JP3665869B2

JP3665869B2 - ゴムの乾燥方法および乾燥装置

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Publication number: JP3665869B2
Application number: JP01322398A
Authority: JP
Inventors: 秀夫古谷; 健一金子; 広一小郷
Original assignee: Zeon Corp
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1998-01-08
Filing date: 1998-01-08
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2018-01-08
Also published as: JPH11198136A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴムの乾燥方法と乾燥装置に係り、さらに詳しくは、ゴムを劣化させることなく、しかも十分に乾燥させることができるゴムの乾燥方法と乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴムの製造過程において、重合して凝固されたゴムを含むスラリーは、水分を多量に含んでいる。ゴムを製品として出荷するためには、これを脱水して乾燥する必要がある。
【０００３】
従来、ゴムの乾燥は、ゴムをスクリュによりダイスから押し出して乾燥を行う押出型乾燥機により行っている。しかしながら、このような押出型乾燥機を用いて、低温乾燥しなければならないゴム（たとえばブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）など）を乾燥させる場合には、押出型乾燥機内部の温度が下がりすぎると言う課題を有していた。押出型乾燥機内部の温度が下がりすぎると、発熱不足でゴムがうどん状になり、乾燥が不十分となる。
【０００４】
押出型乾燥機では、スクリュの回転によるゴムの粘性発熱と、乾燥機のバレルジャケットによる加温により、ゴムの温度を上昇させている。バレルジャケットによる加温設定温度を高く設定することで、乾燥機内部の温度低下を防止することも可能であるが、この設定温度を高くすると、ゴムがタール化して劣化してしまうと言う課題を有する。ジャケットによる外部からの加熱では、ゴムの温度を均一に維持することが困難であり、部分的にゴムが過熱されるためと考えられる。また、乾燥機内部のゴムの加熱を、ジャケットによる外部加熱に大きく依存することは、省エネルギーの観点からも好ましくない。
【０００５】
したがって、押出型乾燥機によるゴムの乾燥では、ゴムが内部から発熱して、押出機の出口付近において、ゴムの種類などに応じた所定の温度に設定されることが好ましい。
【０００６】
なお、特公平６−７８３３７号公報には、重合工程で得られたゴムをスチームストリッピングしてクラム状に折出させるために、界面活性剤を用いる旨の技術が開示してあるが、脱水されたゴムに界面活性剤を積極的に添加するものではなく、ゴムの乾燥時の発熱に寄与するものではなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、ゴムを劣化させることなく、しかも十分に乾燥させることができる効率的なゴムの乾燥方法と乾燥装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るゴムの乾燥方法は、脱水されたゴムに界面活性剤を添加した後、押出型乾燥手段でゴムを乾燥することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るゴムの乾燥装置は、ゴムをスクリュで押し出し、ゴムの乾燥を行う押出型乾燥手段と、前記押出型乾燥手段へゴムを供給する前に、ゴムに界面活性剤を添加する界面活性剤添加手段と、を有する。
【００１０】
本発明の方法および装置により乾燥されるゴムの種類は、特に限定されないが、たとえばスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−イソプレンブロックポリマー（ＳＩＳ）、スチレン−ブタジエンブロックポリマー（ＳＢＳ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などのジエン系ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマーゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴムなどのオレフィン系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどを例示することができる。
