JP3665870B2 - ゴムの乾燥方法と乾燥装置 - Google Patents
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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、しかも均一に且つ効率的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でゴムを十分に乾燥する（含水率を低くする）ためには、押出型乾燥機の出口温度を１８０°Ｃ以上程度に高温にする必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などを乾燥する場合には、乾燥機の出口温度が高温であると、熱硬化劣化を引き起こしてしまう。これらのゴムでは、出口温度が高いと、含水率は低下するが、ゲル化が進み、ゴムが劣化し、逆に出口温度が低いと、ゲル化は起こらないが、乾燥が十分でなくなる。
【０００５】
そこで、押出型乾燥機の出口温度を低くし、押出型乾燥機から吐出されたゴムを、他の乾燥手段で乾燥させることも考えられるが、処理能力を低下させることなく、しかもゴムを劣化させることなく、均一に含水率を低下させるためのゴムの乾燥方法は知られていなかった。
【０００６】
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、しかも均一に且つ効率的に乾燥させることができる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。
【０００７】
【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、押出型乾燥手段でゴムの含水率を４〜７重量％とした後、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の含水率を（ゴムと水とを合わせた全体の重量に対して）０．５重量％以下、好ましくは０．４重量％以下、さらに好ましくは０．３重量％以下に乾燥させることを特徴とする。本発明において、押出型乾燥手段によりゴムの含水率を４〜７重量％とするのは、次の理由による。すなわち、４重量％より小さいと、押出型乾燥手段の出口温度を高く設定しなければ成らず、ゴムの劣化が生じるおそれがあり、７重量％より大きいと、その後のバンド式乾燥手段での乾燥に時間がかかり過ぎるおそれがあると共に、乾燥が不十分になるおそれがあるからである。
【０００８】
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、押出型乾燥手段から押し出されて乾燥されたゴムを、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とを有する。
【０００９】
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％程度に脱水可能になっていることが好ましい。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。
【００１０】
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。
【００１１】
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前記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。
【００１２】
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、バンド状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。
【００１３】
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、分子量、ムーニー粘度などに依存するが、たとえばブタジエンゴム（ＢＲ）の場合には、１１０〜１５０°Ｃであり、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）の場合には、１３０〜１７０°Ｃ程度である。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４〜７重量％となるように決定され、得ようとするゴムの種類などにより異なるが、いずれにしても、従来に比べて低く設定してある。
【００１４】
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１５０〜３００ｒｐｍ程度である。
【００１５】
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０．００３〜０．０２ｋｇの範囲の湿度であることが好ましい。湿度が低すぎると、ゴムの表面だけ過乾燥になる傾向にあり、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。
【００１６】
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。これらの中でも、本発明では、ＳＢＲ、ＢＲ、ＮＢＲなどのゴムに用いて好適である。
【００１７】
