JP4565989B2 - Production method of finely crushed rubber - Google Patents
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Description
本発明は、廃タイヤ、廃棄された各種工業用ゴム製品などの不要なゴムを微粉末ゴムにするための微粉砕ゴムの製法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing finely pulverized rubber for making unnecessary rubber such as waste tires and discarded industrial rubber products into fine powder rubber.
例えば廃タイヤ(古タイヤ)などから分離したゴム材料を再生するために粉末処理することが行われている。廃タイヤを破砕・粉砕して生じたゴム片を粒状・粉状にしたものを総称して「ゴム粉」と言われており、このゴム粉は一般的に粒子径が0.3〜5mm程度のものがマテリアルリサイクルとして使用されている。
従来のゴムの微粉砕製法として、特開平6−179215号公報、特開平7−314447号公報及び特開平10−128752号公報にそれぞれ記載のもの(以下それぞれ「従来例1」、「従来例2」及び「従来例3」という。)が提案されており、これらの方法は次のとおりである。
従来例1は加硫ゴム系材料の微粉化方法に関するものである。これは、公報第3頁段落0014〜第5頁段落0026に記載されているように、実施例1によれば、まずタイヤの廃材を粉砕機を用いて約20mm粒径に粗粉砕し、ついで得られた粗粉末をスクリュー径Dが30mm、スクリュー長さLに対するスクリュー径Dの比L/Dが24である二軸押出機のホッパーに投入し、投入後にスクリューの回転数を100rpmとし、シリンダを4分割したそれぞれの領域1〜4に下記のような温度設定をし、シリンダ内に送り込み、押出機内でせん断力を付与して平均粒径10〜70μm(0.01〜0.07mm)である微粉末を得るものである。
領域1:130°C
領域2:150°C
領域3:170°C
領域4:170°C
従来例2は、300μm(0.3mm)以下の粒径から構成される加硫ゴムを微粉化する方法に関するものであり、この方法は、媒体式粉砕機を使用して加硫ゴムを微粉化する過程では壁温を160°C以上(好ましくは180°C以上)加熱してゴム粉を得るものである。
従来例3は、使用済みのタイヤゴムを微粉砕する方法に関するものであり、この方法はその実施例1によれば(公報第4頁第6欄段落0026参照)、液体窒素を冷媒に使用して、タイヤゴムを冷凍粉砕して、ふるい目100μmを通過させて、粉砕粉末ゴムの粒径分布に於ける100μm以下の割合が、95.8%の粉砕粉末ゴムを得るようにしたものである。
Conventional rubber pulverization methods are those described in JP-A-6-179215, JP-A-7-314447 and JP-A-10-128752, respectively (hereinafter referred to as “conventional example 1” and “conventional example 2”, respectively). And “Conventional Example 3”) have been proposed, and these methods are as follows.
Conventional Example 1 relates to a method for pulverizing a vulcanized rubber material. According to Example 1, as described in the publication,
Region 1: 130 ° C
Region 2: 150 ° C
Region 3: 170 ° C
Region 4: 170 ° C
Conventional Example 2 relates to a method of pulverizing vulcanized rubber having a particle size of 300 μm (0.3 mm) or less, and this method pulverizes vulcanized rubber using a medium pulverizer. In this process, the wall temperature is heated to 160 ° C. or higher (preferably 180 ° C. or higher) to obtain rubber powder.
Conventional Example 3 relates to a method of pulverizing used tire rubber, and according to Example 1 (see the publication,
従来例1では、得られるゴム粉末の平均粒径10〜70μm(0.01〜0.07mm)の微粉末であるから、ゴムの再利用を図る観点から望ましいものであるが、押出機のシリンダを4分割したそれぞれの領域において240°C以下の加熱温度を設定する必要があり、温度管理が容易ではなく、作業効率の低下を招く課題があった。
従来例2による方法も、媒体式粉砕機の壁温を160°C以上とする加熱粉砕であり、また従来例3も冷凍粉砕による方法であるから、いずれも従来例1と同様の課題がある。
本発明の目的は、作業効率の低下を招くことなく作業がし易い微粉砕ゴムの製法を提供することにある。
In Conventional Example 1, since the obtained rubber powder is a fine powder having an average particle size of 10 to 70 μm (0.01 to 0.07 mm), it is desirable from the viewpoint of reusing the rubber. It is necessary to set a heating temperature of 240 ° C. or lower in each of the four regions divided into four, and temperature management is not easy, and there is a problem in that work efficiency is reduced.
The method according to Conventional Example 2 is also a heat pulverization in which the wall temperature of the medium-type pulverizer is 160 ° C. or higher, and since Conventional Example 3 is also a method by freeze pulverization, both have the same problems as in Conventional Example 1. .
An object of the present invention is to provide a method for producing finely pulverized rubber that is easy to work without causing a reduction in working efficiency.