【００１１】
本発明において用いられる界面活性剤としては、乾燥処理すべきゴムの種類などに応じて選択されるが、アニオン性、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤が用いられる。
【００１２】
アニオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸塩類（ＲＣＯＯＭ）、高級アルコール硫酸エステル塩類（ＲＯＳＯ₃Ｍ）、液体脂肪油硫酸エステル塩類［Ｒ（ＯＳＯ₃Ｍ）ＣＯＯＲ］、脂肪族アミンおよび脂肪族アマイドの硫酸塩（ＲＣＯＮＨＲ’ＣＨ₂ ＣＨ₃ＯＳＯ₃Ｍ）、脂肪族アルコール燐酸エステル塩類［ＲＯＰ（ＯＭ）₂］、二塩基性脂肪酸エステルのスルホン酸塩類［ＲＯＣＯＣＨ₂−ＣＨ（ＳＯ₃Ｍ）ＣＯＣＯＲ’］、脂肪酸アミドスルホン酸塩類（ＲＣＯＮＲ’ＣＨ₂ＣＨ₂ＳＯ₃Ｍ）、アルキルアリールスルホン酸塩（Ｒ−Ｐｈ−ＳＯ₃Ｍ）等が挙げられる。また、これらは遊離酸の形で用いてもよい。上記式中のＭは、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属；アンモニウムなどを表わす。
【００１３】
また、アニオン性界面活性剤としては、高分子型のアニオン性界面活性剤を用いることができ、例えば、ポリカルボン酸およびその塩類；スルホン酸基含有高分子およびその塩類；カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ソーダ、ロジン石鹸等のその他のアニオン性高分子；を挙げることができる。ポリカルボン酸およびその塩類としては、例えば、（メタ）アクリル酸の重合体およびその塩類；無水マレイン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などの不飽和二塩基酸の重合物、または他のモノマーとの共重合体など、またはその塩類などが挙げられる。スルホン酸基含有高分子としては、例えば、リグニンスルホン酸、ナフタリン（またはアルキルナフタリン）スルホン酸のホルマリン縮合物、ベンゼン（またはアルキルベンゼン）スルホン酸のホルマリン縮合物、クレオソート油のスルホン化物のホルマリン縮合物等の芳香族スルホン酸のホルマリン縮合物、ビニルスルホン酸の重合物などが挙げられる。
【００１４】
これらのアニオン性界面活性剤の中でも、高級アルコール硫酸エステル類、ポリカルボン酸類およびそれらの塩類などが好ましい。
【００１５】
これらのアニオン性界面活性剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１６】
本発明で使用されることができるカチオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪族アミン塩類［Ｎ（Ｒ¹Ｒ²Ｒ³）・Ｘ］；ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライドなどの第４級アンモニウム塩類；アルキルピリジニウム塩類；ポリオキシエチレンアルキルアミン塩；イミダゾリン誘導体等が用いられ、これらの中でも、第４級アンモニウム塩類が好ましい。また、ポリビニルピリジン系ポリソープ、アクリル酸エステル系カチオン活性剤、ポリアクリルアミド系カチオン活性剤などのカチオン性高分子も用いることができる。これらのカチオン性界面活性剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１７】
非イオン性界面活性剤としては、例えば、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレンオキサイドグリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレンオキサイド高級アルコールエーテル、ポリエチレンオキサイドアルキルフェノールエーテル、ポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドとのブロックポリマーなどが挙げられる。こられの非イオン性界面活性剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上組み合わせて用いられる。