【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。このため、水を含むゴムは、ダイスの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。その時に、ダイスの孔形状を特定の形状にすることで、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。本発明では、出口温度を従来に比較して低温にしてあるので、ダイスから吐出された後のゴムの含水率は、約４〜７重量％である。
【００１８】
ダイスから吐出されたクラム状ゴムは、オリエンタにより吐出方向が調節されて、陣笠状の分散部材に衝突する。分散部材に衝突したクラム状のゴムは、バンド式乾燥手段の多孔バンドの上に、均一に散らばる。多孔バンドが移動することにより、その上に散らばって所定厚みとなったクラム状ゴムは、搬送方向に移動し、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のクラム状ゴムを通過し、ゴムを乾燥させる。このバンド式乾燥手段により、ゴムは、０．５重量％以下、好ましくは０．４重量％以下、さらに好ましくは０．３重量％以下に乾燥させられる。
【００１９】
本発明では、押出型乾燥手段の出口温度を、従来に比較して低温に設定してあるので、ゴムの劣化を有効に防止することができる。また、本発明では、押出型乾燥手段の後に、バンド式乾燥手段で乾燥するため、０．５重量％以下程度に十分に乾燥することができる。バンド式乾燥手段では、ゴムを搬送しながら、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く、不良品が少なくなることから、逆にゴムの乾燥処理能力は、従来に比較して増加させることができる。
【００２０】
また、本発明では、ダイスの孔形状を特定形状にすることで、ダイスから吐出されるゴムの乾燥を均一なものとすることができる。さらに、押出型乾燥手段の吐出口に、ダイスとオリエンタを装着し、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構成することで、バンド式乾燥手段での乾燥も均一なものとなる。
【００２１】
【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。
【００２２】
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、図２はオリエンタと分散部材との関係を示す概略図、図３はダイスとオリエンタとの関係を示す概略図、図４はダイスの縦断面図と正面図、図５（Ａ）〜（Ｅ）はダイスの孔形状の例を示す概略図、図６（Ａ），（Ｂ）はオリエンタの正面図と縦断面図である。
【００２３】
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、バンド式乾燥手段としてのバンドドライヤー８とを有する。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
第２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。
【００２７】
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、図３に示すように、ダイス４０とオリエンタ４２とが対になって配置してある。ダイス４０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４０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４０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。
【００２８】
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、分子量、ムーニー粘度などに依存するが、たとえばブタジエンゴム（ＢＲ）の場合には、一般に１１０〜１５０°Ｃとなるように、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）の場合には、一般に１３０〜１７０°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６から吐出されるゴムの含水率が４〜７重量％となるように決定され、得ようとするゴムの種類などにより異なるが、いずれにしても、従来に比べて低く設定してある。
【００２９】
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４０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４０から弾き出される。
【００３０】
本実施形態では、ダイス４０は、たとえばステンレスなどの金属で構成してあり、図４に示すように、押出型乾燥機のバレル内に連通する吐出孔４４を有する。また、ダイス４０の外周には、雄ネジ４６が形成してある。ダイス４０の雄ネジ４６は、図６に示すオリエンタ４２の雌ネジ４８に螺合するようになっている。本実施形態では、ダイス４０に形成された吐出孔４４の形状は、図４および図５（Ａ）に示すように、十字形であり、十字の孔幅ｂが約２ｍｍ、孔高さｈが約８ｍｍである。
【００３１】
図６に示すように、オリエンタ４２は、長さ約９０ｍｍ前後の方向付け用通路５０を有し、図４に示すダイス４０の吐出孔４４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。
【００３２】
