JP2007162152A - 有機繊維コード用乾燥炉および有機繊維コードの乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロ波を利用した加熱方式によって有機繊維コードを乾燥すると同時に、炉内のディップスケールの除去を可能とする。
【解決手段】炉入口２１から炉出口２２までコード搬送路２３に沿って搬送される、ディップ接着剤が含浸されたタイヤコード２に対し、マイクロ波発振器２４ａから発せられるマイクロ波を、金属製反射板２５によって反射させながら照射して乾燥させる。タイヤコードからディップスケールが発生するが、このディップスケールは、金属製反射板とコード搬送路との間に介装させた保護シート２６に付着する。そして、付着したディップスケールは、保護シートとともに炉外に搬送される。
【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤ等のゴム物品を補強する有機繊維コードをディップ処理する際に、ディップ接着剤が含浸された有機繊維コードを乾燥させる有機繊維コード用乾燥炉および有機繊維コードの乾燥方法に関する。

ポリエステルやポリアミド等の有機繊維コードは、従来からタイヤ等のゴム工業製品の補強材として多く使用されてきた。このような有機繊維コードは、ゴムとの接着のために、レゾルシン・ホルマリン／ゴムラテックス液等のディップ接着剤を含浸された後、熱処理が施されることにより改質されて、ゴム補強用のコードとして利用される。（例えば、引用文献１）。
このディップ処理中で、熱処理は、有機繊維コードに含浸されたディップ接着剤中の水分を乾燥させる乾燥工程と、その後の、コードの物性改善およびディップ接着剤との接着を目的として行われる、有機繊維融点近傍の高温下で所定の引張力が付与される加工工程に分かれる。
特開昭６２−０２９４０４号公報

本発明者等は、乾燥工程での加熱効率を上げるため、熱源としてマイクロ波を利用することにより、誘電率の高い水を直接加熱して、乾燥時間の大幅な短縮化を可能とすることを案出した。なお、マイクロ波加熱では、有機繊維コードやディップ接着剤もマイクロ波を吸収することとなるが、その吸収能率は水の１／１０００以下であって、それほど加温されず、問題にならない。

ところで、このような、マイクロ波を用いた乾燥方式を採用すると、有機繊維コードからのディップ接着剤の飛散や、有機繊維コードとの接触等によって、炉内、特に、マイクロ波を反射する金属製反射板を兼ねる炉壁等にディップスケールが付着する。
炉内に付着したディップスケールをそのままにしておくと、次第にディップスケールが堆積する。この堆積したディップスケールがマイクロ波を吸収し続けるとやがて炭化し、炉内での放電の発生源となって、放電により処理中の有機繊維コードを断線させたりして、マイクロ波発生装置を故障させてしまうおそれがある。
このような不都合を防ぐには、定期的に炉内を清掃することが必要になるが、清掃時には、有機繊維コードのディップ処理自体を中止しなければならず、生産性が低下してしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、マイクロ波を利用した加熱方式によって有機繊維コードを乾燥すると同時に、炉内のディップスケールの除去を可能とする有機繊維コード用乾燥炉および有機繊維コードの乾燥方法を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る有機繊維コード用乾燥炉は、炉入口から炉出口までコード搬送路に沿って搬送される、ディップ接着剤が含浸された有機繊維コードを乾燥させる有機繊維コード用乾燥炉であって、前記コード搬送路を囲むように配置されて、前記コード搬送路上を搬送される前記有機繊維コードに、マイクロ波発振器から発せられるマイクロ波を反射させながら照射する金属製反射板を備えるマイクロ波加熱手段と、前記金属製反射板と前記コード搬送路との間に介装されて、前記有機繊維コードから発生するディップスケールを付着させることで、ディップスケールが前記金属製反射板に付着するのを防止する保護シートと、を備えたことを特徴とする。
この有機繊維コード用乾燥炉では、マイクロ波発振器から発せられたマイクロ波が、直接、あるいは、金属製反射板に反射されながら、有機繊維コードに照射される。有機繊維コードに含浸されたディップ接着剤中の水は、照射されるマイクロ波によって選択的に加温されて蒸発する。このとき、有機繊維コードからは、ディップスケールが発生するものの、この発生したディップスケールは、保護シートに付着する。また、有機繊維コードが保護シートに触れる場合にも、ディップスケールは、保護シートに付着する。このようにディップスケールは、保護シートに付着するものの、金属製反射板へは付着しない。