【００１８】
これらの界面活性剤は、ゴムの種類などに応じて最適なものが選択される。
【００１９】
界面活性剤の種類の選択は、熱によってゴムが劣化しやすいかどうかによって決めることができる。
【００２０】
熱によって劣化しやすいゴムに対して使用する好ましい界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤とカチオン界面活性剤の混合物である。アニオン性界面活性剤とカチオン界面活性剤の混合物としては、例えば、ポリカルボン酸類およびそれらの塩類の少なくとも１種とセチルトリメチルアンモニウムクロライドの混合物が好ましい。
【００２１】
熱によって劣化しやすいゴムとしては、例えば、ＳＢＲやＢＲ等である。
【００２２】
一方、熱によって劣化しにくいゴムに対して使用する界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤が好ましい。アニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリカルボン酸類およびそれらの塩類の少なくとも１種を用いることが好ましい。
【００２３】
熱によって劣化しにくいゴムとしては、例えば、ＩＲ、ＳＩＳ、ＳＢＳ等が挙げられる。
【００２４】
界面活性剤の添加量は、ゴムの種類や界面活性剤の種類等により変化するが、添加後の界面活性剤の量が、ゴムに対して、通常、１〜１００ｐｐｍ、好ましくは２０〜８０ｐｐｍ、より好ましくは２０〜６０ｐｐｍになるように添加する。
【００２５】
本発明では、押出型乾燥手段の吐出口の温度は、ゴムの種類および界面活性剤の種類などに依存するが、通常、＋１００℃〜＋２２０℃程度である。これらの温度は、押出型乾燥機から掃出されるゴムの含水率が、４重量％以下となるように、且つゴムがタール化しないように決定される。例えば、熱によって劣化しやすいゴムに対しては、吐出口の温度は＋１００℃〜＋１８０℃程度であり、熱によって劣化しにくいゴムに対しては、吐出口の温度は＋１５０℃〜＋２２０℃程度である。
【００２６】
また、押出型乾燥手段内の圧力は、特に限定されないが、たとえば４０〜７０ｋｇ／ｃｍ²である。スクリュの回転速度も特に限定されないが、たとえば１５０〜４００ｒｐｍ程度である。
【００２７】
本発明に係るゴムの乾燥装置は、押出型乾燥手段の前工程に配置される脱水手段をさらに有することが好ましい。脱水手段では、ゴムの含水率を８〜１２重量％程度に脱水可能であることが好ましい。脱水されたゴムは、次に押出型乾燥手段により乾燥される。脱水手段には、重合後にクラム状にされたゴムのスラリーが供給され、その含水率は、約５０重量％程度である。なお、含水率は、水を含むゴムを１００重量％としたときの水の重量％として計算される。
【００２８】
前記押出型乾燥手段の吐出口には、ダイスが装着してあり、ダイスの孔形状が十字形であることが好ましい。ダイスの孔形状を十字形などの所定形状にすることで、ダイスから吐出するクラム状ゴムをポーラスなものとすることができ、芯が残らず、均一に乾燥したものが得られる。
【００２９】
本発明では、押出型乾燥手段のあと、さらにゴムの含水率を減らしたい場合は、押出型乾燥手段に続いてバンド式乾燥手段で乾燥しても良い。
【００３０】
前記押出型乾燥手段の吐出口には、ダイスとオリエンタが装着してあり、オリエンタから吐出されたゴムが、分散部材に衝突してバンド式乾燥手段の多孔バンドの上に、均一に散らばるようになっていることが好ましい。オリエンタは、ダイスの先に付けられるノズルのようなものである。このオリエンタにより、ダイスから弾き出されるクラム状ゴムを分散部材方向に向かわせることができる。
【００３１】
分散部材としては、特に限定されないが、陣笠状（あるいは円錐状）の部材であることが好ましい。この陣笠状の部材の軸心と、オリエンタの軸心との交差角度は、特に限定されないが、５〜３０度程度が好ましい。オリエンタから吐出されたクラム状ゴムが、陣笠状の部材に衝突して、バンド式乾燥手段の多孔バンドの上に、均一に散らばるようにするためである。オリエンタと陣笠状部材との距離（オリエンタから吐出されたゴムが陣笠部材に衝突するまでの距離）は、５００〜１５００ｍｍ程度が好ましい。バンド式乾燥手段の多孔バンドの上に均一にクラム状ゴムが散らばり、堆積することが重要である。これが不均一になると、バンド上に堆積するクラム状ゴムの厚みが不均一となり、乾燥が不均一になる。なぜなら、バンド上で、部分的にゴムが堆積していない部分が存在すると、そこから乾燥用空気が逃げて、乾燥を良好に行えない。また、バンド上にゴムが厚すぎて堆積すると、乾燥用空気が通過せず、乾燥が不十分となる。このような観点からは、バンド上に堆積するクラム状ゴムの厚みは、６〜８ｃｍ程度になるように設定することが好ましい。このような厚みとなるように、センサを付けて、バンドの送り速度などを制御するようにしても良い。