本発明の第1の特徴は、不要なゴムからチップ状に処理されたゴム原材料を微粉砕手段によって固着防止剤を添加しながら荒粉砕、中粉砕及び仕上げ粉砕によって荒粉砕ゴムから中粉砕ゴムを経て微粉砕ゴムに順次仕上げて行く微粉砕工程と、上記微粉砕ゴムを分級して少なくともその一部を微粉末ゴム製品として回収する分級回収工程とを具備していることにある。
本発明の第2の特徴は、上記第1の特徴を前提とし、かつ微粉砕工程では、微粉砕手段として対の荒粉砕ロール、中粉砕ロール及び仕上げ粉砕ロールを配置しているロール粉砕手段を用いて、各段階における対の粉砕ロール間で荒粉砕・中粉砕・仕上げ粉砕することにある。
本発明の第3の特徴は、上記第1の特徴を前提とし、かつ微粉砕工程では、微粉砕手段として対の荒粉砕ロール、中粉砕ロール及び仕上げ粉砕ロールを配置しかつ上記各粉砕ロールはその外周面が凹凸面に形成されているロール粉砕手段を用いて、各段階における対の粉砕ロール間で荒粉砕・中粉砕・仕上げ粉砕することにある。
本発明の第4の特徴は、上記第1の特徴を前提とし、かつ微粉砕工程では、微粉砕手段として対の荒粉砕ロール、中粉砕ロール及び仕上げ粉砕ロールを配置しかつ上記各粉砕ロールはその外周面が溝によって凹凸面に形成されているロール粉砕手段を用いて、各段階における対の粉砕ロール間で荒粉砕・中粉砕・仕上げ粉砕するものであり、荒粉砕ロール、中粉砕ロール及び仕上げ粉砕ロールのそれぞれの溝形状が♯5〜♯20、♯10〜♯30及び♯15〜♯40であることにある。
本発明の第5の特徴は、上記第1又は第4の特徴を前提とし、かつ微粉砕工程では、微粉砕手段として対の荒粉砕ロール、中粉砕ロール及び仕上げ粉砕ロールを配置しかつ上記各粉砕ロールはその外周面が溝によって凹凸面に形成されているロール粉砕手段を用いて、各段階における対の粉砕ロール間で荒粉砕・中粉砕・仕上げ粉砕するものであり、荒粉砕ロール、中粉砕ロール及び仕上げ粉砕ロールのそれぞれが対向する粉砕ロールの表面速度差比率がいずれも1/40〜1/5であることにある。
本発明の第6の特徴は、上記第1の特徴を前提とし、かつ微粉砕工程では、微粉砕手段として固定刃と粉砕ロールとを用いて、各段階における固定刃と粉砕ロールとの間で荒粉砕・中粉砕・仕上げ粉砕をするものであることにある。
本発明の第7の特徴は、上記第1乃至第6のいずれかの特徴を前提とし、かつゴム原材料は、予備粉砕工程において予備粉砕手段によって細粉砕ゴムに処理されることにある。
本発明の第8の特徴は、上記第1乃至第7のいずれかの特徴を前提とし、かつ微粉砕工程に後続して分離工程を設け、この分離工程では微粉砕ゴム中に含まれかつ互いに連なっているゴムの粒体に対して衝撃力を付与して強制的に分離することにある。
本発明の第9の特徴は、上記第1乃至第8のいずれかの特徴を前提とし、かつ ゴム原材料は、その大きさが1mm〜8mmのゴムチップであることにある。
The first feature of the present invention is that the raw rubber material processed from unnecessary rubber into chips is added from the coarsely crushed rubber to the coarsely crushed rubber by rough pulverization, medium pulverization and finish pulverization while adding an anti-sticking agent by means of fine pulverization. Then, a fine pulverization step for sequentially finishing the finely pulverized rubber and a classification recovery step for classifying the finely pulverized rubber and recovering at least a part thereof as a fine powder rubber product are provided.
The second feature of the present invention is based on the first feature described above, and in the fine pulverization step, a roll pulverizing means in which a pair of coarse pulverization roll, medium pulverization roll and finish pulverization roll are arranged as fine pulverization means. It is used for rough pulverization, medium pulverization, and finish pulverization between a pair of pulverizing rolls in each stage.
The third feature of the present invention is based on the first feature, and in the fine pulverization step, a pair of coarse pulverization roll, medium pulverization roll and finish pulverization roll are arranged as fine pulverization means, and each of the pulverization rolls is The purpose is to perform rough pulverization / medium pulverization / finish pulverization between a pair of pulverizing rolls at each stage using a roll pulverizing means whose outer peripheral surface is formed as an uneven surface.
The fourth feature of the present invention is based on the first feature, and in the fine pulverization step, a pair of coarse pulverization roll, medium pulverization roll and finish pulverization roll are arranged as fine pulverization means, and each of the pulverization rolls is Using the roll crushing means whose outer peripheral surface is formed on the uneven surface by grooves, rough crushing, medium crushing and finish crushing between a pair of crushing rolls at each stage, a rough crushing roll, a medium crushing roll and The groove shapes of the finish grinding rolls are # 5 to # 20, # 10 to # 30, and # 15 to # 40.
