JP7293996B2 - Synthetic rubber manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、合成ゴムの製造方法に関し、特にアクリルゴムのシートやベールの製造に好適な合成ゴムの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing synthetic rubber, and more particularly to a method for producing synthetic rubber suitable for producing acrylic rubber sheets and veils.
合成ゴム、例えばアクリルゴムは、アクリル酸エステルを主成分とする重合体であり、一般に耐熱性、耐油性及び耐オゾン性に優れたゴムとして知られ、自動車関連の分野などで広く用いられている。 Synthetic rubber, such as acrylic rubber, is a polymer whose main component is acrylic acid ester, and is generally known as a rubber with excellent heat resistance, oil resistance, and ozone resistance, and is widely used in automobile-related fields. .
このような合成ゴムは、通常、ゴムを構成する単量体成分を乳化重合し、得られた乳化重合液と凝固剤を接触させ、得られる含水クラムを所定含水量以下に乾燥した後に、ベール化された状態で製品として出荷される。 Such synthetic rubbers are usually prepared by emulsion polymerization of monomer components constituting the rubber, bringing the obtained emulsion polymerization solution into contact with a coagulant, drying the resulting water-containing crumbs to a predetermined water content or less, and then baling them. It is shipped as a product in a state of being made.
従来のこの種の合成ゴムの製造方法として、例えば特許文献1には、粘着性を有する連続シートから所定長さのカットシート状のゴムを切断するためにローラコンベアの所定搬送位置の上下に切断刃と刃受けを設けて、ゴムシートを切断刃と刃受けで挟み込みながら、ゴムシートを切断するようにしたものが開示されている。 As a conventional method for producing this kind of synthetic rubber, for example, in Patent Document 1, in order to cut a cut sheet-shaped rubber of a predetermined length from a continuous adhesive sheet, cutting is performed above and below a predetermined conveying position of a roller conveyor. It is disclosed that a rubber sheet is cut by providing a blade and a blade receiver and sandwiching the rubber sheet between the cutting blade and the blade receiver.
また、特許文献2には、未加硫ゴム供給装置から連続的に供給されるシート状の未加硫ゴムを搬送する複数のコンベアのうち上流側のコンベアの終端上部にカッターを配置するとともに、同コンベアの上流端部にゴムシートの移動距離を計測する移動距離センサを配置して、連続的に供給されるゴムシートの所定移動距離ごとに、規定重量範囲のゴムベールを切り出すものが開示されている。 Further, in Patent Document 2, among a plurality of conveyors that convey sheet-like unvulcanized rubber continuously supplied from an unvulcanized rubber supply device, a cutter is arranged at the upper end of the conveyor on the upstream side, A movement distance sensor for measuring the movement distance of the rubber sheet is arranged at the upstream end of the conveyor, and a rubber bale of a specified weight range is cut out for each predetermined movement distance of the continuously supplied rubber sheet. there is
しかしながら、前述のような従来の合成ゴムの製造方法にあっては、切断刃がゴムシートの上面に対し平行な刃先線となる部分を広範囲に有していたため、切断刃の下降途中で切断力が大きく変化するとともにゴムシートが撓み、切断面に傾きやねじれが生じたりゴムシートにずれが生じたりする可能性がある。 However, in the conventional synthetic rubber manufacturing method as described above, since the cutting blade has a wide range of portions where the cutting edge line is parallel to the upper surface of the rubber sheet, the cutting force is reduced during the descent of the cutting blade. is greatly changed, the rubber sheet is bent, and there is a possibility that the cut surface is tilted or twisted or the rubber sheet is misaligned.
そこで、本発明は、刃部の搬送方向への倒れを規制するとともに、切断中のゴムシートの倒れや捩れを有効に抑制し、良好な切断面を得ることのできる合成ゴムの製造方法を実現することを目的とする。 Therefore, the present invention realizes a method for manufacturing synthetic rubber that can obtain a good cut surface by regulating the tilting of the blade in the conveying direction and effectively suppressing the tilting and twisting of the rubber sheet during cutting. intended to
本発明の合成ゴムの製造方法は、上記目的達成のため、所定幅で連続するシート状の合成ゴムをコンベアで搬送する搬送工程と、前記シート状の合成ゴムの搬送方向下流側で該合成ゴムの先端側部分を所定長さのカットシート状に切断する切断工程と、を含む合成ゴムの製造方法であって、前記切断工程で、前記コンベア上の前記シート状の合成ゴムの上面に対向するよう、前記シート状の合成ゴムの上面に対し刃先線が異なる高さに連続的に変化する刃部を有する切断刃を配置するとともに、該切断刃を、前記コンベア上の前記シート状の合成ゴムより外側方で昇降可能にガイドしておき、該切断刃を昇降させて前記シート状の合成ゴムを所定搬送位置で切断することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the synthetic rubber manufacturing method of the present invention comprises a conveying step of conveying a sheet-like synthetic rubber continuous with a predetermined width by a conveyor, and a cutting step of cutting the leading end portion of the synthetic rubber into a cut sheet of a predetermined length, wherein the cutting step faces the upper surface of the sheet-like synthetic rubber on the conveyor A cutting blade having a blade portion whose cutting edge line is continuously changed to different heights is arranged with respect to the upper surface of the sheet-shaped synthetic rubber, and the cutting blade is placed on the sheet-shaped synthetic rubber on the conveyor. It is characterized in that the sheet-like synthetic rubber is cut at a predetermined conveying position by moving the cutting blade up and down while guiding it so that it can be raised and lowered from the outer side.
この構成により、本発明では、本発明では、シート状の合成ゴムの幅方向位置が異なると刃先線の高さが異なる切断刃によって、連続シート状の所定幅の合成ゴムを、その搬送方向の先端部の幅方向全域で連続的に切断進行させるので、均等に所定長さに切断加工でき、且つ、良好な切断面形状に切断できる。また、切断刃をシート状の合成ゴムより外側方で昇降可能にガイドするので、刃部の搬送方向への倒れを規制して安定した切断ができるとともに、ガイド手段によってシート状の合成ゴムの横ずれを容易に制限することもできる。 With this configuration, in the present invention, a continuous sheet of synthetic rubber having a predetermined width is cut in the conveying direction by a cutting blade having a different cutting edge line height depending on the position of the sheet of synthetic rubber in the width direction. Since cutting progresses continuously in the entire width direction of the tip portion, it is possible to uniformly cut to a predetermined length and to cut into a good cut surface shape. In addition, since the cutting blade is guided up and down outside the sheet-shaped synthetic rubber, it is possible to stably cut by restricting the tipping of the blade in the conveying direction, and the sheet-shaped synthetic rubber is laterally displaced by the guide means. can be easily restricted.
本発明の合成ゴムの製造方法においては、前記切断工程で、前記コンベア上の前記シート状の合成ゴムの上面に対向するよう、前記シート状の合成ゴムの幅方向に互いに隣り合うとともにそれぞれ前記シート状の合成ゴムに向かって突出する複数の突出した刃部を有する切断刃を配置しておき、該切断刃の突出した刃部を昇降させて前記シート状の合成ゴムを前記幅方向の複数箇所で並行して切断するようにしてもよい。突出した刃部は、好ましくは、それぞれの刃先線が鈍角または鋭角に屈曲するものであり、より好ましくは鈍角に屈曲するものである。 In the method for producing a synthetic rubber of the present invention, in the cutting step, the sheet-like synthetic rubber is placed adjacent to each other in the width direction so as to face the upper surface of the sheet-like synthetic rubber on the conveyor. A cutting blade having a plurality of protruding blade portions protruding toward the synthetic rubber in a shape is arranged, and the protruding blade portions of the cutting blade are raised and lowered to cut the sheet-shaped synthetic rubber at a plurality of locations in the width direction. may be cut in parallel. The protruding cutting edge preferably has an edge line bent at an obtuse angle or an acute angle, and more preferably bent at an obtuse angle.
この場合、シート状の合成ゴムの幅方向に隣接する複数の突出した刃部により、連続シート状の所定幅の合成ゴムを、その幅方向の全域にて多点で切断開始し及び進行させることができ、均等に所定長さに切断加工するとともに、良好な切断面形状に切断することができる。 In this case, the continuous sheet-shaped synthetic rubber of a predetermined width is cut at multiple points throughout the width direction by a plurality of protruding blades adjacent to the width direction of the sheet-shaped synthetic rubber. It can be cut to a predetermined length evenly and can be cut into a good cut surface shape.
本発明の合成ゴムの製造方法においては、前記コンベア上の前記シート状の合成ゴムより外側方で前記刃先線より下方に突出する複数の縦ガイド部を有する切断刃によって、前記切断工程で前記シート状の合成ゴムを切断するとともに、前記切断刃の昇降中に前記複数の縦ガイド部によって前記刃部を昇降可能にガイドするようにしてもよい。 In the synthetic rubber manufacturing method of the present invention, the sheet is cut in the cutting step by a cutting blade having a plurality of vertical guide portions projecting downward from the cutting edge line on the outer side of the sheet-shaped synthetic rubber on the conveyor. The cutting blade may be vertically guided by the plurality of vertical guides while the cutting blade is being moved up and down.
