JP4377045B2 - ブラスト用投射材及び廃タイヤのリサイクル方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属の接着前処理である下地荒らしやサビ・バリ取り、あるいは治具や金型表面の付着物の除去作業などに採用されるブラスト処理に用いられる投射材と廃タイヤのリサイクル方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属の接着前処理である下地荒らしや表面処理、あるいは金属表面に付着しているサビ，バリ，スケールなどの除去処理、更には、治具や金型表面に付着した塗装剤などの除去処理においては、研磨砂等の細粒状の投射材を圧縮空気流に混入させて噴射ノズルに圧送し、上記噴射ノズルのノズル口から上記投射材を処理基材の表面に吹き付け、上記処理基材表面を研磨するブラスト処理が知られている。
上記ブラスト処理に用いられる投射材としては、上記研磨砂の他に、鉄，銅，鉛，アルミニウムなどの金属片やガラスの微粒片など、処理基材や付着物の種類に応じて、様々な材料が用いられている。また、上記投射材は、スチール球のように球状あるいは粒状の「ショット」と呼ばれるものや、スチールなどを鋭角状にカットした「グリッド」と呼ばれるもの、あるいはＳＵＳや銅などのワイヤーをカットして得られる「カットワイヤー」など、様々な形状のものが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記スチールのショットは球状であるため乱反射性に優れているので、そのハンマー効果により、塗料やスケールなどの除去に適しているが、一般に切削性に乏しいため、梨地肌の仕上げや効果的な面荒らしを行うためには、エッジを有し、切削性に優れたグリッドが多く用いられている。
また、カットワイヤーは、グリッドに近い性質であるが、上記ショットとグリッドの両方の良さを備えており投射材として広く用いられている。
しかしながら、上記ショットやグリッドは、いずれも素材を新たに作製するとともに、ショットは球状あるいは粒状に、グリッドは鋭角状に粉砕加工する必要があるため、投射材を作製する工数が多くなり、コスト高であった。
また、カットワイヤーも、所定の径のワイヤを新たに作製し、更に切断するという工程が必要なため、コスト高であった。
【０００４】
一方、自動車生産数の飛躍的な増大に伴って、廃タイヤの量が年々増加し、’９９年度には約１億本、９７万トンもの廃タイヤが発生している。これらの廃タイヤのリサイクル率は８８％で、その内セメント工場などでの焼却発電によるサーマルリサイクルが４８％、再生タイヤのリユースが２１％、廃タイヤを材料別に分解してゴム粉のみを取り出し、道路の舗装などに使用するマテリアルサイクルが１９％である。
しかしながら、廃タイヤをセメント源燃料として使用する際には、上記廃タイヤを約１８００℃の高温で完全燃焼させるため、大型の設備が必要なことや、リサイクルの効率が低いことから、廃タイヤの有効なリサイクル方法が望まれている。
また、コンベヤベルト，ワイヤーブレードホース，伝導ベルトなどのような、金属コード入りの産業用ゴム製品の廃材、あるいは廃材の副産物も、複合材料であるため、リサイクルが難しかった。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、廃タイヤなど廃材あるいは廃材の副産物を用いた、高品質でありながら安価なブラスト用投射材を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のブラスト用投射材は、スチールコードなどの金属コード入りのゴム製品を破砕あるいは粉砕して細粒化したもので、これにより、安価で、かつ、カットワイヤーに相当する切削性と乱反射性を有する高品質のブラスト用投射材を得ることが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載のブラスト用投射材は、細粒片の質を向上させるため、上記細粒片から、ゴム粉や繊維片を分離して金属コードのカット片を得、これを投射材として用いるようにしたものでである。
【０００８】
請求項３に記載のブラスト用投射材は、焼却処理により、上記ゴム粉や繊維片を分離したものである。
【０００９】
請求項４に記載のブラスト用投射材は、上記ゴム製品を、コンベヤベルト，ワイヤーブレードホース，伝導ベルトなどのような、金属コード入りの産業用ゴム製品の廃材、あるいは廃材の副産物としたものである。
【００１０】
