JP4264242B2

JP4264242B2 - Rubber continuous kneading equipment

Info

Publication number: JP4264242B2
Application number: JP2002282008A
Authority: JP
Inventors: 茂斉堀江; 和俊横尾; 幸司新谷
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2022-09-26
Also published as: JP2004114534A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ゴムの混練に関し、さらに詳しくは、連続して原料ゴムを混練・押出しすることにより、混練に要する時間を短縮して生産効率を向上させることのできるゴムの連続混練装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤやコンベアベルト、あるいはホース等を構成するゴム材料は、原料ゴムの素練及びカーボンブラックや薬剤を投入して混練するマスターバッチ練を２〜３回繰り返し、その後、加硫して混練するファイナルバッチ練を１〜２回行い、押出し成形によって押出されることにより製造されていた。しかし、この製造方法では、原料ゴムとカーボンブラックや薬剤との分散度を評価しながら、バッチの回数を増やすので、最終的な製品を得るまで時間を要するという問題があった。また、混練中における原料ゴムの温度調整が困難であり、原料ゴムを所定温度以下に保って混練するためには、混練を途中で停止して原料ゴムの温度が低下するまで待つ必要があった。さらに、マスターバッチ練からファイナルバッチ練に移行するとき、あるいはファイナルバッチ練から成形工程へ移行するときには、人手によって原料ゴムを搬出し、投入する必要があった。これらの原因によって、従来の混練方法では生産効率が低いという問題があった。このような問題を解決するために、特許文献１や特許文献２には、マスターバッチ練、ファイナルバッチ練及び押出し成形を一連の連続した工程で行うゴムの混練押出し成形方法や連続混練装置が開示されている。
【特許文献１】
特開２００２−１４４３９８号公報ｐ２〜４図１
【特許文献２】
特開平１１−１７９７８５号公報ｐ７〜ｐ１３図１
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された発明では、人手の介在は抑えることができるが、一つの混練装置でマスターバッチ練を繰り返してから、もう一つの混練装置でファイナルバッチ練に移行するため、混練時間を十分に短くすることはできない。また、特許文献２に開示された発明でも、人手の介在は抑えることができるが、薬剤等の混練工程と加硫・混練工程とが必要であり、混練時間を十分に短くすることはできない。そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、混練に要する時間を短縮して生産性を向上させることのできるゴムの連続混練装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明に係るゴムの連続混練装置は、シート状に成形された原料ゴムの表面に、固体添加剤又は液体添加剤の少なくとも一方の添加剤を前記原料ゴムの幅方向に対して均一に塗工する塗工手段と、前記添加剤が塗工された前記原料ゴムを混練しながら押出す混練押出手段とを備えたことを特徴とする。
【０００５】
このゴムの混連装置は、シート状に成形した原料ゴムの幅方向に対して均一に添加剤を塗工し、この原料ゴムを混練しながら押出す。このため、混練工程においては原料ゴム中に添加剤が十分に分散するので、素練から仕上げ練までを連続して混練できる。これによって、生産性を向上させることができる。ここで、固体添加剤とはカーボンブラックやシリカ等のように、固体として原料ゴム中に分散する添加剤をいう（以下同様）。液体添加剤とは、オイルや溶剤に溶かした薬剤のように、液体として原料ゴム中に分散する添加剤をいう（以下同様）。また、本発明において塗工手段とは、液体添加剤をゴム表面に塗工する手段、又は固体添加剤をゴム表面に塗工する手段のうち少なくとも一方をいう。
【０００６】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置は、シート状に成形された原料ゴムの表面に、固体添加剤を塗工する固体添加剤塗工手段と、前記原料ゴムの表面に液体添加剤を塗工する液体添加剤塗工手段と、前記液体添加剤と前記固体添加剤とが塗工された前記原料ゴムを混練しながら押出す混練押出手段とを備えたことを特徴とする。このゴムの連続混練装置は、固体添加剤塗工手段と液体添加剤塗工手段とを備え、固体添加剤と液体添加剤とを別個に原料ゴム表面へ塗工してから、混練押出手段によって混練する。このため、それぞれの塗工条件又は塗工量をそれぞれ別個に制御できるので、製造条件の変更に対しても柔軟に対応できる。
【０００７】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置は、シート状に成形された原料ゴムの表面に、液体添加剤に固体添加剤を分散させた分散液を塗工する液体添加剤塗工手段と、前記分散液が塗工された前記原料ゴムを混練しながら押出す混練押出手段と、を備えたことを特徴とする。このゴムの連続混練装置では、固体添加剤を液体添加剤に分散させた分散液を液体添加剤塗工手段によって原料ゴムに塗工する。このため、１工程でゴム添加剤を原料ゴムに塗工できるので、その結果として製造時間を短くできる。
【０００８】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置は、上記ゴムの連続混練装置において、上記液体添加剤塗工手段は、ロールコーター又はカーテンコーターであることを特徴とする。このように、液体添加剤塗工手段としてロールコーター又はカーテンコーターを使用すれば、原料ゴムの幅方向に均一に液体添加剤を塗工できる。これによって、混練工程においては原料ゴム中へ均一に液体添加剤が分散するので、品質の高い製品を得ることができる。
【０００９】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置は、上記ゴムの連続混練装置において、上記液体添加剤塗工手段にロールコーターを使用する場合には、当該ロールコーターに備えられる上記液体添加剤を上記原料ゴムに塗工する塗工用ロールを多孔質で構成することを特徴とする。このように、塗工用ロールを多孔質で構成すれば、塗工用ロールが液体添加剤をよく吸収するので、効率よく原料ゴムの表面に液体添加剤を塗工できる。
【００１０】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置は、上記ゴムの連続混練装置において、上記液体添加剤塗工手段には、液体添加剤を上記原料ゴムの表面に塗工する塗工用ロールと、上記原料ゴムに所定の圧力を与えるバックアップロールとを対向配置したロールコーターを用い、上記原料ゴムを前記塗工用ロールとバックアップロールとの間を通過させて上記原料ゴムの表面に液体添加剤を塗工するとともに上記原料ゴムをシート状に圧延することを特徴とする。
【００１１】
このゴムの連続混練装置では、ロールコーターによって液体添加剤を原料ゴムに塗工するとともに、原料ゴムを圧延してシート状に成形する。このように、一工程で原料ゴムの圧延と液体添加剤の塗工とが終了するので、製造工程を簡略化できる。これによって、全体として見ればより短い時間で製品を製造できるので、生産効率が向上する。
【００１２】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置は、上記ゴムの連続混練装置において、さらに、上記塗工用ロールと上記バックアップロールとの周速度を異ならせることを特徴とする。ロールコーターにおいては、塗工用ロールとバックアップロールとの間を原料ゴムが通過するときに、塗工用ロールから液体添加剤が原料ゴムの表面に塗工される。このように塗工用ロールとバックアップロールとの周速度を異ならせれば、原料ゴムには両者の周速度が異なることに起因するせん断力が作用する。このせん断力によって、原料ゴムの表面が粗面化されるので、原料ゴムの表面に添加剤が付着しやすくなる。その結果、混練時にはより均一に添加剤を原料ゴムへ分散させることができるので、製品の品質が向上する。
【００１３】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置は、上記ゴムの連続混練装置において、上記固体添加剤塗工手段は、気流によって上記固体添加剤を上記原料ゴムの表面に吹き付けるスプレー式の塗工手段であることを特徴とする。このように、スプレー式の固体添加剤塗工手段を用いれば、固体添加剤の投入量を制御することによって、原料ゴムに塗工する固体添加剤の量を容易に制御できる。これによって、製造条件の変化にも柔軟に対応できる。
【００１４】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置は、上記ゴムの連続混練装置において、上記固体添加剤塗工手段は、上記液体添加剤塗工手段の前に配置することを特徴とする。このように、先に固体添加剤を塗工することによって、原料ゴムと混練装置との摩擦力が大きくなるので、効率よく混練することができる。
【００１５】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置は、上記ゴムの連続混練装置において、さらに、原料ゴムをシート状に成形する圧延手段を備え、上記固体添加剤又は上記液体添加剤の少なくとも一方をシート状に成形した原料ゴムに塗工する前に、原料ゴムをシート状に成形することを特徴とする。このように、固体添加剤や液体添加剤を原料ゴムに塗工する前に原料ゴムをシート状に成形するので、原料ゴムから一貫して最終製品まで製造できる。また、連続混練機の前に原料ゴムの圧延手段を設けることにより、従来の素練り工程を兼ねることができるので、全体の混練時間を短縮できる。さらに、原料ゴムの圧延手段にシート厚の調整機構を設ければ、原料ゴムの種類を変更した場合でも、原料ゴムを一定の厚さに加工でき、また、混練条件等に応じてもゴムシートの厚さを変化させることができる。これによって、原料ゴムの種類や製造条件が変化しても柔軟に対応できるので、生産効率が向上する。
【００１６】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置は、上記ゴムの連続混練装置において、上記圧延手段として、少なくとも一対の圧延ロール間を上記原料ゴムが通過する時に上記原料ゴムをシート状に圧延するロール形圧延手段を用い、原料ゴムの圧延時においては前記一対の圧延ロール同士の周速度を異ならせることを特徴とする。このように、ロール形圧延手段を用いて対向する圧延ロールの周速度を異ならせれば、これに起因するせん断力が作用する。このせん断力によって、シート状に延ばされた原料ゴムの表面が粗面化されるので、原料ゴムの表面に添加剤が付着しやすくなり、混練時にはより均一に添加剤を原料ゴムへ分散させることができる。
【００１７】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置は、上記ゴムの連続混練装置において、上記ロール形圧延手段に設けられている上記一対の圧延ロールの一方には、さらに液体添加剤を塗工する手段が設けられていることを特徴とする。このようにすれば、原料ゴムをシート状に圧延すると同時に液体添加剤を原料ゴムに塗工できるので製造工程を簡略化できる。これによって、全体として見ればより短い時間で製品を製造できるので、生産効率が向上する。ここで、液体添加剤を塗工する手段としては、ロールコーターやカーテンコーターが挙げられる。
【００１８】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置は、上記ゴムの連続混練装置において、上記混練押出手段は、入口と出口を有する筒状のケーシングと、当該ケーシング内に配置されるスクリュー軸とを備え、上記原料ゴムが前記スクリュー軸の回転によって前記ケーシングの入口から出口に向かって押出されるとともに、前記スクリュー軸と前記ケーシングとの間で混練されるスクリュー式の混練手段であることを特徴とする。
【００１９】
このように、混練押出手段にスクリュー式の混練装置を使用するので、添加剤を所定の分散度となるまで原料ゴム中に混練させる工程と、次工程へ混合ゴムを押し出す工程とを同時に実行できる。これによって、ゴムの生産性を向上させることができる。なお、スクリュー式の混練装置は、スクリュー軸が１軸であってもよいし、２軸であってもよい。２軸式のスクリュー式混練装置を使用した場合には、より効率よく原料ゴムを混練できるので、製品の品質や生産性をより向上させることができる。
【００２０】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置は、上記ゴムの連続混練装置において、さらに、上記スクリュー軸の内部には、冷却媒体を流す冷却流路を設けたことを特徴とする。スクリュー形の混練装置に使用するスクリュー軸は比較的簡単な形状なので、冷却流路をスクリュー軸全体にわたって取り回すことができる。また、冷却流路の寸法も大きくすることができるので、冷却流路内壁とスクリュー軸との距離を小さくできる。これによって伝熱効率を高くできるので、混練中における原料ゴムの温度を容易に所定温度以下に維持できる。その結果、製品の品質劣化を抑えることができる。また、混練速度をさらに高くしても原料ゴムの温度を一定温度以下に抑えることができるので、生産性をさらに向上させることができる。なお、冷却媒体としては、水や油等を使用することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係るゴムの連続混練装置を示す説明図である。また、図２は、この発明の実施の形態１に係るゴムの混練方法を示すフローチャートである。実施の形態１に係るゴムの連続混練装置１００及びゴムの混練方法は、シート状の原料ゴム１に、カーボンブラック、シリカ等の固体添加剤３や、オイル、薬剤等の液体添加剤２をコーターやスプレー等の塗工手段によって塗工してから、混練押出手段であるスクリュー式混練装置１０によって前記添加剤が塗工された原料ゴム１を連続的に混練する点に特徴がある。
【００２３】
原料ゴム１はシート状に加工されており、原料ゴムストッカー４０から液体添加剤塗工手段であるコーター２０へ送られる。原料ゴム１は、予めシート状に加工した原料ゴム１をストックしておき、必要に応じて原料ゴムストッカー４０へ供給することができる。また、ブロック状の原料ゴムをプレス装置等によってシート状に加工しつつ、コーター２０へ供給してもよい。この方法については後述する。
【００２４】
原料ゴムストッカー４０から送られてきたシート状の原料ゴム１には、まずスプレー装置３０によってカーボンブラックやシリカ等の固体添加剤３が塗工される（ステップＳ１０１）。このようにすると、固体添加剤３の存在によってスクリュー式混練装置１０では当該スクリュー式混練装置１０と原料ゴム１との摩擦力が上昇し、混練速度が向上する。また、液体添加剤塗工手段にロールコーター２０（図１参照）を使用した場合には、塗工用ロール２０ＣＲとバックアップロール２０ＢＲとによって、固体添加剤３が原料ゴム１に押し込まれる。これによって、混練工程においては、原料ゴム１中へ十分に固体分散剤を分散させることができる。
【００２５】
図３は、固体添加剤の塗工手段例を示す説明図である。この実施の形態１において、固体添加剤塗工手段としては気流を利用したスプレー装置３０を使用する。スプレー装置３０は、圧縮空気がノズル３１に送られて、ノズル３１の手前でタンク３２から供給される固体添加剤３を原料ゴム１の表面に吹き付ける構造である。図３（ａ）に示すように、スプレー装置３０のノズル３１は、シート状の原料ゴム１の幅方向に対して複数配置されているので、原料ゴム１の幅方向に対して均一に固体添加剤３を塗工できる。また、このスプレー装置３０では、単位時間当たりにおける固体添加剤３の供給量を調整することで、原料ゴム１に塗工する固体添加剤３の量を制御できるので、製造条件の変化にも柔軟に対応できる。
【００２６】
図３（ｂ）、（ｃ）には、他の固体添加剤の塗工手段例を示す。この固体添加剤塗工手段３０'は、ふるいを利用したものである。固体添加剤塗工手段３０'には、底部にメッシュ３４Ｍを有する固体添加剤溜め３４が備えられている。固体添加剤溜め３４には、カーボンブラックやシリカ等の固体添加剤３が投入されている。そして、固体添加剤溜め３４は、駆動手段であるモーター３５によって図３（ｃ）中の矢印Ａ方向に往復運動して、内部の固体添加剤３がメッシュ３４Ｍを通過してシート状の原料ゴム１上に塗工される。固体添加剤３の塗工量は、固体添加剤の粒度、メッシュ３４Ｍの粗さ、あるいは固体添加剤溜め３４の振動数等によって調整できるので、製品の種類に応じて塗工量を制御することができる。また、図３（ｂ）に示すように、固体添加剤溜め３４はシート状の原料ゴム１の幅方向に対して十分な長さなので、原料ゴム１の幅方向に対して均一に固体添加剤３を塗工できる。
【００２７】
固体添加剤３が塗工された原料ゴム１はコーター２０に送られる。コーター２０では、液体添加剤２であるオイルと薬剤との混合液が原料ゴム１に塗工される（ステップＳ１０２）。実施の形態１において、コーター２０には図１（ａ）、（ｂ）に示すようなロールコーター２０を使用する。ロールコーター２０は、塗工用ロール２０ＣＲとバックアップロール２０ＢＲと供給ロール２０ＳＲとを有している。塗工用ロール２０ＣＲは供給ロール２０ＳＲと接しており、供給ロール２０ＳＲが回転することにより、液体添加剤溜め２０Ｐに溜められた液体添加剤２が供給ロール２０ＳＲから塗工用ロール２０ＣＲに供給される。また、塗工用ロール２０ＣＲとバックアップロール２０ＢＲとが接しており、両者の間をシート状の原料ゴム１が通過するときに、塗工用ロール２０ＣＲから原料ゴム１の表面に液体添加剤２が塗工される。図１（ｂ）に示すように、塗工用ロール２０ＣＲはシート状の原料ゴム１の幅方向に十分な大きさなので、原料ゴム１の幅方向に対して略均一に液体添加剤２を塗工することができる。
【００２８】
また、コーター２０には、また、図１（ｃ）に示すようにカーテンコーター２０'を使用してもよい。カーテンコーター２０'は、液溜め２０'Ｃに設けられたスリット２０'Ｓから液体添加剤２をシート状の原料ゴム１上に塗工する。図１（ｃ）からは明らかではないが、液溜め２０'Ｃは、シート状の原料ゴム１の幅方向に対して十分な大きさなので、原料ゴム１の幅方向に対して均一に液体添加剤２を塗工することができる。カーテンコーター２０'では、原料ゴム１の速度とスリット２０'Ｓの開口面積によって、液体添加剤２の塗工量を制御することができる。
【００２９】
このように、コーター２０にロールコーターやカーテンコーターを使用することにより、シート状の原料ゴム１の幅方向に対して液体添加剤２を略均一の厚さに塗工できる。ここで、薬剤は溶剤に溶かされてオイルと混合されるが、この溶剤にはオイルが溶けやすい溶剤を選択することが好ましい。
【００３０】
実施の形態１に係るゴムの連続混練装置１００においては、混合液の塗工と固体添加剤の塗工とを別工程としているので、それぞれの塗工又は塗工量それぞれ別個に制御できる。これによって、製造条件の変更に対しても柔軟に対応できる。なお、これらの固体添加剤３を前記混合液に分散させた固体添加剤３の分散液を、液体添加剤塗工手段であるコーター２０で原料ゴム１に塗工してもよい。このようにすると、１工程でゴム添加剤を原料ゴム１に塗工でき、その結果として製造時間を短くできる。
【００３１】
図４は、固体添加剤の塗工位置を変更した例を示す説明図である。同図に示すように、固体添加剤３を塗工するスプレー装置３０をコーター２０の下流側へ配置して、液体添加剤２の塗工後に原料ゴム１へ塗工してもよい。この場合には、先に塗工した液体添加剤２によって固体添加剤３の脱落を抑制できる。
【００３２】
液体添加剤２及び固体添加剤３を塗工した原料ゴム１は、スクリュー式混練装置１０に投入されて、原料ゴム１と添加剤とが混練される（ステップＳ１０３）。この混練過程で、原料ゴム１に添加剤が所定の分散度まで分散される。なお、図１に示すように、原料ゴム１の投入前にはカッター１５によって原料ゴムシートを切断してもよい。スクリュー式混練装置１０は、混練羽根がスクリュー状であり、原料ゴム１と添加剤を混練すると同時に両者の混合ゴムをスクリュー式混練装置１０の出口まで押し出す機能を持つ。このため、投入された原料ゴム１は、表面に塗工された液体添加剤２及び固体添加剤３と混練されながら連続的に押し出されて、混練の次工程において所定の形状に成形される。
【００３３】
図５は、この発明の実施の形態１で使用するスクリュー式混練装置の構造を示す説明図である。図４に示すように、このスクリュー式混練装置１０は、螺旋状の混練羽根１０ｗを有するスクリュー軸１０ｓを２軸備えた２軸型スクリュー式混練装置である。なお、単一のスクリュー軸を備えた１軸型のスクリュー式混練装置を使用してもよい。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、２本のスクリュー軸１０ｓ₁、１０ｓ₂が噛み合った状態で、ケーシングである複数のバレル１０ｂ₁〜１０ｂ₅内に収められている。なお、バレル１０ｂ₁等の個数は５個に限られるものではなく、スクリュー式混練装置１０の使用によって異なる。図５（ｂ）に示すように、バレル１０ｂ₁〜１０ｂ₅の断面内形状は、断面内形状が六角形である二つの通路１１ａ、１１ｂをそれらの一辺同士でつなげた多角形状であり、各通路１１ａ、１１ｂ内にはそれぞれ前記スクリュー軸１０ｓが配置される。バレル１０ｂ₁〜１０ｂ₅の断面内形状をこのような多角形状とすることにより、原料ゴム１はバレル１０ｂ₁〜１０ｂ₅の内壁面に押し付けられる。これによって、スクリュー式混練装置１０の混練区間が短くとも添加剤が原料ゴム１内へ十分に分散される。また、バレル１０ｂ₁〜１０ｂ₅と混練羽根１０ｗとで囲まれる原料ゴム１は、混練羽根１０ｗの回転によって刻々とその形状が変化する。これによって、原料ゴム１に与えられるエネルギー効率が高くなるので、スクリュー式混練装置１０の混練区間が短くとも原料ゴム１を十分に混練できる。
【００３５】
このように、バレル１０ｂ₁〜１０ｂ₅の断面内形状を多角形状とすれば、効率よく原料ゴム１を混練して添加剤を原料ゴム１中に分散させることができるので連続混練においては好ましい。なお、バレル１０ｂ₁〜１０ｂ₅の断面内形状はこの形状に限られない。図５（ｃ）に示すように、断面内形状が略円形である通路を二つ連結した形状でもよい。特にバレル１０ｂ₁〜１０ｂ₅の断面内形状を多角形とすると、混練の効率が高くなるが混練羽根１０ｗと通路１１ａ、１１ｂとの隙間に原料ゴム１が溜まる場合がある。このような場合には、図５（ｃ）に示すように、断面内形状が略円形である通路を二つ連結した形状として、原料ゴム１の滞留を抑制してもよい。また、断面内形状が多角形であっても、角部を滑らかに形成して原料ゴム１の滞留を抑制しつつ、混練効率をある程度高めるようにしてもよい。