このようにすると、切断加工中の切断刃をシート状の合成ゴムの幅方向両側で昇降可能にガイドできるので、コンベア搬送方向への切断刃の倒れやねじれを昇降動作位置に関わらず安定的に抑制でき、切断加工性を高めることができる。 In this way, the cutting blade during cutting can be vertically guided on both sides in the width direction of the sheet-shaped synthetic rubber, so that the cutting blade can be stably tilted or twisted in the conveying direction regardless of the vertical movement position. can be suppressed, and cutting workability can be improved.
本発明の合成ゴムの製造方法においては、前記切断工程で、前記複数の突出した刃部の先端が前記シート状の合成ゴムの幅方向に互いに隣り合う間隔を、前記シート状の合成ゴムの厚さの1倍以上3倍以下に設定することもできる。このようにすると、複数の突出した刃部の下降によってシート状の合成ゴムの多点の切断を進行させるので、切断部分の横ずれや表面の縦ずれ(搬送方向のずれ)を有効に抑制でき、良好な切断面形状に切断できる。 In the synthetic rubber manufacturing method of the present invention, in the cutting step, the distance between the tips of the plurality of protruding blade portions adjacent to each other in the width direction of the sheet-like synthetic rubber is set to the thickness of the sheet-like synthetic rubber. It can also be set to 1 to 3 times the height. In this way, since the sheet-like synthetic rubber is cut at multiple points by descending the plurality of protruding blades, it is possible to effectively suppress lateral displacement of the cut portion and vertical displacement of the surface (displacement in the conveying direction). It can be cut into a good cut surface shape.
本発明の合成ゴムの製造方法においては、前記切断工程で、前記複数の突出した刃部の三角波形の刃先高さが前記シート状の合成ゴムの厚さより小さい切断刃を用いるようにすることもできる。この場合、複数の突出した刃部の下降によってシート状の合成ゴムの多点の切断する際に、刃先全域を合成ゴムの上面に近接させてから多点の切断を進行させるので、切断部分の横ずれや表面の縦ずれを有効に抑制でき、良好な切断面形状に切断できる。 In the method for producing synthetic rubber of the present invention, in the cutting step, a cutting blade having a triangular wave tip height smaller than the thickness of the synthetic rubber sheet may be used. can. In this case, when the sheet-shaped synthetic rubber is cut at multiple points by descending the plurality of protruding blades, the entire cutting edge is brought close to the upper surface of the synthetic rubber before proceeding with the multi-point cutting. Lateral slippage and vertical slippage of the surface can be effectively suppressed, and the cut surface can be cut into a good shape.
本発明の合成ゴムの製造方法においては、前記切断工程で、鋭角の切刃角形成面を有する切刃部と略平行な表裏面を有する板部とで構成された切断刃を用いるようにしてもよい。この場合、搬送方向における切断面の変形を抑えつつ、切断完了時にカットシート状の合成ゴムを後続シート部分から一定間隔を隔てる位置に分離させることができ、粘着などによる切断不良を有効に防止できるとともに、分離後のそれぞれの搬送制御を独立して実行できる。 In the method for producing synthetic rubber of the present invention, in the cutting step, a cutting blade composed of a cutting edge portion having an acute cutting edge angle forming surface and a plate portion having substantially parallel front and back surfaces is used. good too. In this case, while suppressing the deformation of the cut surface in the conveying direction, the cut sheet-like synthetic rubber can be separated from the following sheet portion at a certain distance when the cutting is completed, and it is possible to effectively prevent cutting defects due to adhesion etc. In addition, each transfer control after separation can be executed independently.
本発明の合成ゴムの製造方法においては、前記合成ゴムが、アクリルゴム、特に反応性基を有するアクリルゴムであるとよい。高温での耐油性などが要求される各種ゴム製品に好適な合成ゴムを、効率よく製造できる。 In the synthetic rubber manufacturing method of the present invention, the synthetic rubber is preferably an acrylic rubber, particularly an acrylic rubber having a reactive group. It is possible to efficiently produce synthetic rubber suitable for various rubber products that require oil resistance at high temperatures.
本発明によれば、刃部の搬送方向への倒れを規制するとともに、切断中のゴムシートの倒れや捩れを有効に抑制し、良好な切断面を得ることのできる合成ゴムの製造方法を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a method for manufacturing synthetic rubber that is capable of regulating the tilting of the blade in the conveying direction, effectively suppressing the tilting and twisting of the rubber sheet during cutting, and obtaining a good cut surface. can do.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、合成ゴムの製造に用いることができる本発明の実施形態に係る合成ゴム製造システムについて説明する。 First, a synthetic rubber manufacturing system according to an embodiment of the present invention that can be used for manufacturing synthetic rubber will be described.
本実施形態に係る合成ゴム製造システムは、例えばアクリルゴムの製造に用いることができ、以下では、アクリルゴムを例に説明するが、アクリルゴム以外の他の合成ゴムの製造にも同様に用いることができる。 The synthetic rubber manufacturing system according to the present embodiment can be used, for example, for manufacturing acrylic rubber. In the following, acrylic rubber will be described as an example, but it can also be used for manufacturing synthetic rubbers other than acrylic rubber. can be done.
他の合成ゴムとしては、例えば、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、スチレン-イソプレンブロックポリマー(SIS)、スチレン-ブタジエンブロックポリマー(SBS)、ニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)などのジエン系ゴム、ブチルゴム(IIR)、エチレン-プロピレン-ジエンターポリマーゴム(EPDM)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴムなどのオレフィン系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどが挙げられる。 Other synthetic rubbers include, for example, styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), styrene-isoprene block polymer (SIS), styrene-butadiene block polymer (SBS), nitrile butadiene rubber. (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPDM), chlorosulfonated polyethylene rubber, olefinic rubber such as fluororubber, silicone rubber, urethane rubber and the like.
本実施形態に係る合成ゴム製造システムは、乳化重合装置、凝固装置、洗浄装置、スクリュー型押出乾燥機5、搬送式冷却装置6、切断装置7、及びベール化装置を備えている。また、後で詳細に説明するが、本発明の実施形態に係る合成ゴムの製造方法は、乳化重合工程、凝固工程、洗浄工程、押出乾燥工程、搬送冷却工程、切断工程、及びベール化工程を含んでいる。以下、これらの工程で用いられる上記各装置について説明する。
The synthetic rubber production system according to this embodiment includes an emulsion polymerization device, a coagulation device, a washing device, a screw-
[乳化重合装置]
乳化重合装置(不図示)は、本実施形態に係る合成ゴムの製造方法における乳化重合工程に係る処理に用いられる装置である。具体的には、乳化重合装置は、反応器内でアクリルゴムなどの合成ゴムを形成するための単量体成分に水と乳化剤とを混合して撹拌機で適切に撹拌しながらエマルジョン化し、重合触媒存在下において乳化重合することで乳化重合液を得るようになっている。本実施形態に係る乳化重合装置の反応器は、反応器への原料の投入、反応、生成物の回収を全て同時に行う方式である連続式であるが、回分式や半回分式であってもよい。また、本実施形態に係る乳化重合装置の反応器は、槽型反応器であるが、管型反応器であってもよい。
[Emulsion polymerization device]
An emulsion polymerization apparatus (not shown) is an apparatus used for processing related to the emulsion polymerization step in the synthetic rubber manufacturing method according to the present embodiment. Specifically, in the emulsion polymerization apparatus, a monomer component for forming a synthetic rubber such as acrylic rubber is mixed with water and an emulsifier in a reactor, and the mixture is emulsified while being appropriately stirred with a stirrer, and polymerized. An emulsion polymerization liquid is obtained by performing emulsion polymerization in the presence of a catalyst. The reactor of the emulsion polymerization apparatus according to the present embodiment is a continuous type in which the charging of raw materials into the reactor, the reaction, and the recovery of the product are all performed at the same time. good. Further, the reactor of the emulsion polymerization apparatus according to the present embodiment is a tank reactor, but may be a tubular reactor.
[凝固装置]
凝固装置は、本実施形態に係る合成ゴムの製造方法における凝固工程に係る処理に用いられる装置である。具体的には、凝固装置は、乳化重合装置で得られた乳化重合液を、凝固剤としての凝固液と接触させて凝固させることにより含水クラムを生成するようになっている。本実施形態に係る凝固装置は、乳化重合装置で得られた乳化重合液及び凝固液を収容する凝固槽、凝固槽内を加熱するとともに所望の温度を維持する加熱装置、及び凝固槽内に収容された乳化重合液及び凝固液などを撹拌する撹拌装置を備えている。
[Coagulation device]
The coagulating device is a device used for processing related to the coagulating step in the synthetic rubber manufacturing method according to the present embodiment. Specifically, the coagulation device is adapted to bring the emulsion polymerization liquid obtained in the emulsion polymerization device into contact with a coagulation liquid as a coagulant to coagulate the water-containing crumbs. The coagulation device according to the present embodiment includes a coagulation tank for containing the emulsion polymerization liquid and the coagulation liquid obtained in the emulsion polymerization apparatus, a heating device for heating the inside of the coagulation tank and maintaining a desired temperature, and a It is equipped with a stirring device for stirring the emulsion polymerization liquid and the coagulation liquid.