The fifth feature of the present invention is based on the above first or fourth feature, and in the fine pulverization step, a pair of coarse pulverization roll, medium pulverization roll and finish pulverization roll are arranged as fine pulverization means, and The pulverizing roll uses a roll pulverizing means whose outer peripheral surface is formed in an uneven surface by grooves, and is used for rough pulverization / medium pulverization / finish pulverization between a pair of pulverization rolls at each stage. The ratio of the surface speed difference between the pulverizing rolls facing each of the pulverizing roll and the finishing pulverizing roll is from 1/40 to 1/5.
The sixth feature of the present invention is based on the first feature described above, and in the fine pulverization step, a fixed blade and a pulverization roll are used as fine pulverization means, and between the fixed blade and the pulverization roll in each stage. Rough, medium, and finish pulverization.
The seventh feature of the present invention is based on any one of the first to sixth features described above, and the rubber raw material is processed into a finely pulverized rubber by a preliminary pulverizing means in the preliminary pulverizing step.
The eighth feature of the present invention is based on any one of the first to seventh features described above, and is provided with a separation step subsequent to the fine pulverization step. It is to forcibly separate by applying an impact force to the continuous rubber particles.
The ninth feature of the present invention is based on any one of the first to eighth features, and the rubber raw material is a rubber chip having a size of 1 mm to 8 mm.
本発明によれば、チップ状のゴム原材料を固着防止剤を添加しながら微粉砕ゴムにする微粉砕工程により、簡易にかつ効率良く粒径が極めて小さい微粉砕ゴムが得られる。
本発明によれば、分離工程を経ることにより微粉砕ゴムにおける連なっているゴムの粒体に対して衝撃力を付与することにより分散させ、微粉砕ゴムの分級が効率的に行える。
According to the present invention, a finely pulverized rubber having a very small particle diameter can be obtained easily and efficiently by a pulverizing step in which a chip-like rubber raw material is made into a finely pulverized rubber while adding an anti-sticking agent.
According to the present invention, the finely pulverized rubber can be classified efficiently by applying an impact force to the continuous rubber particles in the finely pulverized rubber through the separation step.
図1及び図2に示す本発明に係る微粉砕ゴムの製法は下記の3工程を備えている。
予備粉砕工程:ゴムチップを予備粉砕手段である予備粉砕機1によって細粉砕ゴムに加
工する。
微粉砕工程 :上記細粉砕ゴムを微粉砕手段である微粉砕機2によって固着防止剤を添
加しながら段階的に粉砕して最終的に微粉砕ゴムに仕上げる。
分級回収工程:分級手段である分級機3により上記微粉砕ゴムを所定の粒径を有する微
粉ゴム(所定の粒径より小さい粒径を有する微粉ゴムを含む。)とそれ
以外のものに分級(選別)して製品として回収する。
なお、後述するように、予備粉砕工程は必要に応じて上記製法に組み込むものであり、選択的な工程である。
The method for producing finely pulverized rubber according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 includes the following three steps.
Pre-grinding step: The rubber chips are added to the finely crushed rubber by the
Work.
Fine pulverization step: An anti-sticking agent is added to the fine pulverized rubber by the
Pulverized step by step, and finally finished into finely crushed rubber.
Classifying and collecting step: The finely pulverized rubber having a predetermined particle diameter is classified by the
Powdered rubber (including finely divided rubber having a particle size smaller than a predetermined particle size) and it
Classification (sorting) to something other than that and collecting as a product.
In addition, as will be described later, the preliminary pulverization step is an optional step that is incorporated into the above-described manufacturing method as necessary.
予備粉砕工程においては、図2に示すように例えば廃タイヤ(ビートワイヤなどタイヤ補強材除去処理済)を幾つかに切断したカットタイヤを所定の大きさに破砕したゴムチップ(タイヤチップ)をゴム原材料として予備粉砕機1に投入し、粉砕室内に設けられている粉砕部によって細粉砕ゴムに加工する。予備粉砕機1に供給するゴムチップは適宜であるが、1mm〜8mm程度の大きさにカットしておくことが、細粉砕ゴムの粒径を小さくするのに役立つ。ゴムチップに対して予め加熱しておくことによって、予備粉砕機1による細粉砕を円滑にするが、通常の温度で処理することに何等の問題はなく、予熱の付加作業をするか否かは適宜選択される。
またゴムチップを予備粉砕機1で複数回繰り返して粉砕することにより、小さい粒径の細粉砕ゴムを生産することができる。
ゴムチップの大きさの範囲は1mm〜8mmに限られないが、1mmより小さい場合には予備粉砕工程以前において粉砕加工に手間がかかり、また8mmより大きい場合には予備粉砕工程における粉砕効率の低下を招く。
予備粉砕機1としては、ゴムチップを攪拌粉砕する押出機、ロールによって粉砕するロール粉砕機など適宜のものが選択される。
In the preliminary pulverization step, as shown in FIG. 2, for example, rubber chips (tire chips) obtained by crushing a cut tire obtained by cutting a waste tire (having a tire reinforcing material such as a beat wire removed) into a predetermined size are used as rubber raw materials. To the pre-pulverizer 1 and processed into a finely pulverized rubber by a pulverization section provided in the pulverization chamber. The rubber chip supplied to the
Further, finely pulverized rubber having a small particle diameter can be produced by repeatedly pulverizing the rubber chip with the preliminary pulverizer 1 a plurality of times.