請求項５に記載のブラスト用投射材は、メッキ処理が施された高品質なスチールコードを有する廃タイヤを破砕あるいは粉砕して細粒化したものである。
【００１１】
請求項６に記載の廃タイヤのリサイクル方法は、廃タイヤを破砕あるいは粉砕して細粒片し、これをブラスト用の投射材として使用するようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は本実施の形態に係わる剥離装置の概要を示す図である。同図において、、２０は表面に剥離すべき塗装が付着したワークＷを収納するブラスト室、３０は研磨砂などの投射材を収納する供給室３１を備え、上記供給室３１内の投射材を圧縮空気とともに圧送する投射材供給手段、４０は上記ワークＷに上記投射材を噴射する噴射ノズル、５０はブラスト室２０の床面近傍に配設された吸引手段５１を備え、上記ワークＷから剥離された塗装の細粒片や噴射された投射材及びその破片から成る塵埃を吸引して収集するとともに、上記収集された塵埃から使用可能な投射材を分離して回収する分離回収装置で、作業員Ｓは、上記噴射ノズル４０を操作し、投射材供給手段３０から圧縮空気流とともに圧送された投射材を、ブラスト室２０の天井壁２１に設けられたワーク支持手段２２に釣り下げられたワークＷの表面に吹き付けて衝突させ、上記ワークＷ表面に付着している塗装を剥離するブラスト処理を行う。
本実施の形態では、上記投射材として、後述するように、廃タイヤを破砕あるいは粉砕して細粒片とした、金属コードのカット片を用いた。
上記剥離された塗装の細粒片と投射材及びその破片とは、上記吸引手段５１から、入り口側に篩部材５２Ａを備え、出口側に複数の邪魔板５２Ｂを交互に配設した分離部５２に送られる。分離部５２では、大きな塗装膜は上記篩部材５２Ａに捕獲され、比較的軽い塗装の細粒片や投射材の破片は、分離部５２の出口側から、ダクト５３に連通されたフィルタ部５４に送られ、投射材のみが上記邪魔板５２Ｂを落下して分離部５２の下部に設けられた投射材保管部５５に回収される。なお、上記回収された投射材は、上記供給室３１に送られ再使用される。
一方、フィルタ部５４に送られた塗装の細粒片や投射材の破片は、微粒分がフィルタ５４Ｆで分離されて異物保管部５６に送られ、その後、所要のタイミングで回収部５７に移され廃棄物として回収される。
【００１３】
図２は乗用車用ラジアルタイヤ（以下、タイヤという）１の構造を示す模式図で、タイヤ１は、表面にトレッドパターンが刻まれたゴム層から成るトレッド部２と、肩部のゴム部分であるショルダー部３と、側面側のゴム部分であるサイドトレッド部４と、スチールコードをゴム層で被覆して成り、タイヤ１の骨格となるカーカス部５と、このカーカス部５を締め付けるためのスチール製のベルト６と、タイヤをリムに取付けるための、ビートワイヤ７Ｗを有するビート部７とを備えている。
上記タイヤ１に使用されているカーカスコード及びベルトなどのタイヤコード１０は、図３（ａ）に示すように、複数本のスチールコード１１（線径〜０．１ｍｍ程度）に撚りをかけてすだれ状に織ったもので、通常は、ゴムと接着するために、表面に予め亜鉛や錫あるいは真鍮メッキを施してある。このようなタイヤコード１０は、以下の表１に示すように、用途により様々な形態（コード種）があり、スチールコード１１の本数と配列、コード径Ｄ、撚りピッチＰ等により分類される（図３（ｂ），（ｃ）参照）。
【表１】

なお、表１において、（Ｓ），（Ｚ）は撚り方向を、（ＳＰ）はスパイラルを示す。また、図３（ｂ），（ｃ）は、（１×３）のコードの断面を示す模式図で、図４（ａ），（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、（１×５），（１＋６），（３＋９＋１）のコードの断面を示す模式図である。
【００１４】
本実施の形態で用いる投射材は、上記タイヤコード１０や高炭素線（ピアノ線）を束ねたビートワイヤ７Ｗなどの金属コードの入っているタイヤの廃材を破砕あるいは粉砕して細粒片としたもので、詳細には、廃タイヤを破砕あるいは粉砕して、スチールコードなどの金属コードを含む細粒片とゴム粉とに分離し、更に、上記金属コードを含む細粒片を焼却処理して、上記金属コードワイヤ表面に固着しているゴム粉を除去するとともに、振動ふるいやサイクロン等の分級装置を用いて、所定の大きさに分級して使用する。なお、上記ゴム粉は溶剤を用いて除去するようにしてもよい。また、上記分級処理は、上記ゴム粉の除去処理の前に行ってもよい。