凝固槽は、例えば閉塞した底部及び円筒状の側壁部により構成されており、乳化重合液及び凝固液を貯留できるようになっている。加熱装置は、凝固槽内を加熱する加熱部、及び凝固槽内の温度を制御する温度制御部を備えている。撹拌装置は、凝固槽内に配置され所定軸の周囲を回転する部材である撹拌翼、撹拌翼を回転させるモータ、及び撹拌翼の回転数や回転速度を制御する駆動制御部を有している。 The coagulation tank is composed of, for example, a closed bottom and a cylindrical side wall, and is capable of storing the emulsion polymerization liquid and the coagulation liquid. The heating device includes a heating section for heating the inside of the coagulation tank, and a temperature control section for controlling the temperature inside the coagulation tank. The stirring device has a stirring blade, which is a member that is arranged in the coagulation tank and rotates around a predetermined axis, a motor that rotates the stirring blade, and a drive control section that controls the rotation speed and rotation speed of the stirring blade. .
本実施形態の凝固装置では、乳化重合液と凝固液との接触は、撹拌している凝固液中に乳化重合液を添加する方法が採用されている。すなわち、凝固装置の凝固槽に凝固液を充填しておき、この凝固液に乳化重合液を添加及び接触させて乳化重合液を凝固させることによって含水クラムが生成される。 In the coagulation device of the present embodiment, the emulsion polymerization liquid and the coagulation liquid are brought into contact with each other by adding the emulsion polymerization liquid to the coagulation liquid being stirred. That is, a coagulation tank of a coagulation device is filled with a coagulation liquid, and an emulsion polymerization liquid is added to and brought into contact with the coagulation liquid to coagulate the emulsion polymerization liquid, thereby producing water-containing crumbs.
凝固装置の加熱装置は、凝固槽に充填された凝固液を加熱するよう構成されている。具体的には、加熱装置は、凝固槽の外周に設けられた加熱部としてのジャケットにスチームを送り、スチームと凝固槽又は凝固槽内の凝固液とで熱交換することで凝固液を加熱するようになっている。 The heating device of the coagulation device is configured to heat the coagulation liquid filled in the coagulation tank. Specifically, the heating device sends steam to a jacket as a heating section provided on the outer periphery of the coagulation tank, and heats the coagulation liquid by exchanging heat between the steam and the coagulation tank or the coagulation liquid in the coagulation tank. It's like
凝固装置の温度制御部は、温度計で計測された凝固槽内の温度を監視しながら加熱部による加熱動作を制御することで、凝固槽内の温度を制御するように構成されている。凝固槽内の凝固液の温度は、温度制御部によって、通常40℃以上、好ましくは40~90℃、より好ましくは50~80℃の範囲となるよう制御される。 The temperature control unit of the coagulation device is configured to control the temperature in the coagulation tank by controlling the heating operation of the heating unit while monitoring the temperature in the coagulation tank measured by a thermometer. The temperature of the coagulation liquid in the coagulation tank is controlled by the temperature control section to be generally 40°C or higher, preferably 40 to 90°C, more preferably 50 to 80°C.
凝固槽内の液相の温度を設定温度に制御するために、例えば凝固槽を加熱するスチームの温度及び流量を制御する一方の制御系と、凝固槽内に供給される温水などの温度を制御する他方の制御系とを併用するカスケード制御方式の液相温度制御系を構成するようにしてもよい。 In order to control the temperature of the liquid phase in the coagulation tank to a set temperature, for example, one control system controls the temperature and flow rate of steam that heats the coagulation tank, and the temperature of hot water supplied to the coagulation tank is controlled. A liquid phase temperature control system of a cascade control method may be configured in which the other control system is used together.
凝固装置の撹拌装置は、凝固槽に充填された凝固液を撹拌するように構成されている。具体的には、撹拌装置は、回転動力を生み出すモータと、モータの回転軸に対して垂直方向に広がる撹拌翼を備えている。撹拌翼は、凝固槽に充填された凝固液内で、モータの回転動力により回転軸を中心として回転することで凝固液を流動させるようになっている。撹拌翼の形状や大きさ、設置数などは所要の撹拌の強さなどを考慮して適宜決定される。 The stirring device of the coagulation device is configured to stir the coagulation liquid filled in the coagulation tank. Specifically, the stirring device includes a motor that generates rotational power and stirring blades that extend in a direction perpendicular to the rotating shaft of the motor. The stirring impeller is designed to flow the coagulated liquid by rotating around a rotating shaft by the rotational power of the motor in the coagulated liquid filled in the coagulation tank. The shape, size, and number of stirring blades to be installed are appropriately determined in consideration of the required strength of stirring.
凝固装置の駆動制御部は、撹拌装置のモータの回転駆動を制御して、撹拌装置の撹拌翼の回転数及び回転速度を所定値に設定するように構成されている。凝固液の撹拌数が、例えば、通常100rpm以上、好ましくは200~1000rpm、より好ましくは300~900rpm、特に好ましくは400~800rpmの範囲となるように、駆動制御部によって撹拌翼の回転が制御される。凝固液の周速が、通常0.5m/s以上、好ましくは1m/s以上、より好ましくは1.5m/s以上、特に好ましくは2m/s以上、最も好ましくは2.5m/s以上となるように、駆動制御部によって撹拌翼の回転が制御される。さらに、凝固液の周速の上限値が、通常50m/s以下、好ましくは30m/s以下、より好ましくは25m/s以下、最も好ましくは20m/s以下となるように、駆動制御部によって撹拌翼の回転が制御される。 The drive control unit of the coagulation device is configured to control the rotational drive of the motor of the stirring device to set the number of revolutions and the rotational speed of the stirring blades of the stirring device to predetermined values. The rotation of the stirring blades is controlled by the drive control unit so that the stirring speed of the coagulated liquid is usually 100 rpm or more, preferably 200 to 1000 rpm, more preferably 300 to 900 rpm, and particularly preferably 400 to 800 rpm. be. The peripheral speed of the coagulation liquid is usually 0.5 m/s or higher, preferably 1 m/s or higher, more preferably 1.5 m/s or higher, particularly preferably 2 m/s or higher, and most preferably 2.5 m/s or higher. Rotation of the stirring blades is controlled by the drive control unit so that Furthermore, the driving control unit stirs so that the upper limit of the peripheral speed of the coagulation liquid is usually 50 m/s or less, preferably 30 m/s or less, more preferably 25 m/s or less, and most preferably 20 m/s or less. Wing rotation is controlled.
凝固装置は、生成された含水クラムを、温水と共に凝固槽からオーバーフローさせて凝固槽外に取り出し、洗浄工程を行う洗浄装置に供給するようになっている。凝固装置と洗浄装置との間には、含水クラムから遊離水を分離することが可能な水切り機が配置されており、含水クラムが水切り機を通って洗浄装置に供給されるようになっている。水切り機により分離された水は、タンクに回収される。タンクに貯められた水は、ポンプにより凝固槽に送られて再利用される。 The coagulation device overflows the produced water-containing crumbs together with hot water from the coagulation tank to take them out of the coagulation tank, and supplies them to the cleaning device that performs the cleaning process. Between the coagulation device and the washing device is arranged a drainer capable of separating free water from the wet crumbs, through which the wet crumbs are fed to the washing device. . The water separated by the drainer is collected in the tank. The water stored in the tank is pumped to the coagulation tank and reused.
[洗浄装置]
洗浄装置は、本実施形態に係る合成ゴムの製造方法における洗浄工程に係る処理に用いられる装置である。具体的には、洗浄装置は、凝固装置で生成した含水クラムを洗浄用水で洗浄するようになっている。本実施形態に係る洗浄装置は、凝固装置で生成された含水クラム及び洗浄用水を収容する洗浄槽、洗浄槽内を加熱するとともに所望の温度を維持する加熱装置、及び洗浄槽内に収容された含水クラム及び洗浄用水を撹拌する撹拌装置を備えている。
[Washing equipment]
The cleaning device is a device used for processing related to the cleaning step in the synthetic rubber manufacturing method according to the present embodiment. Specifically, the washing device is adapted to wash the wet crumbs generated in the coagulation device with washing water. The cleaning apparatus according to the present embodiment includes a cleaning tank containing wet crumbs produced in a coagulation apparatus and cleaning water, a heating device for heating the inside of the cleaning tank and maintaining a desired temperature, and a It is equipped with an agitator for agitating the wet crumbs and the washing water.
洗浄槽は、例えば閉塞した底部及び円筒状の側壁部により構成されており、含水クラム及び洗浄用水を貯留できるようになっている。加熱装置は、洗浄槽内を加熱する加熱部、及び洗浄槽内の温度を制御する温度制御部を備えている。撹拌装置は、洗浄槽内に配置され所定軸の周囲を回転する部材である撹拌翼、撹拌翼を回転させるモータ、及び撹拌翼の回転数や回転速度を制御する駆動制御部を有している。洗浄装置では、凝固装置で生成された含水クラムを多量の水と混合して洗浄することにより、最終的に得られる合成ゴムシート又は合成ゴムベール中の灰分量を効果的に低減することができる。 The washing tank is composed of, for example, a closed bottom and a cylindrical side wall, so that the wet crumbs and washing water can be stored. The heating device includes a heating section that heats the inside of the cleaning tank, and a temperature control section that controls the temperature inside the cleaning tank. The stirring device has a stirring blade, which is a member that is arranged in the washing tank and rotates around a predetermined axis, a motor that rotates the stirring blade, and a drive control section that controls the rotation speed and rotation speed of the stirring blade. . In the washing device, the water-containing crumbs produced in the coagulating device are mixed with a large amount of water and washed, thereby effectively reducing the amount of ash in the finally obtained synthetic rubber sheet or synthetic rubber veil.
