JP2006006991A

JP2006006991A - ゴムチップ微粉砕処理方法及び装置

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Publication number: JP2006006991A
Application number: JP2004183208A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Nitta; 儀昭新田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2006-01-12

Abstract

【課題】ゴムチップを微粉化して、例えばタイヤの製造用原料とする。
【解決手段】ゴムチップＧの粗粉砕工程Ａと、粗粉砕して微粉化したゴムチップを吸塵して回収するとともに、回収されない粗粉砕物を再び粗粉砕工程Ａに送り込む微粉砕回収工程Ｂと、回収した微粉をさらに粉砕する二次粉砕工程Ｃと、該工程Ｃで微粉化したゴムチップを吸い揚げて回収するとともに、回収されない二次粉砕物を再び二次粉砕工程Ｃに送り込む二次微粉砕回収工程Ｄと、及び、最終的に微粉化したものを所定メッシュのフィルター３１にかけて取り出す製品工程Ｅとで構成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、廃タイヤ及び廃ゴムを所要の大きさに粉砕してなるゴムチップを、常温下で所要粒度の微粉にするためのゴムチップ微粉砕処理方法及び装置に関する。

自動車等の普及に伴うタイヤの廃棄数量及び新規生産数量は次第に高騰し、廃タイヤの処理処分については、ビードを抜き取る廃タイヤ処理装置（特許文献１，２参照）と、ビードを抜き取った廃タイヤを破砕する廃タイヤ破砕処理装置（特許文献３，４参照）とが確立しており、破砕したゴムチップについては種々の用途が開発されている。
特許第３００９８９１号特願２００２−３０２４８０特願２００２−３０５４９６特許第３３８３６０９号

上記の従来技術においては、ゴムチップが微粉になるまで廃タイヤを破砕するものではないから、例えばタイヤの原料として再利用することはできないという問題がある。

一方、タイヤの新規生産に際し、原料には天然ゴムを含むが、天然ゴムは限られた生産数量しかなく、将来性が暗いという問題がある。

そこで、この発明は、ゴムチップを粉砕して微粉化することで、例えば、天然ゴムの原料不足傾向にあるタイヤ生産用原料として利用できるようにして資源不足を解消することを目的としてなされたものである。

本発明は、請求項１によれば、ゴムチップの粗粉砕工程と、粗粉砕して微粉化したゴムチップを吸塵して回収するとともに、回収されない粗粉砕物を再び前記粗粉砕工程に送り込む微粉砕回収工程と、回収した微粉をさらに粉砕する二次粉砕工程と、該工程で微粉化したものを吸塵して回収するとともに、回収されない二次粉砕物を再び前記二次粉砕工程に送り込む二次微粉砕回収工程と、及び、最終的に微粉化したものを所定メッシュのフィルターにかけて取り出す製品工程とを備え、かつ、前記粗粉砕工程と二次粉砕工程はダイアモンド電着回転ドラムとダイアモンド電着固定刃による粉砕を含むことを特徴とするゴムチップ微粉砕処理方法とした。

請求項２によれば、前記粗粉砕工程、二次粉砕工程及び製品工程は、炭酸カルシウム又はカーボンブラック等の分離材を混入させる付加的工程を有することを特徴とする請求項１に記載のゴムチップ微粉砕処理装置とした。

請求項３によれば、ゴムチップの粗粉砕機構と、粗粉砕して微粉化したゴムチップを吸塵して回収するとともに、回収されない粗粉砕物を再び前記粗粉砕機構に送り込む微粉砕回収機構と、回収した微粉をさらに粉砕する二次粉砕機構と、該機構で微粉化したものを吸塵して回収するとともに、回収されない二次粉砕物を再び前記二次粉砕機構に送り込む二次微粉砕回収機構と、及び、最終的に微粉化したものを所定メッシュのフィルターにかけて取り出す製品機構と、を備えてなることを特徴とするゴムチップ微粉砕処理装置とした。