図１，２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。その角度θの調節は、陣笠部材５２を天井から吊り下げている２本以上の調整棒の長さや取付位置を調節することにより行う。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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
本実施形態では、図１，２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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。このため、水を含むゴムは、図４に示すダイス４０の吐出孔４４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４０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４４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。
【００３９】
なお、本実施形態では、押出型乾燥機６の出口温度（ダイ部３８付近のバレル温度）を従来に比較して低温にしてあるので、ダイス４０から吐出された後のゴムの含水率は、約４〜７重量％である。
【００４０】
ダイス４０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、図２に示すように、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、さらに好ましくは０．３重量％以下に乾燥させられる。
【００４１】
本実施形態では、押出型乾燥機６の出口温度を、従来に比較して低温に設定してあるので、ゴムの劣化を有効に防止することができる。また、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く、また、不良品が少なくなることから、逆にゴムの乾燥処理能力は、従来に比較して、約１．５倍程度（４．５ｔ／時間）に増加させることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、ダイス４０の孔形状を十字形状にすることで、ダイス４０から吐出されるゴムの乾燥を均一なものとすることができる。さらに、押出型乾燥機６の吐出口に、ダイス４０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。
【００４３】
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。
【００４４】
たとえば、図４に示すダイス４０に形成された吐出孔４４は、図５（Ａ）に示す形状に限らず、図５（Ｂ）に示す細十字形状の吐出孔４４ａ、図５（Ｃ）に示す円形の吐出孔４４ｂ、図５（Ｄ）に示す三孔形状の吐出孔４４ｃ、スロット形状の吐出孔４４ｃであっても良い。図５（Ｂ）に示す細十字形状の場合には、孔幅ｂが約１．５ｍｍであり、孔高さｈが約５ｍｍである。図５（Ｃ）に示す円形の場合には、孔径は約４ｍｍである。図５（Ｄ）に示す三孔形状の場合には、一つの孔の内径が約１．３ｍｍであり、図５（Ｅ）に示すスロット形状の場合には、孔の短辺幅ｂ１が約２ｍｍであり、長辺幅ｂ２が約８ｍｍである。
【００４５】
【実施例】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
【００４６】
実施例１
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（ＪＩＳ Ｋ６３００）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。
【００４７】
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％の含水率のゴムを押出型乾燥機６で乾燥した。押出型乾燥機６の出口温度は１３０°Ｃに設定した。また、図４に示すダイス４０としては、図５（Ａ）に示す十字形の吐出孔４４が形成してあるものを用いた。吐出孔４４の孔幅ｂは、２ｍｍ、孔高さｈは約８ｍｍであった。このようなダイス４０の先端には、図６に示すオリエンタ４２を取り付けた。これらダイス４０およびオリエンタ４２は、５対準備し、図１に示す押出型乾燥機６のダイ部３８に取り付けた。
【００４８】
ダイス４０から吐出されたゴムの含水率を調べたところ、５重量％であった。この５重量％の含水率のゴムを、図１に示す陣笠部材５２に衝突させて、バンドドライヤー８の多孔バンド５４上に均一に分散して堆積させた。バンド５４上のゴム５８の厚みｔが７ｃｍとなるように、バンド５４の送り速度を調節した。バンド５４としては、２ｍｍ×１１．５ｍｍの長孔が開口率３１％で形成されたステンレス板材（厚み１．５ｍｍ）を用いた。
【００４９】
所定厚みのゴム５８が堆積されたバンド５４の下方から吹き付けられる乾燥用空気の温度は、９０°Ｃであり、その湿度は、空気１ｋｇに対して、水分０．００５ｋｇの湿度である。この乾燥用空気の供給量は、バンドドライヤーの１ｍ2 当たり２０〜３０ｍ3／分であった。バンドドライヤー８で乾燥された後のゴムの含水率は、０．２重量％であった。なお、ゴムの含水率の測定は、ＪＩＳ−Ｋ−６３８３に準じ、クラムを１０５℃±５℃で１時間乾燥した後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＋乾燥前後の重合体）を百分率で算出した。
【００５０】
