JP4364013B2 - ゴム冷却乾燥装置 - Google Patents

Description

本発明は、ゴム冷却乾燥装置に関する。

ゴム加工製品の原材料となる未加硫ゴム組成物は、バンバリーミキサーのようなゴム混練機にゴム材料と共に種々のゴム薬品を投入して混練することにより製造される。このようなゴムの混練においては、ゴムに水が含有して製品の品質に影響が及ぶのを防止するための措置、混練に伴う温度上昇により製品加工時までにゴムの架橋が進行するのを防止するための措置等が講じられる。

特許文献１には、原料ポリマーを小径の原料ポリマー粒子に粉砕し、この原料ポリマー粒子に添加剤をブレンダー内で事前混合すると共に、ブレンダー内を減圧することで原料ポリマー及び添加剤から水分等の揮発分を除去し、この後、混練機によって原料ポリマー粒子と添加剤との混合物を混練するゴム練り生地製造方法が開示されている。そして、これによれば、原料ポリマーに加硫剤を添加した後に、加硫反応温度以下で揮発分を除去でき、また混練機に投入する原料ポリマー粒子もブロッキングしていない小径のポリマーであるため混練時の発熱を抑えることができ、従って、均質な低揮発分ゴム練り生地を１回の練り工程で連続的に製造することができる、と記載されている。

特許文献２には、筒状チャンバを有したバレルと、チャンバ内で回転する一対のスクリュ―セットと、を有する二軸押出し機と、バレルに設けたゴム投入口に、略一定体積速度でゴム系組成物を搬入するゴム定量フィード機と、バレルの１箇所以上に設けられ、注水ポンプなどと接続されてチャンバ内に注水が可能な注水機構と、チャンバ内にて混練対象物と一旦混合された水分を該混練対象物から分離してチャンバ外へと排出する脱水機構と、を備えたゴム系組成物の混練装置が開示されている。そして、これによれば、高粘性のゴム系組成物に対して、レミルを繰り返し行うことなく、連続混練処理を可能にし、生産性の飛躍的向上を図ることができる、と記載されている。
特許第２５２４３６６号公報 特開２００２−３２１２１４号公報

ところで、混練された未加硫ゴム組成物は、製品加工のため、ロールミキサーでシート状やリボン状に形成される。そして、ロールミキサーでシート状やリボン状に形成された未加硫ゴム組成物は、その加工時の温度上昇によりゴムの架橋が進行するのを防止すると共に長尺のシート或いはリボンが相互に密着するのを防止するために、防着剤を含む水が吹き付けられ、バッチオフマシン等が用いられて冷却乾燥される。

ところが、シート状やリボン状の未加硫ゴム組成物を冷却乾燥させるためのバッチオフマシンは、長尺のシート或いはリボンをそれらが相互に接触しないように葛折り状に保持するため、一般に大掛かりな設備であり、冷却乾燥だけのために広い場所が必要となる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バッチオフマシンのように広い場所を占有しないゴム冷却乾燥装置を提供することにある。

上記の目的を達成する本発明は、
ゴムを収容するためのチャンバーと、
上記チャンバー内を減圧する減圧手段と、
上記チャンバー内に収容されたゴムの表面温度を検知する温度検知手段と、
上記チャンバー内に収容されたゴムに対して水を吹き付ける水吹き付け手段と、
を備えたことを特徴とするゴム冷却乾燥装置である。

上記の構成によれば、チャンバー内に予め水が吹き付けられたシート状やリボン状の未加硫ゴム組成物を収容し、或いは、シート状やリボン状の未加硫ゴム組成物をチャンバー内に収容してその中で水を吹き付け、しかる後、チャンバー内を減圧すれば、ゴム表面に付着した水が気化してチャンバー外に排出されると共に、ゴムから水の気化熱が奪われる。そして、これにより、ゴムの冷却乾燥を同時に行うことができる。従って、ゴムの冷却乾燥をチャンバーと真空ポンプ等の減圧手段とだけで構成することができるので、バッチオフマシンのように広い場所を必要としない。

また、ゴムの表面温度を検知する温度検知手段とチャンバー内のゴムに対して水を吹き付ける水吹き付け手段とを備えているので、一回の冷却乾燥で十分なゴムの冷却が図れなかったことが温度検知手段により検知されたような場合には、水吹き付け手段でもう一度ゴムに水を吹き付け、再びチャンバー内を減圧してゴムの冷却を図ることができる。

さらに、チャンバー内を減圧することによるゴムの冷却乾燥は短時間で行うことができるので、ゴムの架橋の進行を効果的に抑制することができる。

本発明のゴム冷却乾燥装置は、上記減圧手段が、上記チャンバー内を１０００Ｐａ以下に減圧可能に構成されていることが好ましい。

上記の構成によれば、チャンバー内を１０００Ｐａ以下に減圧することが可能であるので、ゴム表面だけでなく、ゴム内部の水分やガスをも除去することができる。そのため、製品加工時の発泡するといった不具合や製品にガスが含まれて品質に問題が生じるといった不具合を防止することができる。