請求項４によれば、前記粗粉砕機構及び二次粉砕機構は、駆動回転自在なドラム周面にダイアモンド粒を電着固定してなるダイアモンド電着回転ドラムと、前記ドラム周面に所定の間隙を有して対面する円弧面を備え、その円弧面にダイアモンド粒を電着固定してなるダイアモンド電着固定刃とを有することを特徴とする請求項３に記載のゴムチップ微粉砕処理装置とした。

請求項５によれば、前記ダイアモンド電着回転ドラムと前記ダイアモンド電着固定刃は、それぞれ冷却手段を有することを特徴とする請求項３又は４に記載のゴムチップ微粉砕処理装置とした。

請求項６によれば、前記粗粉砕機構、二次粉砕機構及び製品機構は、炭酸カルシウム又はカーボンブラック等の分離材を混入させる付加的機構を有することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１に記載のゴムチップ微粉砕処理装置としたものである。

本発明によれば、ゴムチップを粗粉砕工程と二次粉砕工程にかけて微粉砕化するとともに、微粉化したものを吸塵して回収し、かつ、所定メッシュのフィルターに掛けて選別するようにしたので、粒度の一定した高度な微粉が得られるから、天然ゴムを原料とする製品の製造用原料として利用し、例えばタイヤの製造用原料となりうる。

とりわけ、ダイヤモンド電着回転ドラムと固定刃にて初期に掻き取られたゴムチップが、繰り返しダイヤモンド電着回転ドラムと固定刃に送られて、あたかも石臼で挽くが如く繰り返して擦り潰されるようにしたので、常温下で確実かつ迅速な微粉化ができ、しかも、その微粉を吸塵して採集するようにしたので、粒度の一定した極めて高度な微粉が得られるという効果が得られる。

本発明のゴムチップ微粉砕処理方法は、ゴムチップの粗粉砕工程、粗粉砕されたものの微粉砕回収工程、回収されたものの二次粉砕工程、二次粉砕されたものの二次微粉砕回収工程、及び、最終的に微粉化したものを所定メッシュのフィルターにかけて取り出す製品工程とを備えて構成される。そして、前記粗粉砕工程及び二次粉砕工程は、駆動回転自在なドラム周面にダイアモンド粒を電着固定してなるダイアモンド電着回転ドラムと、前記ドラム周面に所定の間隙を有して対面する円弧面を備え、その円弧面にダイアモンド粒を電着固定してなるダイアモンド電着固定刃とで粉砕を行う。

図１は、本発明の一実施例を示す工程図であり、図においてＡは粗粉砕機構を有する粗粉砕工程を、Ｂは微粉砕機構を有する微粉砕回収工程を、Ｃは二次粉砕機構を有する二次粉砕工程を、Ｄは二次微粉砕機構を有する二次微粉砕回収工程を、Ｅは製品工程を、それぞれ示すものである。

粗粉砕工程Ａにおいて、１はカップをベルトに適宜間隔で複数個固定し、エンドレスに回転させてバラ物を搬送する昇降機等からなるチップ供給機を示し、その昇降機に付属するホッパ２にゴムチップＧを投入すると、ゴムチップＧは昇降機の上部から供給管３を介し、粗粉砕機構４のホッパ５に投入される。ここでゴムチップＧは、廃タイヤからビードを抜き去り、かつ、こま切れにした状態のものを言い、前記特許文献３，４のいずれかにて製造されるものである。

粗粉砕機構４は、チップ供給機１に近接して配置された枠台６等の上に、図２にも詳細を示すように、ホッパ５と送出管７を接続した粉砕機外箱８と、これに内蔵されるダイヤモンド電着回転ドラム９を回転させるための駆動用モータ１０とを固定するとともに、枠台６の側部にはホッパ５と粉砕機外箱８の下部とを結ぶスクリューコンベア１１を設けて構成される。

スクリューコンベア１１は、上端部側に駆動用モータを有するスクリュー軸を収納した管体からなり、粉砕機外箱８の下部に接続した排出管１２から排出されるゴムチップＧを上昇移動させて再びホッパ５に供給するものである。管体の下端部側にはスクリューコンベアからなる炭カル供給機１３が接続されており、この炭カル供給機１３はタンク１４から炭酸カルシウムの適量をスクリューコンベア１１内に供給する。炭酸カルシウムはカーボンブラック等に代えてもよく、これらは微粉相互の結合又は粘着力を低下させる分離材となる。