【００３６】
２本のスクリュー軸１０ｓ₁、１０ｓ₂は、図５（ｂ）に示すように同じ方向に回転して、原料ゴム１を混連しながら押し出す。第一原料投入口１０ｉ₁から投入された原料ゴム１は、混練羽根１０ｗとバレル１０ｂ₁〜１０ｂ₅の内面との間で押しつぶされながら出口１０ｏまで送られる。また、第二原料投入口１０ｉ₂からは加硫剤が投入される。
【００３７】
原料ゴム１がスクリュー軸１０ｓ₁、１０ｓ₂によって出口１０ｏへ移送される過程で、添加剤及び加硫剤は原料ゴム１に所定の分散度まで混練されて、出口１０ｏから押し出される（ステップＳ１０４）。出口１０ｏから押出された混合ゴムは、ロールプレス機５０（図１（ａ）参照）によってシート状に成形される。このように、スクリュー式混練装置１０によれば、添加剤を所定の分散度となるまで原料ゴム１中に混練させる工程と、次工程へ混合ゴムを押し出す工程とを同時に実行できるので、原料ゴム１を連続的に混練できる。これによって、従来のバッチ式の製造装置と比較してゴムの生産性を向上させることができる。
【００３８】
また、後述するように、スクリュー軸１０ｓ内に冷却流路を設けることもできる。スクリュー形の混練機に使用するスクリュー軸１０ｓは比較的簡単な形状なので、冷却流路をスクリュー軸１１ｓ全体にわたって取り回すことができる。また、冷却流路の寸法も大きくすることができるので、冷却流路内壁とスクリュー軸１０ｓとの距離を小さくできる。これによって伝熱効率を高くできるので、混練中における原料ゴム１の温度を容易に所定温度以下に維持できる。その結果、製品の品質劣化を抑えることができる。また、混練速度をさらに高くして連続混練しても原料ゴム１の温度を一定温度以下に抑えることができるので、生産性をさらに向上させることができる。
【００３９】
実施の形態１に係るゴムの連続混練装置１００では、シート状の原料ゴム１に添加剤を塗工してからこの原料ゴム１を混練押出し手段により混練する。このため、連続的に原料ゴム１を混練して押出すことができるので、製品の生産性を向上させることができる。また、シート状に成形した原料ゴム１上へ均一に液体添加剤２や固体添加剤３を塗工するので、次の混練押出し工程において、これらの添加剤を原料ゴム１中へ均一に分散させやすくなる。これによって混練時間を短くできるので、生産性を向上させることができる。また、添加剤を原料ゴム１へ十分に分散させることができるので、混練後における製品の品質を向上させることができる。以上、この発明の実施の形態１について説明したが、ここで説明した本発明の構成要素は、以下の実施の形態においても必要に応じて適用できる。
【００４０】
（実施の形態２）
図６は、この発明の実施の形態２に係るゴムの連続混練装置を示す説明図である。実施の形態２に係るゴムの連続混練装置１０１は、実施の形態１に係るゴムの連続混練装置１００と略同様の構成であるが、オイル、薬剤等の液体添加剤２を塗工する際には、多孔質の塗工用ロール２１ＣＲを備えたロールコーター２１を使用する点が異なる。その他の構成は実施の形態１と同様なのでその説明を省略する。
【００４１】
ロールコーター２１に備えられている塗工用ロール２１ＣＲは、多孔質で作られている。この実施の形態においてはスポンジを使用するが、他にも多孔質のセラミックス等を使用することができる。このように、塗工用ロール２１ＣＲにスポンジその他の多孔質を使用するので、塗工用ロール２１ＣＲが液体添加剤２をよく吸収して効率よく原料ゴム１の表面に塗工できる。以上、この発明の実施の形態２について説明したが、ここで説明した本発明の構成要素は、以下の実施の形態においても必要に応じて適用できる。
【００４２】
（実施の形態３）
図７は、この発明の実施の形態３に係るゴムの連続混練装置を示す説明図である。このゴムの連続混練装置１０２は、上記実施の形態１及び２に係るゴムの連続混練装置１００、１０１と略同一の構成であるが、シート状の原料ゴム１に添加剤を塗工する前段に原料ゴムの圧延手段を設けて、ブロック状の原料ゴムをシート状に圧延する点が異なる。その他の構成は実施の形態１等と同様なのでその説明を省略するとともに、同一の構成要素には同一の符号を付する。
【００４３】
このゴムの連続混練装置１０２においては、添加剤塗工手段の前に、原料ゴム１をシート状に加工する手段が含まれる。実施の形態３においては、原料ゴム１をシート状に成形する圧延手段としてロール形圧延手段であるロールプレス機５２を使用する。なお、このロールプレス機５２は複数組のプレスロール５２ｒ₁〜５２ｒ₃を備えた多段式のロールプレス機であるが、プレスロール５２は１段でもよい。
【００４４】
まず、切断手段であるペールカッター（図示せず）によって所定の形状に切断した原料ゴムブロック１Ｂをロールプレス機５２に投入する。原料ゴムブロック１Ｂは、複数組のプレスロール５２ｒ₁、５２ｒ₂を通過する間に徐々にシート状に延ばされて、仕上げ用プレスロール５２ｒ₃によって所定の厚さに成形される。この工程によって、原料ゴムブロック１Ｂをシート状に成形するとともに従来の素練り工程を兼ねることができるので、全体の混練時間を短縮することができる。
【００４５】
ここで、仕上げ用プレスロール５２ｒ₃を構成する一対のロールの周速度ω₁とω₂とを異ならせてもよい。このようにすると、仕上げ用プレスロール５２ｒ₃を通過する原料ゴムブロック１Ｂには、一対の仕上げ用プレスロール５２ｒ₃の周速度が異なることに起因するせん断力が作用する。このせん断力によって、仕上げ用プレスロール５２ｒ₃によってシート状に延ばされた原料ゴム１の表面が粗面化される。このように、原料ゴム１の表面を粗面化すれば、原料ゴム１の表面に添加剤が付着しやすくなるので、混練時にはより均一に添加剤を原料ゴム１へ分散させることができる。また、圧延によって原料ゴム１が薄く延ばされるので、混練時には液体添加剤２や固体添加剤３が原料ゴム１の厚さ方向に対して分散しやすくなるので、混練の効率を向上させることができる。なお、実施の形態１に係るゴムの連続混練装置１００（図１参照）においても、塗工用ロール２０ＣＲとバックアップロール２０ＢＲとの周速度ω₁とω₂とを異ならせることによって、同様の作用・効果を得ることができる。
【００４６】
シート状に成形した原料ゴム１には、液体添加剤２及び固体添加剤３が塗工された後、スクリュー式混練装置１０により混練されるが、これらの工程については実施の形態１で説明した通りである。実施の形態３に係るゴムの連続混練装置１０２では、添加剤を塗工する前に原料ゴム１をシート状に成形するので、原料ゴム１から一貫して最終製品まで製造できる。また、原料ゴム１の圧延手段にシート厚の調整機構を設ければ、原料ゴム１の種類を変更した場合でも、原料ゴム１を一定の厚さに加工でき、また、混練条件等に応じてもゴムシートの厚さを変化させることができる。これによって、原料ゴムの種類や製造条件が変化しても柔軟に対応できるので、生産効率が向上する。特に原料ゴム１の圧延手段にロールプレス機５２を使用する場合には、プレスロール５２ｒ₁等の間隔を調整すればゴムシート厚を調整できる。これにより、ゴムシート厚を細かく制御することも比較的容易なので好ましい。以上、この発明の実施の形態３について説明したが、ここで説明した本発明の構成要素は、以下の実施の形態においても必要に応じて適用できる。
【００４７】
（実施の形態４）
図８は、この発明の実施の形態４に係るゴムの連続混練装置を示す説明図である。このゴムの連続混練装置１０３は、上記実施の形態２に係るゴムの連続混練装置１０１と略同一の構成であるが、原料ゴム１をシート状に圧延して所定の厚さに調整する時にシート状の原料ゴム１に添加剤を塗工する点が異なる。その他の構成は実施の形態２と同様なのでその説明を省略するとともに、同一の構成要素には同一の符号を付する。
【００４８】
このゴムの連続混練装置１０３においては、圧延機能と液体添加剤の塗工機能をもつロールプレスコーター５５を使用して、原料ゴム１の成形と同時に液体添加剤２を原料ゴムの表面に塗工する。ロールプレスコーター５５は、少なくとも一対のプレスロールを備えている。なお、この実施の形態においては３組のプレスロール５５ｒ₁〜５５ｒ₃を備える。原料ゴムブロック１Ｂは３組のプレスロール５５ｒ₁〜５５ｒ₃を通過する間に所定の厚さのシート状に成形される。
【００４９】
仕上げ用プレスロール５５ｒ₃の上流側にはノズル３１が備えられており、ここで固体添加剤３が圧延途中の原料ゴムブロック１Ｂに塗工される。このように、圧延途中で固体添加剤３を原料ゴムブロック１Ｂに塗工するので、プレスロールによって固体添加剤が原料ゴム１中に分散される。これによって、固体添加剤の分散度が向上するので、スクリュー式混練装置１０における混練時間を短縮できる。なお、固体添加剤３は液体添加剤２の塗工前に原料ゴムブロック１Ｂに塗工されればよいので、ノズル３１の配置場所は図示した場所に限られない。圧延前の原料ゴムブロック１Ｂに固体添加剤３を塗工すれば、複数段の圧延ロールによって、固体添加剤３をより原料ゴム１中に分散させることができる。
【００５０】
仕上げ用プレスロール５５ｒ₃は、原料ゴムブロック１Ｂを圧延すると同時に、シート状に圧延した原料ゴム１の表面に液体添加剤２を塗工する。このため、スリットコーターにより液体添加剤２が供給されて、圧延と同時に原料ゴム１の表面にこの液体添加剤２を塗工する。
【００５１】
原料ゴム１を圧延する際には、実施の形態３で説明したように、仕上げ用プレスロール５３ｒ₃を構成するロール同士の周速度ω₁とω₂とを異ならせてもよい。このようにすれば、シート状に延ばされた原料ゴム１の表面が粗面化されて添加剤が付着しやすくなるので、原料ゴム１の幅方向に対してより均一に添加剤を塗工できる。これによって、混練時にはより素早く添加剤を原料ゴム１へ均一に分散させることができるので、生産効率を向上させつつ製品の品質を高くできる。
【００５２】
固体添加剤３及び液体添加剤２が塗工され、シート状に圧延された原料ゴム１は、スクリュー式混練装置１０に投入されて混練されて、押出される。なお、固体添加剤３はロールプレスコーター５５で原料ゴムが圧延された後に塗工してもよい。圧延前に固体添加剤３を塗工すれば、圧延と同時に固体添加剤３が原料ゴム１内に練り込まれるので、次の混練工程で効率よく固体添加剤３を分散させることができる。これによって、混練時間を短縮することもできる。
【００５３】
このゴムの連続混練装置１０３では、原料ゴム１を圧延する時に原料ゴム１へ液体添加剤２を塗工するので、液体添加剤塗工手段を別個に設けた場合と比較して製造工程を短縮できる。これによって、全体として見ればより短い時間で製品を製造できるので、生産効率が向上する。以上、この発明の実施の形態４について説明したが、ここで説明した本発明の構成要素は、以下の実施の形態においても必要に応じて適用できる。
【００５４】
（実施の形態５）
図９は、この発明の実施の形態５に係るゴムの連続混練装置を示す説明図である。このゴムの連続混練装置は、上記実施の形態１〜４に係るゴムの連続混練装置１００〜１０３と略同一の構成であるが、押出し混練手段であるスクリュー式混練装置１１に、混練中の原料ゴム１を冷却する手段を設けた点が異なる。その他の構成は実施の形態２と同様なのでその説明を省略するとともに、同一の構成要素には同一の符号を付する。
【００５５】
図９に示すように、混練押出し手段であるスクリュー式混練装置１１に備えられているバレル１１ｂ₁〜１１ｂ₄内には、冷却手段として冷却媒体を流す冷却流路１１ｃが形成されている。この冷却流路１１ｃに水や油等の冷却媒体を流すことによって、混練中に発生する熱を冷却する。温度が上昇した冷却媒体は、図示しない冷却手段で冷却された後、再び冷却流路１１ｃに供給される。
【００５６】
これによって、混練中における原料ゴム１の温度を一定温度以下に抑えることができるので、製品の品質劣化を抑えることができる。また、冷却手段によって積極的に原料ゴム１を冷却するので、混練速度を高くしても原料ゴム１の発熱を抑えることができる。これによって、製品の生産効率が向上する。ここで、従来は、カーボンブラック、オイル、薬品を混入するマスターバッチ練は１５０℃程度の温度で、また、加硫材を混入するファイナルバッチ練は１００℃程度の温度で行う必要があった。このため、従来はマスターバッチ練とファイナルバッチ練との間で冷却時間が必要であったが、このスクリュー式混練装置１１では冷却手段によってこの温度調整を容易にできるので、冷却時間を短縮して効率よく混練できる。なお、図９（ｃ）に示すように、バレル１１ｂ₁〜１１ｂ₄の表面にフィン１１ｆを設けて、大気中への放熱を促進してもよい。
【００５７】
また、図９（ｂ）に示すように、スクリュー軸１１ｓ'内にも冷却流路１１ｃｃを設けて、ここに冷却媒体を流して混練中の原料ゴム１を冷却してもよい。このようにすれば、スクリュー式混練装置１１の内部と外部とから混練中の原料ゴム１を冷却できるので、さらに効率よく原料ゴム１の温度を一定温度以下に抑えて、製品の品質劣化を抑えることができる。また、さらに効率よく原料ゴム１を冷却できるので、混練速度をさらに高くしても原料ゴム１の温度を一定温度以下に抑えることができる。これによって、製品の生産性をさらに向上させることができる。
【００５８】
（変形例）
図１０は、実施の形態５の変形例に係るゴムの連続混練装置を示す説明図である。このゴムの連続混練装置は、スクリュー式混練装置１２を構成するバレル１２ｂ₁〜１２ｂ₄の長手方向を複数のブロックに分けて、ブロック毎に冷却する点に特徴がある。スクリュー式混練装置１２は、ケーシングである中空のバレル１２ｂ₁〜１２ｂ₄を複数連結して構成してある。この複数のバレル１２ｂ₁〜１２ｂ₄は、それぞれ内部に冷却流路１２ｃ₁〜１２ｃ₄が形成されており、それぞれの冷却流路１２ｃ₁〜１２ｃ₄に冷却媒体を流すことができる。これによって、それぞれの冷却流路１２ｃ₁〜１２ｃ₄に流す冷却媒体の温度や流量を調整することによって、それぞれのバレル１２ｂ₁〜１２ｂ₄の温度を独立して制御することができる。
【００５９】
この変形例に係るゴムの連続混練装置では、スクリュー式混練装置１２を構成するケーシングであるバレル１２ｂ₁〜１２ｂ₄の長手方向を複数のブロックに分けてそれぞれ独立に冷却する。これによって、混練工程が進むにつれて原料ゴム１の温度が上昇しても、そのブロックにおける冷却流路１２ｃ₁や１２ｃ₂等に流す冷却媒体の温度を低くしたり流量を大きくしたりすることによって、原料ゴム１の温度上昇を抑えることができる。その結果、混練工程においては原料ゴム１の温度を一定温度以下に保ち易くなるので、製品の品質ばらつきを抑えて高品質な製品を得ることができる。また、効率的に原料ゴム１を冷却できるので、混練速度をさらに高くすることができ、その結果、生産性をさらに向上させることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係るゴムの連続混練装置では、シート状に成形した原料ゴムの幅方向に対して均一に添加剤を塗工し、この原料ゴムを混練しながら押出すようにした。これにより、混練工程においては原料ゴム中に添加剤が十分に分散するので、素練から仕上げ練までを連続して混練でき、生産性を向上させることができる。
【００６１】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置では、固体添加剤と液体添加剤とを別個に原料ゴム表面へ塗工してから、混練押出手段によって混練するようにした。このため、それぞれの塗工又は塗工量それぞれ別個に制御できるので、製造条件の変更に対しても柔軟に対応できる。
【００６２】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置では、固体添加剤を液体添加剤に分散させた分散液を液体添加剤塗工手段によって原料ゴムに塗工するようにしたので、１工程でゴム添加剤を原料ゴムに塗工でき、その結果、製造時間を短くできる。
【００６３】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置では、液体添加剤塗工手段としてロールコーター又はカーテンコーターを使用するようにした。これにより、原料ゴムの幅方向に均一に液体添加剤を塗工できるので、混練工程においては原料ゴム中へ均一に液体添加剤が分散させることができ、品質の高い製品を得ることができる。
【００６４】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置では、液体添加剤塗工手段にロールコーターを使用する場合には、液体添加剤を原料ゴムに塗工する塗工用ロールを多孔質で構成するようにした。このため、塗工用ロールが液体添加剤をよく吸収するので、効率よく原料ゴムの表面に液体添加剤を塗工できる。
【００６５】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置では、ロールコーターによって液体添加剤を原料ゴムに塗工するとともに、原料ゴムを圧延してシート状に成形するようにした。このため、一工程で原料ゴムの圧延と液体添加剤の塗工とが終了するので、製造工程を簡略化でき、全体として見ればより短い時間で製品を製造できるので、生産効率が向上する。
【００６６】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置では、塗工用ロールとバックアップロールとの周速度を異ならせるようにした。これにより、原料ゴムには塗工用ロールとバックアップロールの周速度が異なることに起因するせん断力が作用し、これによって原料ゴムの表面が粗面化されるので、原料ゴムの表面に添加剤が付着しやすくなる。その結果、混練時にはより均一に添加剤を原料ゴムへ分散させることができるので、製品の品質が向上する。
【００６７】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置では、スプレー式の固体添加剤塗工手段を用いるようにしたので、固体添加剤の投入量を制御することによって、原料ゴムに塗工する固体添加剤の量を容易に制御できる。これによって、製造条件の変化にも柔軟に対応できる。
【００６８】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置では、上記ゴムの連続混練装置において、上記固体添加剤塗工手段は、上記液体添加剤塗工手段の前に配置することを特徴とする。このように、先に固体添加剤を塗工することによって、原料ゴムと混練装置との摩擦力が大きくなるので、効率よく混練することができる。
【００６９】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置では、固体添加剤や液体添加剤を原料ゴムに塗工する前に原料ゴムをシート状に成形するようにしたので、原料ゴムから一貫して最終製品まで製造できる。また、連続混練機の前に原料ゴムの圧延手段を設けることにより、従来の素練り工程を兼ねることができるので、全体の混練時間を短縮できる。
【００７０】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置では、原料ゴムの圧延時において、ロール形圧延手段を用いて対向する圧延ロールの周速度を異ならせた。したがって、原料ゴムには周速度が異なることに起因するせん断力が作用し、シート状に延ばされた原料ゴムの表面が粗面化されるので、原料ゴムの表面に添加剤が付着しやすくなる。その結果、混練時にはより均一に添加剤を原料ゴムへ分散させることができる。
【００７１】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置では、ロール形圧延手段に設けられている上記一対の圧延ロールの一方に、液体添加剤を塗工する手段を設けるようにした。このため、原料ゴムをシート状に圧延すると同時に液体添加剤を原料ゴムに塗工できるので製造工程を簡略化できる。これによって、全体として見ればより短い時間で製品を製造できるので、生産効率が向上する。
【００７２】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置では、混練押出手段にスクリュー式の混練装置を使用するようにした。これにより、添加剤を所定の分散度となるまで原料ゴム中に混練させる工程と、次工程へ混合ゴムを押し出す工程とを同時に実行できるので、ゴムの生産性を向上させることができる。
【００７３】
また、次の発明に係るゴムの連続混練装置では、さらに、上記スクリュー軸の内部に冷却流路を設けた。これによって混練中における原料ゴムの温度を容易に所定温度以下に維持して製品の品質劣化を抑えることができる。また、混練速度をさらに高くしても原料ゴムの温度を一定温度以下に抑えることができるので、生産性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るゴムの連続混練装置を示す説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るゴムの混練方法を示すフローチャートである。
【図３】固体添加剤の塗工手段例を示す説明図である。
【図４】固体添加剤の塗工位置を変更した例を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１で使用するスクリュー式混練装置の構造を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るゴムの連続混練装置を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係るゴムの連続混練装置を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態４に係るゴムの連続混練装置を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態５に係るゴムの連続混練装置を示す説明図である。
【図１０】実施の形態５の変形例に係るゴムの連続混練装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１原料ゴム
１Ｂ原料ゴムブロック
２液体添加剤
３固体添加剤
１０、１１、１２スクリュー式混練装置
１０ｓ₁、１０ｓ₂、１１ｓスクリュー軸
１０ｗ混練羽根
１１ｃ、１１ｃｃ、１２ｃ₁〜１２ｃ₄ 冷却流路
１５カッター
２０コーター（ロールコーター）
２０' カーテンコーター
２１ロールコーター
３０スプレー装置
３１ノズル
３２タンク
４０原料ゴムストッカー
５０、５２ロールプレス機
５５ロールプレスコーター
１００、１０１、１０２、１０３連続混練装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to rubber kneading, and more particularly to a rubber continuous kneading apparatus capable of shortening the time required for kneading and continuously improving production efficiency by kneading and extruding raw material rubber continuously.