本発明に係る有機繊維コード用乾燥炉は、前記保護シートが、誘導損失係数が０．０１以下の材料によってつくられていることを特徴とする。
この有機繊維コード用乾燥炉では、保護シートが、０．０１以下の誘導損失係数を有する材料からつくられているので、マイクロ波を吸収しにくい。このため、保護シートが炉内に存することに伴いマイクロ波による乾燥効率の低下を来たす、といった事態を未然に防止できる。また、保護シート自体の発熱を押さえることで、保護シートの劣化を防ぐこともできる。ちなみに、保護シートを、０．０１を超える誘導損失係数を有する材料からつくると、この保護シートによってマイクロ波を吸収してしまい、マイクロ波を利用した加熱方式を採用するメリットが薄れる。

本発明に係る有機繊維コード用乾燥炉は、前記保護シートが、前記炉入口側に設けられた保護シート供給部から繰り出されて前記炉出口側に設けられた保護シート巻取部に巻き取られることによって、前記コード搬送路に面する部分が交換されることを特徴とする。
この有機繊維コード用乾燥炉では、保護シート供給部から繰り出される新たな保護シートが、定期的にあるいは絶えず、コード搬送路に面する部分に供給されるため、有機繊維コードに面する保護シートに、ディップスケールが溜まるのを防止できる。

本発明に係る有機繊維コード用乾燥炉は、前記保護シートが、無端状に形成されるとともに、前記コード搬送路に沿って前記炉入口から前記炉出口まで達する往路、および前記コード搬送路を迂回するよう前記炉出口から前記炉入口まで達する復路からなるループ状の循環路に沿って、循環されることを特徴とする。
この有機繊維コード用乾燥炉では、無端状に形成された保護シートが、ループ状の循環路に沿って循環されながら繰り返し使用されるため、保護シートのランニングコストを低減できる。

本発明に係る有機繊維コード用乾燥炉は、前記循環路に、前記保護シートの表面に付着したディップスケールを除去するスケール除去手段が配設されていることを特徴とする。
この有機繊維コード用乾燥炉では、スケール除去手段によって保護シートの表面に付着したディップスケールを除去することができ、長時間にわたる無端状の保護シートの連続使用が可能となる。

本発明に係る有機繊維コードの乾燥方法は、炉入口から炉出口までコード搬送路に沿って搬送される、ディップ接着剤が含浸された有機繊維コードに対し、マイクロ波発振器から発せられるマイクロ波を、金属製反射板によって反射させながら照射して乾燥させる有機繊維コードの乾燥方法であって、前記有機繊維コードから発生するディップスケールを、前記金属製反射板と前記コード搬送路との間に介装させた保護シートに付着させるディップスケール付着工程と、前記保護シートを炉外へ搬送させることによって、前記保護シートに付着したディップスケールを炉外へ排出するディップスケール排出工程とを備えることを特徴とする。
この有機繊維コードの乾燥方法では、有機繊維コードから発生するディップスケールを保護シートに付着させて、保護シートごと炉外に排出することができる。

本発明によれば、有機繊維コードから発生するディップスケールを保護シートに付着させて、保護シートごと炉外に排出することができる。これにより、マイクロ波を利用した加熱方式によって効率の良い有機繊維コードの乾燥が行えると同時に、炉内のディップスケールの除去が可能となる。

本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係る第１の実施形態の乾燥炉を備えたディップ処理装置の全体構成を示している。図１において符号１は、コード繰り出し装置である。この繰り出し装置１には、ゴム物品を補強する有機繊維コード、例えば、タイヤコード２が巻回状態で収納されており、この繰り出し装置１からは、プルロール３が駆動されたときに、タイヤコード２が必要な量だけが繰り出される。コード繰り出し装置１の後段には、ディップ槽４が配置されている。ディップ槽４には、レゾルシン・ホルマリン／ゴムラテックス液等のディップ接着剤が満たされている。ディップ槽４の後段には、絞りロール５を介して乾燥炉６が配置されている。乾燥炉６は、ディップ接着剤が含浸されたタイヤコード２を乾燥させるためのものである。この乾燥炉６については後に詳述する。
乾燥炉６の後段には、パスロール７およびプルロール８が付設された遠赤外線加熱炉９が配置され、さらに、遠赤外線加熱炉９の後段には、プルロール１０を介して巻き取り装置１１が配置されている。

