JPH0362532B2 - - Google Patents

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JPH0362532B2
JPH0362532B2 JP55151171A JP15117180A JPH0362532B2 JP H0362532 B2 JPH0362532 B2 JP H0362532B2 JP 55151171 A JP55151171 A JP 55151171A JP 15117180 A JP15117180 A JP 15117180A JP H0362532 B2 JPH0362532 B2 JP H0362532B2
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Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
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Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエラストマー物品、特に空気入タイヤ
の加硫方法の改善に関するものである。
従来、タイヤ等の加硫においては加熱媒体とし
てスチームを用いるスチーム加硫方式とホツトウ
オーターを用いるホツトウオーターの加硫方式が
一般に行われており、いづれの方式においても一
定の温度と圧力をかけることが必要条件であるけ
れども、圧力の供給は加熱工程終了まで欠かせな
いのに対し、温度については加熱工程頭初に適当
熱量を供給して加硫に必要な基準温度にすれば、
あとは保温を充分にするかもしくは放熱分の熱量
だけ補給することにより、熱量の継続供給を実質
的に必要としないのである。しかるに、スチーム
加硫方式においては、飽和蒸気であることもあつ
て、タイヤが基準温度に達し、従つて熱量供給が
それ程必要でなくなつた後も一定の温度と圧力の
スチームを加熱工程終了まで継続して供給しなけ
ればならなず、又、ホツトウオーター加硫方式に
おいては、温度と圧力は独立に可変故、圧力のほ
うは加熱工程終了まで供給保持するとしても、温
度のほうはタイヤが基準温度に達した後は熱量供
給は不要となるはずであるが、水の比熱が大きい
ため熱量供給停止でホツトウオーターの温度が下
がればタイヤの温度も水に熱量を奪われ下つてし
まうので、結局は加熱工程終了まで一定の温度と
圧力のホツトウオーターの供給を継続しなければ
ならない。このようなことは当然省資源の見地か
らして非常にムダなことであることから、近年、
タイヤの加硫のための加熱工程において、スチー
ムもしくはホツトウオーターとガスとを組合わせ
使用することが試みられているが、このガスは原
料ガスを燃焼炉内で完全燃焼させその廃ガス(窒
素を主成分とする)を室温程度に冷却してコンプ
レツサーで圧力をかけたもの、いわゆる燃焼炉方
式によるガスであり、原料ガスとして石油と連動
しているプロパンガス、ブタンガス、都市ガスな
どを用いるため、エネルギーコストが高くつき、
省資源のニーズに逆行するのみならず、燃料ガス
成分が一定しないことにより燃焼用の空気比の制
御が容易でなく、又、二酸化炭素や窒素酸化物な
どの不純物がもたらす炭酸や硝酸などの存在によ
り負担の少ない装置を構成することが困難である
ため、例えば、排出した使用済の不活性ガスの有
効利用が容易でなく、又設備コストも割高とな
り、尚又、有毒ガスの一酸化炭素や公害のおそれ
のある窒素酸化物を発生するなどの種々の問題点
が未解決である。
本発明は上記の問題点にかんがみなされたもの
で、その要旨は金型内に装填したエラストマー物
品内に膨張可能な袋状体を介してもしくはかかる
袋状体を介さず直接に加硫媒体を供給してエラス
トマー物品が所定の温度又は時間に到達したとき
前記加硫媒体の供給を停止し、次いで、予め、モ
レキユラーシーブを用いて大気中の空気から抽出
した不活性ガスを保温媒体として前記加硫媒体と
少なくともほゞ同一の圧力にして加熱工程の残り
時間終了まで供給してエラストマー物品の温度を
前記温度に維持し、加熱工程の終了に伴い、不活
性ガスと加硫媒体との混合体を回収し気水分解し
て不活性ガスを取り出し、エラストマー物品の加
硫に先立つ予備膨張(シエーピング)などに再利
用することを特徴とし、排出不活性ガスの有効利
用により一層の省資源効果をあげ、更に加硫仕上
り物品の品質をも改善するなどの利点を有する、
エラストマー物品の加硫方法を提供することを目
的とするものである。
本発明を以下に詳細に説明する。
エラストマー物品とはタイヤ、加硫可能型物な
どである。
加硫媒体とはホツトウオーター、スチーム、冷
却水などである。
膨張可能な袋状袋とは例えばタイヤ加硫におけ
るキユアリングバツグ又はブラダーであり、エラ
ストマー物品が加硫媒体特にスチームなどとの直
接接触により表面劣化を起こし寿命に悪影響を及
ぼすおそれのある場合に、加硫媒体とエラストマ