【００３２】
本発明では、バンド式乾燥手段の多孔バンドの下から吹き上げられる乾燥用空気の温度は、特に限定されないが、６０〜１１０°Ｃ程度が好ましい。この温度が低すぎると、乾燥が十分でなくなる傾向にあり、高すぎると、ゴムが劣化することから好ましくない。この乾燥用空気は、多少の水分が含まれていることが好ましい。乾燥用空気の湿度は、空気１ｋｇに対して、水０．００３〜０．０２０ｋｇの範囲の湿度であることが好ましい。湿度が低すぎると、ゴム表面のみ過乾燥となる傾向にあり、湿度が高すぎると、乾燥し難くなる傾向にある。乾燥用空気の供給量は、特に限定されないが、バンド式乾燥手段の１ｍ²当たり２０〜３０ｍ³／分程度であることが好ましい。
【００３３】
【作用】
ゴムの製造工程において、重合後にクラム状にされたゴムの含水率は、約５０重量％である。このゴムは、次に脱水手段などで脱水される。その結果、ゴムの含水率は、約８〜１２重量％となる。このゴムが押出型乾燥手段内に供給され、内部でスクリュにより送り込まれることにより、水を含むゴムは、水蒸気圧以上に圧縮される。
【００３４】
本発明では、この押出型乾燥手段にゴムを供給する前に、前述した界面活性剤が添加される。その結果、ゴムは、スクリュにより送り込まれることにより発熱し、押出型乾燥手段のダイスから放出されるときに最高温度（出口温度）となる。この出口温度が、ゴムの種類などに応じた適切な温度となるように、界面活性剤の種類および添加量を選択する。水を含むゴムは、ダイスから大気中に放出されるときに、膨張および破裂し、水分は蒸気となり、ゴムは、ポーラスなクラム状ゴムとなる。また、本発明では、界面活性剤による発熱効果によりゴムを加熱することができるので、バレルジャケットによる外部加熱などの外部加熱の負荷を軽減することができる。
【００３５】
なお、界面活性剤として不適切なものを選択すると、ゴムが発熱しすぎて、ダイスから放出される前のゴムは、タール化し、不良品となるおそれがある。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００３７】
図１は本発明の一実施形態に係るゴムの乾燥装置の全体構成図である。
【００３８】
図１に示すように、本実施形態に係るゴムの乾燥装置２は、脱水手段としての脱水機４と、押出型乾燥手段としての押出乾燥機６とを有する。そして、本実施形態では、脱水機４で脱水された後のゴムには、界面活性剤添加手段８０から界面活性剤が添加され、この界面活性剤が添加されたゴムが、押出型乾燥機６のホッパから供給されるようになっている。
【００３９】
これらの界面活性剤は、ゴムの種類などに応じて最適なものが選択される。界面活性剤の種類の選択は、熱によってゴムが劣化しやすいかどうかによって決めることができる。
【００４０】
熱によって劣化しやすいゴムに対して使用する好ましい界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤とカチオン界面活性剤の混合物である。アニオン性界面活性剤とカチオン界面活性剤の混合物としては、例えば、ポリカルボン酸類およびそれらの塩類の少なくとも１種とセチルトリメチルアンモニウムクロライドの混合物が好ましい。
【００４１】
熱によって劣化しやすいゴムとしては、例えば、ＳＢＲやＢＲ等である。
【００４２】
一方、熱によって劣化しにくいゴムに対して使用する界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤が好ましい。アニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリカルボン酸類およびそれらの塩類の少なくとも１種を用いることが好ましい。
【００４３】
熱によって劣化しにくいゴムとしては、例えば、ＩＲ、ＳＩＳ、ＳＢＳ等が挙げられる。
【００４４】