このようにして乾燥されたゴムを目視により観察したところ、熱劣化が観察されず、また、粉化しないポーラスなゴムであることが確認された。
【００５１】
比較例１
図１に示す押出型乾燥機６のダイ部３８での温度を１７０°Ｃとなるように制御し、バンドドライヤー８を用いない以外は、前記実施例１と同様にして、ゴムを乾燥した。押出型乾燥機６から得られたゴムの含水率は、１〜２重量％であり、実施例１の押出型乾燥機のみで得られたゴムの含水率よりも低くなったが、ゴムの熱劣化が観察された。また、粉化したメリケン粉のようなゴムとなることが確認された。
【００５２】
参考例１
図１に示すオリエンタ４２および陣笠部材５２を装着しなかった以外は、実施例１と同様にして、ゴムを乾燥した。乾燥されたゴムを観察したところ、熱劣化が観察されず、粉化しないポーラスなゴムであることが確認された。
【００５３】
参考例２
図４に示すダイス４０として、図５（Ｃ）に示す内径４ｍｍの円形の吐出孔４４ｂを持つものを用いた以外は、実施例１と同様にして、ゴムを乾燥させた。ゴムの熱劣化は観察されなかった。
【００５４】
実施例２
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１７．５×１０4 であり、そのムーニー粘度（ＪＩＳ Ｋ６３００）が４５．０であるＳＢＲを用い、押出型乾燥機６の出口温度を１７０°Ｃに設定した以外は、前記実施例１と同様にしてゴムの乾燥を行った。
【００５５】
押出型乾燥機６のダイス４０から吐出されたゴムの含水率を調べたところ、４重量％であった。また、バンドドライヤー８で乾燥された後のゴムの含水率は、０．２重量％であった。
【００５６】
このようにして乾燥されたゴムを目視により観察したところ、熱劣化が観察されず、また、粉化しないポーラスなゴムであることが確認された。
【００５７】
比較例２
図１に示す押出型乾燥機６のダイ部３８での温度を２６０°Ｃとなるように制御し、バンドドライヤー８を用いない以外は、前記実施例２と同様にして、ゴムを乾燥した。押出型乾燥機６から得られたゴムの含水率は、１重量％であり、実施例２の押出型乾燥機のみで得られたゴムの含水率よりも低くなったが、ゴムの熱劣化が観察された。また、粉化したメリケン粉のようなゴムとなることが確認された。
【００５８】
実施例３
ゴムとして、溶液重合により製造されたＢＲであり、平均分子量が４６×１０4 であり、そのムーニー粘度（ＪＩＳ Ｋ６３００）が５５．０であるＢＲを用い、押出型乾燥機６の出口温度を、ＢＲの場合の好ましい温度（１１０〜１５０°Ｃ）である１４０°Ｃに設定した以外は、前記実施例１と同様にして、ゴムの乾燥を行った。
【００５９】
押出型乾燥機６のダイス４０から吐出されたゴムの含水率を調べたところ、４重量％であった。また、バンドドライヤー８で乾燥された後のゴムの含水率は、０．２重量％であった。
【００６０】
このようにして乾燥されたゴムを目視により観察したところ、熱劣化が観察されず、また、粉化しないポーラスなゴムであることが確認された。
【００６１】
比較例３
図１に示す押出型乾燥機６のダイ部３８での温度を１８０°Ｃとなるように制御し、バンドドライヤー８を用いない以外は、前記実施例３と同様にして、ゴムを乾燥した。押出型乾燥機６から得られたゴムの含水率は、１〜２重量％であり、実施例３の押出型乾燥機のみで得られたゴムの含水率よりも低くなったが、ゴムの熱劣化が観察された。また、粉化したメリケン粉のようなゴムとなることが確認された。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、押出型乾燥手段の出口温度を、従来に比較して低温に設定してあるので、ゴムの劣化を有効に防止することができる。また、本発明では、押出型乾燥手段の後に、バンド式乾燥手段で乾燥するため、０．５重量％以下程度に十分に乾燥することができる。バンド式乾燥手段では、ゴムを搬送しながら、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く、不良品が少なくなることから、逆にゴムの乾燥処理能力は、従来に比較して増加させることができる。
【００６３】
また、本発明では、ダイスの孔形状を特定形状にすることで、ダイスから吐出されるゴムの乾燥を均一なものとすることができる。さらに、押出型乾燥手段の吐出口に、ダイスとオリエンタを装着し、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構成することで、バンド式乾燥手段での乾燥も均一なものとなる。
【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。
【図２】図２はオリエンタと分散部材との関係を示す概略図である。
【図３】図３はダイスとオリエンタとの関係を示す概略図である。
【図４】図４はダイスの縦断面図と正面図である。
【図５】図５（Ａ）〜（Ｅ）はダイスの孔形状の例を示す概略図である。
【図６】図６（Ａ），（Ｂ）はオリエンタの正面図と縦断面図である。
【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
４０… ダイス
４２… オリエンタ
４４… 吐出孔
５２… 陣笠部材
５４… 多孔ベルト
５８… ゴム
【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、しかも均一に且つ効率的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でゴムを十分に乾燥する（含水率を低くする）ためには、押出型乾燥機の出口温度を１８０°Ｃ以上程度に高温にする必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などを乾燥する場合には、乾燥機の出口温度が高温であると、熱硬化劣化を引き起こしてしまう。これらのゴムでは、出口温度が高いと、含水率は低下するが、ゲル化が進み、ゴムが劣化し、逆に出口温度が低いと、ゲル化は起こらないが、乾燥が十分でなくなる。