[0002]
[Prior art]
For rubber materials that make up tires, conveyor belts, hoses, etc., final rubber kneading and master batch kneading in which carbon black and chemicals are added and kneaded are repeated 2-3 times, followed by vulcanization and kneading. It was manufactured by performing batch kneading once or twice and extruding by extrusion molding. However, this manufacturing method has a problem in that it takes time to obtain a final product because the number of batches is increased while evaluating the degree of dispersion of the raw rubber, carbon black, and chemicals. In addition, it is difficult to adjust the temperature of the raw rubber during kneading, and in order to knead the raw rubber at a predetermined temperature or less, it was necessary to stop kneading halfway and wait until the temperature of the raw rubber decreases. . Furthermore, when shifting from the master batch kneading to the final batch kneading, or when shifting from the final batch kneading to the molding process, it is necessary to carry out and put in the raw rubber manually. For these reasons, the conventional kneading method has a problem that the production efficiency is low. In order to solve such problems, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a rubber kneading extrusion molding method and a continuous kneading apparatus that perform master batch kneading, final batch kneading and extrusion molding in a series of continuous processes. Has been.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-144398 p2-4
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-179785 p7 to p13
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the invention disclosed in Patent Document 1, although manual intervention can be suppressed, the master batch kneading is repeated with one kneading apparatus and then the final batch kneading is performed with another kneading apparatus. The time cannot be made short enough. In the invention disclosed in Patent Document 2, human intervention can be suppressed, but a kneading step for a drug and the like and a vulcanization / kneading step are necessary, and the kneading time cannot be shortened sufficiently. Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a rubber continuous kneading apparatus capable of reducing the time required for kneading and improving the productivity.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, a continuous kneading apparatus for rubber according to the present invention provides at least one additive of a solid additive or a liquid additive on the surface of a raw rubber formed into a sheet shape. It is characterized by comprising coating means for uniformly coating in the width direction and kneading and extruding means for extruding while kneading the raw material rubber coated with the additive.
[0005]
In this rubber mixing device, an additive is uniformly applied to the width direction of a raw rubber formed into a sheet shape, and the raw rubber is extruded while being kneaded. For this reason, in a kneading process, since an additive fully disperse | distributes in raw material rubber | gum, it can knead continuously from mastication to finishing kneading. Thereby, productivity can be improved. Here, the solid additive means an additive dispersed in the raw rubber as a solid, such as carbon black and silica (the same applies hereinafter). The liquid additive means an additive that is dispersed in the raw rubber as a liquid like a drug dissolved in oil or a solvent (the same applies hereinafter). In the present invention, the coating means means at least one of means for applying a liquid additive to a rubber surface and means for applying a solid additive to a rubber surface.
[0006]
The rubber continuous kneading apparatus according to the next invention is a solid additive coating means for applying a solid additive to the surface of the raw rubber formed into a sheet, and a liquid additive to the surface of the raw rubber. And a kneading and extruding means for extruding while kneading the raw rubber coated with the liquid additive and the solid additive. This continuous kneading apparatus for rubber comprises a solid additive coating means and a liquid additive coating means. The solid additive and the liquid additive are separately coated on the surface of the raw rubber and then kneaded and extruded by the kneading extrusion means. Knead. For this reason, since each coating condition or coating amount can be controlled separately, it can respond flexibly to a change in manufacturing conditions.
[0007]
Further, a continuous kneading apparatus for rubber according to the next invention comprises a liquid additive coating means for coating a dispersion obtained by dispersing a solid additive in a liquid additive on the surface of a raw rubber formed into a sheet shape. And kneading and extruding means for extruding while kneading the raw rubber coated with the dispersion. In this rubber continuous kneading apparatus, a dispersion in which a solid additive is dispersed in a liquid additive is applied to the raw rubber by a liquid additive coating means. For this reason, since the rubber additive can be applied to the raw rubber in one step, the manufacturing time can be shortened as a result.
[0008]
The rubber continuous kneading apparatus according to the next invention is characterized in that in the rubber continuous kneading apparatus, the liquid additive coating means is a roll coater or a curtain coater. Thus, if a roll coater or a curtain coater is used as the liquid additive coating means, the liquid additive can be applied uniformly in the width direction of the raw rubber. Thereby, in the kneading step, the liquid additive is uniformly dispersed in the raw rubber, so that a high-quality product can be obtained.
[0009]
Further, the rubber continuous kneading apparatus according to the next invention is the above-mentioned rubber continuous kneading apparatus, in the case where a roll coater is used as the liquid additive coating means, the liquid additive provided in the roll coater is used. The coating roll to be coated on the raw rubber is made of a porous material. As described above, when the coating roll is made of a porous material, the coating roll absorbs the liquid additive well, so that the liquid additive can be efficiently coated on the surface of the raw rubber.
[0010]
Further, the rubber continuous kneading apparatus according to the next invention is the above-mentioned rubber continuous kneading apparatus, wherein the liquid additive coating means includes a coating roll for coating the surface of the raw rubber with the liquid additive. And using a roll coater in which a backup roll that applies a predetermined pressure to the raw rubber is disposed oppositely, and passing the raw rubber between the coating roll and the backup roll to add a liquid additive to the surface of the raw rubber And the raw rubber is rolled into a sheet shape.
[0011]
In this rubber continuous kneading apparatus, the liquid additive is applied to the raw rubber by a roll coater, and the raw rubber is rolled into a sheet shape. Thus, since the rolling of the raw rubber and the application of the liquid additive are completed in one process, the manufacturing process can be simplified. As a result, since the product can be manufactured in a shorter time as a whole, the production efficiency is improved.
[0012]
The rubber continuous kneading apparatus according to the next invention is characterized in that, in the rubber continuous kneading apparatus, the peripheral speeds of the coating roll and the backup roll are made different. In the roll coater, when the raw rubber passes between the coating roll and the backup roll, the liquid additive is applied to the surface of the raw rubber from the coating roll. If the peripheral speeds of the coating roll and the backup roll are made different in this way, a shearing force due to the difference between the peripheral speeds acts on the raw rubber. Since the surface of the raw rubber is roughened by this shearing force, the additive easily adheres to the surface of the raw rubber. As a result, since the additive can be more uniformly dispersed in the raw rubber during kneading, the quality of the product is improved.
[0013]
The rubber continuous kneading apparatus according to the next invention is the above-mentioned rubber continuous kneading apparatus, wherein the solid additive coating means is a spray-type coating in which the solid additive is sprayed onto the surface of the raw rubber by an air flow. It is a means. Thus, if the spray type solid additive coating means is used, the amount of the solid additive applied to the raw rubber can be easily controlled by controlling the amount of the solid additive charged. Thereby, it is possible to flexibly cope with changes in manufacturing conditions.
[0014]
Further, the continuous kneading apparatus for rubber according to the following invention is characterized in that, in the continuous kneading apparatus for rubber, the solid additive coating means is disposed in front of the liquid additive coating means. Thus, since the frictional force between the raw rubber and the kneading apparatus is increased by applying the solid additive first, kneading can be performed efficiently.
[0015]
Further, the continuous kneading apparatus for rubber according to the next invention is the above-mentioned continuous kneading apparatus for rubber, further comprising a rolling means for forming the raw rubber into a sheet, and comprising at least one of the solid additive or the liquid additive. The raw rubber is formed into a sheet before being applied to the raw rubber formed into a sheet. As described above, since the raw rubber is formed into a sheet before applying the solid additive or the liquid additive to the raw rubber, the final product can be manufactured consistently from the raw rubber. Further, by providing the raw rubber rolling means in front of the continuous kneader, the conventional kneading process can be used, so that the entire kneading time can be shortened. Furthermore, if a sheet thickness adjusting mechanism is provided in the rolling means of the raw rubber, the raw rubber can be processed to a certain thickness even when the type of raw rubber is changed. The thickness of can be changed. As a result, even if the type of raw rubber and manufacturing conditions change, it is possible to flexibly cope with it, thereby improving production efficiency.