前記乾燥炉６は、図２に示すように縦型である。炉内には、下部に形成された炉入口２１から上部に形成された炉出口２２へ達するように、コード搬送路２３が設けられ、ここには前記タイヤコード２が搬送される。乾燥炉６は、前記コード搬送路２３に沿って搬送されるタイヤコード２を加熱するためのマイクロ波を利用したマイクロ波加熱手段２４が配設されている。マイクロ波加熱手段２４は、マイクロ波を発振するマイクロ波発振器２４ａと、マイクロ波発振器２４ａで発振したマイクロ波を炉内に導入する導波管２４ｂと、導波管２４ｂによって炉内に導入されたマイクロ波を反射させてタイヤコード２に照射する金属製（例えばアルミニウム製）反射板２５と、その他の付属機器（図示せず）を備える。
なお、ここでは、金属製反射板２５は炉壁を兼ねている。また、金属製反射板２５は、前記コード搬送路２３（具体的にはコード搬送路２３上を搬送されるタイヤコード２および後述する保護シート２６）を囲むように、例えば、一対の板状、あるいはボックス状を形成するように配置される。

また、乾燥炉６には、金属製反射板２５と前記コード搬送路２３との間に、タイヤコード２から発生するディップスケールを付着させることで、ディップスケールが金属製反射板２５や導波管２４ｂ等、マイクロ波加熱手段２４を構成する各機器に付着するのを防止する保護シート２６が介装されている。保護シート２６は、シート搬送手段２７によって、コード搬送路に面する部分が、定期的にあるいは連続的に新しくなるように搬送される。シート搬送手段２７は、保護シート２６を繰り出す保護シート供給部２８と、保護シート２６を巻き取る保護シート巻取部２９と、保護シート２６が所定の位置を通過するように、案内する複数の案内ローラ３０からなっている。
また、前記保護シート２６は、４フッ化ポリエチレン樹脂、ポリエチレンなどの誘導損失係数が０．０１以下の材料によってつくられている。ここで、誘導損失係数とは、比誘電率と誘電体損失角との積によって求められるものであって、マイクロ波を吸収できるエネルギーの大小を比較するパラメータである。

次に、上記構成のディップ処理装置について説明する。
プルロール３が駆動されることによって、コード繰り出し装置１からタイヤコード２が繰り出される。繰り出されたタイヤコード２は、まずディップ槽４内に案内され、ここでディップ接着剤が付着含浸される。その後、絞りロール５並びに必要に応じて配置されるバキューム装置によって、付着されたディップ接着剤量が調整された後、乾燥炉６に搬送される。
乾燥炉６では、マイクロ波加熱手段２４によって、主に、ディップ接着剤中の水が加熱される。このため、加熱効率が良く、乾燥処理時間の短縮化並びに省力化が図れる。

このとき、タイヤコード２からはディップスケールが発生するが、このディップスケールは、保護シール６に付着することとなり、金属製反射板２５を兼ねる炉壁や、炉壁に沿って配置される導波管２４ｂ等のマイクロ波加熱手段２４の構成機器に付着することはない。
また、保護シール６は、誘導損失係数が０．０１の材料からつくられているので、マイクロ波を吸収しにくい。このため、保護シート２６が炉内に存することに伴いマイクロ波による加熱効率の低下を来たす、といった事態を未然に防止できる。また、保護シート自体の発熱を押さえることで、保護シート２６の劣化を防ぐこともできる。

また、保護シート２６に付着したディップスケールは、そのまま、保護シート２６と共に炉外へ搬送されて、保護シート巻取部２９によって、保護シート２６とともに巻き取られる。

この保護シート供給部２８からの保護シート２６の繰り出し並びに保護シート巻取部２９による保護シート２６の巻き取りは、連続的に行ってもよく、また、ディップスケールの付着状況に応じて、所定時間置きに定期的に行っても良い。このように保護シート供給部２８から繰り出される新たな保護シート２６が、定期的にあるいは絶えず、コード搬送路２３に面する部分に供給されるため、保護シート２６にディップスケールが所定量以上溜まるのを防止できる。
なお、保護シート巻取部２９によって巻き取られた保護シート２６は、清掃することで、再度使用することが可能である。

このように、乾燥工程でタイヤコード２から発生するディップスケールは、保護シート２６に付着されたまま炉外に排出されるため、炉内に堆積することがない。この結果、タイヤコード２の処理を停止した状態での清掃を行う必要はなく、長期にわたって、炉内を正常に保つことができ、良好なマイクロ波加熱が行える。

乾燥された後のタイヤコード２は、続いて、遠赤外線加熱炉９に搬送され、ここで、所定温度まで昇温されるとともに適宜引張力を導入されることで、ディップ接着剤が強固に付着されるとともに繊維特性を均一化される。
そして、ディップ処理された後のタイヤコード２は、巻き取り装置１１によって巻き取られる。
＜第２の実施形態＞