ダイヤモンド電着回転ドラム９は、図３及び図４に示すように、所定軸長と直径を有するドラムの周面に例えば８０メッシュのダイアモンド粒を電着固定させたものからなり、その軸１５を軸方向へ冷却用管１６が挿通してなる。軸１５には適宜のスプロケットが枢着されてそのスプロケットと駆動用モータ１０の減速軸に枢着したスプロケット間にチェーンベルト１７をエンドレスに掛け回すことで、粉砕機外箱８内でダイヤモンド電着回転ドラム９は回転する。

このダイアモンド電着回転ドラム９に所定の間隙Ｓを有して対面するダイアモンド電着固定刃１８が、粉砕機外箱８内に取付板１９にて位置調節可能に固定されている。ダイアモンド電着固定刃１８はダイアモンド電着回転ドラム９とほぼ同じ軸長を有する長方形のブロック体であって、所定の間隙Ｓ側はダイアモンド電着回転ドラム９の周面に沿う円弧面２０として形成されており、その円弧面２０には例えば８０メッシュのダイアモンド粒が電着固定されている。このダイアモンド電着固定刃１８にも冷却用管２１が長手方向に挿通されている。なお、２２は固定ボルトであって、ダイアモンド電着固定刃１８に穿設した長孔２３に挿入し、粉砕機外箱８内に固定された取付板１９に螺合している。また、図２及び図４に示すように、間隙Ｓを調節するため、ダイアモンド電着固定刃１８に当てたストッパボルト１９ａが取付板１９にネジ調節可能に固定されている。

粉砕機外箱８内において、ホッパ５からダイアモンド電着回転ドラム９とダイアモンド電着固定刃１８間に落下したゴムチップＧは、ダイアモンド粒により挽かれ、かつ、潰されて細粒化し、かつ、微粉化される。このとき、ダイアモンド電着回転ドラム９とダイアモンド電着固定刃１８は、それぞれ冷却用管１６，２１に冷却用媒体を流通させることで冷却してゴムチップＧが溶融しかつ付着するのを防止する。微粉化したゴムチップＧは送出管７に設けた風量調節式ブロア２４により生じている吸引作用にて吸塵され、風量調節式ブロア２４からスクリュー又はコンベア等の適宜の移送器２５にて微粉砕回収工程Ｂに送られる。一方、吸塵されない粗粉砕物は粉砕機外箱８の底部の排出管１２からスクリューコンベア１１にてホッパ５内に移送されて再びダイアモンド電着回転ドラム９とダイアモンド電着固定刃１８間に落下する。

微粉砕回収工程Ｂは、所要の高さに保持して前記移送器２５と接続されたサイロ２６の上部にサイクロン２７を、下部に排出口２８を設けてなり、排出口２８にはスクリューコンベア１１とほぼ同じ構造のスクリューコンベア２９が接続された微粉砕回収機構を有する。スクリューコンベア２９は二次粉砕工程Ｃに接続される。したがって、粗粉砕されたゴムチップＧはスクリューコンベア２９を介してタンク２６から第２のホッパ５ａに送出されて二次粉砕工程Ｃにおける微粉砕機構４ａ内に供給される。

微粉砕機構４ａは前記粗粉砕機構４とほぼ同じであって、第２の粉砕機外箱８ａには前記ホッパ５ａと第２の送出管７ａを接続し、これに内蔵される第２のダイヤモンド電着回転ドラム９ａを回転させるための第２の駆動用モータ１０ａとを固定するとともに、第２の枠台６ａの側部には第２のスクリューコンベア１１ａを設けて構成される。第２のスクリューコンベア１１ａは、上端部側に駆動用モータを有するスクリュー軸を収納した管体からなり、第２の粉砕機外箱８ａの下部に接続した第２の排出管１２ａから排出されるゴムチップを上昇移動させて再び第２のホッパ５ａに供給するものである。前記管体の下端部側にはスクリューコンベアからなる第２の炭カル供給機１３ａが接続されており、第２の炭カル供給機１３ａは第２のタンク１４ａから適量の炭酸カルシウムを第２のスクリューコンベア１１ａ内に供給する。炭酸カルシウムはカーボンブラック等に代えてもよく、これらは微粉相互の結合又は粘着力を低下させる分離材となる。