【０００５】
そこで、押出型乾燥機の出口温度を低くし、押出型乾燥機から吐出されたゴムを、他の乾燥手段で乾燥させることも考えられるが、処理能力を低下させることなく、しかもゴムを劣化させることなく、均一に含水率を低下させるためのゴムの乾燥方法は知られていなかった。
【０００６】
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、しかも均一に且つ効率的に乾燥させることができる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。
【０００７】
【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、押出型乾燥手段でゴムの含水率を４〜７重量％とした後、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の含水率を（ゴムと水とを合わせた全体の重量に対して）０．５重量％以下、好ましくは０．４重量％以下、さらに好ましくは０．３重量％以下に乾燥させることを特徴とする。本発明において、押出型乾燥手段によりゴムの含水率を４〜７重量％とするのは、次の理由による。すなわち、４重量％より小さいと、押出型乾燥手段の出口温度を高く設定しなければ成らず、ゴムの劣化が生じるおそれがあり、７重量％より大きいと、その後のバンド式乾燥手段での乾燥に時間がかかり過ぎるおそれがあると共に、乾燥が不十分になるおそれがあるからである。
【０００８】
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、押出型乾燥手段から押し出されて乾燥されたゴムを、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とを有する。
【０００９】
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％程度に脱水可能になっていることが好ましい。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。
【００１０】
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。
【００１１】
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前記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。
【００１２】
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、バンド状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。
【００１３】
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、分子量、ムーニー粘度などに依存するが、たとえばブタジエンゴム（ＢＲ）の場合には、１１０〜１５０°Ｃであり、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）の場合には、１３０〜１７０°Ｃ程度である。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４〜７重量％となるように決定され、得ようとするゴムの種類などにより異なるが、いずれにしても、従来に比べて低く設定してある。
【００１４】
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１５０〜３００ｒｐｍ程度である。
【００１５】
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０．００３〜０．０２ｋｇの範囲の湿度であることが好ましい。湿度が低すぎると、ゴムの表面だけ過乾燥になる傾向にあり、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。
【００１６】
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。これらの中でも、本発明では、ＳＢＲ、ＢＲ、ＮＢＲなどのゴムに用いて好適である。
【００１７】
【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。このため、水を含むゴムは、ダイスの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。その時に、ダイスの孔形状を特定の形状にすることで、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。本発明では、出口温度を従来に比較して低温にしてあるので、ダイスから吐出された後のゴムの含水率は、約４〜７重量％である。
【００１８】