界面活性剤の添加量は、ゴムの種類や界面活性剤の種類等により変化するが、添加量の界面活性剤の量が、ゴムに対して、通常、１〜１００ｐｐｍ、好ましくは２０〜８０ｐｐｍ、より好ましくは２０〜６０ｐｐｍにあんるように添加する。
【００４５】
本発明では、押出型乾燥手段の吐出口の温度は、ゴムの種類および界面活性剤の種類などに依存するが、通常、＋１００℃〜＋２２０℃程度である。これらの温度は、押出型乾燥機から掃出されるゴムの含水率が、４重量％以下となるように、且つゴムがタール化しないように決定される。例えば、熱によって劣化しやすいゴムに対しては、吐出口の温度は＋１００℃〜＋１８０℃程度であり、熱によって劣化しにくいゴムに対しては、吐出口の温度は＋１５０℃〜＋２２０℃程度である。
【００４６】
図１に示す脱水機４は、特に限定されないが、水分を含むゴムスラリーをスクリュで軸方向に送り込みながら、水分をバレル外部に絞り出すタイプの脱水機などが用いられる。
【００４７】
重合槽から供給された水分を多量に含むゴムは、振動スクリーンで水分が除去された後、脱水機４へと供給される。スクリーンで分離された水分は、温水として戻される。
【００４８】
振動スクリーンで水分が分離される結果、脱水機４へ供給される前のゴムの含水率は、約５０重量％程度である。脱水機４では、水分を約８〜１２重量％程度まで乾燥させることができる。脱水機４で脱水されたゴムは、押出型乾燥機６のホッパ部へと供給される。
【００４９】
押出型乾燥機６のホッパ部には、ドレーンホールがあり、ゴムに含まれる水の一部は、ここから排出されるが、その他の水分は、ゴムと共にバレル３５内部をスクリュ３６によりダイ部３８の出口まで搬送され、途中で排出されることはない。ダイ部３８には、ダイス（図示省略）とオリエンタ４２とが対になって配置してある。ダイスおよびオリエンタ４２の配置数は、特に限定されないが、本実施形態では、約５対前後である。ダイ部３８までスクリュ３６により送り込まれたゴムは、ダイスの孔を通して、オリエンタから吐出される。バレル３５の途中およびダイ部３８には、ダイス以外の吐出口はないので、ダイ部３８でのゴムの圧力は、数十ｋｇ／ｃｍ²となる。
【００５０】
そして、この押出型乾燥機６では、スクリュ３６の回転によるゴムの粘性発熱と、バレルジャケットによる加温により、ゴムの温度を上昇させている。ゴムの温度調節は、バレルジャケットの内部に流す加熱流体の温度制御により行う。ダイ部３８での温度（出口温度）は、ゴムの種類および界面活性剤添加手段８０から添加される界面活性剤の種類などに依存するが、たとえばＢＲの場合には、一般に１００〜１８０°Ｃとなるように、ＳＢＲ、ＩＲ、ＳＩＳの場合には、一般に１５０〜２２０°Ｃとなるように制御される。なお、これらの温度は、押出型乾燥機から吐出されるゴムの含水率が４重量％以下となるように、且つゴムがタール化しないように決定される。
【００５１】
このようにダイ部３８では、高温高圧となっており、ダイ部３８の圧力は常にゴム中の水の水蒸気圧より高い。ダイ部中のゴムと水がダイスから放出されると、水分は蒸気となり、ゴムはポーラスな状態でダイスから弾き出される。
【００５２】
本実施形態では、ダイスは、たとえばステンレスなどの金属で構成してあり、押出型乾燥機のバレル内に連通する吐出孔を有する。また、ダイスの外周には、雄ネジが形成してある。ダイスの雄ネジは、オリエンタ４２の雌ネジに螺合するようになっている。本実施形態では、ダイスに形成された吐出孔の形状は、十字形であり、十字の孔幅が約２ｍｍ、孔高さが約８ｍｍである。
【００５３】
オリエンタ４２は、長さ約９０ｍｍ前後の方向付け用通路を有し、ダイスの吐出孔から吐出されたクラム状ゴムの飛び出し方向を方向付けるようになっている。
【００５４】
図１に示すように、押出型乾燥機６の出口側に装着してあるオリエンタ４２の前方には、分散部材としての陣笠部材５２が配置してある。陣笠部材５２は、本実施形態では、円錐形状であり、円錐の底面の直径が約４５０ｍｍであり、円錐の高さが約６００ｍｍである。この陣笠部材５２は、その軸線が、押出型乾燥機の軸線と略平行な水平軸に対して、θ＝約５〜３０度の角度で傾斜して配置してある。オリエンタ４２と陣笠状部材５２との距離（オリエンタ５２から吐出されたゴムが陣笠部材５２に衝突するまでの距離）は、５００〜１５００ｍｍ程度が好ましい。オリエンタ４２から吐出されたクラム状ゴムは、陣笠部材５２の周面に衝突して、バンドドライヤー８の多孔バンド５４へと向かい、その上に、均一に分散して堆積するようになっている。
【００５５】