洗浄装置の加熱装置は、洗浄槽内を加熱するよう構成されている。また、洗浄装置の温度制御部は、温度計で計測された洗浄槽内の温度を監視しながら加熱部による加熱動作を制御することで、洗浄槽内の温度を制御するように構成されている。上述したように、洗浄槽内の洗浄用水の温度は、通常40℃以上、好ましくは40~100℃、より好ましくは50~90℃、最も好ましくは60~80℃の範囲となるよう制御される。 The heating device of the cleaning device is configured to heat the inside of the cleaning tank. Further, the temperature control unit of the cleaning apparatus is configured to control the temperature in the cleaning tank by controlling the heating operation of the heating unit while monitoring the temperature in the cleaning tank measured by the thermometer. . As described above, the temperature of the washing water in the washing tank is usually controlled to be 40°C or higher, preferably 40 to 100°C, more preferably 50 to 90°C, and most preferably 60 to 80°C. .
洗浄装置は、洗浄後の含水クラムを、洗浄用水と共に洗浄槽からオーバーフローさせて洗浄槽外に取り出し、脱水工程及び乾燥工程を行うスクリュー型押出乾燥機5に供給するようになっている。洗浄装置とスクリュー型押出乾燥機5との間には、洗浄後の含水クラムから遊離水を分離することが可能な水切り機が配置されており、含水クラムが水切り機を通ってスクリュー型押出乾燥機5に供給されるようになっている。本実施形態の水切り機には、スクリーンが用いられているが、例えば金網、電動篩機などを用いることもできる。水切り機により分離された遊離水は、タンクに回収される。タンクに貯められた水は、ポンプにより凝固槽に送られて再利用される。
The washing apparatus causes the washed wet crumbs to overflow from the washing tank together with the washing water, takes them out of the washing tank, and supplies them to the screw-
また、洗浄後の含水クラムがスクリュー型押出乾燥機5に供給される際、含水クラムの温度は40℃以上、更には60℃以上であることが好ましい。例えば、洗浄装置における水洗に用いられる水の温度を40℃以上、好ましくは60℃以上(例えば70℃)とすることで、スクリュー型押出乾燥機5に供給された際の含水クラムの温度を40℃以上、好ましくは60℃以上に維持することができるようにしてもよく、洗浄装置からスクリュー型押出乾燥機5に搬送する際に含水クラムの温度が40℃以上、好ましくは60℃以上となるよう加温してもよい。これにより、後工程である脱水工程における脱水及び乾燥工程における乾燥を効果的に行うことが可能となり、最終的に得られる乾燥ゴムの含水量を大幅に低減させることが可能となる。
When the washed wet crumbs are supplied to the screw-
[スクリュー型押出乾燥機]
スクリュー型押出乾燥機5は、本実施形態に係る合成ゴムの製造方法における押出乾燥工程(脱水工程及び乾燥工程)に係る処理に用いられる装置である。具体的には、スクリュー型押出乾燥機5は、洗浄装置で洗浄した含水クラムを、脱水スリットを用いて脱水し、脱水した含水クラムを乾燥して所定含水量以下の乾燥ゴムを得るようになっている。また、スクリュー型押出乾燥機5は、脱水工程及び乾燥工程により得られる乾燥ゴムを所定の形状に成形して排出するように構成されている。
[Screw type extrusion dryer]
The screw-
具体的には、スクリュー型押出乾燥機5は、洗浄装置で洗浄された含水クラムを脱水する脱水機としての機能を有する脱水バレル部と、含水クラムを乾燥する乾燥機としての機能を有する乾燥バレル部とを備えており、さらにスクリュー型押出乾燥機5の下流側に含水クラムを成形する成形機能を有するダイ部11を備えて構成されている。
Specifically, the screw-
なお、本実施形態ではスクリュー型押出乾燥機5が用いられているが、脱水工程に係る処理を行う脱水機として遠心分離機やスクイザーなどを用いてもよく、乾燥工程に係る処理を行う乾燥機として熱風乾燥機、減圧乾燥機、エキスパンダー乾燥機、ニーダー型乾燥機などを用いてもよい。以下では、スクリュー型押出乾燥機を押出乾燥機と称することもある。
Although the screw-
本実施形態に係るスクリュー型押出乾燥機5は、バレルユニット内に一対のスクリューを備えてなる二軸スクリュー型のスクリュー型押出乾燥機である。スクリュー型押出乾燥機5は、バレルユニット内の一対のスクリューを回転駆動する駆動ユニットを有している。駆動ユニットは、バレルユニットの上流端に取り付けられている。また、スクリュー型押出乾燥機5は、バレルユニットの下流端にダイ部11を有している。
The screw-
バレルユニットは、上流側から下流側にわたり、供給バレル部、脱水バレル部、乾燥バレル部を有している。 The barrel unit has a supply barrel section, a dewatering barrel section, and a drying barrel section from the upstream side to the downstream side.
ここで、本実施形態に係るスクリュー型押出乾燥機5の操業条件の一例を挙げる。
Here, an example of operating conditions of the screw-
バレルユニット内の一対のスクリューの回転数(N)は、諸条件に応じて適宜選択されればよく、通常で10~1000rpmとされ、アクリルゴムの含水量とゲル量を効率よく低減できる点から、好ましくは50~750rpm、より好ましくは100~500rpmであり、120~300rpmが最も好ましい。 The rotation speed (N) of the pair of screws in the barrel unit may be appropriately selected according to various conditions, and is usually 10 to 1000 rpm, from the viewpoint of efficiently reducing the water content and gel amount of the acrylic rubber. , preferably 50-750 rpm, more preferably 100-500 rpm, most preferably 120-300 rpm.
アクリルゴムの押出量(Q)は、格別限定されないが、通常で100~1500kg/hrとされ、好ましくは300~1200kg/hr、より好ましくは400~1000kg/hrであり、500~800kg/hrが最も好ましい。 The extrusion rate (Q) of the acrylic rubber is not particularly limited, but is usually 100 to 1500 kg/hr, preferably 300 to 1200 kg/hr, more preferably 400 to 1000 kg/hr, and more preferably 500 to 800 kg/hr. Most preferred.
アクリルゴムの押出量(Q)とスクリューの回転数(N)との比(Q/N)は、格別限定されないが、通常で1~20とされ、好ましくは2~10、より好ましくは3~8であり、4~6が特に好ましい。 The ratio (Q/N) between the extrusion rate (Q) of the acrylic rubber and the number of revolutions (N) of the screw is not particularly limited, but is usually 1 to 20, preferably 2 to 10, more preferably 3 to 8, with 4 to 6 being particularly preferred.