ー物品との間にこの袋状体を介在させるものであ
る。
不活性ガスの製造は基本的には次のようなモレ
キユラシーブ利用の発生装置を用いる。添付図に
示すように、吸入フイルターを通して吸入された
大気中の空気はコンプレツサーにより例えば約3
Kg/cm2Gに圧縮され、ガスクーラーで常温に冷却
除湿後、モレキユラシーブ、例えばカーボンモレ
キユラーシーブで充填した吸着工程中にある吸着
槽の下部に導かれる。カーボンモレキユラーシー
ブは吸着性能、特に残留酸素を低くすることがで
きること及び経済性などの点で特に好ましい。吸
着槽は2基あり、プレツシヤースイング法によ
り、一方は吸着工程に、他方は脱着工程に1分間
毎に交互に切替使用されている。脱着工程中の他
方の吸着槽は水封式真空ポンプで例えば60〜100
mmHgの圧力にまで吸引減圧することにより脱着
再生される。吸着槽を出た窒素を主とし、例えば
酸素含有量1.0%以下の純度を有する不活性ガス
は低圧貯槽にストツクされる。
本発明においては必要に応じて上記の発生装置
から得られる不活性ガスに還元性ガス、特に水素
を添加して脱酸することにより更に純度の高い不
活性ガスを得ることができる。また、不活性ガス
として窒素を用いる場合は、液体窒素を気化して
窒素ガスを得るようにすると、0.999程度の純度
のものが得られる。尚、前記水素はアンモニア分
解やメタノール添加や或は水の電気分解などで得
ることができる。更に又、上記発生装置で得た低
圧不活性ガスをコンプレツサーにより例えば30
Kg/cm2Gに高圧化し高圧貯槽にストツクして使用
する。不活性ガスの圧力は加硫媒体の圧力とほゞ
同等にしてもよく、又例えば加硫媒体(スチー
ム)15気圧に対し、不活性ガスは18気圧というよ
うに不活性ガス圧力を加硫媒体より高く設定する
こともできる。
本発明の1実施例を添付図を参照しつつ次に説
明する。
加硫槽の金型1内に装填された空気入タイヤ
2(サイズ175SR14)に対して、スチームライ
ンのバルブV1が開いて18気圧のスチームがブ
ラダー3を介して5分間供給される。タイヤの
種類やサイズなどにより放熱が大きいと見込ま
れる場合はこの加硫に必要な基準時間は幾分長
目に設定すればよい。
プロセスタイマーにより5分経過後(この時
タイヤは基準温度例えば200℃に達している)、
スチームラインのバルブV1が閉じ、スチーム
の供給が停止される。(センサーをタイマー肩
部に挿入し、リニヤライザー又A−Dコンバー
ターで測温し、コンピユーター入力の基準温度
に達したときにスチーム供給を停止するように
してもよい。) スチームラインのバルブV1の閉と同時に高
圧ガスラインのバルブV2が開き、高圧貯槽に
ストツクされている、予め大気中の空気から抽
出した酸素濃度が約50ppm以下、好ましくは約
5ppmで常温18気圧の不活性ガスをタイヤ2内
にブラダー3を介して、スチームに代つて保温
媒体として供給される。尚、酸素濃度を約
1000ppm以下、好ましくは約50ppm以下、もつ
とも好ましくは4ppmないしは5ppmにすればブ
ラダー3又はブラダー3を用いない場合はタイ
ヤ2自体の内表面の劣化防止の点で一層望まし
い。尚又、この不活性ガスは熱伝導率が低く、
又比熱が小さいためタイヤの温度の放熱を最小
限に抑えるよう機能するのである。
プロセスタイマーにより5分経過後、高圧ガ
スラインのバルブV2が閉じ、不活性ガスの供
給が停止され、この時点で加熱工程は実質的に
終了する。尚、冷却工程以降の加硫プロセスは
通常のステツプを経て進行した後、全加硫工程
が終了する。
加熱工程の終了に伴い、高圧ガスラインのバ
ルブV2の閉と同時に冷却水ラインのバルブV3
と高圧ガス回収ラインのバルブV5が開き(こ
の時、高圧ガス排出ラインのバルブV4は閉じ
ている)、冷却水がタイヤ2内にブラダー3を
介して供給されるが、この冷却水の供給に伴つ
て不活性ガスとスチームの混合体及び不活性ガ
スと冷却水の混合体が高圧ガス回収ラインに入
り、不活性ガス回収装置の気水分離器に送り込
まれる。このとき、前記混合体はすべて回収さ
れるのではなく、排出工程に入る前の一定時間
例えば約1分間だけ回収される。尚、高圧ガス
回収ラインは各加硫機毎に従来の排出ラインと
は別途に設けてある。
気水分離器は圧力容器構造でミストセパレー
ター、給水機構、レベルコントローラー及び温
水貯槽とから構成されており、この装置により
前記混合体は気水分離されて、低圧(例えば2
〜5Kg/cm2G)で約40〜120℃の温度で湿度100
%の不活性ガスが回収され、低圧ガスラインに
入る。
加硫開始に先立つて、(この時、生タイヤは
下型上に装填されていて、上型は上昇位置にあ
る)低圧ガスラインのV6が開き、予め任意に
設定された操作空気信号により所望の生タイヤ
シエーピング用圧力(例えば0.1〜3Kg/cm2G)
にした不活性ガスが下型上に装填された生タイ
ヤ2内にブラダー3を介して供給され、生タイ
ヤがシエーピングされる。この不活性ガスによ
