JP2006348067A

JP2006348067A - パルス燃焼における乾燥ゴム回収方法及びその乾燥ゴム回収装置

Info

Publication number: JP2006348067A
Application number: JP2005172181A
Authority: JP
Inventors: Rai Sha; 磊謝; Takashi Shikakubo; 隆志鹿久保
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】ゴム組成物溶液を瞬間的に乾燥させ、乾燥ゴムを効率良く回収することが出来るパルス燃焼における乾燥ゴム回収方法及びその乾燥ゴム回収装置を提供する。
【解決手段】金網濾過手段１３は、図２〜図４に示すように円錐台状に形成された濾過網１４が乾燥室ホッパ７の出口部７ａの近傍に回転可能に取付けられ、この濾過網１４の上下部には、大径の環状歯車１５ａ，１５ｂが取付けられ、この環状歯車１５ａ，１５ｂの外部には、図示しない駆動モータ等に接続された駆動歯車１６ａ，１６ｂが噛合し、濾過網１４を外部から駆動させて所定の速度で回転させるように構成されている。円錐台状に形成された濾過網１４の内側の数カ所には、濾過網１４の内面側に付着するゴム粒子Ｗｘを掻き落とす固定された掻き取り刃１７が取付けられ、この掻き取り刃１７の刃先と乾燥室ホッパ７内の濾過網１４の表面との間には、０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度のクリアランスを設けて、前記ゴム粒子Ｗｘを効率良く掻き落とすように構成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、パルス燃焼における乾燥ゴム回収方法及びその乾燥ゴム回収装置に係わり、更に詳しくはパルス燃焼器によりゴムラテックスやゴム溶液等のゴム組成物溶液を瞬間的に乾燥させて乾燥ゴムを金網濾過手段により効率良く回収することが出来るパルス燃焼における乾燥ゴム回収方法及びその乾燥ゴム回収装置に関するものである。

従来、天然ゴムまたは合成ゴムの製造方法として、天然ゴムの場合には、天然ゴムラテックスを樹木から人手により採取し、濾過した後ギ酸を加えて凝固させ、シート状やブロック状に加工した状態で出荷させている（例えば、特許文献１参照）。

また、乳化重合によって得られる合成ゴムラテックスは、食塩水と希硫酸等の酸を加えて凝固させ、得られたクラムを漿液と分離し、洗浄後に押出機型の乾燥機に投入して乾燥させた後、計量と包装を行っている。

然しながら、前者の天然ゴムの製造方法は、人手により作業する工程が多く、また天然ゴムラテックスの凝固工程、水洗い工程、乾燥工程といった多くの製造工程、特に乾燥工程では得られるゴム製品粘度等に大きな影響を及ぼし、ゴム製品のバラツキ面から現在のゴムラテックスの品質からゴム製造方法としては十分なものと言うことは出来ないと言う問題があった。

一方、合成ゴムラテックスの製造方法は、天然ゴムの製造方法と同様に、一度凝固させてから水分の除去工程に多くの手間と時間がかかり、大がかりな設備が必要となり、コストアップとなる問題があった。
特開２００３−２６７０４号公報

この発明はかかる従来の問題点に着目し、パルス燃焼器の爆破燃焼排ガスに向かってゴム組成物溶液を噴射させて接触させることにより、ゴム組成物溶液を瞬間的に乾燥させ、その乾燥ゴムを金網濾過手段により効率良く回収することが出来るパルス燃焼における乾燥ゴム回収方法及びその乾燥ゴム回収装置を提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、この発明のパルス燃焼における乾燥ゴム回収方法は、パルス燃焼器の燃焼部に接続されたテールパイプ出口側の燃焼室下部に、前記テールパイプ出口側から噴出する爆破燃焼排ガスに向かってゴム組成物溶液を噴射させて接触させることによりゴム組成物溶液の水分及び液体を瞬間的に気化乾燥させ、乾燥したゴム粒子は、前記乾燥室ホッパの内壁面の一部に設けた金網濾過手段により濾過させると共に出口側に向かって自重により落下させ、前記気化した水分及び液体は金網濾過手段を通して、金網濾過手段の後方に接続された排気パイプを介して乾燥室ホッパの外部に排出させ、前記乾燥したゴム粒子は、乾燥室ホッパの出口部に接続された乾燥ゴム回収手段により乾燥ゴムを連続的に回収することを要旨とするものである。