[0016]
The rubber continuous kneading apparatus according to the next invention is the above-mentioned rubber continuous kneading apparatus, wherein the raw rubber is rolled into a sheet shape when the raw rubber passes between at least a pair of rolling rolls as the rolling means. A roll-type rolling means is used, and the peripheral speeds of the pair of rolling rolls are made different at the time of rolling the raw rubber. Thus, if the peripheral speeds of the opposing rolling rolls are made different using the roll-type rolling means, a shearing force resulting from this acts. Since the surface of the raw rubber stretched into a sheet shape is roughened by this shearing force, the additive tends to adhere to the raw rubber surface, and the additive is more uniformly dispersed in the raw rubber during kneading. be able to.
[0017]
Further, in the rubber continuous kneading apparatus according to the next invention, a liquid additive is further applied to one of the pair of rolling rolls provided in the roll-type rolling means in the rubber continuous kneading apparatus. Means are provided. If it does in this way, since a raw material rubber is rolled to a sheet form and a liquid additive can be applied to raw material rubber, a manufacturing process can be simplified. As a result, since the product can be manufactured in a shorter time as a whole, the production efficiency is improved. Here, examples of means for applying the liquid additive include a roll coater and a curtain coater.
[0018]
The rubber continuous kneading apparatus according to the next invention is the rubber continuous kneading apparatus, wherein the kneading and extruding means includes a cylindrical casing having an inlet and an outlet, and a screw shaft disposed in the casing. The raw rubber is extruded from the inlet to the outlet of the casing by the rotation of the screw shaft, and is a screw-type kneading means for kneading between the screw shaft and the casing. To do.
[0019]
Thus, since the screw-type kneading device is used for the kneading and extruding means, the step of kneading the additive into the raw rubber until the predetermined degree of dispersion can be performed simultaneously with the step of extruding the mixed rubber to the next step. . Thereby, the productivity of rubber can be improved. Note that the screw-type kneader may have one screw shaft or two screw shafts. When a biaxial screw type kneader is used, raw material rubber can be kneaded more efficiently, so that the quality and productivity of the product can be further improved.
[0020]
The rubber continuous kneading apparatus according to the next invention is characterized in that in the rubber continuous kneading apparatus, a cooling flow path for flowing a cooling medium is provided inside the screw shaft. Since the screw shaft used in the screw-type kneading apparatus has a relatively simple shape, the cooling channel can be routed over the entire screw shaft. Further, since the size of the cooling channel can be increased, the distance between the inner wall of the cooling channel and the screw shaft can be reduced. As a result, the heat transfer efficiency can be increased, so that the temperature of the raw rubber during kneading can be easily maintained at a predetermined temperature or lower. As a result, product quality deterioration can be suppressed. Further, even if the kneading speed is further increased, the temperature of the raw rubber can be suppressed to a certain temperature or lower, so that the productivity can be further improved. In addition, water, oil, etc. can be used as a cooling medium.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
[0022]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an explanatory view showing a continuous kneading apparatus for rubber according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing a rubber kneading method according to Embodiment 1 of the present invention. In the rubber continuous kneading apparatus 100 and the rubber kneading method according to the first embodiment, the sheet-like raw rubber 1 is coated with a solid additive 3 such as carbon black or silica, or a liquid additive 2 such as oil or drug. It is characterized in that the raw material rubber 1 coated with the additive is continuously kneaded by a screw-type kneading device 10 which is a kneading and extruding means after coating by a coating means such as spray or spray.
[0023]
The raw rubber 1 is processed into a sheet shape, and is sent from the raw rubber stocker 40 to the coater 20 which is a liquid additive coating means. The raw rubber 1 can be stocked from a raw rubber 1 that has been processed into a sheet in advance and supplied to the raw rubber stocker 40 as necessary. Further, the block-shaped raw rubber may be supplied to the coater 20 while being processed into a sheet shape by a press device or the like. This method will be described later.
[0024]
First, a solid additive 3 such as carbon black or silica is applied to the sheet-like raw rubber 1 sent from the raw rubber stocker 40 by the spray device 30 (step S101). In this way, the presence of the solid additive 3 increases the frictional force between the screw-type kneading device 10 and the raw rubber 1 in the screw-type kneading device 10 and improves the kneading speed. When the roll coater 20 (see FIG. 1) is used as the liquid additive coating means, the solid additive 3 is pushed into the raw rubber 1 by the coating roll 20CR and the backup roll 20BR. Thereby, the solid dispersant can be sufficiently dispersed in the raw rubber 1 in the kneading step.
[0025]
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of means for applying the solid additive. In this Embodiment 1, the spray apparatus 30 using airflow is used as a solid additive coating means. The spray device 30 has a structure in which compressed air is sent to the nozzle 31 and the solid additive 3 supplied from the tank 32 is sprayed onto the surface of the raw rubber 1 before the nozzle 31. As shown in FIG. 3A, since a plurality of nozzles 31 of the spray device 30 are arranged in the width direction of the sheet-like raw rubber 1, the solid addition is uniformly performed in the width direction of the raw rubber 1 Agent 3 can be applied. Moreover, in this spray apparatus 30, since the quantity of the solid additive 3 applied to the raw rubber 1 can be controlled by adjusting the supply amount of the solid additive 3 per unit time, it is flexible to changes in manufacturing conditions. It can correspond to.
[0026]
3B and 3C show examples of other solid additive coating means. This solid additive coating means 30 'utilizes a sieve. The solid additive coating means 30 'is provided with a solid additive reservoir 34 having a mesh 34M at the bottom. The solid additive reservoir 34 is charged with a solid additive 3 such as carbon black or silica. The solid additive reservoir 34 is reciprocated in the direction of arrow A in FIG. 3C by a motor 35 as drive means, so that the internal solid additive 3 passes through the mesh 34M and becomes a sheet-like raw rubber. 1 is coated. The coating amount of the solid additive 3 can be adjusted by the particle size of the solid additive, the roughness of the mesh 34M, the frequency of the solid additive reservoir 34, and the like, so the coating amount should be controlled according to the type of product. Can do. Further, as shown in FIG. 3B, the solid additive reservoir 34 is sufficiently long in the width direction of the sheet-like raw rubber 1, so that the solid additive is uniformly distributed in the width direction of the raw rubber 1. 3 can be applied.
[0027]
The raw rubber 1 coated with the solid additive 3 is sent to the coater 20. In the coater 20, the mixed liquid of the oil and the drug that are the liquid additive 2 is applied to the raw rubber 1 (step S102). In the first embodiment, a roll coater 20 as shown in FIGS. 1A and 1B is used as the coater 20. The roll coater 20 has a coating roll 20CR, a backup roll 20BR, and a supply roll 20SR. The coating roll 20CR is in contact with the supply roll 20SR, and when the supply roll 20SR rotates, the liquid additive 2 stored in the liquid additive reservoir 20P is supplied from the supply roll 20SR to the coating roll 20CR. . Further, the coating roll 20CR and the backup roll 20BR are in contact with each other, and when the sheet-like raw rubber 1 passes between the two, the liquid additive 2 is applied from the coating roll 20CR to the surface of the raw rubber 1. Coated. As shown in FIG. 1B, the coating roll 20CR is sufficiently large in the width direction of the sheet-like raw rubber 1, so that the liquid additive 2 is applied almost uniformly in the width direction of the raw rubber 1. Can be crafted.
[0028]
The coater 20 may also be a curtain coater 20 ′ as shown in FIG. The curtain coater 20 ′ applies the liquid additive 2 onto the sheet-like raw rubber 1 from the slit 20 ′S provided in the liquid reservoir 20′C. Although not clear from FIG. 1 (c), the liquid reservoir 20 ′ C is sufficiently large with respect to the width direction of the sheet-like raw rubber 1, so that the liquid is uniformly added to the width direction of the raw rubber 1. Agent 2 can be applied. In the curtain coater 20 ′, the coating amount of the liquid additive 2 can be controlled by the speed of the raw rubber 1 and the opening area of the slit 20 ′S.
[0029]