[搬送式冷却装置]
搬送式冷却装置6は、本実施形態に係る合成ゴムの製造方法における搬送冷却工程に係る処理に用いられる装置である。具体的には、搬送式冷却装置6は、スクリュー型押出乾燥機5により得られる乾燥ゴムを冷却するために用いられる装置である。図1に示すように、本実施形態に係る搬送式冷却装置6は、スクリュー型押出乾燥機5のダイ部11から押し出されたシート状の合成ゴム15をコンベア61にて搬送しながら、冷却手段65から冷却風を吹き付けることにより、所定冷却温度まで冷却するようになっている。搬送式冷却装置6は、シート状の合成ゴム15を搬送する上下多段のコンベア61と冷却風を送出する冷却手段65とが冷却槽66内に配置された構成を有している。
[Conveyor type cooling device]
The transport-
より具体的には、コンベア61は、スクリュー型押出乾燥機5のダイ部11から排出されたシート状の合成ゴム15を図1中矢印A方向に搬送する。コンベア61は、ローラ62、63と、これらローラ62、63に巻架され、シート状の合成ゴム15がその上に載せられるコンベアベルト64とを有する。コンベア61は、コンベアベルト64上にスクリュー型押出乾燥機5のダイ部11から排出されたシート状の合成ゴム15を連続して下流側に搬送するよう構成されている。
More specifically, the
冷却手段65は、最上段のコンベア61上のシート状の合成ゴム15の表面に、不図示の冷却風発生手段から送られてくる冷却風を吹き付けるようになっている。
The cooling means 65 blows cooling air sent from a cooling air generating means (not shown) onto the surface of the sheet-like
搬送式冷却装置6のコンベア61及び冷却手段65の長さ(冷却風の吹き付けが可能な部分の長さ)は、特に限定されないが、例えば2~100mであり、好ましくは5~50mである。また、搬送式冷却装置6におけるシート状の合成ゴム15の搬送速度は、コンベア61及び冷却手段65の長さ、スクリュー型押出乾燥機5のダイ部11から排出されるシート状の合成ゴム15の排出速度、目標とする冷却速度や冷却時間などに応じて適宜調整すればよいが、例えば10~100m/hrであり、より好ましくは15~70m/hrである。
The length of the
なお、搬送式冷却装置6としては、図1に示すような2つのコンベア61、61及び1つの冷却手段65を備える構成に特に限定されず、1つあるいは3つ以上のコンベア61と、これに対応する1つあるいは3つ以上の冷却手段65とを備えるような構成としてもよい。その場合には、1つあるいは3つ以上のコンベア61及び冷却手段65のそれぞれの総合長さを上記範囲とすればよい。
The transport-
図1に示す搬送式冷却装置6は、スクリュー型押出乾燥機5のダイ部11に直結するか、又はダイ部11の近傍に設置して使用される。
The conveying
本実施形態に係る搬送式冷却装置6は、空冷方式であるが、これに限定されず、水を吹き付ける水かけ方式、水中に浸漬する浸漬方式などを含む様々な方式を採用することが可能である。また、室温下に放置することで、乾燥ゴムを冷却するようにしてもよい。
The transport-
[切断装置]
切断装置7は、本実施形態に係る合成ゴムの製造方法における切断工程に係る処理を行うよう構成されている。具体的には、切断装置7は、冷却後のシート状の合成ゴム15を切断するために用いられる装置である。
[Cutting device]
The
図1に示すように、本実施形態に係る切断装置7は、搬送式冷却装置6により所定冷却温度に冷却されたシート状の合成ゴム15の先端側部分を、ローラコンベア74の隣り合う一対のローラ75、75間の所定搬送位置で切断し、所定長さのカットシート状の合成ゴム16が得られるように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
この構成により、所定冷却温度に冷却されたシート状の合成ゴム15(乾燥ゴム)の先端側部分を、ローラコンベア74の隣り合うローラ75、75間でカットシート状に切断するので、冷却されたシート状の合成ゴム15をローラコンベア74上に安定支持したまま一定のサイズに切断することができ、加工安定性に優れたものとなる。
With this configuration, the front end portion of the sheet-shaped synthetic rubber 15 (dry rubber) cooled to a predetermined cooling temperature is cut into cut sheets between the
図1に示すように、切断装置7の上流側には、レジストローラ76とクランパ77が設けられ、切断装置7の下流側には、重量計測器78が配置されている。レジストローラ76は、切断位置の見当合せ用の押えローラ及び駆動ローラとして機能する。
As shown in FIG. 1, a
レジストローラ76は、ローラコンベア74上のシート状の合成ゴム15に密着しつつ回転し、その回転量に基づいて、シート状の合成ゴム15を切断する所定搬送位置から合成ゴムの先端までのフィード量を計測するようになっている。また、重量計測器78は、切断されたカットシート状の合成ゴム16の重量を計測するようになっている。そして、計測した重量値の規定重量値からの偏差に応じてカットシート状の合成ゴム16の所定長さLを調節するようになっている。この構成により、カットシート状の合成ゴム16の重量のばらつきを逐次チェックし、製造品のばらつきを抑えることができる。
The
本実施形態では、切断装置7の上流側に設けられたクランパ77が、シート状の合成ゴム15を切断する際に、シート状の合成ゴム15をローラコンベア74上に保持するようになっている。この構成により、冷却されたシート状の合成ゴム15を、ローラコンベア74上に安定支持するとともに、クランパ77で保持した状態で切断作業をすることができるので、さらに加工安定性がよい。
In this embodiment, a
図2(a)及び(b)に示すように、本実施形態に係る切断装置7は、切断刃70と受台71とを備えている。切断装置7は更に、切断刃70を上下に移動させるための駆動部(不図示)と、駆動部による駆動を制御するための駆動制御部(不図示)と、切断刃70の移動を案内するガイド板72と、を備えている。
As shown in FIGS. 2(a) and 2(b), the
具体的には、受台71は、ローラコンベア74の隣り合う一対のローラ75、75間に、ローラコンベア74上を搬送されてきたシート状の合成ゴム15の下面に近接して配置される。切断刃70は、シャフト73を介して駆動部に連結されており、駆動部により受台71の一側面に沿って昇降する一対のガイド手段としての側柱部70bを有する門型形状を有している。切断装置7は、駆動制御部による制御下で駆動部による切断刃70の昇降によりシート状の合成ゴム15の先端側部分を所定搬送位置で切断するようになっている。この構成により、切断装置7は、門型の切断刃70が受台71の一側面に沿って昇降する一対の側柱部70bを有するので、切断刃70の昇降及び切断動作時の姿勢を安定確保できることとなる。なお、切断刃70は、門型に限定されるものではなく、例えば四角形の枠状であってもよい。
Specifically, the receiving table 71 is arranged between a pair of
ガイド板72は、一側面に所定間隔をあけて平行且つ鉛直に形成された2本の直線状のガイド溝72aを備え、ローラコンベア74上を搬送されてきたシート状の合成ゴム15の上面側に配置される。ガイド板72のガイド溝72aは、駆動部により昇降する切断刃70の板部70dの一側面に設けられた凸状のガイド部材70eを受け入れて摺動自在に案内するよう構成されている。これにより、本実施形態に係る切断装置7は、切断刃70のガイド部材70eがガイド溝72aに沿って案内されるので、切断刃70の昇降及び切断動作時の姿勢を安定的に維持することができる。
The
また、図2に示すように、切断装置7の切断刃70は、コンベア上のシート状の合成ゴム15の上面に対向するよう、シート状の合成ゴム15の上面に対し刃先線が異なる高さに連続的に変化する刃部70aを有している。切断装置7は、該切断刃70を、コンベア上のシート状の合成ゴム15より外側方で昇降可能にガイドしておき、該切断刃70を昇降させてシート状の合成ゴム15を所定搬送位置で切断するようになっている。
Further, as shown in FIG. 2, the
この構成により、シート状の合成ゴム15の幅方向位置が異なると刃先線の高さが異なる切断刃70によって、連続シート状の所定幅の合成ゴムを、その搬送方向の先端部の幅方向全域で連続的に切断進行させるので、均等に所定長さに切断加工でき、且つ、良好な切断面形状に切断できる。また、切断刃70をシート状の合成ゴム15より外側方で昇降可能にガイドするので、刃部70aの搬送方向への倒れを規制して安定した切断ができるとともに、ガイド手段としての側柱部70bによってシート状の合成ゴムの横ずれを容易に制限することもできる。
With this configuration, the continuous sheet-like synthetic rubber having a predetermined width is cut across the entire width direction of the leading edge in the conveying direction by the
また、切断装置7の切断刃70は、コンベア上のシート状の合成ゴム15の上面に対向するよう、シート状の合成ゴム15の幅方向に互いに隣り合うとともにそれぞれシート状の合成ゴム15に向かって突出する複数の突出した刃部70aを有している。そして、該切断刃70の突出した刃部70aを昇降させてシート状の合成ゴム15を該幅方向の複数箇所で並行して切断するようになっている。これにより、シート状の合成ゴム15の幅方向に隣接する複数の突出した刃部70aにより、連続シート状の所定幅の合成ゴムを、その幅方向の全域にて多点で切断開始し及び進行させることができ、均等に所定長さに切断加工するとともに、良好な切断面形状に切断することができる。突出した刃部70aは、好ましくは、それぞれの刃先線が鈍角または鋭角に屈曲するものであり、より好ましくは鈍角に屈曲するものである。
In addition, the
また、切断装置7の切断刃70は、コンベア上のシート状の合成ゴム15より外側方で刃先線より下方に突出する複数の縦ガイド部としての側柱部70bを有する切断刃70によって、切断工程でシート状の合成ゴム15を切断するようになっている。そして、切断刃70の昇降中に複数の縦ガイド部としての側柱部70bによって刃部70aを昇降可能にガイドするようになっている。これにより、切断加工中の切断刃70をシート状の合成ゴム15の幅方向両側で昇降可能にガイドできるので、コンベア搬送方向への切断刃70の倒れやねじれを昇降動作位置に関わらず安定的に抑制でき、切断加工性を高めることができる。
In addition, the
図3(a)に示すように、切断装置7は、複数の鈍角に突出した刃部70aの先端がシート状の合成ゴム15の幅方向に互いに隣り合う間隔Pを、シート状の合成ゴム15の厚さDの1倍以上3倍以下に設定されている。これにより、複数の鈍角に突出した刃部70aの下降によってシート状の合成ゴム15の多点の切断を進行させるので、切断部分の横ずれや表面の縦ずれ(搬送方向のずれ)を有効に抑制でき、良好な切断面形状に切断できる。
As shown in FIG. 3( a ), the
切断装置7の切断刃70は、複数の鈍角に突出した刃部70aの三角波形の刃先高さHがシート状の合成ゴム15の厚さDより小さい。これにより、複数の突出した刃部70aの下降によってシート状の合成ゴム15の多点の切断する際に、刃先全域を合成ゴムの上面に近接させてから多点の切断を進行させるので、切断部分の横ずれや表面の縦ずれを有効に抑制でき、良好な切断面形状に切断できる。
The
図3(b)に示すように、切断装置7の切断刃70は、鋭角の切刃角形成面を有する切刃部70cと略平行な表裏面を有する板部70dとで構成されている。これにより、搬送方向における切断面の変形を抑えつつ、切断完了時にカットシート状の合成ゴム16を後続シート部分から一定間隔を隔てる位置に分離させることができ、粘着などによる切断不良を有効に防止できるとともに、分離後のそれぞれの搬送制御を独立して実行できる。
As shown in FIG. 3(b), the
[ベール化装置]
ベール化装置は、本実施形態に係る合成ゴムの製造方法におけるベール化工程の処理に用いられる装置である。具体的には、ベール化装置は、スクリュー型押出乾燥機5から押出成形された乾燥ゴムを加工して、一塊のブロックであるベールを製造するようになっている。
[Bale forming device]
The baling device is a device used in the baling step in the synthetic rubber manufacturing method according to the present embodiment. Specifically, the baling device is adapted to process the dried rubber extruded from the screw-type extruder drier 5 into bales, which are one-piece blocks.