ここで、前記ゴム組成物溶液が、ゴムラテックスまたはゴム溶液であり、また前記金網濾過手段の内側に設けた掻き取り手段により、金網濾過手段に付着した乾燥したゴム粒子を掻き取って乾燥室ホッパの出口部に落下させる。また前記乾燥ゴム回収手段を介して回収する乾燥ゴムをシーティング装置を介してシート状に形成して回収するものである。

また、この発明のパルス燃焼における乾燥ゴム回収装置は、燃焼室内に収容されたパルス燃焼器のテールパイプ出口側の燃焼室下部に、ゴム組成物溶液を乾燥させる乾燥室ホッパを接続し、前記燃焼室下部に前記テールパイプ出口側から噴出する爆破燃焼排ガスに向かってゴム組成物溶液を噴射させる供給手段を設け、前記乾燥室ホッパの内壁面の一部に乾燥したゴム粒子の金網濾過手段を設けると共に、金網濾過手段の後方に前記気化した水分及び液体を金網濾過手段を通して乾燥室ホッパの外部に排出させる排気パイプを接続し、前記乾燥室ホッパの出口部に、乾燥ゴムを連続的に回収する乾燥ゴム回収手段を接続したことを要旨とするものである。

ここで、前記ゴム組成物溶液が、ゴムラテックスまたはゴム溶液であり、前記乾燥室ホッパの出口部に、旋回可能な金網濾過手段と、この金網濾過手段の後方に前記気化した水分及び液体を金網濾過手段を通して乾燥室ホッパの外部に排出させる排気パイプとを接続し、前記金網濾過手段の内側に付着した乾燥ゴム粒子を掻き取って乾燥室ホッパの出口部に落下させる掻き取り手段を設けて構成するものである。

また、前記乾燥室ホッパの上部側面に、金網濾過手段と、この金網濾過手段の後方に前記気化した水分及び液体を金網濾過手段を通して乾燥室ホッパの外部に排出させる排気パイプとを接続し、前記金網濾過手段の内側に、付着した乾燥ゴム粒子を掻き取って乾燥室ホッパの出口部に落下させる掻き取り手段を設け、前記乾燥室ホッパの出口部に接続する乾燥ゴムの乾燥ゴム回収手段が、１軸スクリュー押出機，２軸スクリュー押出機またはロールミルから選ばれた少なくとも一つで構成するものである。

また、前記乾燥ゴム回収手段の出口部に、回収した乾燥ゴムをシート状に形成するシーティング装置を設けるものである。

このように構成することで、ゴム組成物溶液を瞬間的に乾燥させた後、金網濾過手段により乾燥ゴムを効率良く回収することが出来るものである。

この発明は上記のように構成したので、以下のような優れた効果を奏するものである。（ａ）．パルス燃焼器の爆破燃焼排ガスに向かってゴム組成物溶液を噴射させて接触させることによりゴム組成物溶液を瞬間的に乾燥させ、乾燥ゴムを金網濾過手段により効率良く回収することが出来る。
（ｂ）人手を介することなく、自動的に、かつ連続的に回収作業を行うことが出来るので、ゴム製品にバラツキがなく、高品質のゴム製品を安価に製造することが出来る。
（ｃ）．比較的簡単な設備により効率良く製造出来るので、コストダウンを図ることが出来る。（ｄ）．ゴムラテックスには、カーボンやシリカ等を混合したマスターバッチも可能である。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。

図１は、この発明のパルス燃焼における乾燥ゴム回収方法を実施するための乾燥ゴム回収装置の概略構成図を示し、１は燃焼部２とテールパイプ３とから成るパルス燃焼器を示し、このパルス燃焼器１は、二次空気Ａ’の導入口を備えた燃焼室１ａ内に収容され、また前記燃焼部２には燃焼空気Ａの吸引口４と、気体燃料（例えば、天然ガス，プロパンガス等）や液体燃料（例えば、灯油等）等の燃料供給口５と、スタータープラグ６とが設けられている。

前記燃焼部２に接続するテールパイプ３の出口側３ａの燃焼室１ａの下部には、ゴムラテックスまたはゴム溶液（ゴムを可溶化できる溶媒であり、溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンのうち少なくとも一つを含む溶媒で、数種類混合したものであっても良い）等のゴム組成物溶液Ｗを乾燥させる乾燥室ホッパ７が鉛直向きに取付けられ、また燃焼室１ａの下部には、前記テールパイプ出口側３ａから噴出する爆破燃焼排ガスＧに向かって前記ゴム組成物溶液Ｗを噴射させるゴム組成物溶液Ｗの供給手段８を設ける共に、乾燥室ホッパ７の出口部７ａには、金網濾過手段１３を通して気化した水分及び液体を乾燥室ホッパ７の外部に排出させる複数本の排気パイプ９が水平方向に接続されている。