るシエーピングは従来の圧縮空気又は飽和スチ
ームによるシエーピングの欠点、即ちブラダー
寿命を縮めたり、又はブラダー冷えによりその
形状やシエーピング状態に大きなバラツキを生
ぜしめタイヤに悪影響を与えるということがな
いので、ブラダーライフやタイヤ品質の向上に
寄与する。
回収余剰分の不活性ガスは戻しラインに入り
冷却と除湿のステツプを経て、不活性ガス発生
装置の低圧貯槽に入る。尚、この戻し機構は回
収した不活性ガスがすべて常にシエーピングに
消費される場合は、必しも必要としない。
低圧ガスラインはガス補圧ラインを伴つてお
り、このガ補圧ラインは低圧貯槽から自動調節
弁V7を介して低圧ガスラインに連結されてお
り、プレツシヤーコントローラーから信号を受
けて、低圧ガスラインに供給し、シエーピング
開始時のシエーピング圧力を望ましい安定状態
に維持するものである。
回収装置において、気水分離の結果、スチーム
の廃熱により得られる温水は温水貯槽にストツク
しておき、ボイラー、暖房、温調装置などに適宜
再利用することができる。
尚、不活性ガス発生装置において、2つの吸着
槽からバキユームして取り出した交濃度の酸素は
例えば、汚水処理の曝気工程に用いて処理効率を
高めたり、又、ボイラーに供給して熱効率を上げ
るなどに有効利用できる。
以上の通り、本発明はエラストマー物品の加熱
工程の一部に従来の加硫媒体に代えてモレキユラ
ーシーブを利用して大気中の空気から抽出した高
純度の不活性ガスを保温媒体として用いた後、こ
の不活性ガスを回収してエラストマー物品の加硫
に先立つ予備膨張などに再利用したことにより次
の如き種々の効果が生じる。
○イ 石油と連動する燃料ガスを用いないことに加
えて、使用済不活性ガスを有効利用するので、
従来の加硫方法(例えば加熱工程の全部に加熱
水を用いた場合)に比し、エネルギーコストが
約70〜80%節約できる。
○ロ 従来の燃焼炉方式により生成した不活性ガス
を用いるガス加硫方式と異なり、 不活性ガスに不純物の含有量が少ないので
コンプレツサーの負担が軽く、又、配管や機
器類の腐触の問題がない。
燃料ガス成分の変動の問題がないので、不
活性ガス生成の制御が容易である。
一酸化炭素のような毒性ガスを含まないの
で安全衛生上好ましい。
窒素酸化物が発生しないので公害のおそれ
が少ない。
不活性ガス発生装置や回収装置において得
られる副産物(高濃度O2や温水)を資源と
して活用できる。
膨張可能な袋状体(ブラダー)の寿命が下
記の通り大巾に向上する。ブチルゴム製ブラ
ダーを有するオートマチツク型プレスを用い
て175SR14サイズのタイヤを従来方式で加硫
した場合と18気圧のスチームと不活性ガスを
10分サイクルの加熱工程で加硫した場合にお
けるブラダーの耐用回数を比較実験した結果
は次の通りである。(従来方式におけるブラ
ダーの寿命を100とする。) 不活性ガスの酸素濃度 ブラダー寿命 5ppm 120〜150 50ppm 110〜120 1% 20〜 50 0.1% 80〜 90
【図面の簡単な説明】
添付図は本発明の1実施例のフローチヤートで
ある。 1……金型、2……タイヤ、3……ブラダー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 エラストマー物品の加硫工程の初期におい
    て、加硫媒体を供給して金型内に装填したエラス
    トマー物品を加熱加圧し、エラストマー物品が加
    硫に必要な基準温度又は基準時間に到達したとき
    前記加硫媒体の供給を停止し、次いで、予め、プ
    レツシヤースイング法によりモレキユラーシーブ
    を用いて大気中の空気から抽出した不活性ガスを
    脱酸素処理した後保温媒体として前記加硫媒体と
    少なくともほぼ同一の圧力にして加熱工程の残り
    時間終了まで供給してエラストマー物品の温度を
    前記温度に維持し、加熱工程の終了に伴い、不活
    性ガスと加硫媒体との混合体を回収し気水分離し
    て不活性ガスを取り出し、エラストマー物品の加
    硫に先立つ予備膨張などに再利用することを特徴
    とするエラストマー物品の加硫方法。 2 加硫媒体及び不活性ガスを膨張可能な袋状体
    を介してエラストマー物品内に供給する特許請求
    の範囲第1項記載のエラストマー物品の加硫方
    法。 3 モレキユラーシーブがカーボンである特許請
    求の範囲第1項または第2項記載のエラストマー
    物品の加硫方法。 4 不活性ガスは酸素濃度が約300ppm以下にま
    で脱酸素されている特許請求の範囲第1項〜第3
    項のいずれか一に記載のエラストマー物品の加硫
    方法。 5 不活性ガスは酸素濃度が約50ppm以下にまで
    脱酸素されている特許請求の範囲第1項〜第3項
    のいずれか一に記載のエラストマー物品の加硫方
    法。
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