The range of the size of the rubber chip is not limited to 1 mm to 8 mm, but if it is smaller than 1 mm, it takes time to grind before the preliminary grinding step, and if it is larger than 8 mm, the grinding efficiency in the preliminary grinding step is reduced. Invite.
As the
微粉砕工程においては、図1及び図2に示すように、予備粉砕機1で処理された上記細粉砕ゴムは微粉砕機2によって荒粉砕から中粉砕を経て仕上げ粉砕されて微粉砕ゴムに加工される。微粉砕機2は荒粉砕部2a、中粉砕部2b及び仕上げ粉砕部2cを上段(又は上流)から下段(又は下流)に向けて連続的に配置しているロール粉砕手段である。荒粉砕部2a、中粉砕部2b及び仕上げ粉砕部2cはいずれも対の荒粉砕ロール2a11,2a12、対の中粉砕ロール2b11,2b12及び対の仕上げ粉砕ロール2c11,2c12を一段又は複数段に配置している構成である。
ゴムチップは荒粉砕ロール2a11,2a12によって荒粉砕され、ふるい機2a2によって予め計画されている所定の粒径の粉砕ゴムのみが荒粉砕ゴムとして、中粉砕工程へ送られ、所定値を超えるものは非荒粉砕ゴムとして荒粉砕部2aに戻されて再び処理される。そして荒粉砕ゴムは中粉砕ロール2b11,2b12に供給されて中粉砕され、ふるい機2b2によって所定の粒径の粉砕ゴムのみが中粉砕ゴムとして、仕上げ工程へ送られ、所定値を超えるものは非中粉砕ゴムとして中粉砕部2bに戻されて再び処理される。さらに、中粉砕ゴムは仕上げ粉砕ロール2c11,2c12によって微粉砕ゴムに仕上げられる。仕上げ粉砕工程で処理された微粉砕ゴムは分級回収工程における分級機3へ送られる。
微粉砕機2による荒粉砕及び中粉砕の各過程で排出される非荒粉砕ゴム及び非中粉砕ゴムに含まれている金属は、荒粉砕部2a及び中粉砕部2bにそれぞれ戻される直前に、金属除去装置2a3,2b3によって除去される。
微粉砕工程において添加される固着防止剤は、荒粉砕部2a、中粉砕部2b及び仕上げ粉砕部2cの上部に配置してある攪拌器2a4,2b4,2c4に供給され、攪拌器内で粉砕ゴムと均一に攪拌されて上記荒粉砕部、中粉砕部及び仕上げ粉砕部にそれぞれ投入される。
固着防止剤は、充填材(炭酸カルシウム、アルミナ、酸化亜鉛等)や補強材(カーボンブラック、タルク、シリカなど)が適当である。固着防止剤の種類は、製造コスト、微粉砕ゴムの用途などを考慮して適宜選択される。
固着防止剤を添加することによって粉砕ゴムの表面がコーティングされ、粉砕ゴム同士が再び付着結合することが抑制され、ふるい機2a2,2b2による選別や分級機3による分級(選別)が効率的にかつ容易となる利点がある。この種の利点を確保しながらも、固着防止剤の添加量が少ないことがコストダウンに寄与し、タイヤの原材料として再利用するのに好都合である。
微粉砕機2における粉砕ロール2a11,2a12、2b11,2b12、2c11,2c12のそれぞれの外周面は凹凸面となっている。この凹凸面にはローレットによる溝によって形成される片綾目又は両綾目で構成されているもの、上記外周面にスパイラル状に溝を切って形成されているもの、上記外周面にダイヤモンド粉を溶射して形成されたものなどが含まれる。荒粉砕ロール2a11,2a12、中粉砕ロール2b11,2b12、仕上げ粉砕ロール2c11,2c12の外周面が凹凸面であることによって、粉砕ゴム(荒粉砕ゴム、中粉砕ゴム、微粉砕ゴム)は、各粉砕段階における荒粉砕ロール、中粉砕ロール、仕上げ粉砕ロールのそれぞれの間でせん断力により粉砕される。
そして対の荒粉砕ロール2a11,2a12、対の中粉砕ロール2b11,2b12及び対の仕上げ粉砕ロール2c11,2c12は、それぞれ対の粉砕ロールの一方が低速側、他方が高速側であって、双方の回転に速度差がある。
予め計画されている粉砕ゴムの粒径に応じて、各段階における粉砕ロール2a11,2a12、2b11,2b12、2c11,2c12の溝形状、表面速度差比率及びロール間隙(ギャップ)などの加工条件を調整して粉砕加工をする。
荒粉砕ロール2a11,2a12、中粉砕ロール2b11,2b12及び仕上げ粉砕ロール2c11,2c12のそれぞれの溝形状を後述する実施例の範囲すなわち、♯5〜♯20、♯10〜♯30、♯15〜♯40に設定した場合において、上記各範囲の下限値より小さくすると、また上限値より大きくすると、いずれも粉砕効率が低下する可能性がある。また荒粉砕ロール2a11,2a12、中粉砕ロール2b11,2b12及び仕上げ粉砕ロール2c11,2c12の各速度差比率を1/40(1:40)〜1/5(1:5)に設定した場合において、上記範囲の下限値が1/40未満であると、また上限値が1/5を超えると、いずれも生産効率が低下する可能性がある。
各段階における粉砕ロール2a11,2a12、2b11,2b12、2c11,2c12の構成(段数、溝形状、表面速度差比率及びロール間隙など)は粉砕粒径に応じて最適なものを選択する。
微粉砕工程における粉砕ゴムの温度上昇を抑え、粉砕ロール2a11,2a12、2b11,2b12、2c11,2c12の真直度を維持するために、上記粉砕ロールを冷却することが望ましい。
In the fine pulverization step, as shown in FIGS. 1 and 2, the finely pulverized rubber processed by the
The rubber chips are roughly pulverized by the rough pulverizing rolls 2a11 and 2a12, and only the pulverized rubber having a predetermined particle size planned in advance by the sieving machine 2a2 is sent to the intermediate pulverizing process as the rough pulverized rubber. The rough crushed rubber is returned to the rough pulverized portion 2a and processed again. The coarsely pulverized rubber is supplied to the medium pulverizing rolls 2b11 and 2b12 and is pulverized, and only the pulverized rubber having a predetermined particle diameter is sent to the finishing process as the intermediate pulverized rubber by the sieving machine 2b2. It returns to the middle grinding part 2b as a middle ground rubber and is processed again. Further, the medium pulverized rubber is finished into finely pulverized rubber by finishing pulverizing rolls 2c11 and 2c12. The finely pulverized rubber processed in the finish pulverization process is sent to the