バンドドライヤー８は、ローラ５３，５５により搬送方向Ａに移動させられる多孔バンド５４を有する。多孔バンド５４は、たとえば開口率が３０〜４０％程度に孔が形成されたステンレス製板材で構成してある。孔の大きさは、バンド５４の上に堆積されるゴム５８が落下しない程度の大きさである。バンド５４の下方には、図示省略してあるノズルが配置してあり、そのノズルから乾燥用空気を、ゴム５８が堆積されたバンド５４の裏面から吹き付けるようになっている。
【００５６】
乾燥用空気の温度は、本実施形態では、９０°Ｃ程度である。乾燥用空気の湿度は、本実施形態では、空気１ｋｇに対して、水０．００５ｋｇの湿度である。乾燥用空気の供給量は、本実施形態では、バンドドライヤーの１ｍ²当たり２０〜３０ｍ³／分程度である。
【００５７】
本実施形態では、図１に示す多孔バンド５４の上には、クラム状のゴム５８が、厚みｔ＝６〜８ｃｍで堆積されるように、図示省略してあるセンサにより厚みｔを検知し、バンド５４の移動速度などを制御するようになっている。バンド５４上で、部分的にゴム５８の薄い層が存在すると、そこから乾燥用空気が逃げて、乾燥を良好に行えない。また、バンド５４上にゴム５８が厚すぎて堆積すると、乾燥用空気が通過せず、乾燥が不十分となる。
【００５８】
本実施形態では、図１に示すように、ゴム５８が堆積されたバンド５４と、陣笠部材５２と、オリエンタ４２とを、ハウジング５６で覆うように構成してあり、ハウジング５６の内部の温度を一定とし、バンドドライヤー８での乾燥効率を向上させている。
【００５９】
バンド５４上に堆積された乾燥後のゴム５８は、バンド５４の面から剥離され、粉砕され、計量部へと排出される。乾燥後のゴムは、計量部で計量された後、成形され、外観検査が成された後、包装され出荷される。
【００６０】
前述したように、図１に示す脱水機４へ供給されるゴムの含水率は、約５０重量％である。このゴムは、脱水機４で脱水され、ゴムの含水率は、約８〜１２重量％となる。このゴムが押出型乾燥機６内に供給され、内部でスクリュ３６により送り込まれることにより、水を含むゴムは、水蒸気圧以上に圧縮される。また、発熱剤添加手段８０により、所定量の発熱剤が連続的に添加されるようになっている。このため、水を含むゴムは、図１に示すダイ部３８において、高温高圧の状態となり、ダイスの吐出孔から大気中に放出されるときに、膨張および破裂し、水分は蒸気となり、ゴムは、ポーラスなクラム状ゴムとなる。本実施形態では、ダイスの孔形状を十字形状にしてあるため、ここから吐出されたゴムは、芯のない均一に乾燥した良好なポーラスなクラム状ゴムとなる。十字形状の吐出孔とすることで、ゴムの中心部に含まれる水分も良好に膨張して蒸気となるためと考えられる。
【００６１】
特に、本実施形態では、押出型乾燥機６の出口温度（ダイ部３８付近のゴムの温度）を、ゴムに添加された界面活性剤による発熱効果により、そのゴムに適した適切な温度に設定することができるので、ゴムがタール化して劣化することなく、ダイスから吐出されて、良質のポーラスなクラム状ゴムとなり、ゴムの含水率は、約４重量％以下に乾燥することができる。また、本実施形態では、界面活性剤による発熱効果によりゴムを加熱することができるので、バレルジャケットによる外部加熱などの外部加熱の負荷を軽減することができる。
【００６２】
ダイスから吐出されたクラム状ゴムは、オリエンタ４２により吐出方向が調節されて、陣笠部材５２に衝突する。陣笠部材５２の周面に衝突したクラム状のゴムは、バンドドライヤー８の多孔バンド５４の上に、均一に散らばる。多孔バンド５４が移動することにより、その上に散らばって所定厚みｔとなったクラム状ゴム５８は、搬送方向Ａに移動し、その途中で、下から吹き上げられる乾燥用空気に曝される。乾燥用空気は、バンドの多孔から所定厚みｔのクラム状ゴム５８を通過し、ゴムを乾燥させる。バンドドライヤー８での乾燥時間は、特に限定されないが、本実施形態では、８〜１２分である。このバンドドライヤー８により、ゴム５８は、０．５重量％以下、好ましくは０．４重量％以下に乾燥させられる。
【００６３】
本実施形態では、押出型乾燥機６の後に、バンドドライヤー８で乾燥するため、０．５重量％以下程度に十分に乾燥することができる。バンドドライヤー８では、ゴム５８を搬送しながら、連続的に乾燥することができるので、ゴムの乾燥処理能力が低下することがない。
【００６４】
