JP2014097660A - タイヤ用の未加硫ゴム加工されたスチールコード材料の分離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】未加硫ゴム加工されたスチールコード材料をゴム部分とスチールコード材料とに簡単に分離する方法を提供する。
【解決手段】ゴム加工された非破砕形態のスチールコード１、粉末状の分離剤３を分離装置５内に導入し、スチールコード及びゴム部分をチェーンの回転工具２と分離剤相互作用によって分離し、分離されたゴム部分の微小片を分離剤によって被包して分離装置の開口６から排出する方法で分離剤の密度がスチールコード材料より低い材料を用いる。前記分離剤３が、ポリウレタンの粉末、タルク、チョーク、おがくず、あるいは、前記分離されたゴム部分の表面に付着して前記分離されたゴム部分の微小片を被包し得る他の粉末状分離剤である、
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ用の未加硫ゴム加工されたスチールコード材料の分離方法に関する。

タイヤ生産においては、世界中のすべてのタイヤ製造者で、ゴム加工されたスチールコード廃棄物と、カーカスおよびグリーンタイヤとが発生する。これらは、従来、埋め立て処分しなければならないか、あるいは、若干の部分は、シュレッダで破砕して他の形態の廃棄物と一緒に、セメント工業におけるエネルギー源として利用されている。すべてのタイヤ製造者は、未加硫のスチールコード廃棄物と、カーカスおよびグリーンタイヤとの処分またはリサイクルの問題を抱えている。現在の主流技術は埋め立てであり、これ以外には、ゴム加工されたスチールコードの廃棄物の相対的に少量の部分が、破砕処理されて、後続のセメント工業におけるエネルギー源としての利用に回されるだけである。シュレッダにおける破砕処理は、スチールコードが非常に強靭であるので、シュレッダの刃の大量の摩耗を引き起こし、このため、この処理法は非常にコスト高である。さらに、スチールコードは、シュレッダ装置内に絡み付き易く、その結果として運転の中断がよく生じる。

本発明の目的は、ゴム部分とスチールコード材料とを互いに簡単に分離し得る方法を提供することにある。

この目的は、次のステップを含む方法によって実現される。すなわち、
―ゴム加工されたスチールコードを分離装置の中に導入するステップと、
―分離装置の中に粉末状の分離剤を導入するステップと、
―スチールコードおよびゴム部分を、分離装置内において、回転工具と前記分離剤との相互作用によって分離するステップと、
―分離プロセスの間に、分離されたゴム部分の微小片を前記分離剤によって被包するステップと、
―ゴム部分の微小片を分離装置の開口から排出するステップと、
を含む方法である。

本発明の特に有利な点は、本発明の方法が、未加硫のゴム部分とスチールコード材料とを互いに簡単に分離し得る点である。回転工具および添加分離剤は効果的な分離をもたらして、分離されたゴム部分の微小片と、それに対応するスチールコード材料とを生成する。この場合、前記の分離剤は、分離されたゴム部分の微小片を被包することになり、これは、分離装置の開口から簡単に排出できる。従って、本発明の方法は、例えばタイヤ工業において世界中で生成される未加硫ゴム加工されたスチールコードの廃棄物の工業規模の分離もしくはリサイクルを可能にする。この方法は、大量のスチールコード廃棄物を、１回の操作でゴム部分とスチールコードとに分離し、従ってリサイクルを可能にする。

本発明の１つの有利な実施形態においては、粉末状の分離剤の密度がスチールコード材料のそれよりも低い。分離剤の密度が低い結果として、分離剤が容易に流動化され、これによって、スチールコード材料とゴム部分との間の分離プロセスが促進される。

本発明の別の有利な実施形態においては、分離剤が、ポリウレタンの粉末、タルク、チョーク、おがくず、あるいは、分離されたゴム部分の表面に付着するので分離されたゴム部分の微小片を被包し得る他の粉末状分離剤である。ここに挙げた材料は、経験的に、特に有効な分離剤であることが判明している。タルクは、タイヤ工業において粘着防止剤として広く用いられており、従って、タイヤ工業内部での再利用が可能である。

本発明のさらに別の有利な実施形態においては、分離装置に添加される分離剤の量が、分離を必要とするゴム加工されたスチールコード材料の２０重量％までである。この混合比によって、実験から判明しているように効果的な分離が達成される。

本発明のさらに別の有利な実施形態においては、回転工具がチェーンである。回転チェーンは特に効果的な破砕工具である。チェーンは、さらに、鋼のロッド／工具と組み合わせて用いることができる。