以上説明したように、本発明によれば、チャンバーと真空ポンプ等の減圧手段とでゴムの冷却を行うことができるので、バッチオフマシンのように広い場所を必要としない。また、温度検知手段と水吹き付け手段とを備えているので、一回の冷却乾燥で十分なゴムの冷却が図れなかったことが温度検知手段により検知されたような場合には、水吹き付け手段でもう一度ゴムに水を吹き付け、再びチャンバー内を減圧してゴムの冷却を図ることができる。さらに、チャンバー内を減圧することによるゴムの冷却乾燥は短時間で行うことができるので、ゴムの架橋の進行を効果的に抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、リボン状の未架橋ゴム組成物の形成工程ラインを示す。

このラインは、上流側から下流側に向かって順に、密閉式混練機１、練りゴム運搬機２、冷却ロール３、第１コンベアベルト４、加硫剤練りロール５、第２コンベアベルト６、部出しロール７、第３コンベアベルト８及びゴム冷却乾燥装置１０が配設されている。また、第３コンベアベルト８の上方には、防着剤を含んだ水をシャワー状に噴射するノズル９が設けられている。

密閉式混練機１は、天然ゴムなどのゴム材料と共に種々のゴム薬品が投入され、それらをローターで混練して架橋剤を含まない塊状の未加硫ゴム組成物を製造する。密閉式混練機１としては、例えば、バンバリーミキサーを挙げることができる。

練りゴム運搬機２は、密閉式混練機１から排出される塊状のゴムを運搬箱２ａで受け、それを冷却ロール３の上方に運搬してロール上に落とす。

冷却ロール３は、塊状のゴムをシート状に加工すると共に、ロール内を流れる冷却水により密閉式混練機１での混練りで上昇したゴムの温度を低下させる。

第１コンベアベルト４は、冷却ロール３でシート状に加工され且つ冷却されたゴムが作業員によって載せられ、それを加硫剤練りロール５の上方に運搬してロール上に落とす。

加硫剤練りロール５は、例えば硫黄、加硫促進剤などの架橋剤がゴムに投下され、その架橋剤をゴムに混練する。

第２コンベアベルト６は、加硫剤練りロール５で加硫剤が混練されたシート状のゴムが作業員によって載せられ、それを部出しロール７の上方に運搬してロール上に落とす。

部出しロール７は、架橋剤が混練されたゴムを連続的にリボン状に形成する。

第３コンベアベルト８は、部出しロール７から送られるリボン状のゴムをゴム冷却乾燥装置１０のパレット引出位置上方に運搬して連続的にそこに落とす。また、第３コンベアベルト８の上方に設けられたノズル９は、例えば炭酸カルシウムなどの防着剤を含む水をベルトで運搬されるゴムに吹き付ける。

図２は、ゴム冷却乾燥装置１０を示す。

ゴム冷却乾燥装置１０は、装置本体１１が箱状に形成され、その側面の１つが上下動する開閉扉１２となっており、内部がチャンバー１１ａに構成されている。チャンバー１１ａ内には、ゴムを収容するためのパレット１３が設けられており、そのパレット１３は、開閉扉１２が開状態のときに、チャンバー１１ａ内に設けられたレール１４に案内されて、チャンバー１１ａ内からの引き出し、或いは、チャンバー１１ａ内への押し入れができるようになっている。

チャンバー１１ａには、フィルタータンク１５を介して真空ポンプ（減圧手段）１６が接続されており、これによって、開閉扉１２が閉状態のときに、チャンバー１１ａ内を減圧できるようになっている。この真空ポンプ１６によってチャンバー１１ａ内を１０００Ｐａ以下に減圧することが可能となっている。また、チャンバー１１ａの上面には、防着剤含有水タンク１７に接続されたチャンバー内ノズル（水吹き付け手段）１８が設けられており、これによって、パレット１３内のゴムに対し、防着剤を含んだ水をシャワー状に吹き付けることができるようになっている。さらに、チャンバー１１ａの上面には、非接触型の温度センサー（温度検知手段）１９が設けられており、これによって、パレット１３内のゴムの表面温度を検知できるようになっている。

次に、このゴム冷却乾燥装置１０を用いたゴムの冷却乾燥について説明する。

図３は、このゴム冷却乾燥装置１０を用いたゴムの冷却乾燥のフローを示す。

開閉扉１２を開状態として、チャンバー１１ａ内からパレット１３を引き出してパレット引出位置に位置付け、第３コンベアベルト８から落とされるリボン状の未架橋ゴムの１バッチ分をパレット１３内に収容する。