前記供給手段８は、供給ノズル８ａの先端がテールパイプ出口側３ａに向かって水平に配設され、テールパイプ出口側３ａから噴出する爆破燃焼排ガスＧに向かってゴム組成物溶液Ｗを所定の圧力で噴射させて接触させることにより、ゴム組成物溶液Ｗの水分及び液体を瞬間的に気化乾燥させるように構成されている。

即ち、パルス燃焼器１が発生する排気ガス中（音場内）にゴム組成物溶液Ｗを噴射させることで、衝撃波（周波数：６０〜１０００Ｈｚ），爆発生成気体，交番流，ガス温度（４０°Ｃ〜２００°Ｃ）等、排気ガスのもつ様々な「性状」に接触して、圧力変動を利用した力学的な作用が働き、脱水と乾燥が併存する「瞬間乾燥」が行われる。

そして、ゴム組成物溶液Ｗから気化した水分及び液体は、上述したように金網濾過手段１３及び排気パイプ９を介して乾燥室ホッパ７の外部に排出させ、また乾燥した天然ゴムまたは合成ゴム等のゴム粒子Ｗｘは、金網濾過手段１３に濾過されて付着した後、前記乾燥室ホッパ７の出口側に向かって自重により落下し、該乾燥室ホッパ７の出口部７ａに接続された乾燥ゴム回収手段１０により乾燥ゴムＷｚを連続的に回収するように構成したものである。

前記金網濾過手段１３は、図２〜図４に示すように円錐台状に形成された濾過網１４が乾燥室ホッパ７の出口部７ａの近傍に回転可能に取付けられ、この濾過網１４の上下部には、大径の環状歯車１５ａ，１５ｂが取付けられ、この環状歯車１５ａ，１５ｂの外部には、図示しない駆動モータ等に接続された駆動歯車１６ａ，１６ｂが噛合し、濾過網１４を外部から駆動させて所定の速度で回転させるように構成されている。

なお、回転駆動手段は上記の構成に限定されるものではなく、プーリやベルト等を組み合わせて駆動力を伝達することも可能である。

また、円錐台状に形成された濾過網１４の内側の数カ所には、濾過網１４の内面側に付着するゴム粒子Ｗｘを掻き落とす固定された掻き取り刃１７が取付けられ、この掻き取り刃１７の刃先と乾燥室ホッパ７内の濾過網１４の表面との間には、０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度のクリアランスを設けて、前記ゴム粒子Ｗｘを効率良く掻き落とすように構成されている。

また、前記円錐台状に形成された濾過網１４は、この実施形態では、厚さ１ｍｍ〜１０ｍｍの金属板に直径０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの多数のパンチング穴を形成してパンチング網を構成している。なお、乾燥室ホッパ７の内壁面７ｂや濾過網１４の内面を、テフロン（登録商標）等により加工し、乾燥ゴム粒子Ｗｘが付着し難い構造にすることも可能である。

このように構成した金網濾過手段１３の外周面の数カ所、この実施形態では９０度間隔で４ヵ所に上述した排気パイプ９が設けてあり、ゴム組成物溶液Ｗから気化した水分及び液体は、金網濾過手段１３の濾過網１４を通過して排気パイプ９により乾燥室ホッパ７の外部に排出させるように構成されている。なお、排気パイプ９の途中に、強制的に排気させるための排気ポンプや、気化した水分及び液体中の化学成分を除去するためのフィルター等を介在させることも可能である。

また、前記乾燥室ホッパ７の出口部７ａに接続する乾燥ゴムＷｚの乾燥ゴム回収手段１０は、１軸スクリュー押出機，２軸スクリュー押出機またはロールミルから選ばれた少なくとも一つで構成し、この実施形態では図５に示すように、２軸スクリュー押出機１１と、その先端に取付けられたローラーダイ等のシーティング装置１２とで構成してある。

前記２軸スクリュー押出機１１には、乾燥ゴムＷｚを効率良く搬送させるために、搬送工程Ｓ１と、混合工程Ｓ２と、脱気工程Ｓ３とを連続して設けることが好ましく、また混合された乾燥ゴムＷｚは、脱気工程Ｓ３→混合工程Ｓ２→搬送工程Ｓ１を経て二本のシーティングロール１２ａ，１２ｂにより所定の厚さでシート状に成形し、次工程へ搬出するものである。