図３は、本発明に係る第２の実施形態の乾燥炉を示す。
ここでは、保護シート３１は無端状に形成されるとともに、コード搬送路２３に沿って炉入口２１から炉出口２２まで達する往路３２、およびコード搬送路２３を迂回するよう炉出口２２から炉入口２１まで達する復路３３からなるループ状の循環路３４に沿って、図示せぬ駆動手段により循環されるようになっている。
また、循環路３４中の復路３３には、保護シート３１に付着したディップスケールを除去するスケール除去手段３５が配設されている。スケール除去手段３５としては、静止状態あるいはモータ等の駆動手段により振動されるブラシや、エアを吹きつけるためのブロー等が考えられる。

この第２の実施形態の乾燥炉によれば、保護シート３１に、タイヤコード２から発生するディップスケールを付着させて、炉外にまで搬送する点は、前述した第１の実施形態の乾燥炉と同様である。
この乾燥炉では、さらに、無端状に形成された保護シート３１が、ループ状の循環路３４に沿って循環されながら、スケール除去手段３５によりディップスケールを除去された状態で、繰り返し使用されるため、保護シート３１のランニングコストを低減することができる。

本発明は、前記した実施の形態に限定されることなく、必要に応じて適宜設計変更可能である。
例えば、スケール除去手段３５は、図３に示す無端状の保護シート３１に限られることなく、前記第１の実施形態で示したような、巻き取り式の保護シート２６に付随して設けても良い。
また、ここで言う保護シート２６は、文字通りシート状のものに限られることなく、例えば、網状のものや、のれん状のものも含まれる。

本発明の第１実施形態の乾燥炉を備えたディップ処理装置の構成を示す概略図である。 本発明の第１実施形態の乾燥炉の構成を示す概略図である。 本発明の第２実施形態の乾燥炉の構成を示す概略図である。

符号の説明

６ 乾燥炉（有機繊維コード用乾燥炉）
２４ マイクロ波加熱手段
２４ａ マイクロ波発振器
２４ｂ 導波管
２５ 金属製反射板
２６、３１ 保護シート
２８ 保護シート供給部
２９ 保護シート巻取部
３２ 往路
３３ 復路
３４ 循環路
３５ スケール除去手段

Claims (6)

1. 炉入口から炉出口までコード搬送路に沿って搬送される、ディップ接着剤が含浸された有機繊維コードを乾燥させる有機繊維コード用乾燥炉であって、
   前記コード搬送路を囲むように配置されて、前記コード搬送路上を搬送される前記有機繊維コードに、マイクロ波発振器から発せられるマイクロ波を反射させながら照射する金属製反射板を備えるマイクロ波加熱手段と、
   前記金属製反射板と前記コード搬送路との間に介装されて、前記有機繊維コードから発生するディップスケールを付着させることで、ディップスケールが前記金属製反射板に付着するのを防止する保護シートと、
   を備えたことを特徴とする有機繊維コード用乾燥炉。
2. 前記保護シートは、誘導損失係数が０．０１以下の材料によってつくられていることを特徴とする請求項１記載の有機繊維コード用乾燥炉。
3. 前記保護シートは、前記炉入口側に設けられた保護シート供給部から繰り出されて前記炉出口側に設けられた保護シート巻取部に巻き取られることによって、前記コード搬送路に面する部分が交換されることを特徴とする請求項１または２記載の有機繊維コード用乾燥炉。
4. 前記保護シートは、無端状に形成されるとともに、前記コード搬送路に沿って前記炉入口から前記炉出口まで達する往路、および前記コード搬送路を迂回するよう前記炉出口から前記炉入口まで達する復路からなるループ状の循環路に沿って、循環されることを特徴とする請求項１または２記載の有機繊維コード用乾燥炉。
5. 前記循環路には、前記保護シートの表面に付着したディップスケールを除去するスケール除去手段が配設されていることを特徴とする請求項４記載の有機繊維コード用乾燥炉。
6. 炉入口から炉出口までコード搬送路に沿って搬送される、ディップ接着剤が含浸された有機繊維コードに対し、マイクロ波発振器から発せられるマイクロ波を、金属製反射板によって反射させながら照射して乾燥させる有機繊維コードの乾燥方法であって、
   前記有機繊維コードから発生するディップスケールを、前記金属製反射板と前記コード搬送路との間に介装させた保護シートに付着させるディップスケール付着工程と、
   前記保護シートを炉外に搬送させることによって、前記保護シートに付着したディップスケールを炉外へ排出するディップスケール排出工程とを備えることを特徴とする有機繊維コードの乾燥方法。
   
   

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