Thus, by using a roll coater or a curtain coater for the coater 20, the liquid additive 2 can be applied in a substantially uniform thickness with respect to the width direction of the sheet-like raw rubber 1. Here, the drug is dissolved in a solvent and mixed with oil, and it is preferable to select a solvent in which the oil is easily dissolved.
[0030]
In the rubber continuous kneading apparatus 100 according to the first embodiment, the application of the mixed solution and the application of the solid additive are performed as separate processes, so that each application or application amount can be controlled separately. Thereby, it is possible to flexibly cope with changes in manufacturing conditions. In addition, you may apply the dispersion liquid of the solid additive 3 which disperse | distributed these solid additives 3 in the said liquid mixture to the raw rubber 1 with the coater 20 which is a liquid additive application means. In this way, the rubber additive can be applied to the raw rubber 1 in one step, and as a result, the manufacturing time can be shortened.
[0031]
FIG. 4 is an explanatory view showing an example in which the coating position of the solid additive is changed. As shown in the figure, a spray device 30 for applying the solid additive 3 may be disposed on the downstream side of the coater 20 and applied to the raw rubber 1 after the liquid additive 2 is applied. In this case, dropping of the solid additive 3 can be suppressed by the liquid additive 2 previously applied.
[0032]
The raw rubber 1 coated with the liquid additive 2 and the solid additive 3 is put into the screw kneading apparatus 10 and the raw rubber 1 and the additive are kneaded (step S103). In this kneading process, the additive is dispersed in the raw rubber 1 to a predetermined degree of dispersion. As shown in FIG. 1, the raw rubber sheet may be cut by a cutter 15 before the raw rubber 1 is charged. The screw-type kneading device 10 has a screw-like kneading blade, and has a function of kneading the raw rubber 1 and the additive and simultaneously pushing the mixed rubber of both to the outlet of the screw-type kneading device 10. For this reason, the charged raw rubber 1 is continuously extruded while being kneaded with the liquid additive 2 and the solid additive 3 coated on the surface, and formed into a predetermined shape in the next step of kneading.
[0033]
FIG. 5 is an explanatory view showing the structure of the screw-type kneader used in Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 4, the screw-type kneading apparatus 10 is a biaxial screw-type kneading apparatus having two screw shafts 10s each having a helical kneading blade 10w. In addition, you may use the uniaxial screw-type kneading apparatus provided with the single screw shaft.
[0034]
As shown in FIG. 5 (a), two screw shafts 10s. ₁ 10s ₂ Are engaged with each other, and a plurality of barrels 10b which are casings ₁ -10b _Five It is contained within. Barrel 10b ₁ The number of etc. is not limited to five, and varies depending on the use of the screw-type kneader 10. As shown in FIG. 5 (b), the barrel 10b ₁ -10b _Five The cross-sectional shape is a polygonal shape in which two passages 11a and 11b each having a hexagonal cross-sectional shape are connected to each other, and the screw shaft 10s is disposed in each of the passages 11a and 11b. . Barrel 10b ₁ -10b _Five By making the shape in the cross section of the polygon into such a polygonal shape, the raw rubber 1 is barrel 10b. ₁ -10b _Five It is pressed against the inner wall surface. Thereby, even if the kneading section of the screw-type kneading apparatus 10 is short, the additive is sufficiently dispersed in the raw rubber 1. Barrel 10b ₁ -10b _Five The shape of the raw rubber 1 surrounded by the kneading blade 10w changes every moment as the kneading blade 10w rotates. As a result, the energy efficiency given to the raw rubber 1 is increased, so that the raw rubber 1 can be sufficiently kneaded even if the kneading section of the screw-type kneader 10 is short.
[0035]
Thus, the barrel 10b ₁ -10b _Five If the inner shape of the cross section is a polygonal shape, the raw rubber 1 can be efficiently kneaded and the additive can be dispersed in the raw rubber 1, which is preferable in continuous kneading. Barrel 10b ₁ -10b _Five The shape in the cross section is not limited to this shape. As shown in FIG. 5C, a shape in which two passages whose cross-sectional shape is substantially circular may be connected. Especially barrel 10b ₁ -10b _Five If the shape in the cross section is a polygon, the efficiency of kneading increases, but the raw rubber 1 may accumulate in the gap between the kneading blade 10w and the passages 11a and 11b. In such a case, as shown in FIG. 5C, the retention of the raw rubber 1 may be suppressed by connecting two passages having a substantially circular cross-sectional shape. Further, even when the cross-sectional shape is a polygon, the kneading efficiency may be increased to some extent while the corners are smoothly formed to suppress the retention of the raw rubber 1.
[0036]
Two screw shafts 10s ₁ 10s ₂ Rotate in the same direction as shown in FIG. 5B to push out the raw rubber 1 while being mixed. First raw material inlet 10i ₁ The raw material rubber 1 introduced from is mixed with a kneading blade 10w and a barrel 10b. ₁ -10b _Five It is sent to the outlet 10o while being squeezed between the inner surface. Also, the second raw material inlet 10i ₂ The vulcanizing agent is charged from the top.
[0037]
Raw rubber 1 is screw shaft 10s ₁ 10s ₂ In the process of being transferred to the outlet 10o, the additive and the vulcanizing agent are kneaded to the raw rubber 1 to a predetermined degree of dispersion and extruded from the outlet 10o (step S104). The mixed rubber extruded from the outlet 10o is formed into a sheet by a roll press machine 50 (see FIG. 1A). Thus, according to the screw-type kneading apparatus 10, the step of kneading the additive into the raw rubber 1 until the predetermined degree of dispersion and the step of extruding the mixed rubber to the next step can be executed simultaneously. 1 can be continuously kneaded. Thereby, the productivity of rubber can be improved as compared with a conventional batch type manufacturing apparatus.
[0038]
Further, as will be described later, a cooling channel can be provided in the screw shaft 10s. Since the screw shaft 10s used in the screw-type kneader is a relatively simple shape, the cooling channel can be routed over the entire screw shaft 11s. Moreover, since the dimension of the cooling channel can be increased, the distance between the inner wall of the cooling channel and the screw shaft 10s can be reduced. Since heat transfer efficiency can be made high by this, the temperature of the raw rubber 1 during kneading can be easily maintained below a predetermined temperature. As a result, product quality deterioration can be suppressed. Further, even if the kneading speed is further increased and the continuous kneading is performed, the temperature of the raw rubber 1 can be suppressed to a certain temperature or less, and thus the productivity can be further improved.
[0039]
In the rubber continuous kneading apparatus 100 according to the first embodiment, an additive is applied to the sheet-like raw rubber 1, and then the raw rubber 1 is kneaded by the kneading and extruding means. For this reason, since the raw rubber 1 can be continuously kneaded and extruded, the productivity of the product can be improved. In addition, since the liquid additive 2 and the solid additive 3 are uniformly coated on the raw rubber 1 formed into a sheet shape, these additives are uniformly dispersed in the raw rubber 1 in the next kneading and extruding step. It becomes easy. Thereby, the kneading time can be shortened, so that productivity can be improved. Moreover, since an additive can fully be disperse | distributed to the raw material rubber 1, the quality of the product after kneading | mixing can be improved. The first embodiment of the present invention has been described above, but the components of the present invention described here can be applied to the following embodiments as needed.
[0040]
(Embodiment 2)
FIG. 6 is an explanatory view showing a continuous kneading apparatus for rubber according to Embodiment 2 of the present invention. The rubber continuous kneading apparatus 101 according to the second embodiment has substantially the same configuration as that of the rubber continuous kneading apparatus 100 according to the first embodiment. However, when the liquid additive 2 such as oil or medicine is applied. Is different in that a roll coater 21 provided with a porous coating roll 21CR is used. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0041]
The coating roll 21CR provided in the roll coater 21 is made of a porous material. In this embodiment, a sponge is used, but other porous ceramics can be used. As described above, since the sponge or other porous material is used for the coating roll 21CR, the coating roll 21CR can absorb the liquid additive 2 well and efficiently coat the surface of the raw rubber 1. Although the second embodiment of the present invention has been described above, the components of the present invention described here can be applied to the following embodiments as needed.
[0042]
(Embodiment 3)
FIG. 7 is an explanatory view showing a continuous kneading apparatus for rubber according to Embodiment 3 of the present invention. The rubber continuous kneading apparatus 102 has substantially the same configuration as the rubber continuous kneading apparatuses 100 and 101 according to the first and second embodiments, but before the additive is applied to the sheet-like raw rubber 1. The difference is that a raw rubber rolling means is provided to roll the block raw rubber into a sheet. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0043]
This continuous rubber kneading apparatus 102 includes means for processing the raw rubber 1 into a sheet before the additive coating means. In Embodiment 3, the roll press machine 52 which is a roll type rolling means is used as a rolling means for forming the raw rubber 1 into a sheet shape. The roll press machine 52 includes a plurality of sets of press rolls 52r. ₁ ~ 52r _Three However, the press roll 52 may be a single stage.