その後、まず、ステップＳ１で、ゴムを収容したパレット１３を装置本体１１のチャンバー１１ａ内に収容し、続くステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、開閉扉１２を閉状態にし、続くステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、パレット１３内のゴムに対し、チャンバー内ノズル１８から防着剤を含んだ水を吹き付け、その吹きつけを停止した後に続くステップＳ４に進む。なお、ゴムには、第３コンベアベルト８上で防着剤を含む水が吹き付けられるので、チャンバー１１ａ内での第１回目の防着剤を含んだ水の吹き付けは省略可能である。

ステップＳ４では、真空ポンプ１６を稼働させてチャンバー１１ａ内を減圧し、続くステップＳ５に進む。このとき、ゴム表面に付着した水が気化してチャンバー１１ａ外に排出されると共に、ゴムから水の気化熱が奪われる。また、チャンバー１１ａ内を１０００Ｐａ以下に減圧すれば、ゴム表面だけでなく、ゴム内部の水分やガスもが除去され、製品加工時の発泡するといった不具合や製品にガスが含まれて品質に問題が生じるといった不具合が防止される。

ステップＳ５では、温度センサー１９によりゴムの表面温度を検知し、それが所定の冷却温度以下となっているか否かを判断し、ＹＥＳの場合にはステップＳ６に進み、ＮＯの場合にはステップＳ８に進む。

ステップＳ６では、真空ポンプ１６を停止させてチャンバー１１ａ内を常圧に戻し、開閉扉１２を開状態にし、続くステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、ゴムを収容したパレット１３を装置本体１１のチャンバー１１ａ内から引き出し、ゴムの冷却乾燥を終了する。このとき得られるゴムは、水分が除去されてゴム表面に防着剤だけが残留し、所定の冷却温度以下に冷却されたものとなる。

一方、ステップＳ８では、真空ポンプ１６を停止させてチャンバー１１ａ内を常圧に戻し、再度ステップ３に戻る。そして、ゴムの表面温度が所定の冷却温度以下となるまで、このループを繰り返す。

以上の構成のゴム冷却乾燥装置１０によれば、チャンバー１１ａ内に予め水が吹き付けられたリボン状のゴムを収容し、しかる後、チャンバー１１ａ内を減圧すれば、ゴム表面に付着した水が気化してチャンバー１１ａ外に排出されると共に、ゴムから水の気化熱が奪われる。そして、これにより、ゴムの冷却乾燥を同時に行うことができる。従って、このようにゴムの冷却乾燥をチャンバー１１ａと真空ポンプ１６とだけで行うことができるので、バッチオフマシンのように広い場所を必要としない。

また、ゴムの表面温度を検知する温度センサー１９とチャンバー１１ａ内のゴムに対して水を吹き付けるチャンバー内ノズル１８とを備えているので、一回の冷却乾燥で十分なゴムの冷却が図れなかったことが温度センサー１９により検知されたような場合には、チャンバー内ノズル１８でもう一度ゴムに水を吹き付け、再びチャンバー１１ａ内を減圧してゴムの冷却を図ることができる。

さらに、チャンバー１１ａ内を減圧することによるゴムの冷却乾燥は短時間で行うことができるので、ゴムの架橋の進行を効果的に抑制することができる。

なお、上記実施形態では、リボン状の未架橋のゴムを対象にしたが、特にこれに限定されるものではなく、シート状のゴムや塊状のゴムを対象としてもよく、また、架橋済みのゴムを対象としてもよい。

本発明は、ゴム冷却乾燥装置に関して有用である。

リボン状の未架橋ゴム組成物の形成工程ラインを示す図である。 ゴム冷却乾燥装置を示す説明図である。 ゴムの冷却乾燥のフローチャートを示す図である。

符号の説明

１ 密閉式混練機
２ 練りゴム運搬機
２ａ 運搬箱
３ 冷却ロール
４ 第１コンベアベルト
５ 加硫剤練りロール
６ 第２コンベアベルト
７ 部出しロール
８ 第３コンベアベルト
９ ノズル
１０ ゴム冷却乾燥装置
１１ 装置本体
１１ａ チャンバー
１２ 開閉扉
１３ パレット
１４ レール
１５ フィルタータンク
１６ 真空ポンプ（減圧手段）
１７ 防着剤含有水タンク
１８ チャンバー内ノズル（水吹き付け手段）
１９ 温度センサー（温度検知手段）

Claims (2)

1. ゴムを収容するためのチャンバーと、
   上記チャンバー内を減圧する減圧手段と、
   上記チャンバー内に収容されたゴムの表面温度を検知する温度検知手段と、
   上記チャンバー内に収容されたゴムに対して水を吹き付ける水吹き付け手段と、
   を備えたことを特徴とするゴム冷却乾燥装置。
2. 請求項１に記載されたゴム冷却乾燥装置において、
   上記減圧手段は、上記チャンバー内を１０００Ｐａ以下に減圧可能に構成されていることを特徴とするゴム冷却乾燥装置。

Images