本実施形態に係るベール化装置は、例えば切断装置7により切断したカットシート状の合成ゴム16を積層することで、一塊のブロックである合成ゴムベールを製造することが可能なように構成されている。ベール化装置は、切断装置7により切断したカットシート状の合成ゴム16を、ローラコンベア74の下流側で、所定の厚さ又は所定の重量になるまで順次積層して一塊のブロックである合成ゴムベールを製造する。これにより、切断などの加工性及び取扱いの容易な合成ゴムベールを、効率よく製造できる。
The bale forming apparatus according to the present embodiment is configured so as to be able to manufacture a block of synthetic rubber veil by laminating cut sheets of
ベール化装置によって製造される合成ゴムベールの重さや形状などは特に限定されないが、例えば約20kgの略直方体形状の合成ゴムベールが製造される。 Although the weight and shape of the synthetic rubber bale produced by the bale forming apparatus are not particularly limited, for example, a substantially rectangular parallelepiped synthetic rubber bale weighing about 20 kg is produced.
本実施形態では、スクリュー型押出乾燥機5によりシート状に押し出して含水量を十分に低下させた後に積層してゴムベールとするので、粘着性のあるゴム状重合体をクラムのままベール化する場合に比べると、取扱いの容易性が格段に向上するのみならず、不純物の混入なども有効に抑制でき、ゴム製品の材料としての品質を高めることができる。
In this embodiment, the sheet is extruded by the screw-
カットシート状アクリルゴムを積層したアクリルゴムベールを製造する場合、例えば40℃以上のカットシート状アクリルゴムを積層することが好ましい。40℃以上のカットシート状アクリルゴムを積層することで、更なる冷却及び自重による圧縮によって良好な空気抜けが実現される。 When manufacturing an acrylic rubber veil by laminating cut sheet-shaped acrylic rubber, it is preferable to laminate cut sheet-shaped acrylic rubber at 40° C. or higher, for example. By laminating the cut sheet-shaped acrylic rubber at 40°C or higher, good air release is realized by further cooling and compression by its own weight.
<合成ゴムの製造方法>
次に、上述した合成ゴム製造システムを用いてアクリルゴムなどの合成ゴムを製造する方法について説明する。
<Method for producing synthetic rubber>
Next, a method for manufacturing synthetic rubber such as acrylic rubber using the synthetic rubber manufacturing system described above will be described.
図4は、本発明の一実施形態に係る合成ゴム製造方法のフローチャートである。図4に示すように、本実施形態に係る合成ゴム製造方法は、乳化重合工程S1、凝固工程S2、洗浄工程S3、押出乾燥工程S4、搬送冷却工程S5、切断工程S6、及びベール化工程S7を含んでいる。以下、各工程について説明する。 FIG. 4 is a flow chart of a synthetic rubber manufacturing method according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the synthetic rubber manufacturing method according to the present embodiment includes an emulsion polymerization step S1, a solidification step S2, a washing step S3, an extrusion drying step S4, a conveying cooling step S5, a cutting step S6, and a bale forming step S7. contains. Each step will be described below.
[乳化重合工程]
乳化重合工程S1では、乳化重合装置において、合成ゴムを形成するための単量体成分に水と乳化剤とを混合して撹拌機で適切に撹拌しながらエマルジョン化し、重合触媒存在下において乳化重合することで乳化重合液(重合体ラテックス)を得る。
[Emulsion polymerization step]
In the emulsion polymerization step S1, in an emulsion polymerization apparatus, a monomer component for forming a synthetic rubber is mixed with water and an emulsifier, emulsified while appropriately stirred with a stirrer, and emulsion polymerized in the presence of a polymerization catalyst. Thus, an emulsion polymerization liquid (polymer latex) is obtained.
[凝固工程]
凝固工程S2では、重合体ラテックス、凝固剤、及び水をそれぞれ設定温度の凝固槽内に供給し、撹拌装置で撹拌して含水クラムを生成する。凝固槽内の設定温度(凝固剤水溶液の温度)は、温度制御部によって、通常40℃以上、好ましくは40~90℃、より好ましくは50~80℃の範囲となるように制御する。
[Coagulation step]
In the coagulation step S2, a polymer latex, a coagulant, and water are each supplied into a coagulation tank at a set temperature and stirred with a stirring device to produce water-containing crumbs. The set temperature in the coagulation tank (the temperature of the aqueous coagulant solution) is controlled by the temperature controller so that it is usually 40°C or higher, preferably 40 to 90°C, more preferably 50 to 80°C.
具体的には、凝固工程S2にて、重合体ラテックス、凝固剤、及び水をそれぞれの供給温度及び設定供給量で凝固槽内に連続的に供給しつつ撹拌下で流動させ、設定供給量及び撹拌の強さと供給温度及び設定温度とに応じて凝固槽中に含水クラムを生成する。本実施形態では、凝固槽内で撹拌されている凝固剤水溶液に乳化重合液(重合体ラテックス)を添加するようにする。生成した含水クラムは、温水と共に凝固槽からオーバーフローさせて凝固槽外に取り出す。 Specifically, in the coagulation step S2, the polymer latex, the coagulant, and the water are continuously supplied into the coagulation tank at respective supply temperatures and set supply amounts, and are made to flow under agitation. A wet crumb is produced in the coagulation tank depending on the intensity of agitation and the feed and set temperatures. In this embodiment, the emulsion polymerization liquid (polymer latex) is added to the aqueous coagulant solution being stirred in the coagulation tank. The produced water-containing crumbs are allowed to overflow from the coagulation tank together with hot water and taken out of the coagulation tank.
撹拌の強さは、撹拌装置の撹拌翼の回転数、回転速度などにより決められる。撹拌の強さが強い、すなわち激しく撹拌する方が生成する含水クラム粒径を小さく且つ均一にでき好適である。撹拌の強さが過度に強いと、大きいクラム粒径のものと小さいクラム粒径のものができてしまい、過度に弱いと凝固反応の制御が困難になりいずれも好ましくない。生成された含水クラムの形状及びクラム粒径が、均一で且つ所望範囲内に集束化されていれば、洗浄及び脱水時の乳化剤や凝固剤の除去が格段に向上し好適である。 The strength of stirring is determined by the number of revolutions, rotational speed, etc. of the stirring blades of the stirring device. Strong stirring, that is, vigorous stirring is preferable because the grain size of the water-containing crumbs can be made small and uniform. If the strength of stirring is excessively strong, crumb particles having large and small crumb particle sizes will be produced. If the shape and crumb particle size of the produced wet crumbs are uniform and converged within a desired range, the removal of emulsifiers and coagulants during washing and dehydration is remarkably improved, which is preferable.
本実施形態では、凝固工程S2にて、重合体ラテックス、凝固剤及び水をそれぞれの供給温度及び設定供給量で凝固槽内に連続的に供給しつつ撹拌し、設定供給量及び撹拌の強さと供給温度及び設定温度とに応じて凝固槽中に含水クラムを連続的に生成することができ、生成された含水クラムを温水と共に凝固槽からオーバーフローさせて槽外に効率よく取り出すことができる。 In the present embodiment, in the coagulation step S2, the polymer latex, the coagulant, and the water are continuously supplied into the coagulation tank at respective supply temperatures and set supply amounts, and stirred. Water-containing crumbs can be continuously produced in the coagulation tank according to the supply temperature and the set temperature, and the produced water-containing crumbs can be overflowed from the coagulation tank together with hot water to be efficiently taken out of the tank.
また、凝固槽からオーバーフローさせた供給水を含水クラムから分離させてタンクに貯留し、凝固槽に再度供給するよう還流させている。これにより、重合体ラテックスを凝固させて含水クラム化する際に使用した水を再利用でき、合成ゴム製造中の廃水量を抑えることができる。この場合、オーバーフローさせた温水を凝固槽側に還流させる構成とすることができるが、オーバーフローさせた含水クラム及び温水を通過させる滞留タンクを設け、その滞留タンクから流出し含水クラムから分離された温水を滞留タンクに還流させる構成とすることもできる。 In addition, the feed water overflowing from the coagulation tank is separated from the water-containing crumb, stored in a tank, and refluxed to be supplied to the coagulation tank again. As a result, the water used in coagulating the polymer latex to form a water-containing crumb can be reused, and the amount of waste water during the production of synthetic rubber can be reduced. In this case, the overflowed hot water can be returned to the coagulation tank side, but a retention tank is provided for passing the overflowed water-containing crumbs and hot water, and the hot water that flows out from the retention tank and is separated from the water-containing crumbs. can be configured to flow back to the retention tank.