[0044]
First, the raw rubber block 1 </ b> B cut into a predetermined shape by a pail cutter (not shown) as cutting means is put into the roll press machine 52. The raw rubber block 1B has a plurality of sets of press rolls 52r. ₁ , 52r ₂ The sheet is gradually extended into a sheet shape while passing through the finishing press roll 52r. _Three To a predetermined thickness. By this step, the raw rubber block 1B can be formed into a sheet shape and can also serve as a conventional mastication step, so that the entire kneading time can be shortened.
[0045]
Here, the finishing press roll 52r _Three The peripheral speed ω of the pair of rolls constituting ₁ And ω ₂ May be different. In this way, the finishing press roll 52r _Three The raw rubber block 1B passing through the pair has a pair of finishing press rolls 52r. _Three Shear force due to different peripheral speeds acts. By this shearing force, the finishing press roll 52r _Three Thus, the surface of the raw rubber 1 extended into a sheet shape is roughened. As described above, when the surface of the raw rubber 1 is roughened, the additive easily adheres to the surface of the raw rubber 1, so that the additive can be more uniformly dispersed in the raw rubber 1 during kneading. Moreover, since the raw rubber 1 is thinly extended by rolling, the liquid additive 2 and the solid additive 3 are easily dispersed in the thickness direction of the raw rubber 1 during kneading, so that the efficiency of kneading can be improved. . Also in the rubber continuous kneading apparatus 100 (see FIG. 1) according to the first embodiment, the peripheral speed ω between the coating roll 20CR and the backup roll 20BR. ₁ And ω ₂ The same action and effect can be obtained by differentiating.
[0046]
The raw rubber 1 formed into a sheet is coated with the liquid additive 2 and the solid additive 3 and then kneaded by the screw-type kneader 10. These steps have been described in the first embodiment. Street. In the rubber continuous kneading apparatus 102 according to the third embodiment, since the raw rubber 1 is formed into a sheet before applying the additive, it is possible to consistently manufacture the raw rubber 1 from the raw rubber 1 to the final product. Further, if a sheet thickness adjusting mechanism is provided in the rolling means of the raw rubber 1, the raw rubber 1 can be processed to a constant thickness even when the type of the raw rubber 1 is changed. Can also change the thickness of the rubber sheet. As a result, even if the type of raw rubber and manufacturing conditions change, it is possible to flexibly cope with it, thereby improving production efficiency. In particular, when a roll press machine 52 is used for rolling the raw rubber 1, a press roll 52r is used. ₁ The rubber sheet thickness can be adjusted by adjusting the intervals. Accordingly, it is preferable to finely control the rubber sheet thickness because it is relatively easy. Although the third embodiment of the present invention has been described above, the components of the present invention described here can be applied to the following embodiments as needed.
[0047]
(Embodiment 4)
FIG. 8 is an explanatory view showing a continuous kneading apparatus for rubber according to Embodiment 4 of the present invention. The rubber continuous kneading apparatus 103 has substantially the same configuration as the rubber continuous kneading apparatus 101 according to the second embodiment. However, when the raw rubber 1 is rolled into a sheet shape and adjusted to a predetermined thickness, a sheet is formed. The point which applies an additive to the raw material rubber 1 is different. Since the other configuration is the same as that of the second embodiment, the description thereof is omitted, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0048]
In the continuous kneading apparatus 103 for rubber, a roll press coater 55 having a rolling function and a liquid additive coating function is used to apply the liquid additive 2 to the surface of the raw rubber simultaneously with the molding of the raw rubber 1. To do. The roll press coater 55 includes at least a pair of press rolls. In this embodiment, three sets of press rolls 55r ₁ ~ 55r _Three Is provided. Raw rubber block 1B consists of 3 sets of press rolls 55r ₁ ~ 55r _Three The sheet is formed into a sheet having a predetermined thickness while passing through.
[0049]
Finishing press roll 55r _Three Is provided with a nozzle 31, where the solid additive 3 is applied to the raw rubber block 1 </ b> B during rolling. Thus, since the solid additive 3 is applied to the raw rubber block 1B during rolling, the solid additive is dispersed in the raw rubber 1 by the press roll. Thereby, since the dispersity of the solid additive is improved, the kneading time in the screw-type kneading apparatus 10 can be shortened. In addition, since the solid additive 3 should just be applied to the raw rubber block 1B before the liquid additive 2 is applied, the arrangement location of the nozzle 31 is not limited to the illustrated location. If the solid additive 3 is applied to the raw rubber block 1B before rolling, the solid additive 3 can be more dispersed in the raw rubber 1 by a multi-stage rolling roll.
[0050]
Finishing press roll 55r _Three Applies the liquid additive 2 to the surface of the raw rubber 1 rolled into a sheet at the same time as rolling the raw rubber block 1B. For this reason, the liquid additive 2 is supplied by the slit coater, and this liquid additive 2 is applied to the surface of the raw rubber 1 simultaneously with rolling.
[0051]
When rolling the raw rubber 1, as explained in the third embodiment, the finishing press roll 53r _Three The peripheral speed ω between the rolls ₁ And ω ₂ May be different. By doing so, the surface of the raw rubber 1 extended in the form of a sheet is roughened, and the additive easily adheres. Therefore, the additive is applied more uniformly in the width direction of the raw rubber 1. it can. Accordingly, the additives can be uniformly dispersed in the raw rubber 1 more quickly during kneading, so that the product quality can be improved while improving the production efficiency.
[0052]
The raw rubber 1 coated with the solid additive 3 and the liquid additive 2 and rolled into a sheet shape is put into a screw-type kneader 10, kneaded and extruded. The solid additive 3 may be applied after the raw rubber is rolled by the roll press coater 55. If the solid additive 3 is applied before rolling, the solid additive 3 is kneaded into the raw rubber 1 simultaneously with rolling, so that the solid additive 3 can be efficiently dispersed in the next kneading step. Thereby, the kneading time can be shortened.
[0053]
In this rubber continuous kneading apparatus 103, since the liquid additive 2 is applied to the raw rubber 1 when the raw rubber 1 is rolled, the manufacturing process is shortened compared to the case where the liquid additive coating means is provided separately. it can. As a result, since the product can be manufactured in a shorter time as a whole, the production efficiency is improved. As mentioned above, although Embodiment 4 of this invention was demonstrated, the component of this invention demonstrated here can be applied as needed also in the following embodiment.
[0054]
(Embodiment 5)
FIG. 9 is an explanatory view showing a continuous kneading apparatus for rubber according to Embodiment 5 of the present invention. This rubber continuous kneading apparatus has substantially the same configuration as the rubber continuous kneading apparatuses 100 to 103 according to the first to fourth embodiments, but the raw material being kneaded is added to the screw-type kneading apparatus 11 which is an extrusion kneading means. The difference is that a means for cooling the rubber 1 is provided. Since the other configuration is the same as that of the second embodiment, the description thereof is omitted, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0055]
As shown in FIG. 9, a barrel 11b provided in a screw-type kneading apparatus 11 which is a kneading and extruding means. ₁ ~ 11b _Four Inside, a cooling flow path 11c is formed to flow a cooling medium as a cooling means. By flowing a cooling medium such as water or oil through the cooling channel 11c, heat generated during kneading is cooled. The cooling medium whose temperature has risen is cooled by a cooling means (not shown) and then supplied to the cooling flow path 11c again.
[0056]
As a result, the temperature of the raw rubber 1 during kneading can be suppressed to a certain temperature or lower, so that product quality deterioration can be suppressed. Further, since the raw rubber 1 is actively cooled by the cooling means, the heat generation of the raw rubber 1 can be suppressed even if the kneading speed is increased. This improves the production efficiency of the product. Here, conventionally, masterbatch kneading in which carbon black, oil and chemicals are mixed needs to be performed at a temperature of about 150 ° C., and final batch kneading in which a vulcanizing material is mixed needs to be performed at a temperature of about 100 ° C. For this reason, conventionally, a cooling time was required between the master batch kneading and the final batch kneading, but this screw kneading device 11 can easily adjust the temperature by the cooling means, so the cooling time can be shortened. Can be kneaded efficiently. As shown in FIG. 9C, the barrel 11b ₁ ~ 11b _Four A fin 11f may be provided on the surface of the substrate to promote heat dissipation to the atmosphere.
[0057]
Further, as shown in FIG. 9B, a cooling flow path 11cc may also be provided in the screw shaft 11s', and the raw rubber 1 being kneaded may be cooled by flowing a cooling medium therethrough. In this way, since the raw rubber 1 being kneaded can be cooled from inside and outside of the screw-type kneader 11, the temperature of the raw rubber 1 can be more efficiently suppressed to a certain temperature or less, and deterioration of product quality can be suppressed. be able to. Further, since the raw rubber 1 can be cooled more efficiently, the temperature of the raw rubber 1 can be suppressed to a certain temperature or lower even if the kneading speed is further increased. Thereby, the productivity of the product can be further improved.