The metals contained in the non-rough pulverized rubber and the non-medium pulverized rubber discharged in each process of rough pulverization and medium pulverization by the
The anti-sticking agent added in the fine pulverization step is supplied to the stirrers 2a4, 2b4 and 2c4 arranged above the rough pulverization part 2a, the middle pulverization part 2b and the finish pulverization part 2c, and the crushed rubber in the stirrer Are uniformly stirred and put into the rough pulverizing part, the medium pulverizing part and the finishing pulverizing part, respectively.
As the anti-sticking agent, fillers (calcium carbonate, alumina, zinc oxide, etc.) and reinforcing materials (carbon black, talc, silica, etc.) are suitable. The type of the anti-sticking agent is appropriately selected in consideration of the manufacturing cost, the use of finely pulverized rubber, and the like.
By adding the anti-sticking agent, the surface of the pulverized rubber is coated, and the crushed rubber is prevented from adhering and bonding again, and the sorting by the sieving machines 2a2 and 2b2 and the classification (sorting) by the
The outer peripheral surfaces of the pulverizing rolls 2a11, 2a12, 2b11, 2b12, 2c11, and 2c12 in the
The pair of coarse pulverizing rolls 2a11 and 2a12, the pair of medium pulverizing rolls 2b11 and 2b12, and the pair of finishing pulverizing rolls 2c11 and 2c12 are such that one of the pair of pulverizing rolls is the low speed side and the other is the high speed side. There is a speed difference in rotation.
Process conditions such as groove shape, surface speed difference ratio and roll gap (gap) of pulverizing rolls 2a11, 2a12, 2b11, 2b12, 2c11, 2c12 at each stage are adjusted according to the planned particle size of pulverized rubber And pulverize.
The groove shapes of the rough pulverizing rolls 2a11 and 2a12, the medium pulverizing rolls 2b11 and 2b12, and the finishing pulverizing rolls 2c11 and 2c12 are within the scope of the embodiments described later, that is, # 5 to # 20, # 10 to # 30, and # 15 to #. When it is set to 40, if it is smaller than the lower limit value of each of the above ranges and larger than the upper limit value, the pulverization efficiency may be lowered in any case. In addition, in the case where each speed difference ratio of the rough pulverizing rolls 2a11, 2a12, the medium pulverizing rolls 2b11, 2b12 and the finishing pulverizing rolls 2c11, 2c12 is set to 1/40 (1:40) to 1/5 (1: 5), If the lower limit value of the above range is less than 1/40 and the upper limit value exceeds 1/5, the production efficiency may decrease in any case.
The configuration of the pulverizing rolls 2a11, 2a12, 2b11, 2b12, 2c11, 2c12 (the number of steps, groove shape, surface speed difference ratio, roll gap, etc.) at each stage is selected according to the pulverized particle size.
In order to suppress the temperature rise of the pulverized rubber in the pulverizing step and to maintain the straightness of the pulverizing rolls 2a11, 2a12, 2b11, 2b12, 2c11 and 2c12, it is desirable to cool the pulverizing roll.