ダイスから吐出されたクラム状ゴムは、オリエンタにより吐出方向が調節されて、陣笠状の分散部材に衝突する。分散部材に衝突したクラム状のゴムは、バンド式乾燥手段の多孔バンドの上に、均一に散らばる。多孔バンドが移動することにより、その上に散らばって所定厚みとなったクラム状ゴムは、搬送方向に移動し、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のクラム状ゴムを通過し、ゴムを乾燥させる。このバンド式乾燥手段により、ゴムは、０．５重量％以下、好ましくは０．４重量％以下、さらに好ましくは０．３重量％以下に乾燥させられる。
【００１９】
本発明では、押出型乾燥手段の出口温度を、従来に比較して低温に設定してあるので、ゴムの劣化を有効に防止することができる。また、本発明では、押出型乾燥手段の後に、バンド式乾燥手段で乾燥するため、０．５重量％以下程度に十分に乾燥することができる。バンド式乾燥手段では、ゴムを搬送しながら、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く、不良品が少なくなることから、逆にゴムの乾燥処理能力は、従来に比較して増加させることができる。
【００２０】
また、本発明では、ダイスの孔形状を特定形状にすることで、ダイスから吐出されるゴムの乾燥を均一なものとすることができる。さらに、押出型乾燥手段の吐出口に、ダイスとオリエンタを装着し、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構成することで、バンド式乾燥手段での乾燥も均一なものとなる。
【００２１】
【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。
【００２２】
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、図２はオリエンタと分散部材との関係を示す概略図、図３はダイスとオリエンタとの関係を示す概略図、図４はダイスの縦断面図と正面図、図５（Ａ）〜（Ｅ）はダイスの孔形状の例を示す概略図、図６（Ａ），（Ｂ）はオリエンタの正面図と縦断面図である。
【００２３】
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、バンド式乾燥手段としてのバンドドライヤー８とを有する。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
第２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。
【００２７】
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、図３に示すように、ダイス４０とオリエンタ４２とが対になって配置してある。ダイス４０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４０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４０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。
【００２８】
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、分子量、ムーニー粘度などに依存するが、たとえばブタジエンゴム（ＢＲ）の場合には、一般に１１０〜１５０°Ｃとなるように、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）の場合には、一般に１３０〜１７０°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６から吐出されるゴムの含水率が４〜７重量％となるように決定され、得ようとするゴムの種類などにより異なるが、いずれにしても、従来に比べて低く設定してある。
【００２９】
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４０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４０から弾き出される。
【００３０】
本実施形態では、ダイス４０は、たとえばステンレスなどの金属で構成してあり、図４に示すように、押出型乾燥機のバレル内に連通する吐出孔４４を有する。また、ダイス４０の外周には、雄ネジ４６が形成してある。ダイス４０の雄ネジ４６は、図６に示すオリエンタ４２の雌ネジ４８に螺合するようになっている。本実施形態では、ダイス４０に形成された吐出孔４４の形状は、図４および図５（Ａ）に示すように、十字形であり、十字の孔幅ｂが約２ｍｍ、孔高さｈが約８ｍｍである。
【００３１】
図６に示すように、オリエンタ４２は、長さ約９０ｍｍ前後の方向付け用通路５０を有し、図４に示すダイス４０の吐出孔４４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。
【００３２】
図１，２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。その角度θの調節は、陣笠部材５２を天井から吊り下げている２本以上の調整棒の長さや取付位置を調節することにより行う。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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