[0058]
(Modification)
FIG. 10 is an explanatory view showing a continuous kneading apparatus for rubber according to a modification of the fifth embodiment. This rubber continuous kneading apparatus is a barrel 12b constituting a screw type kneading apparatus 12. ₁ ~ 12b _Four The longitudinal direction is divided into a plurality of blocks, and cooling is performed for each block. The screw-type kneader 12 is a hollow barrel 12b that is a casing. ₁ ~ 12b _Four Are connected together. The plurality of barrels 12b ₁ ~ 12b _Four Are respectively provided with cooling channels 12c. ₁ ~ 12c _Four Are formed, and the respective cooling flow paths 12c are formed. ₁ ~ 12c _Four A cooling medium can be flowed through. As a result, each cooling flow path 12c. ₁ ~ 12c _Four By adjusting the temperature and flow rate of the cooling medium flowing through each of the barrels 12b, ₁ ~ 12b _Four Can be controlled independently.
[0059]
In the continuous kneading apparatus for rubber according to this modification, a barrel 12b which is a casing constituting the screw type kneading apparatus 12 is used. ₁ ~ 12b _Four The longitudinal direction is divided into a plurality of blocks and cooled independently. Thus, even if the temperature of the raw rubber 1 increases as the kneading process proceeds, the cooling flow path 12c in the block ₁ 12c ₂ The temperature rise of the raw rubber 1 can be suppressed by lowering the temperature of the cooling medium to be flowed to the like or increasing the flow rate. As a result, in the kneading step, the temperature of the raw rubber 1 can be easily maintained at a certain temperature or lower, so that high quality products can be obtained while suppressing product quality variations. Moreover, since the raw rubber 1 can be efficiently cooled, the kneading speed can be further increased, and as a result, the productivity can be further improved.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, in the continuous kneading apparatus for rubber according to the present invention, the additive is uniformly applied to the width direction of the raw rubber formed into a sheet shape, and the raw rubber is extruded while kneading. did. Thereby, in a kneading | mixing process, since an additive fully disperse | distributes in raw material rubber | gum, from kneading to finishing kneading can be kneaded continuously, and productivity can be improved.
[0061]
In the continuous kneading apparatus for rubber according to the next invention, the solid additive and the liquid additive are separately applied to the surface of the raw rubber, and then kneaded by a kneading extrusion means. For this reason, since each coating or coating amount can be controlled separately, it is possible to flexibly cope with changes in manufacturing conditions.
[0062]
Further, in the continuous kneading apparatus for rubber according to the next invention, the dispersion liquid in which the solid additive is dispersed in the liquid additive is applied to the raw rubber by the liquid additive coating means. The additive can be applied to the raw rubber, and as a result, the production time can be shortened.
[0063]
Further, in the rubber continuous kneading apparatus according to the next invention, a roll coater or a curtain coater is used as the liquid additive coating means. Thereby, since the liquid additive can be applied uniformly in the width direction of the raw rubber, the liquid additive can be uniformly dispersed in the raw rubber in the kneading step, and a high quality product can be obtained.
[0064]
In the continuous kneading apparatus for rubber according to the next invention, when a roll coater is used as the liquid additive coating means, the coating roll for coating the liquid additive on the raw rubber is made porous. I did it. For this reason, since the roll for coating absorbs the liquid additive well, the liquid additive can be efficiently applied to the surface of the raw rubber.
[0065]
In the continuous kneading apparatus for rubber according to the next invention, the liquid additive is applied to the raw rubber by a roll coater, and the raw rubber is rolled into a sheet shape. For this reason, since the rolling of the raw rubber and the application of the liquid additive are completed in one process, the manufacturing process can be simplified, and the product can be manufactured in a shorter time as a whole, so that the production efficiency is improved.
[0066]
In the continuous kneading apparatus for rubber according to the next invention, the peripheral speeds of the coating roll and the backup roll are made different. As a result, a shearing force resulting from the difference in peripheral speed between the coating roll and the backup roll acts on the raw rubber, thereby roughening the surface of the raw rubber. It becomes easy to adhere. As a result, since the additive can be more uniformly dispersed in the raw rubber during kneading, the quality of the product is improved.
[0067]
Further, in the continuous kneading apparatus for rubber according to the next invention, since the spray type solid additive coating means is used, the solid addition applied to the raw rubber is controlled by controlling the amount of the solid additive charged. The amount of agent can be easily controlled. Thereby, it is possible to flexibly cope with changes in manufacturing conditions.
[0068]
In the rubber continuous kneading apparatus according to the next invention, the solid additive coating means is disposed in front of the liquid additive coating means in the rubber continuous kneading apparatus. Thus, since the frictional force between the raw rubber and the kneading apparatus is increased by applying the solid additive first, kneading can be performed efficiently.
[0069]
Further, in the rubber continuous kneading apparatus according to the next invention, the raw rubber is formed into a sheet before applying the solid additive or liquid additive to the raw rubber. Products can be manufactured. Further, by providing the raw rubber rolling means in front of the continuous kneader, the conventional kneading process can be used, so that the entire kneading time can be shortened.
[0070]
Moreover, in the continuous kneading apparatus for rubber according to the next invention, the peripheral speeds of the opposing rolling rolls are varied using roll-type rolling means during the rolling of the raw rubber. Therefore, since the shearing force resulting from the different peripheral speeds acts on the raw rubber, and the surface of the raw rubber extended in a sheet shape is roughened, the additive tends to adhere to the surface of the raw rubber. Become. As a result, the additive can be more uniformly dispersed in the raw rubber during kneading.
[0071]
In the continuous kneading apparatus for rubber according to the next invention, means for applying a liquid additive is provided on one of the pair of rolling rolls provided in the roll-type rolling means. For this reason, since the raw rubber can be rolled into a sheet and simultaneously the liquid additive can be applied to the raw rubber, the manufacturing process can be simplified. As a result, since the product can be manufactured in a shorter time as a whole, the production efficiency is improved.
[0072]
In the continuous kneading apparatus for rubber according to the following invention, a screw-type kneading apparatus is used as the kneading and extruding means. Thereby, the process of kneading the additive into the raw rubber until the predetermined degree of dispersion and the process of extruding the mixed rubber to the next process can be performed simultaneously, so that the rubber productivity can be improved.
[0073]
In the continuous kneading apparatus for rubber according to the following invention, a cooling flow path is further provided inside the screw shaft. As a result, the temperature of the raw rubber during kneading can be easily maintained at a predetermined temperature or less to suppress product quality deterioration. Further, even if the kneading speed is further increased, the temperature of the raw rubber can be suppressed to a certain temperature or lower, so that the productivity can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a continuous kneading apparatus for rubber according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a rubber kneading method according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of solid additive coating means.
FIG. 4 is an explanatory view showing an example in which the coating position of the solid additive is changed.
FIG. 5 is an explanatory view showing the structure of a screw-type kneading device used in Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory view showing a continuous kneading apparatus for rubber according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory view showing a continuous kneading apparatus for rubber according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory view showing a continuous kneading apparatus for rubber according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory view showing a continuous kneading apparatus for rubber according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory view showing a rubber continuous kneading apparatus according to a modification of the fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Raw rubber
1B Raw rubber block
2 Liquid additive
3 Solid additives
10, 11, 12 Screw type kneader
10s ₁ 10s ₂ 11s Screw shaft
10w kneading blade
11c, 11cc, 12c ₁ ~ 12c _Four Cooling channel
15 cutter
20 Coater (Roll coater)
20 'Curtain coater
21 Roll coater
30 spray equipment
31 nozzles
32 tanks
40 Raw rubber stocker
50, 52 Roll press machine
55 Roll press coater
100, 101, 102, 103 Continuous kneader