本発明のさらに別の有利な実施形態においては、チェーンが毎分３５０〜７５０回転で回転する。ゴム組成物材が適当な動的剛性を有するので、この回転速度によって、スチールコード材料とゴム部分との間の効率的な分離が達成される。その結果、ゴム部分がスチールコードから開裂して離れる。

本発明のさらに別の有利な実施形態においては、分離装置がドラムチッパーである。この種のドラムチッパーは、本発明の方法に対して有効にするために、僅かな設計変更しか必要としない。

本発明のさらに別の有利な実施形態においては、ゴム加工されたスチールコード材料が、タイヤ製造の間に生じる不合格材料である。タイヤ工業は、埋め立てを避けるために、このタイプの廃棄物を簡単に効率的にリサイクルすることに特別な関心を有している。

本発明のさらに別の有利な実施形態においては、ゴム加工されたスチールコード材料を、非破砕形態のまま、分離装置における分離プロセスに投入する。破砕されていないゴム加工されたスチールコード材料の分離は、実験で判明したように、予備破砕されたスチールコード材料の場合よりも効率的である。

本発明のさらに別の有利な実施形態においては、スチールコード材料が、ゴム部分の分離後に分離装置から排出される。

以下、本発明を、その例を用いて説明する。

本方法を示す概略図である。 本方法を実施する装置の概略図である。

図１は、本発明の方法を示す概略図である。ゴム加工されたスチールコード材料１は、開口から、分離装置５のドラム７の中に導入される。粉末状の分離剤３が、同様に分離装置５に添加される。概略的に示されるチェーン２が高速度で回転し、これによって、ゴム加工されたスチールコード材料１が破砕される。この破砕プロセスにおいて、ゴム加工されたスチールコード材料１が、分離剤によって被包されたゴム部分の微小片４と、被覆を剥がされたスチールコード材料とに分離される。分離剤３は、ドラム７内で流動化状態になり、分離されたゴム部分の微小片を被包する。分離剤によって被包されたゴム部分の微小片４は分離装置の開口６から排出される。この開口は排出弁８によって開かれる。被覆を剥がされたスチールコード材料は、分離装置５における分離プロセス後に、分離装置（ドラムチッパー）から排除または取り出される。

分離を必要とするゴム加工されたスチールコードの廃棄物もしくはスチールコード材料１は、タイヤ工業において用いられるゴム加工されたスチールコード、あるいは、カーカス材料およびベルト材料である。ゴム部分は、これまでリサイクル工業において破砕用として用いられた製品もしくは廃棄物とは異なって可塑性物質である。従って、固体の非可塑性製品の場合に可能であったように、製品を室温における破断によって破砕することは不可能である。ゴム加工されたスチールコード廃棄物１を、図１によるプロセスの中に投入すると、回転チェーン２の衝撃効果によってゴム組成物材には多量のエネルギーが導入され、そのエネルギーの量は、ゴム組成物材が、数秒以内に分離することなくスチールコードの回りに堆積または塊を形成するまでに、ゴム組成物材を加熱するのに十分な程である。

分離を実現するためには、実験で示されたように、分離されたゴム部分の微小片を被包する粉末状の分離剤３、例えば、ポリウレタンの粉末、タルク、チョーク、おがくず、あるいは他の粉末状分離剤の添加が必要である。

使用する分離剤の量は、分離を必要とするゴム加工されたスチールコードの２０重量％までとすることができる。

使用する分離装置は、図２に示すような従来型のドラムチッパーが有利である。

非可塑性の製品の場合には、個々の原材料部分にするための破片の分離が、材料が破砕機の外部に出て初めて行われるが、この非可塑性製品の場合と異なって、ゴム部分とスチールコードとを得るための分離は、材料がドラム７内にある間に実現される。すなわち、この場合は、破砕機は分離システムとして機能する。