分級回収工程は、微粉砕工程において固着防止剤が添加された微粉砕ゴムを分級機3によって分級して回収する工程である。
分級回収工程において、仕上げ粉砕部2cで処理された仕上げ粉砕ゴムは分級機3へ送られて、所定粒径の微粉砕ゴムとそれ以外のものとに選別され、所定粒径の微粉砕ゴムのみが微粉末ゴム製品として回収タンクなどの回収部6に回収され、所定粒径を超えた微粉砕ゴム(非微粉砕ゴム)は仕上げ粉砕部2cへ戻されて、再度仕上げ粉砕ゴムにするための粉砕が繰り返される。
勿論、求める粒径が多種に亘る場合には、選別された所定粒径の微粉砕ゴムとそれ以外のものとをすべて製品として回収することがある。
仕上げ粉砕部2cから排出される非微粉砕ゴムに含まれている金属は上記仕上げ粉砕部に戻される前に金属除去装置2c3によって除去される。
分級機3としてふるい機などが用いられる。
The classifying and collecting step is a step of classifying and collecting the finely pulverized rubber added with the anti-sticking agent in the finely pulverizing step with the
In the classifying and collecting step, the finished pulverized rubber processed in the finishing pulverization unit 2c is sent to the
Of course, when there are a wide variety of desired particle sizes, the selected finely pulverized rubber having a predetermined particle size and all other particles may be collected as a product.
The metal contained in the non-finely pulverized rubber discharged from the finish pulverizing unit 2c is removed by the metal removing device 2c3 before being returned to the finish pulverizing unit.
As the
実施例1について説明する。
予熱60°Cが与えられた3mmゴムチップを予備粉砕機1に5回通して細粉砕ゴムに加工してから、微粉砕機2に供給し、細粉砕ゴムの供給量に対して固着防止剤として炭酸カルシウムを4重量%を添加しながら微粉砕機によって段階的に粉砕し、荒粉砕、中粉砕及び仕上げ粉砕の各工程を経るまでに合計150回の粉砕をし、最終的に分級機3によって選別されて回収した製品となる微粉砕ゴムは56.6%であり、残りは再度荒粉砕部2aに戻した。
回収した微粉砕ゴム製品のうち、粒径0.075mm(♯200)の微粉砕ゴムの補足率は50%であった。
使用した微粉砕機2における荒粉砕ロール2a11,2a12、中粉砕ロール2b11,2b12及び仕上げ粉砕ロール2c11,2c12のロール溝形状、ロール表面速度差比率は下記の表のとおりである。
A 3 mm rubber chip given a preheat of 60 ° C. is passed through the
Among the recovered finely pulverized rubber products, the supplement rate of finely pulverized rubber having a particle size of 0.075 mm (# 200) was 50%.
The roll groove shapes and roll surface speed difference ratios of the rough pulverizing rolls 2a11, 2a12, the medium pulverizing rolls 2b11, 2b12 and the finishing pulverizing rolls 2c11, 2c12 in the used
実施例2について説明する。
本例では、溝形状を両綾目にした以外は実施例1の加工条件と同じである。
得られた結果は実施例1と同様であった。
Example 2 will be described.
In this example, the processing conditions are the same as those in Example 1 except that the groove shape is double crossed.
The results obtained were the same as in Example 1.
図2に示す製法に関して、一連の処理工程の一環として予備粉砕工程を備えていることを前提して説明しているが、必ずしも予備粉砕工程を要するものではない。ゴムチップの粒径によっては、図1に示すように予備粉砕工程を省略してゴム原材料であるゴムチップを直接荒粉砕工程の荒粉砕部2aに投入しても良い。 The manufacturing method shown in FIG. 2 is described on the assumption that a preliminary pulverization step is provided as part of a series of processing steps, but the preliminary pulverization step is not necessarily required. Depending on the particle size of the rubber chip, the preliminary pulverization step may be omitted as shown in FIG.