[洗浄工程]
洗浄工程S3では、含水クラムと洗浄用水とを設定洗浄温度の洗浄槽に供給し、撹拌装置により撹拌して含水クラムを洗浄する。洗浄槽内の洗浄用水の温度は、温度制御部によって、通常40℃以上、好ましくは40~100℃、より好ましくは50~90℃、最も好ましくは60~80℃の範囲となるように制御する。
[Washing process]
In the washing step S3, the wet crumbs and washing water are supplied to a washing tank at a set washing temperature, and stirred by a stirring device to wash the wet crumbs. The temperature of the washing water in the washing tank is controlled by the temperature control unit so as to be usually 40°C or higher, preferably 40 to 100°C, more preferably 50 to 90°C, and most preferably 60 to 80°C. .
さらに洗浄工程S3では、洗浄された含水クラムを洗浄用水と共に洗浄槽からオーバーフローさせて洗浄槽外に取り出し、水切り機により水切りしつつ設定洗浄温度に対し所定温度範囲内の含水クラムをスクリュー型押出乾燥機5の材料供給ゾーンに供給する(クラム供給工程)。スクリュー型押出乾燥機5に供給される含水クラムの温度は、60℃以上であることが好ましい。含水クラムの温度は、加熱装置を用いて含水クラムを直接加温することにより調節するが、洗浄用水の温度を調節するようにしてもよいし、あるいは加熱装置を用いて含水クラムを直接加温することにより調節し、且つ洗浄用水の温度を調節するようにしてもよい。設定洗浄温度を、洗浄及び押出乾燥工程に好適な温度、例えば40℃以上に設定することで、含水クラムの洗浄効果を高めるとともに、脱水及び押出乾燥の効率を高めることができる。
Furthermore, in the washing step S3, the washed wet crumbs are allowed to overflow from the washing tank together with the washing water and taken out of the washing tank. It is supplied to the material feeding zone of machine 5 (crumb feeding step). The temperature of the wet crumbs supplied to the screw-
[押出乾燥工程]
押出乾燥工程S4では、洗浄後の含水クラムをスクリュー型押出乾燥機5の材料供給ゾーンに取り込み、スクリュー型押出乾燥機5により圧縮脱水した後、加熱及び混練により水分を蒸発させて、所定含水量以下の合成ゴムをシート状に押し出させる。
[Extrusion drying process]
In the extrusion drying step S4, the washed water-containing crumbs are taken into the material supply zone of the screw-
具体的には、押出乾燥工程S4にて、材料供給ゾーンに供給された含水クラムを、スクリュー型押出乾燥機5により圧縮脱水した後、加熱及び混練により水分を蒸発させて、所定含水量以下の合成ゴムを連続的に例えば厚さ50mm以下のシート状に押し出させる。
Specifically, in the extrusion drying step S4, the wet crumbs supplied to the material supply zone are compressed and dehydrated by the screw-
また、押出乾燥工程S4での圧縮脱水により含水クラムから分離された水を、不図示のタンクに供給する。これより、含水クラムを脱水するために生じる凝固剤濃度の低い水を再利用でき、廃水量を十分に抑えることができる。 Also, the water separated from the water-containing crumbs by compression dehydration in the extrusion drying step S4 is supplied to a tank (not shown). As a result, water having a low coagulant concentration generated for dehydrating the wet crumbs can be reused, and the amount of waste water can be sufficiently reduced.
なお、脱水工程及び乾燥工程はそれぞれ異なる工程として行ってもよい。例えば、遠心分離機やスクイザーなどの脱水機を用いて脱水工程を行い、熱風乾燥機、減圧乾燥機、エキスパンダー乾燥機、ニーダー型乾燥機などの乾燥機を用いて乾燥工程を行ってもよい。 Note that the dehydration step and the drying step may be performed as different steps. For example, the dehydration step may be performed using a dehydrator such as a centrifugal separator or a squeezer, and the drying step may be performed using a dryer such as a hot air dryer, a reduced pressure dryer, an expander dryer, or a kneader dryer.
[搬送冷却工程]
搬送冷却工程S5では、スクリュー型押出乾燥機5から押し出されたシート状の合成ゴム15を、搬送式冷却装置6のコンベア61で搬送するとともに所定冷却温度まで冷却する。
[Conveyance cooling process]
In the transport cooling step S5, the sheet-like
具体的には、搬送冷却工程S5にて、スクリュー型押出乾燥機5から押し出されたシート状の合成ゴム15を搬送式冷却装置6のコンベア61で搬送するとともに、押出し時の温度から60℃以下の好ましくは20℃~50℃の間に設定された所定冷却温度まで40℃/hr以上の冷却速度で冷却させる。これにより、シート状の合成ゴム15の先端側でのカットシート状の切断加工をより安定して実行することができる。
Specifically, in the transport cooling step S5, the sheet-shaped
所定冷却温度まで40℃/hr以上の冷却速度で冷却させることで、シート状の合成ゴム15の加工時におけるスコーチが有効に抑制され、これにより加工安定性に優れたものとすることができる。また、所定冷却温度を、20℃~50℃の間に設定することで、例えばシート状の合成ゴムの先端側でのカットシート状の切断加工など、搬送冷却工程S5の後段で行われるシート状の合成ゴム15の加工を容易且つ安定して実行できるようになる。
By cooling to a predetermined cooling temperature at a cooling rate of 40° C./hr or more, scorching during processing of the sheet-like
また、搬送冷却工程S5は、所定幅で連続するシート状の合成ゴム15をローラコンベア14などでコンベア搬送する搬送工程を含んでもよい。
In addition, the conveying and cooling step S5 may include a conveying step of conveying the
[切断工程]
切断工程S6では、搬送式冷却装置6により冷却されたシート状の合成ゴム15を切断装置7で切断してカットシート状の合成ゴム16を得る。具体的には、搬送式冷却装置6により60℃以下の所定冷却温度に冷却されたシート状の合成ゴム15の先端側部分を、ローラコンベア74の隣り合う一対のローラ75、75間の所定搬送位置で切断装置7により所定長さのカットシート状に切断する。
[Cutting process]
In the cutting step S6, the sheet-like
これにより、押出乾燥工程S4での押出し温度を比較的高く設定して押出し量を確保しながらも、シート状の合成ゴム15の先端側でカットシート状の切断加工を安定して実行することができる。また、所定冷却温度に冷却されたシート状の合成ゴム15の先端側部分を、ローラコンベア74の隣り合うローラ75、75間でカットシート状に切断するので、冷却されたシート状の合成ゴム15をローラコンベア74上に安定支持したまま一定のサイズに切断することができ、加工安定性に優れたものとなる。
As a result, while the extrusion temperature in the extrusion drying step S4 is set relatively high to ensure a sufficient extrusion rate, the sheet-like
また、シート上での冷却が形状安定する程度に十分になされ、切断されたカットシート状の合成ゴム16同士を積層するだけで、複数のカットシートが実質的に一体化された合成ゴムベールを容易に作製できるので、形状安定性に優れたゴム製品を提供可能な製造方法となる。
In addition, the cooling on the sheet is sufficient to stabilize the shape, and the synthetic rubber veil in which a plurality of cut sheets are substantially integrated can be easily manufactured simply by laminating the cut
本実施形態では、冷却されたシート状の合成ゴム15を、ローラコンベア74上に安定支持するとともに、クランパ77で保持した状態で切断作業をするようになっているので、さらに加工安定性がよい。
In this embodiment, the cooled sheet-like
また、切断工程S6では、ローラコンベア74上のシート状の合成ゴム15に密着しつつ回転するレジストローラ76の回転量に基づいて、シート状の合成ゴム15を切断する所定搬送位置から合成ゴムの先端までのフィード量を計測する。併せて、切断装置7の下流側に設けられた重量計測器78により、切断されたカットシート状の合成ゴム16の重量を計測する。そして、計測した重量値の規定重量値からの偏差に応じて、カットシート状の合成ゴム16の所定長さL(搬送方向の長さ)を調節する。このようにすることで、カットシート状の合成ゴム16の重量のばらつきを逐次チェックし、製造品のばらつきを抑えることができる。これにより、合成ゴムベールを、重量ばらつきを抑えつつ効率よく製造できる。
Further, in the cutting step S6, based on the amount of rotation of the
また、切断工程S6では、コンベア上のシート状の合成ゴム15の上面に対向するよう、シート状の合成ゴム15の上面に対し刃先線が異なる高さに連続的に傾斜した刃部70aを有する切断刃70を配置するとともに、該切断刃70を、コンベア上のシート状の合成ゴム15より外側方で昇降可能にガイドしておき、該切断刃70を昇降させてシート状の合成ゴム15を所定搬送位置で切断する。
Further, in the cutting step S6, the
この構成により、シート状の合成ゴム15の幅方向位置が異なると刃先線の高さが異なる切断刃70によって、連続シート状の所定幅の合成ゴムを、その搬送方向の先端部の幅方向全域で連続的に切断進行させるので、均等に所定長さに切断加工でき、且つ、良好な切断面形状に切断できる。また、切断刃70をシート状の合成ゴム15より外側方で昇降可能にガイドするので、刃部70aの搬送方向への倒れを規制して安定した切断ができるとともに、縦ガイド部としての側柱部70bによってシート状の合成ゴムの横ずれを容易に制限することもできる。
With this configuration, the continuous sheet-like synthetic rubber having a predetermined width is cut across the entire width direction of the leading edge in the conveying direction by the
また、切断工程S6では、コンベア上のシート状の合成ゴム15の上面に対向するよう、シート状の合成ゴム15の幅方向に互いに隣り合うとともにそれぞれシート状の合成ゴム15に向かって突出する複数の鈍角に突出した刃部70aを有する切断刃70を配置しておき、該切断刃70の突出した刃部70aを昇降させてシート状の合成ゴム15を該幅方向の複数箇所で並行して切断する。これにより、シート状の合成ゴム15の幅方向に隣接する複数の突出した刃部70aにより、連続シート状の所定幅の合成ゴムを、その幅方向の全域にて多点で切断開始し及び進行させることができ、均等に所定長さに切断加工するとともに、良好な切断面形状に切断することができる。
Further, in the cutting step S6, a plurality of slits which are adjacent to each other in the width direction of the sheet-shaped