また、本実施形態では、ダイスの孔形状を十字形状にすることで、ダイスから吐出されるゴムの乾燥をさらに均一なものとすることができる。さらにまた、押出型乾燥機６の吐出口に、ダイスとオリエンタ４２を装着し、オリエンタ４２から吐出されたゴムが、陣笠部材５２に衝突して多孔バンド５４の上に、均一に散らばるように構成することで、バンドドライヤー８での乾燥も均一なものとなる。
【００６５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００６６】
たとえば、ダイスに形成された吐出孔は、本発明では特に限定されず、十字形状の吐出孔に限らず、円形の吐出孔、三孔形状の吐出孔、スロット形状の吐出孔であっても良い。
【００６７】
また、本発明では、押出型乾燥機６によりゴムを十分に乾燥させることができるため、押出型乾燥機６の後に配置する補助乾燥機としては、特殊なバンド式乾燥機８に限らず、その他の汎用の乾燥機を用いることができる。
【００６８】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。これらの例中の部および％は、特に断わりがない限り重量基準である。
【００６９】
各種の測定値は下記の方法に従っておこなった。
【００７０】
（１）重合体の含水率（％）は、ＪＩＳ−Ｋ−６３８３に準じ、クラムを１０５℃±５℃で１時間乾燥したのちデシケーター中で放冷し、乾燥前後の重量差を含水量とし、（含水量）／（含水量＋乾燥後の重合体）を百分率で算出した。
【００７１】
（２）乾燥機における負荷（単位；アンペア）は、乾燥機のモーター部の電流値を測定した。
【００７２】
［製造例］
製造例１
４０リットルの耐圧反応器を用い、ｎ−ブタン溶媒１０ｋｇ中、ジブチルエーテル０．４７ミリモルと四塩化チタン１．４ミリモル、トリイソブチルアルミニウム１．４ミリモルの存在下でイソプレン１．８ｋｇを重合し、次いでスチームストリッピングによりポリマー溶液中の溶剤を蒸発させクラムとしてポリイソプレンを得た。
【００７３】
製造例２
４０リットルの耐圧反応器を用い、ｎ−ブタン／シクロヘキサン＝３０／７０（重量比）の混合溶媒１０ｋｇ中、テトラメチルエチレンジアミン＝３ミリモル、ｎ−ブチルリチウム＝７２．５ミリモルの存在下でスチレン０．８７ｋｇを重合した後イソプレン４．９３ｋｇを重合し、次いでジメチルジクロロシランでカップリング反応して結合スチレン量１５％、重量平均分子量２００，０００のブロックコポリマーを製造した。次いでスチームストリッピングによりポリマー溶液中の溶剤を蒸発させクラムとしてブロックコポリマーを得た。
【００７４】
実施例１
製造例１で得たポリイソプレンのクラムを乾燥ポリマー換算で６．０トン毎時の投入量で連続的に押し出し脱水機に投入し、さらに脱水されたポリマーを連続的に押出型乾燥機に供給する際に、乾燥ポリマーに対して５０ｐｐｍのポリカルボン酸主成分のデモールＥＰ（花王（株）社製）を投入したところ、乾燥機のモーターの負荷が１２５Ａ、ダイヤプレートの温度が２１０℃であり、含水率が０．３０％のよく乾いたポリイソプレンが得られた。結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】

【００７６】
実施例２
製造例２で得たブロックコポリマーのクラムを乾燥ポリマー換算で３．８トン毎時の投入量で連続的に押し出し脱水機に投入し、さらに脱水されたポリマーを連続的に押出型乾燥機に供給する際に、乾燥ポリマーに対して３０ｐｐｍのポリカルボン酸主成分のデモールＥＰ（花王（株）社製）を投入したところ、乾燥機のモーターの負荷が８０Ａ、ダイプレートの温度が１９０℃であり、含水率が０．０５％のよく乾いたブロックコポリマーが得られた。
【００７７】
実施例３
製造例２で得たブロックコポリマーのクラムを乾燥ポリマー換算で６．０トン毎時の投入量で連続的に押し出し脱水機に投入し、さらに脱水されたポリマーを連続的に押出型乾燥機に供給する際に、乾燥ポリマーに対して３０ｐｐｍのポリカルボン酸主成分のデモールＥＰ（花王（株）社製）を投入したところ、乾燥機のモーターの負荷が９０Ａ、ダイプレートの温度が１７０℃であり、含水率が０．１０％のよく乾いたブロックコポリマーが得られた。
【００７８】
比較例１
デモールＥＰ（花王（株）社製）を使用していない以外は実施例１と同様に脱水・乾燥をおこなったところ、乾燥機のモーターの負荷が１００Ａ、ダイプレートの温度が１９０℃であり、含水率が０．４５％のポリイソプレンが得られた。
【００７９】
比較例２
デモールＥＰ（花王（株）社製）を使用していない以外は実施例２と同様に脱水・乾燥をおこなったところ、乾燥機のモーターの負荷が７０Ａ、ダイプレートの温度が１５０℃であり、含水率が０．３０％のポリイソプレンが得られた。