本発明に係る他の微粉砕ゴムの製法について図3及び図4を参照して説明する。
図3及び図4に示す微粉砕ゴムの製法は、図1及び図2に示す微粉砕ゴムの製法を前提として微粉砕工程と分級回収工程の間に分離工程を付加したものである。このため、図4では、共通する製造システムの構成に関しては図2に付されている符号をそのまま使用している。また当該製法と図1に示す製法と共通する工程についての説明を省略する。
図4に示すように、仕上げ粉砕部2cによって処理された微粉砕ゴムはふるい機2c2によって仕上げ微粉砕ゴムと粒径が求める値を満たさない仕上げ微粉砕ゴム(非仕上げ微粉砕ゴム)とに区別され、仕上げ微粉砕ゴムは分離機4へ送られ、また非微粉砕ゴムは仕上げ粉砕部2cに戻されて再び処理される。上記非仕上げ微粉砕ゴムに含まれている金属は、仕上げ粉砕部2cに戻される前に金属除去装置2c3によって除去される。
分離工程では、仕上げ微粉砕ゴムの互いに連なっているゴムの粒体に対して分離機4によって衝撃力を付与して強制的に分離してより小さい粒径の微粉砕ゴムにする。すなわち、図4に示すように、仕上げ粉砕部2cによって処理された仕上げ微粉砕ゴムは分離機4に送られて、この分離機の分離室内に設けられている分離回転ディスク4aの回転によって分離加工される。仕上げ微粉砕ゴムはその回転に伴って分離室内を円周方向に回転移動し、分離室内壁などに繰り返し衝突され、その衝撃力と、高速回転する分離回転ディスクによって生じる気流に乗ったゴム同士の摩擦力とが分離に寄与する。
分離機4には固着防止剤が投入されるが、この投入は分離工程では選択的であって、常に必要不可欠なものではない。
分離回転ディスクの回転数の範囲(周速度の範囲を含む。)はディスクの大きさ及び容積率並びに求める粒径に応じて適宜設定する。
また分離機4への仕上げ微粉砕ゴムの供給量は分離室の容積に対する充填率の大小によって分離効率が変化するので、最適な充填率を選択する。
分離機4によって分離処理された微粉砕ゴムは分級機3に送られて、所定粒径の微粉砕ゴムとそれ以外のものとに選別され、所定粒径の微粉砕ゴムのみが回収タンクなどの回収部6に回収され、所定粒径を超える微粉砕ゴムは荒粉砕部2aに戻される。
図3及び図4に示す製法によれば、分離工程を経ることにより、微粉砕ゴムの互いに連なっているゴムの粒体を強制的に分離させ、連なっている粒体の分散化が図られ、分級が効率的に行える。
Another method for producing finely pulverized rubber according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The method for producing finely pulverized rubber shown in FIGS. 3 and 4 is obtained by adding a separation step between the finely pulverized step and the classifying and collecting step on the premise of the method for producing finely pulverized rubber shown in FIGS. For this reason, in FIG. 4, the code | symbol attached | subjected to FIG. 2 is used as it is regarding the structure of a common manufacturing system. Further, the description of the steps common to the manufacturing method and the manufacturing method shown in FIG. 1 is omitted.
As shown in FIG. 4, the finely pulverized rubber processed by the finish pulverizing unit 2c is classified into a final finely pulverized rubber and a finely pulverized rubber (non-finished finely pulverized rubber) that does not satisfy the value required by the particle size by the sieving machine 2c2. Then, the finished finely pulverized rubber is sent to the
In the separation step, impact force is applied to the rubber particles of the finished fine pulverized rubber that are continuous with each other by the
The
The rotational speed range (including the peripheral speed range) of the separation rotating disk is appropriately set according to the size and volume ratio of the disk and the desired particle size.
In addition, the amount of the finely pulverized rubber supplied to the
The finely pulverized rubber separated by the
According to the manufacturing method shown in FIG. 3 and FIG. 4, by passing through the separation step, the rubber particles continuously connected to each other of the finely pulverized rubber are forcibly separated, and the continuous particles are dispersed. Classification can be performed efficiently.
本発明に係るさらに他の微粉砕ゴムの製法について図5を参照して説明する。
図5に示す微粉砕ゴムの製法は微粉砕工程において使用する微粉砕手段5が図4に示す前記微粉砕手段2と相違している点を除いて図4に示す微粉砕ゴムの製法と同一構成である。このため、図5では、共通する製造システムの構成に関しては図4に付されている符号をそのまま使用している。また当該製法と図3及び図4に示す製法との共通する工程についての説明を省略する。
微粉砕手段5における荒粉砕部5aは固定刃5a11と荒粉砕ロール5a12を、中粉砕部5bは固定刃5b11と中粉砕ロール5b12を、さらに仕上げ粉砕部5cは固定刃5c11と仕上げ粉砕ロール5c12をそれぞれ一段又は複数段配置されている。
荒粉砕ロール5a12、中粉砕ロール5b12及び仕上げ粉砕ロール5c12の外周面には、前記粉砕ロール2a11,2a12、2b11,2b12、2c11,2c12と同様の凹凸面が形成されている。
粉砕ゴムは、各粉砕段階で固定刃5a11と荒粉砕ロール5a12、固定刃5b11と中粉砕ロール5b12、固定刃5c11と仕上げ粉砕ロール5c12のそれぞれの間でせん断力により粉砕される。
ふるい機5a2,5b2,5c2、金属除去装置5a3,5b3,5c3及び攪拌器5a4,5b4,5c4は、ふるい機2a2,2b2,2c2、金属除去装置2a3,2b3,2c3及び攪拌器2a4,2b4,2c4にそれぞれ対応している。
Still another finely pulverized rubber manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIG.
The manufacturing method of the finely pulverized rubber shown in FIG. 5 is the same as the method of manufacturing the finely pulverized rubber shown in FIG. 4 except that the pulverizing means 5 used in the pulverizing step is different from the finely pulverizing
In the fine pulverizing means 5, the rough pulverizing part 5a has a fixed blade 5a11 and a rough pulverizing roll 5a12, the intermediate pulverizing part 5b has a fixed blade 5b11 and an intermediate pulverizing roll 5b12, and the finish pulverizing part 5c has a fixed blade 5c11 and a final pulverizing roll 5c12. Each one or more stages are arranged.
On the outer peripheral surfaces of the rough pulverizing roll 5a12, the medium pulverizing roll 5b12, and the finishing pulverizing roll 5c12, uneven surfaces similar to the pulverizing rolls 2a11, 2a12, 2b11, 2b12, 2c11, and 2c12 are formed.
