要素法を用いて特殊形状を持つ二軸スクリュ押出機,すなわち溝付きバレルやマルチクリアランススクリュに対して完全充満状態の溶融混練部の流動解析を行い,分配混合,分散混合,粘性発熱などの評価を行った.その結果,クリアランスに変化をもたせた溝付きバレル・マルチクリアランススクリュともに材料に作用する平均応力を大きくできることがわかった.また,溝付きバレルについては,溝部での複雑な流れによって分配混合を促進すると同時に最大粘性発熱を抑えられることがわかった.さらに溝付きバレルの混練性能は通常のバレルよりすぐれていることが実験的にも確認できた.