【００８０】
評価
以上の結果から、本実施例１〜３は、押出型乾燥機における乾燥性能に優れることがわかる。それに対して、ポリカルボン酸塩を加えない系（比較例１〜２）では、いずれのポリマーも乾燥性が劣る。
【００８１】
実施例４
ゴムとして、溶液重合により製造されたＳＢＲであり、平均分子量が２０．０×１０⁴であり、そのムーニー粘度（ＪＩＳＫ６３００）が５０であるＳＢＲを用いた。このＳＢＲを、図１に示す装置を用いて乾燥させた。脱水機４へ供給されたゴムの含水率は、５０重量％であった。
【００８２】
脱水機４で脱水した後のゴムの含水率は、１０重量％であった。この１０重量％の含水率のゴムに、界面活性剤添加手段８０から、ゴムに対して１．８ｐｐｍの添加量で、ポリカルボン酸主成分のデモールＥＰ（花王（株）社製品名）とセチルトリメチルアンモニウムクロライドとの、９５：５（重量比）の混合物であるＤＵ−３（花王株式会社製商品名）を連続的に添加した。押出型乾燥機６のゴムの処理速度が３．３トン／時間であり、ＤＵ−３の添加量は、６リットル／時間であった。
【００８３】
このように発熱剤が添加されたゴムを押出型乾燥機６で乾燥した。押出型乾燥機６でのスクリュ３６の回転速度は、３０３ｒｐｍであった。また、その負荷は、４４０ボルト、４８０アンペアであった。また、ダイ部３８でのゴムの圧力は、６０ｋｇ／ｃｍ²であった。乾燥機６によるゴムの乾燥時間は、１１分であった。
【００８４】
ダイ部３８のダイスから吐出されたゴムを観察したところ、タール化などの劣化は観察されず、良好なポーラスなクラム状ゴムが安定して得られることが確認された。ダイ部３８でのゴムの温度を温度センサにより検出したところ、下記の表２に示すように、１７０°Ｃであった。また、ダイ部３８のダイスから吐出されたゴムの含水率を、測定したところ、３．００重量％であった。この後バンドドライヤーで乾燥させて、含水率が０．４重量％となった。
【００８５】
【表２】

【００８６】
比較例３
図１に示す界面活性剤添加手段８０から界面活性剤を添加しなかった以外は、前記実施例１と同様にしてゴムを乾燥させた。
【００８７】
前記表２に示すように、ゴムのタール化はなかったが、押出型乾燥機の出口温度は１５０〜１６０°Ｃ程度に低く、ゴムの含水率は、５重量％程度であった。実施例４と同じ条件でバンドドライヤーで乾燥させても、０．５７重量％の含水率であった。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、ゴムを劣化させることなく、しかも十分に乾燥させることができる効率的なゴムの乾燥方法と乾燥装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るゴムの乾燥装置の全体構成図である。
【符号の説明】
２… ゴムの乾燥装置
４… 脱水機
６… 押出型乾燥機
８… バンドドライヤー
３５… バレル
３６… スクリュ
３８… ダイ部
４２… オリエンタ
５２… 陣笠部材
５４… 多孔ベルト
５８… ゴム
８０… 界面活性剤添加手段

Claims

脱水されたゴムに界面活性剤を添加した後、押出型乾燥手段でゴムを乾燥し、
ダイスの先に装着されたオリエンタを介して、前記押出型乾燥手段から、乾燥されたゴムを分散部材に向かって吐出し、
吐出されたゴムを前記分散部材に衝突させることを特徴とするゴムの乾燥方法。
ゴムをスクリュで押し出し、ゴムの乾燥を行う押出型乾燥手段と、
前記押出型乾燥手段へゴムを供給する前に、ゴムに界面活性剤を添加する界面活性剤添加手段と、
前記押出型乾燥手段の吐出口に設けられ、吐出孔を有するダイスと、
前記ダイスの先に装着され、ゴムの飛び出し方向を方向付けるオリエンタと、
前記押出型乾燥手段近傍に設けられ、前記オリエンタから吐出されたゴムが衝突する分散部材と、を有するゴムの乾燥装置。
脱水されたゴムに界面活性剤を添加した後、押出型乾燥手段でゴムを乾燥し、
ダイスの先に装着されたオリエンタを介して、前記押出型乾燥手段から、乾燥されたゴムを分散部材に向かって吐出し、
吐出されたゴムを前記分散部材に衝突させながら、ゴムを移動可能なバンド上に載せ、乾燥用空気を吹き付けることによりゴムを乾燥することを特徴とするゴムの乾燥方法。
前記分散部材に衝突したゴムを、移動可能な多孔バンド上に載せ、下から乾燥用空気を吹き上げて、さらにゴムを乾燥させるバンド式乾燥手段をさらに有する請求項２に記載のゴムの乾燥装置。