次に、乾燥ゴム回収装置により、乾燥ゴムＷｚの回収方法について説明する。
先ず、燃焼部２に接続するテールパイプ３の出口側３ａの燃焼室１ａの下部に、パルス燃焼器１のテールパイプ３の出口側に接続された乾燥室ホッパ７の上部に、前記テールパイプ３の出口側から噴出する爆破燃焼排ガスＧに向かってゴム組成物溶液Ｗを噴射させて接触させる。

これにより、ゴム組成物溶液溶液Ｗの水分及び液体を瞬間的（例えば、０．０１秒）に気化乾燥させ、気化した水分及び液体は濾過網１４を通過して排気パイプ９を介して乾燥室ホッパ７の外部に排出させると共に、乾燥した天然ゴムまたは合成ゴムのゴム粒子Ｗｘは、前記乾燥室ホッパ７の出口側に向かって自重により落下させ、該乾燥室ホッパ７の出口部７ａに接続された乾燥ゴム回収手段１０により乾燥ゴムＷｚを連続的に回収する。

また、乾燥ゴムＷｚを連続的に回収する際、次工程及びストックを容易にするため、乾燥ゴムＷｚをシーティング装置１２を介してシート状に形成して回収するものである。

前記ゴム組成物溶液Ｗを爆破燃焼排ガスＧに接触させて乾燥させる際、乾燥したゴム粒子Ｗｘは、自重により乾燥室ホッパ７の出口部７ａに向かって落下し、一部は排気パイプ９を設けた金網濾過手段１３の濾過網１４の内面に付着するため、これを効率良く回収すると共に、気化した水分及び液体を効率良く外部に排出させるため、濾過網１４の内面を清掃する必要がある。

この発明の実施形態では、乾燥ゴムＷｚの回収時に上述したように濾過網１４を駆動モータ等に接続された駆動歯車１６ａ，１６ｂにより所定の速度で回転させると共に、濾過網１４の内面側に設けた掻き取り刃１７により濾過網１４の内面側に付着するゴム粒子Ｗｘを効率良く掻き落とし乾燥室ホッパ７の出口部７ａに落下させるようにしている。

次に、図６はこの発明の金網濾過手段１３の第２実施形態を示し、この実施形態は、金網濾過手段１３及び排気パイプ９を乾燥室ホッパ７の上部に設け、ゴム組成物溶液Ｗから気化した水分及び液体は、上述したように金網濾過手段１３及び排気パイプ９を介して乾燥室ホッパ７の外部に排出させるように構成したものである。

また乾燥した天然ゴムまたは合成ゴム等のゴム粒子Ｗｘは、金網濾過手段１３に濾過されて付着した後、前記乾燥室ホッパ７の出口側に向かって自重により落下し、該乾燥室ホッパ７の出口部７ａに接続された乾燥ゴム回収手段１０により乾燥ゴムＷｚを連続的に回収するように構成したものである。

また、この実施形態の濾過網１４の内面側に設けた掻き取り刃１７は、乾燥室ホッパ７の上部に接続されたパルス燃焼器１の燃焼室１ａ内に設けて乾燥室ホッパ７内からの駆動手段１８により掻き取り刃１７を移動させながら濾過網１４の内面に付着したゴム粒子Ｗｘを掻き落とすように構成してある。

なお、その他の構成及び作用は上記第１実施形態と同様なので同一符号を付して説明は省略する。

この発明では、上記のようにパルス燃焼器１の爆破燃焼排ガスＧに向かってゴム組成物溶液Ｗを噴射させて接触させることによりゴム組成物溶液Ｗを瞬間的に乾燥させ、乾燥ゴムを効率良く回収することが出来る。また、人手を介することなく、自動的に、かつ連続的に回収作業を行うことが出来るので、ゴム製品にバラツキがなく、高品質のゴム製品を安価に製造することが出来る。更に、比較的簡単な設備により効率良く製造出来るので、コストダウンを図ることが出来るものである。

この発明のパルス燃焼における乾燥ゴム回収方法を実施するための乾燥ゴム回収装置の概略構成図である。図１のＡ−Ａ矢視部における乾燥室ホッパの下部側に設けた金網濾過手段の拡大側面図である。図２のＢ−Ｂ矢視平面図である。掻き取り刃により濾過網の内面に付着したゴム粒子を掻き落とす状態を示す拡大説明図である。図１のＣ−Ｃ矢視平面図である。この発明の金網濾過手段及び掻き取り手段の第２実施形態を示す図１と同様な図である。