ここで、第２のダイヤモンド電着回転ドラム９ａと第２のダイアモンド電着固定刃１８ａの構成は、図２及び図３に基づき説明した前記ダイヤモンド電着回転ドラム９と第２のダイアモンド電着固定刃１８の構成と全く同じであって、ただ一つ異なることは、電着したダイアモンド粒の大きさが１２０メッシュとしたことである。粗粉砕機構４におけるダイアモンド電着回転ドラム９と固定刃１８が８０メッシュであるのに対し、微粉砕機構４ａにおけるダイアモンド電着回転ドラム９ａと固定刃１８ａは１２０メッシュとすることで、最終的に極めて高度の微粉化が可能になる。

したがって、粉砕機外箱８ａ内において、ホッパ５ａからダイアモンド電着回転ドラム９ａとダイアモンド電着固定刃１８ａ間に落下したゴムチップは、ダイアモンド粒により挽かれ、かつ、潰されて細粒化し、かつ、微粉化される。このとき、ダイアモンド電着回転ドラム９ａとダイアモンド電着固定刃１８ａは、それぞれ冷却用管１６ａ，２０ａに冷却用媒体を流通させることで冷却してゴムチップが溶融しかつ付着するのを防止する。微粉化したゴムチップは送出管７ａに設けた風量調節式ブロア２４ａにより生じている吸引作用にて吸塵され、風量調節式ブロア２４ａからスクリュー又はコンベア等の適宜の移送器２５ａにて二次微粉砕回収工程Ｄに送られる。一方、吸塵されない粗粉砕物は粉砕機外箱８ａの底部の輩出管１２ａからスクリューコンベア１１ａにてホッパ５ａ内に移送されて再びダイアモンド電着回転ドラム９ａとダイアモンド電着固定刃１８ａ間に落下する。

二次微粉砕回収工程Ｄは、所要の高さに保持して前記適宜の移送器２５ａと接続されたサイロ２６ａの上部にサイクロン２７ａを、下部に排出口２８ａを設けてなり、排出口２８ａにはスクリューコンベア２９とほぼ同じ構造のスクリューコンベア２９ａが接続された二次微粉砕回収機構を有する。スクリューコンベア２９ａは製品工程Ｅに接続される。

製品工程Ｅは、スクリューコンベア２９ａから排出される微粉を受ける取出容器３０が遠心分離機を形成する製品機構を有するものであって、この取出容器３０の側面の開口部には例えば１００〜３００メッシュのフィルター３１が設けられている。取出容器３０内には遠心分離機３２が収容され、この遠心分離機３２は取出容器３０を固定する枠台３３に固定した電動モータ３４で回転する。また、取出容器３０は冷却タンク３５に包囲された構造を有する。そして、炭酸カルシウム又はカーボンブラック等の分離材を取出容器３０に供給する第３の炭カル供給機１３ｂと第３のタンク１４ｂが設けられている。

したがって、スクリューコンベア２９ａから排出される微粉化したゴムチップＧは取出容器３０に収容されるから、第３の炭カル供給機１３ｂで第３のタンク１４ｂ内の炭酸カルシウム又はカーボンブラック等の分離材を取出容器３０内に適量混入し、この状態で遠心分離機３２を駆動すると、その混合物はフィルター３１側に送られてそれを通過し、取出容器３０から製品ボックス３６内に送出される。したがって、製品としては１００メッシュ以上の微粉が得られる。

尚、上記炭酸カルシウム又はカーボンブラック等の分離材を混入させる工程及び機構は、製品工程及び機構にあっては不可欠事項となる可能性があるものの、粗粉砕並びに微粉砕工程及び機構にあっては必ずしも不可欠事項ではない。