また、切断工程S6では、コンベア上のシート状の合成ゴム15より外側方で刃先線より下方に突出する複数の縦ガイド部としての側柱部70bを有する切断刃70によって、切断工程でシート状の合成ゴム15を切断する。その際、切断刃70の昇降中に複数の縦ガイド部としての側柱部70bによって刃部70aを昇降可能にガイドするようにしている。これにより、切断加工中の切断刃70をシート状の合成ゴム15の幅方向両側で昇降可能にガイドできるので、コンベア搬送方向への切断刃70の倒れやねじれを昇降動作位置に関わらず安定的に抑制でき、切断加工性を高めることができる。
In the cutting step S6, the
また、切断工程S6では、複数の鈍角に突出した刃部70aの先端がシート状の合成ゴム15の幅方向に互いに隣り合う間隔Pを、シート状の合成ゴム15の厚さDの1倍以上3倍以下に設定している。これにより、複数の鈍角に突出した刃部70aの下降によってシート状の合成ゴム15の多点の切断を進行させるので、切断部分の横ずれや表面の縦ずれ(搬送方向のずれ)を有効に抑制でき、良好な切断面形状に切断できる。
Further, in the cutting step S6, the interval P between the tips of the plurality of
また、切断工程S6では、複数の鈍角に突出した刃部70aの三角波形の刃先高さHがシート状の合成ゴム15の厚さDより小さい切断刃70を用いる。これにより、複数の突出した刃部70aの下降によってシート状の合成ゴム15の多点の切断する際に、刃先全域を合成ゴムの上面に近接させてから多点の切断を進行させるので、切断部分の横ずれや表面の縦ずれを有効に抑制でき、良好な切断面形状に切断できる。
Further, in the cutting step S6, a
また、切断工程S6では、鋭角の切刃角形成面を有する切刃部70cと略平行な表裏面を有する板部70dとで構成された切断刃70を用いる。これにより、搬送方向における切断面の変形を抑えつつ、切断完了時にカットシート状の合成ゴム16を後続シート部分から一定間隔を隔てる位置に分離させることができ、粘着などによる切断不良を有効に防止できるとともに、分離後のそれぞれの搬送制御を独立して実行できる。
Further, in the cutting step S6, a
[ベール化工程]
ベール化工程S7では、所定含水量以下の乾燥ゴムをベール化する。具体的には、切断装置7により切断したカットシート状の合成ゴム16を、ローラコンベア74の下流側で、ベール化装置において所定の厚さ又は所定の重量になるまで順次積層してベール化する。これにより、切断などの加工性及び取扱いの容易な合成ゴムベールを、効率よく製造できる。なお、ベール化は、乾燥工程を経て得られた乾燥ゴムをベーラーに入れ圧縮することで行うこともできる。
[Bale process]
In the baling step S7, dry rubber having a predetermined water content or less is baled. Specifically, the cut sheet-shaped
本実施形態では、スクリュー型押出乾燥機5によりシート状に押し出して含水量を十分に低下させた後に積層して合成ゴムベールとするので、粘着性のあるゴム状重合体をクラムのままベール化する場合に比べると、取扱いの容易性が格段に向上するのみならず、不純物の混入なども有効に抑制でき、ゴム製品の材料としての品質を高めることができる。
In the present embodiment, the rubbery polymer is extruded into a sheet by the screw-
本実施形態に係る合成ゴムの製造方法によると、高温での耐油性や耐水性、保存安定性などが要求される各種ゴム製品に好適なアクリルゴムなどの合成ゴムを効率よく製造できる。特に、反応性基含有単量体を含む単量体成分を2価リン酸系乳化剤存在下に乳化重合した乳化重合液をマグネシウム塩で凝固すると、保存安定性や耐水性に優れたアクリルゴムを製造することができる。 According to the method for producing synthetic rubber according to the present embodiment, it is possible to efficiently produce synthetic rubber such as acrylic rubber that is suitable for various rubber products that require high-temperature oil resistance, water resistance, storage stability, and the like. In particular, when an emulsion polymerization liquid obtained by emulsion polymerization of a monomer component containing a reactive group-containing monomer in the presence of a divalent phosphoric acid emulsifier is coagulated with a magnesium salt, an acrylic rubber having excellent storage stability and water resistance can be obtained. can be manufactured.
以上述べたように、本発明は、刃部の搬送方向への倒れを規制するとともに、切断中のゴムシートの倒れや捩れを有効に抑制し、良好な切断面を得ることができるという効果を有し、合成ゴムの製造方法の全般に有用である。 As described above, the present invention has the effect of regulating the tilting of the blade in the conveying direction, effectively suppressing the tilting and twisting of the rubber sheet during cutting, and obtaining a good cut surface. and is useful in all synthetic rubber production methods.
5 スクリュー型押出乾燥機(押出乾燥機)
6 搬送式冷却装置
7 切断装置
11 ダイ部
15 シート状の合成ゴム
16 カットシート状の合成ゴム
61 コンベア
65 冷却手段
70 切断刃
70a 刃部
70b 側柱部(縦ガイド部)
70c 切刃部
70d 板部
71 受台
72 ガイド板
74 ローラコンベア
76 レジストローラ
5 screw type extrusion dryer (extrusion dryer)
6 Conveying
70c cutting
Claims (6)
前記含水クラムと洗浄用水とを洗浄槽に供給し撹拌して前記含水クラムを洗浄する洗浄工程と、
洗浄後の含水クラムを押出乾燥機の材料供給ゾーンに供給し、該押出乾燥機により圧縮脱水した後、加熱及び混練により水分を蒸発させて、所定含水量以下の合成ゴムをシート状に押し出させる押出乾燥工程と、
押し出された所定幅で連続するシート状の合成ゴムをコンベアで搬送する搬送工程と、
前記シート状の合成ゴムの搬送方向下流側で該合成ゴムの先端側部分を所定長さのカットシート状に切断する切断工程と、を含む合成ゴムの製造方法であって、
前記切断工程で、前記コンベア上の前記シート状の合成ゴムの上面に対向するよう、前記シート状の合成ゴムの幅方向に互いに隣り合うとともにそれぞれ前記シート状の合成ゴムに向かって突出する複数の突出した刃部を有する切断刃を配置するとともに、該切断刃を、前記コンベア上の前記シート状の合成ゴムより外側方で昇降可能にガイドしておき、該切断刃の複数の突出した刃部の刃先全域を前記シート状の合成ゴムの上面に近接させてから下降させることで、前記シート状の合成ゴムを所定搬送位置で前記幅方向の複数箇所で並行して切断することを特徴とする合成ゴムの製造方法。 a coagulation step of supplying a polymer latex, a coagulant and water into a coagulation tank at a set temperature and agitating them to produce water-containing crumbs;
a washing step of supplying the water-containing crumbs and washing water to a washing tank and agitating them to wash the water-containing crumbs;
The wet crumbs after washing are supplied to the material supply zone of an extrusion dryer, and after being compressed and dewatered by the extrusion dryer, the moisture is evaporated by heating and kneading, and a synthetic rubber having a predetermined moisture content or less is extruded in the form of a sheet. an extrusion drying process;
a conveying step of conveying the extruded sheet-shaped synthetic rubber continuous with a predetermined width by a conveyor;
a cutting step of cutting the tip end portion of the sheet-like synthetic rubber into a cut sheet of a predetermined length on the downstream side of the sheet-like synthetic rubber in the conveying direction, the synthetic rubber manufacturing method comprising:
In the cutting step, a plurality of cutting blades adjacent to each other in the width direction of the sheet-like synthetic rubber and protruding toward the sheet-like synthetic rubber so as to face the upper surface of the sheet-like synthetic rubber on the conveyor. A cutting blade having a protruding blade portion is arranged, and the cutting blade is guided up and down outside the sheet-shaped synthetic rubber on the conveyor, and the plurality of protruding blade portions of the cutting blade are arranged. By bringing the entire blade edge of the blade close to the upper surface of the sheet-shaped synthetic rubber and then lowering it, the sheet-shaped synthetic rubber is cut in parallel at a plurality of locations in the width direction at a predetermined conveying position. A method for manufacturing synthetic rubber.
前記切断刃の昇降中に前記複数の縦ガイド部によって前記刃部を昇降可能にガイドするようにしたことを特徴とする請求項1に記載の合成ゴムの製造方法。 In the cutting step, the sheet-shaped synthetic rubber is cut by a cutting blade having a plurality of vertical guide portions protruding downward from the cutting edge line on the outer side of the sheet-shaped synthetic rubber on the conveyor,
2. The method of manufacturing synthetic rubber according to claim 1 , wherein the cutting blade is vertically guided by the plurality of vertical guides while the cutting blade is being moved up and down.
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