符号の説明

１パルス燃焼器１ａ燃焼室
２燃焼部３テールパイプ
４吸引口３ａテールパイプの出口側
５燃料供給口６スタータープラグ
７乾燥室ホッパ７ａ出口部
７ｂ内壁面８供給手段
８ａ供給ノズル９排気パイプ
１０乾燥ゴム回収手段１１２軸押出機
１２シーティング装置
１２ａ，１２ｂシーティングロール
１３金網濾過手段１４濾過網
１５ａ，１５ｂ環状歯車
１６ａ，１６ｂ駆動歯車
１７掻き取り刃１８駆動手段
Ａ燃焼空気Ａ’二次空気
Ｇ爆破燃焼排ガスＷゴム組成物溶液
Ｗｘ乾燥ゴム粒子Ｗｚ乾燥ゴム

Claims

パルス燃焼器の燃焼部に接続されたテールパイプ出口側の燃焼室下部に、前記テールパイプ出口側から噴出する爆破燃焼排ガスに向かってゴム組成物溶液を噴射させて接触させることによりゴム組成物溶液の水分及び液体を瞬間的に気化乾燥させ、乾燥したゴム粒子は、前記乾燥室ホッパの内壁面の一部に設けた金網濾過手段により濾過させると共に出口側に向かって自重により落下させ、前記気化した水分及び液体は金網濾過手段を通して、金網濾過手段の後方に接続された排気パイプを介して乾燥室ホッパの外部に排出させ、前記乾燥したゴム粒子は、乾燥室ホッパの出口部に接続された乾燥ゴム回収手段により乾燥ゴムを連続的に回収することを特徴とするパルス燃焼における乾燥ゴム回収方法。
前記ゴム組成物溶液が、ゴムラテックスまたはゴム溶液である請求項１に記載のパルス燃焼における乾燥ゴム回収方法。
前記金網濾過手段の内側に設けた掻き取り手段により、金網濾過手段に付着した乾燥したゴム粒子を掻き取って乾燥室ホッパの出口部に落下させる請求項１または２に記載のパルス燃焼における乾燥ゴム回収方法。
前記乾燥ゴム回収手段を介して回収する乾燥ゴムをシーティング装置を介してシート状に形成して回収する請求項１，２または３に記載のパルス燃焼における乾燥ゴム回収方法。
燃焼室内に収容されたパルス燃焼器のテールパイプ出口側の燃焼室下部に、ゴム組成物溶液を乾燥させる乾燥室ホッパを接続し、前記燃焼室下部に前記テールパイプ出口側から噴出する爆破燃焼排ガスに向かってゴム組成物溶液を噴射させる供給手段を設け、前記乾燥室ホッパの内壁面の一部に乾燥したゴム粒子の金網濾過手段を設けると共に、金網濾過手段の後方に前記気化した水分及び液体を金網濾過手段を通して乾燥室ホッパの外部に排出させる排気パイプを接続し、前記乾燥室ホッパの出口部に、乾燥ゴムを連続的に回収する乾燥ゴム回収手段を接続したことを特徴とするパルス燃焼における乾燥ゴム回収装置。
前記ゴム組成物溶液が、ゴムラテックスまたはゴム溶液である請求項５に記載のパルス燃焼における乾燥ゴム回収装置。
前記乾燥室ホッパの出口部に、旋回可能な金網濾過手段と、この金網濾過手段の後方に前記気化した水分及び液体を金網濾過手段を通して乾燥室ホッパの外部に排出させる排気パイプとを接続し、前記金網濾過手段の内側に付着した乾燥ゴム粒子を掻き取って乾燥室ホッパの出口部に落下させる掻き取り手段を設けた請求項５または６に記載のパルス燃焼における乾燥ゴム回収装置。
前記乾燥室ホッパの上部側面に、金網濾過手段と、この金網濾過手段の後方に前記気化した水分及び液体を金網濾過手段を通して乾燥室ホッパの外部に排出させる排気パイプとを接続し、前記金網濾過手段の内側に、付着した乾燥ゴム粒子を掻き取って乾燥室ホッパの出口部に落下させる掻き取り手段を設けた請求項５または６に記載のパルス燃焼における乾燥ゴム回収装置。
前記乾燥室ホッパの出口部に接続する乾燥ゴムの乾燥ゴム回収手段が、１軸スクリュー押出機，２軸スクリュー押出機またはロールミルから選ばれた少なくとも一つで構成した請求項５，６，７または８に記載のパルス燃焼における乾燥ゴム回収装置。
前記乾燥ゴム回収手段の出口部に、回収した乾燥ゴムをシート状に形成するシーティング装置を設けた請求項５，６，７，８または９に記載のパルス燃焼における乾燥ゴム回収装置。