この発明にかかるゴムチップ微粉砕処理方法と装置の構成概要図である。図１の一部破断した要部拡大図である。この発明にかかるゴムチップ微粉砕処理装置におけるダイアモンド電着回転ドラムと固定刃の平面図である。この発明にかかるゴムチップ微粉砕処理装置におけるダイアモンド電着回転ドラムと固定刃の平面図である。

符号の説明

Ａ…粗粉砕工程
Ｂ…微粉砕回収工程
Ｃ…二次粉砕工程
Ｄ…二次微粉砕回収工程
Ｅ…製品工程
１…チップ供給機
２…ホッパ
３…供給管
４…粗粉砕機構
４ａ…微粉砕機構
５，５ａ…ホッパ
６，６ａ…枠台
７，７ａ…送出管
８，８ａ…粉砕機外箱
９，９ａ…ダイヤモンド電着回転ドラム
１０，１０ａ…駆動用モータ
１１，１１ａ，２９，２９ａ…スクリューコンベア
１２，１２ａ…排出管
１３，１３ａ，１３ｂ…炭カル供給機
１６，２１…冷却用管
１７，１７ａ…チェーンベルト
１８，１８ａ…ダイアモンド電着固定刃
１９…取付板
２０…円弧面
２４…風量調節式ブロア
２５…移送器
２６…サイロ
２７…サイクロン
２８…排出口
３０…取出容器
３１…フィルター
３２…遠心分離機
３３…機台
３４…電動モータ
３５…冷却タンク
３６…製品ボックス

Claims

ゴムチップの粗粉砕工程と、粗粉砕して微粉化したものを吸塵して回収するとともに、回収されない粗粉砕物を再び前記粗粉砕工程に送り込む微粉砕回収工程と、回収した微粉をさらに粉砕する二次粉砕工程と、該工程で微粉化したものを吸塵して回収するとともに、回収されない二次粉砕物を再び前記二次粉砕工程に送り込む二次微粉砕回収工程と、及び、最終的に微粉化したものを所定メッシュのフィルターにかけて取り出す製品工程とを備え、かつ、前記粗粉砕工程と二次粉砕工程はダイアモンド電着回転ドラムとダイアモンド電着固定刃による粉砕を含むことを特徴とするゴムチップ微粉砕処理方法。
前記粗粉砕工程、二次粉砕工程及び製品工程は、炭酸カルシウム又はカーボンブラック等の分離材を混入させる付加的工程を有することを特徴とする請求項１に記載のゴムチップ微粉砕処理装置。
ゴムチップの粗粉砕機構と、粗粉砕して微粉化したものを吸塵して回収するとともに、回収されない粗粉砕物を再び前記粗粉砕工程に送り込む微粉砕回収機構と、回収した微粉をさらに粉砕する二次粉砕機構と、該工程で微粉化したものを吸塵して回収するとともに、回収されない二次粉砕物を再び前記二次粉砕機構に送り込む二次微粉砕回収機構と、及び、最終的に微粉化したものを所定メッシュのフィルターにかけて取り出す製品機構と、を備えてなることを特徴とするゴムチップ微粉砕処理装置。
前記粗粉砕機構及び二次粉砕機構は、駆動回転自在なドラム周面にダイアモンド粒を電着固定してなるダイアモンド電着回転ドラムと、前記ドラム周面に所定の間隙を有して対面する円弧面を備え、その円弧面にダイアモンド粒を電着固定してなるダイアモンド電着固定刃とを有することを含むことを特徴とする請求項３に記載のゴムチップ微粉砕処理装置。
前記ダイアモンド電着回転ドラムと前記ダイアモンド電着固定刃は、それぞれ冷却手段を有することを特徴とする請求項３又は４に記載のゴムチップ微粉砕処理装置。
前記粗粉砕機構、二次粉砕機構及び製品機構は、炭酸カルシウム又はカーボンブラック等の分離材を混入させる付加的機構を有することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１に記載のゴムチップ微粉砕処理装置。