上記タイヤコード１０を含む細粒片を焼却処理して得られた投射材であるスチールコードのカット片は、廃タイヤを原料として使用していることから、安価であるだけでなく、図５に示すように、その形状が上述した、ワイヤを作製した後切断して得られたカットワイヤーとほぼ同一である。したがって、廃タイヤから、上記カットワイヤーと同等の切削性と乱反射性を有する高品質のブラスト用投射材を得ることができるとともに、廃タイヤを有効にリサイクルすることができる。
更に、タイヤコード１０の表面にはメッキを施されているため、防錆効果が高いので、ワークＷに付着している付着物と接触しても錆びることがない。したがって、投射材を回収して再使用する場合でも、錆による形状変化がないので、乱反射性や切削性が劣化しないという利点がある。
また、粒径の大きな投射材を使用する場合は、一般にスチールコード１１よりも線径が大きいビートワイヤ７Ｗから成る細粒片を用いることが望ましい。
【００１５】
なお、上記実施の形態では、廃タイヤを破砕あるいは粉砕して得られたスチールコードの細粒片を投射材として用いた場合について説明したが、ある程度ゴム粉が付着した細粒片であっても、投射材としては使用可能である。逆に、ゴム粉のみ、あるいは、コード付きゴム粉をソフトな投射材として使用してもよい。
なお、金属コードの材質としては、スチールに限らず、ＳＵＳなどの他の材料であってもよい。
また、上述したサーマルリサイクルや再生タイヤのリユースあるいはマテリアルサイクル時に得られるカットワイヤを回収してこれを細粒片とし、投射材として用いるようにしてもよい。
また、上記例では、廃タイヤからスチールコードの細粒片を抽出して投射材としたが、これに限るものではなく、例えば、コンベヤベルト，ワイヤーブレードホース，伝導ベルトなどのような、ＳＵＳあるいは銅などの金属コード入りの産業用ゴム製品の廃材、あるいは廃材の副産物からも、投射材に使用可能な金属コードの細粒片を得ることができる。特に、コンベヤベルトは錫メッキが施されているので、上記タイヤコード１０と同様に防錆効果が高いので有用である。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スチールコードなどの金属コード入りのゴム製品を破砕あるいは粉砕して細粒化してこれをブラスト用投射材としたので、安価で、かつ、カットワイヤーに相当する切削性と乱反射性を有する高品質のブラスト用投射材を得ることできるとともに、廃タイヤを有効にリサイクルすることができる。
また、焼却処理等により、上記細粒片からゴム粉や繊維片を分離して金属コードのカット片を得、これを投射材として用いるようにしたので、投射材の質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態に係わる剥離装置の概要を示す図である。
【図２】 タイヤの構造を示す図である。
【図３】 タイヤコードの構造を示す模式図である。
【図４】 タイヤコードの構造を示す模式図である。
【図５】 スチールコードのカット片を示す模式図である。
【符号の説明】
１ タイヤ、２ トレッド部、３ ショルダー部、４ サイドトレッド部、
５ カーカス部、６ ベルト、７ ビート部、７Ｗ ビートワイヤ、８ タイヤコード、９ スチールコード、１０ タイヤコード、１１ スチールコード、
１２ カット片、２０ ブラスト室、２１ 天井壁、２２ ワーク支持手段、
３０ 投射材供給手段、３１ 供給室、４０ 噴射ノズル、５０ 分離回収装置、５１ 吸引手段、５２ 分離部、５２Ａ 篩部材、５２Ｂ 邪魔板、５３ ダクト、５４ フィルタ部、５５ 投射材保管部、Ｗ ワーク、Ｓ 作業者。

Claims (6)

1. 金属製コードの入っているゴム製品を破砕あるいは粉砕した細粒片から成ることを特徴とするブラスト用投射材。
2. 上記細粒片から、ゴム粉や繊維片を分離したことを特徴とする請求項１に記載のブラスト用投射材。
3. 焼却処理により、上記ゴム粉や繊維片を分離したことを特徴とする請求項２に記載のブラスト用投射材。
4. 上記ゴム製品を、産業用ゴム製品の廃材あるいは廃材の副産物としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のブラスト用投射材。
5. 上記ゴム製品を廃タイヤとしたことを特徴とする請求項４に記載のブラスト用投射材。
6. 廃タイヤを破砕あるいは粉砕して細粒片し、これをブラスト用の投射材として使用するようにしたことを特徴とする廃タイヤのリサイクル方法。

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