本実施形態では、図１，２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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。このため、水を含むゴムは、図４に示すダイス４０の吐出孔４４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４０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４４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。
【００３９】
なお、本実施形態では、押出型乾燥機６の出口温度（ダイ部３８付近のバレル温度）を従来に比較して低温にしてあるので、ダイス４０から吐出された後のゴムの含水率は、約４〜７重量％である。
【００４０】
ダイス４０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、図２に示すように、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、さらに好ましくは０．３重量％以下に乾燥させられる。
【００４１】
本実施形態では、押出型乾燥機６の出口温度を、従来に比較して低温に設定してあるので、ゴムの劣化を有効に防止することができる。また、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く、また、不良品が少なくなることから、逆にゴムの乾燥処理能力は、従来に比較して、約１．５倍程度（４．５ｔ／時間）に増加させることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、ダイス４０の孔形状を十字形状にすることで、ダイス４０から吐出されるゴムの乾燥を均一なものとすることができる。さらに、押出型乾燥機６の吐出口に、ダイス４０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。
【００４３】
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。
【００４４】
たとえば、図４に示すダイス４０に形成された吐出孔４４は、図５（Ａ）に示す形状に限らず、図５（Ｂ）に示す細十字形状の吐出孔４４ａ、図５（Ｃ）に示す円形の吐出孔４４ｂ、図５（Ｄ）に示す三孔形状の吐出孔４４ｃ、スロット形状の吐出孔４４ｃであっても良い。図５（Ｂ）に示す細十字形状の場合には、孔幅ｂが約１．５ｍｍであり、孔高さｈが約５ｍｍである。図５（Ｃ）に示す円形の場合には、孔径は約４ｍｍである。図５（Ｄ）に示す三孔形状の場合には、一つの孔の内径が約１．３ｍｍであり、図５（Ｅ）に示すスロット形状の場合には、孔の短辺幅ｂ１が約２ｍｍであり、長辺幅ｂ２が約８ｍｍである。
【００４５】
【実施例】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
【００４６】
実施例１
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（ＪＩＳ Ｋ６３００）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。
【００４７】
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％の含水率のゴムを押出型乾燥機６で乾燥した。押出型乾燥機６の出口温度は１３０°Ｃに設定した。また、図４に示すダイス４０としては、図５（Ａ）に示す十字形の吐出孔４４が形成してあるものを用いた。吐出孔４４の孔幅ｂは、２ｍｍ、孔高さｈは約８ｍｍであった。このようなダイス４０の先端には、図６に示すオリエンタ４２を取り付けた。これらダイス４０およびオリエンタ４２は、５対準備し、図１に示す押出型乾燥機６のダイ部３８に取り付けた。
【００４８】
ダイス４０から吐出されたゴムの含水率を調べたところ、５重量％であった。この５重量％の含水率のゴムを、図１に示す陣笠部材５２に衝突させて、バンドドライヤー８の多孔バンド５４上に均一に分散して堆積させた。バンド５４上のゴム５８の厚みｔが７ｃｍとなるように、バンド５４の送り速度を調節した。バンド５４としては、２ｍｍ×１１．５ｍｍの長孔が開口率３１％で形成されたステンレス板材（厚み１．５ｍｍ）を用いた。
【００４９】
所定厚みのゴム５８が堆積されたバンド５４の下方から吹き付けられる乾燥用空気の温度は、９０°Ｃであり、その湿度は、空気１ｋｇに対して、水分０．００５ｋｇの湿度である。この乾燥用空気の供給量は、バンドドライヤーの１ｍ2 当たり２０〜３０ｍ3／分であった。バンドドライヤー８で乾燥された後のゴムの含水率は、０．２重量％であった。なお、ゴムの含水率の測定は、ＪＩＳ−Ｋ−６３８３に準じ、クラムを１０５℃±５℃で１時間乾燥した後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＋乾燥前後の重合体）を百分率で算出した。
【００５０】
このようにして乾燥されたゴムを目視により観察したところ、熱劣化が観察されず、また、粉化しないポーラスなゴムであることが確認された。
【００５１】
比較例１
図１に示す押出型乾燥機６のダイ部３８での温度を１７０°Ｃとなるように制御し、バンドドライヤー８を用いない以外は、前記実施例１と同様にして、ゴムを乾燥した。押出型乾燥機６から得られたゴムの含水率は、１〜２重量％であり、実施例１の押出型乾燥機のみで得られたゴムの含水率よりも低くなったが、ゴムの熱劣化が観察された。また、粉化したメリケン粉のようなゴムとなることが確認された。
【００５２】
参考例１