具体的に、分離装置５内における分離機構は次のように進行する。すなわち、チェーン２の衝撃によって、ゴム組成物材の微小片もしくはゴム部分の微小片が、それらの動的剛性のためにスチールコードから打ち落とされる。ドラム７内で流動化し得る粉末状の分離剤３が分離装置５に同時に添加されなければ、チェーンのさらなる衝撃効果によって、ゴム組成物材の微小片は、同様に分離された他のゴム組成物材の微小片と塊を形成するか、あるいは、ゴム組成物材の微小片が、個別にまたはゴム組成物材の塊の形態でスチールコード上に再堆積する。分離されたゴム組成物材微小片の塊状化は、ドラム内で容易に流動化し得る分離剤３によってのみ実現可能である。それは、この流動化し得る分離剤３が、分離されて流動化されるゴム組成物材微小片をあらゆる面から被包するからである。分離剤３によって被覆されたゴム組成物材微小片もしくはゴム部分の微小片４は、続いて、約３０〜６０秒後に、ただスロット状に開かれた排出弁８の下で分離装置５から流出する。これらの微小片はボックス内に集められる。約１分後に、すべてのゴム部分が剥ぎ取られたスチールコードは、分離装置５から取り出されるか、あるいは、図示されていない分離装置５の開口から遠心力によって排出される。高密度の岩石粉末または他の粉末は、実験で判明したように、分離装置５のチャンバ内で僅かしか流動化せず、大部分底面に残留したままであるので、分離剤としてはほとんど効果を有しない。

ドラムチッパーにおいて、およそ手のひらの大きさに破砕されたスチールコード廃棄物を使用すると、個々の要素への分離は全く生起しないか、あるいは、不十分な分離しか生じない。破砕されたスチールコード廃棄物の抵抗は小さ過ぎて、この廃棄物自体がドラム７内で流動化し、従ってチェーン２から、すなわちいかなる衝撃からも逃れるので、ゴム部分を分離できないのである。

図２は、本発明の方法に対して有利に利用できるタイプのドラムチッパーを示す。回転チェーン２が、ドラムチッパーのドラム７内に配置されており、高速で回転して破砕工具として用いられる。駆動力は駆動モータ１０から供給される。分離によって取り除かれる２つの部分の一方は捕集コンテナ１１に集められる。

自動化されたバッチプロセスを構成するため、図示のドラムチッパー９の排出シャッター６は、チェーン２の衝撃によって形成される被覆を剥がされたスチールコードのボール状に丸められた堆積体を排除し得るような大きさにしなければならない。

以上述べた粉末状の分離剤を用いる方法は、これまで、未加硫の可塑性のスチールコード廃棄物に対してのみ使用してきた。原理的には、この方法は、金属の支持体が構成要素の形態の可塑性材料と組み合わされて存在するあらゆる複合物質に対して、分離用として使用することができる。

１ グリーンタイヤまたはゴム加工されたスチールコード材料
２ 回転チェーン
３ 粉末状の分離剤
４ 分離剤によって被包されたゴム部分の微小片
５ 分離装置
６ 分離装置における開口
７ 分離装置のドラム
８ 排出弁
９ ドラムチッパー
１０ 駆動モータ
１１ 捕集コンテナ

Claims (7)

1. 未加硫ゴム加工されたスチールコード材料（１）を分離する方法であって、次のステップ、すなわち、
   ―ゴム加工されたスチールコード（１）を分離装置（５）の中に導入し、その際、前記ゴム加工されたスチールコード材料（１）を、非破砕形態のまま、前記分離装置（５）における分離プロセスに投入するステップと、
   ―粉末状の分離剤（３）を、直接前記分離装置（５）の中に導入するステップと、
   ―スチールコードおよびゴム部分を、前記分離装置（５）内において、回転工具（２）と前記分離剤（３）との相互作用によって分離するステップと、
   ―分離されたゴム部分の微小片を前記分離剤（３）によって被包するステップと、
   ―前記ゴム部分の微小片（４）を前記分離装置（５）の開口（６）から排出するステップと、
   を含む方法であって、前記粉末状の分離剤（３）の密度が前記スチールコード材料のそれよりも低いこと、および前記回転工具がチェーン（２）であることを特徴とする方法。
2. 前記分離剤（３）が、ポリウレタンの粉末、タルク、チョーク、おがくず、あるいは、前記分離されたゴム部分の表面に付着して前記分離されたゴム部分の微小片を被包し得る他の粉末状分離剤である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記チェーン（２）が毎分３５０〜７５０回転で回転する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記分離装置がドラムチッパー（９）である、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記ゴム加工されたスチールコード材料（１）が、タイヤ製造において生じる、スチールコード廃棄物、グリーンタイヤおよびカーカスの形態の不合格材料である、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記スチールコード材料を、前記ゴム部分から分離した後に、前記分離装置（５）から取り出す、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記スチールコード材料（１）を、前記ゴム部分から分離した後に、前記分離装置（５）の開口から排出する、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。

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