Claims

Coating means for uniformly applying at least one additive of a solid additive or a liquid additive to the surface of the raw rubber formed into a sheet shape in the width direction of the raw rubber;
Kneading extrusion means for extruding while kneading the raw rubber coated with the additive,
A rolling means for forming a raw rubber into a sheet, provided in a previous stage for applying to at least one of the solid additive or the liquid additive on a raw rubber formed into a sheet;
An apparatus for continuously kneading rubber , wherein the raw rubber is formed into a sheet by the rolling means before applying at least one of the solid additive or the liquid additive to the raw rubber formed into a sheet .

Solid additive coating means for applying a solid additive to the surface of the raw rubber formed into a sheet,
A liquid additive coating means for applying a liquid additive to the surface of the raw rubber;
A kneading extrusion means for extruding the raw rubber coated with the liquid additive and the solid additive while kneading;
A rolling means for forming the raw rubber into a sheet, provided in a previous stage of applying the solid additive to the raw rubber formed into a sheet;
A rubber continuous kneading apparatus characterized in that the raw rubber is formed into a sheet by the rolling means before the solid additive is applied to the raw rubber formed into a sheet .

A liquid additive coating means for applying a dispersion obtained by dispersing a solid additive in a liquid additive on the surface of the raw rubber formed into a sheet;
Kneading extrusion means for extruding while kneading the raw rubber coated with the dispersion;
A rolling means for forming the raw rubber into a sheet, provided in a previous stage of applying the dispersion obtained by dispersing the solid additive in the liquid additive to the raw rubber formed into a sheet;
The rubber is continuously kneaded , wherein the raw rubber is formed into a sheet by the rolling means before the dispersion obtained by dispersing the solid additive in the liquid additive is applied to the raw rubber formed into a sheet. apparatus.

4. The rubber continuous kneading apparatus according to claim 2, wherein the liquid additive coating means is a roll coater or a curtain coater.

When using a roll coater for the liquid additive coating means, the coating roll for coating the raw rubber with the liquid additive provided in the roll coater is configured to be porous. The continuous kneading apparatus for rubber according to claim 3 or 4.

For the liquid additive coating means, a roll coater in which a coating roll for coating the liquid additive on the surface of the raw rubber and a backup roll for applying a predetermined pressure to the raw rubber is disposed oppositely, 4. The raw rubber is passed between the coating roll and a backup roll to apply a liquid additive to the surface of the raw rubber, and the raw rubber is rolled into a sheet. Or the continuous kneading | mixing apparatus of rubber | gum as described in 4.

Furthermore, the continuous kneading | mixing apparatus of the rubber | gum characterized by making the peripheral speed of the said roll for coating and the said backup roll differ.

The said solid additive coating means is a spray-type coating means which sprays the said solid additive on the surface of the said raw material rubber by airflow, The any one of Claim 2, 4-6 characterized by the above-mentioned. Rubber continuous kneading equipment.

The said continuous additive coating means is arrange | positioned before the said liquid additive coating means, The continuous kneading | mixing apparatus of the rubber | gum of any one of Claim 2, 4-7 characterized by the above-mentioned.

As the rolling means, roll-type rolling means for rolling the raw rubber into a sheet shape when the raw rubber passes between at least a pair of rolling rolls, and at the time of rolling the raw rubber, the circumference between the pair of rolling rolls is used. The continuous kneading apparatus for rubber according to any one of claims 1 to 9, wherein the speed is varied.

Provided on one of the pair of rolling rolls are in the roll form rolling means, rubber continuous kneading of claim 1 0, characterized in that the means for applying further liquid additives are provided apparatus.

The kneading and extruding means is
A cylindrical casing having an inlet and an outlet;
A screw shaft disposed in the casing,
The screw-type kneading means is characterized in that the raw rubber is extruded from the inlet to the outlet of the casing by the rotation of the screw shaft and is kneaded between the screw shaft and the casing. Item 1. A rubber continuous kneading apparatus according to any one of Items 1 to 11.

Further, in the inside of the screw shaft, rubber continuous kneading apparatus according to claim 1 2, characterized in that a cooling channel for flowing a cooling medium.