The pulverized rubber is pulverized by shearing force between the fixed blade 5a11 and the rough pulverizing roll 5a12, the fixed blade 5b11 and the medium pulverizing roll 5b12, and the fixed blade 5c11 and the finishing pulverizing roll 5c12 at each pulverization stage.
Sieve machines 5a2, 5b2, 5c2, metal removers 5a3, 5b3, 5c3 and stirrers 5a4, 5b4, 5c4 are sieve machines 2a2, 2b2, 2c2, metal removers 2a3, 2b3, 2c3 and agitators 2a4, 2b4, 2c4. It corresponds to each.
図3及び図5に示す各微粉砕ゴムの製法についても、予備粉砕工程を省略してゴム原材料であるゴムチップを荒粉砕部2a,5aに直接投入しても良い。
図示する微粉砕機2は横型であるが、縦型のものであっても良い。そして図2及び図4に示す微粉砕機2の各段階の粉砕部2a,2b,2cにおける対の粉砕ロール2a11,2a12、対の粉砕ロール2b11,2b12、対の粉砕ロール2c11,2c12をそれぞれの段階で図水平方向に複数対並べて、各段階で複数段のロール粉砕処理をするようにして、量産性及び生産の能率向上を図っても良い。このことは、図5に示す微粉砕機5にも適用することができる。各段階での複数段でのロール粉砕処理を行う場合には上流側から下流側に向けて粉砕ロールの溝形状、表面速度差比率、ギャップなど加工条件が変更される。もちろん、図2、図4及び図5に示す微粉砕機2,5のように、一段のロール粉砕処理によるものであっても良いことは当然である。
上述の製法では、固着防止剤を荒粉砕部2a,5a、中粉砕部2b,5b及び仕上げ粉砕部2c,5cのそれぞれに投入する例で説明しているが、荒粉砕部に投入しない場合もあり、いずれにしても求める粉砕ゴムの粒径や粉砕状態などに応じて固着防止剤の投入対象となる粉砕部を省略するか否が選択される。
3 and FIG. 5, the pre-grinding step may be omitted and the rubber chips, which are rubber raw materials, may be directly fed into the rough grinding portions 2a and 5a.
The illustrated pulverizer 2 is a horizontal type, but may be a vertical type. 2 and 4, a pair of pulverizing rolls 2a11, 2a12, a pair of pulverizing rolls 2b11, 2b12, and a pair of pulverizing rolls 2c11, 2c12 are respectively connected to each of the pulverizing units 2a, 2b, 2c of the
In the above-described manufacturing method, an example is described in which the anti-sticking agent is added to each of the coarse pulverization units 2a and 5a, the intermediate pulverization units 2b and 5b, and the finish pulverization units 2c and 5c. In any case, it is selected whether or not to omit the pulverized portion to be charged with the anti-sticking agent depending on the particle size or pulverized state of the pulverized rubber to be obtained.
1 予備粉砕機(予備粉砕手段)
2 微粉砕機(微粉砕手段)
2a 荒粉砕部
2a11,2a12 荒粉砕ロール
2a2 ふるい機
2a4 攪拌器
2b 中粉砕部
2b11,2b12 中粉砕ロール
2b2 ふるい機
2b4 攪拌器
2c 仕上げ粉砕部
2c11,2c12 仕上げ粉砕ロール
2c2 ふるい機
2c4 攪拌器
3 分級機(分級手段)
4 分離機(分離手段)
5 微粉砕機(微粉砕手段)
5a 荒粉砕部
5a11 固定刃
5a12 荒粉砕ロール
5b 中粉砕部
5b11 固定刃
5b12 中粉砕ロール
5c 仕上げ粉砕部
5c11 固定刃
5c12 仕上げ粉砕ロール
6 回収部
1 Pre-grinding machine (pre-grinding means)
2 Fine grinding machine (fine grinding means)
2a Rough grinding part 2a11, 2a12 Rough grinding roll 2a2 Sieve machine 2a4 Stirrer 2b Medium grinding part 2b11, 2b12 Medium grinding roll 2b2 Sieve machine 2b4 Stirrer 2c Finish grinding part 2c11, 2c12 Finishing grinding roll 2c2 Sieve
4 Separator (separation means)
5 Fine grinding machine (fine grinding means)
5a Rough crushing part 5a11 Fixed blade 5a12 Rough crushing roll 5b Medium crushing part 5b11 Fixed blade 5b12 Medium crushing roll 5c Finish crushing part 5c11 Fixed blade 5c12
Claims (9)
上記微粉砕ゴムを分級して少なくともその一部を微粉末ゴム製品として回収する分級回収工程と
を具備していることを特徴とする微粉砕ゴムの製法。 Rubber raw material processed into chips from unnecessary rubber is gradually finished from coarsely crushed rubber to medium crushed rubber to finely pulverized rubber by rough pulverization, medium pulverization and finish pulverization while adding anti-sticking agent by fine pulverization means. A fine grinding process;
And a classifying and collecting step of classifying the finely pulverized rubber and recovering at least a part thereof as a finely powdered rubber product.
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