図１に示すオリエンタ４２および陣笠部材５２を装着しなかった以外は、実施例１と同様にして、ゴムを乾燥した。乾燥されたゴムを観察したところ、熱劣化が観察されず、粉化しないポーラスなゴムであることが確認された。
【００５３】
参考例２
図４に示すダイス４０として、図５（Ｃ）に示す内径４ｍｍの円形の吐出孔４４ｂを持つものを用いた以外は、実施例１と同様にして、ゴムを乾燥させた。ゴムの熱劣化は観察されなかった。
【００５４】
実施例２
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１７．５×１０4 であり、そのムーニー粘度（ＪＩＳ Ｋ６３００）が４５．０であるＳＢＲを用い、押出型乾燥機６の出口温度を１７０°Ｃに設定した以外は、前記実施例１と同様にしてゴムの乾燥を行った。
【００５５】
押出型乾燥機６のダイス４０から吐出されたゴムの含水率を調べたところ、４重量％であった。また、バンドドライヤー８で乾燥された後のゴムの含水率は、０．２重量％であった。
【００５６】
このようにして乾燥されたゴムを目視により観察したところ、熱劣化が観察されず、また、粉化しないポーラスなゴムであることが確認された。
【００５７】
比較例２
図１に示す押出型乾燥機６のダイ部３８での温度を２６０°Ｃとなるように制御し、バンドドライヤー８を用いない以外は、前記実施例２と同様にして、ゴムを乾燥した。押出型乾燥機６から得られたゴムの含水率は、１重量％であり、実施例２の押出型乾燥機のみで得られたゴムの含水率よりも低くなったが、ゴムの熱劣化が観察された。また、粉化したメリケン粉のようなゴムとなることが確認された。
【００５８】
実施例３
ゴムとして、溶液重合により製造されたＢＲであり、平均分子量が４６×１０4 であり、そのムーニー粘度（ＪＩＳ Ｋ６３００）が５５．０であるＢＲを用い、押出型乾燥機６の出口温度を、ＢＲの場合の好ましい温度（１１０〜１５０°Ｃ）である１４０°Ｃに設定した以外は、前記実施例１と同様にして、ゴムの乾燥を行った。
【００５９】
押出型乾燥機６のダイス４０から吐出されたゴムの含水率を調べたところ、４重量％であった。また、バンドドライヤー８で乾燥された後のゴムの含水率は、０．２重量％であった。
【００６０】
このようにして乾燥されたゴムを目視により観察したところ、熱劣化が観察されず、また、粉化しないポーラスなゴムであることが確認された。
【００６１】
比較例３
図１に示す押出型乾燥機６のダイ部３８での温度を１８０°Ｃとなるように制御し、バンドドライヤー８を用いない以外は、前記実施例３と同様にして、ゴムを乾燥した。押出型乾燥機６から得られたゴムの含水率は、１〜２重量％であり、実施例３の押出型乾燥機のみで得られたゴムの含水率よりも低くなったが、ゴムの熱劣化が観察された。また、粉化したメリケン粉のようなゴムとなることが確認された。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、押出型乾燥手段の出口温度を、従来に比較して低温に設定してあるので、ゴムの劣化を有効に防止することができる。また、本発明では、押出型乾燥手段の後に、バンド式乾燥手段で乾燥するため、０．５重量％以下程度に十分に乾燥することができる。バンド式乾燥手段では、ゴムを搬送しながら、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く、不良品が少なくなることから、逆にゴムの乾燥処理能力は、従来に比較して増加させることができる。
【００６３】
また、本発明では、ダイスの孔形状を特定形状にすることで、ダイスから吐出されるゴムの乾燥を均一なものとすることができる。さらに、押出型乾燥手段の吐出口に、ダイスとオリエンタを装着し、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構成することで、バンド式乾燥手段での乾燥も均一なものとなる。
【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。
【図２】図２はオリエンタと分散部材との関係を示す概略図である。
【図３】図３はダイスとオリエンタとの関係を示す概略図である。
【図４】図４はダイスの縦断面図と正面図である。
【図５】図５（Ａ）〜（Ｅ）はダイスの孔形状の例を示す概略図である。
【図６】図６（Ａ），（Ｂ）はオリエンタの正面図と縦断面図である。
【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
４０… ダイス
４２… オリエンタ
４４… 吐出孔
５２… 陣笠部材
５４… 多孔ベルト
５８… ゴム
Claims (2)
- 押出型乾燥手段でゴムの含水率を４〜７重量％とした後、当該ゴムを分散部材に衝突させながら、移動可能なバンド上に載せ、１ｍ ２ 当たり２０〜３０ｍ ３ ／分の供給量の乾燥用空気を吹き付けることによりゴムの含水率を０．５重量％以下に乾燥させるゴムの乾燥方法。
- 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、
押出型乾燥手段の吐出口近傍に設けられ、当該押出型乾燥手段から押し出されたゴムが衝突する分散部材と、
押出型乾燥手段から押し出されて乾燥され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、１ｍ ２ 当たり２０〜３０ｍ ３ ／分の供給量の乾燥用空気を下から吹き上げて、さらにゴムを乾燥させるバンド式乾燥手段とを有するゴムの乾燥装置。
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