JPH05329835A - ゴム原材料の混練・押出しシステム及び同システム用の高速ミキサ - Google Patents

ゴム原材料の混練・押出しシステム及び同システム用の高速ミキサ

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JPH05329835A
JPH05329835A JP4142926A JP14292692A JPH05329835A JP H05329835 A JPH05329835 A JP H05329835A JP 4142926 A JP4142926 A JP 4142926A JP 14292692 A JP14292692 A JP 14292692A JP H05329835 A JPH05329835 A JP H05329835A
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JP
Japan
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raw material
polymer
kneading
rubber raw
high speed
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Withdrawn
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JP4142926A
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Toshikazu Shojima
敏和 庄島
Yajuro Seike
彌十郎 清家
Isamu Motomura
勇 本村
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 本発明は混練時間を短縮し且つハンドリング
の容易なゴム原材料の混練・押出しシステム及び同シス
テムで使用する高速ミキサ1を提供することを目的とす
る。 【構成】 顆粒状ポリマAとカーボン、オイル、硫黄等
の配合剤とからなるゴム原材料を高速ミキサに投入し、
ポリマを可塑化し、微細化すると共に、前記配合剤をポ
リマに付着させ、これ等を分散させてパウダ状として押
出機20に導き、混練・押出しを行うゴム原材料の混練
・押出しシステム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タイヤ等の各種工業用
ゴム製品の素材となるゴム原材料の混練・押出しシステ
ム及び同システムで用いる高速ミキサに関する。
【0002】
【従来の技術】密閉式パッチ混練機の側断面図を図3に
示す。同図において、混練機本体01はチャンバ02内
に一対のロータ03が回転自在に組込まれ、ロータ03
は図示省略のモータによって、ロータ03の上方に位置
する被混練物を噛込むために互いに内方向へ回転する。
混練機本体01の上方にホッパ05が設置され、ホッパ
05の内部には開閉可能なゴム原材料の投入口06が設
けられている。また、ホッパ05内には昇降可能に組込
まれたフローティングウエイト08があり、ピストンロ
ッド011の一端に固定されている。ピストンロッド0
11はホッパ05の上方に固定されたエアシリンダ09
内のピストン010に固定されている。
【0003】チャンバ02内の底部には、混練物排出用
のドロップドア04が設けられている。012は冷却チ
ャンバで、冷却水(図示なし)で混練温度上昇を調整す
る。混練作業は次の手順で行なう。ロータ03を駆動
し、投入口06からゴム原材料の内ブロック状ポリマa
を投入する。この後、エアシリンダ09内の給排気操作
によりフローティングウエイト08を下降させ、ポリマ
aをチャンバ02内に押込み、加圧状態で混練を行な
う。次にフローティングウエイト08を上昇させ、配合
剤b(増強剤であるカーボンブラック、老化防止剤等の
ラバーケミカルおよび軟化剤)を投入し、再度、フロー
ティングウエイト08を下降させ混練を行なう。
【0004】混練はポリマ中へ配合剤bを分散させるこ
とを目的としており、カーボンブラックやオイル等の投
入時期を分ける場合もある。加硫剤cを投入した仕上げ
混練は、加硫反応が起こらない様に、ゴム温度に注意し
ながら行なうものであり、終了後はドロップドア04を
開いて混練物(ゴム)を排出する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術には次
のような問題点がある。ゴム原材料としてブロック状ポ
リマを使用するため、混練の前処理である可塑化や配合
剤の練り込み分散のために多大の動力を必要とする。こ
の動力によるゴム原材料の温度上昇は、可塑化工程では
可塑化促進の効果を持つが、過度の温度上昇はゴム原材
料の焼付き(スコーチ)および加硫剤投入後であればゴ
ム分子間の架橋反応に伴なうゴム原材料の弾性化が生
じ、成形不能となる。
【0006】したがって、従来混練機での混練ではゴム
原材料の温度監視を充分に行ない、配合剤等の分散度合
に応じて、混練と冷却を繰返さなければならない。これ
に1台の混練機で対応する場合は多大な時間を必要とす
る。現状の冷却はミキサから排出して行なっている。冷
却中は次のバッチを混練することにより、ミキサの稼動
効率を上げているが、冷却後の再投入に手間を要してい
る。
【0007】本発明は混練時間を短縮し且つハンドリン
グの容易なゴム原材料の混練・押出しシステム及び同シ
ステムに使用する高速ミキサを提供することを目的とす
るものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】従来方式の混練機のロー
タにくらべ、格段に高い回転数で回転するカッタ等を有
する高速ミキサを用いてポリマを微細化し、その周囲へ
配合剤等を付着させる。また、微粒化ポリマに配合剤等
を付着した状態である高速ミキサ排出物を押出機で混練
し、任意の形状に押出す。
【0009】
【作用】高速ミキサ内にポリマと配合剤等を投入する。
ポリマは高速ミキサのカッタ等と衝突することにより温
度が上昇し、可塑化する。可塑化したポリマはカッタ等
での切断あるいは削り取りが容易となり微細化が進行す
る。このとき、切断あるいは削り取りによって生じるポ
リマの新表面には配合剤が即座に付着し、ポリマ同士の
再凝集を防止する。
【0010】ポリマの微細化粒度は配合剤等の量によっ
て異なる。配合剤等の量が多いほど、付着面積、即ちポ
リマ表面積を大きくする必要があり、より一層の微細化
が必要となる。また、微細化する程、ポリマに対する配
合剤等の分散性も当然向上する。
【0011】
【実施例】本発明ゴム原材料の混練・押出しシステムの
実施例を図1について説明する。図1(符号11で示し
た部材を除く) 図1は、例えば粒径が7〜8mmの顆粒状ポリマを使用
する場合のシステムであり、市販形状の35kgブロッ
ク状ポリマを使用する場合は、図1のシステムに市販の
粉砕機11を付加する必要がある。図1において、高速
ミキサ1は電動機3、電動機3に接続しケーシング2を
貫通する回転軸5、回転軸5に取付けられた切断羽根4
および排出口6から成るものである。押出機20は電動
機21とスクリュ軸22および先端の押出ヘッド23か
ら成っている。
【0012】Aは粒径が7〜8mmの顆粒状ポリマ、B
は増強剤、老化防止剤加硫剤等の粉末配合剤、例えばカ
ーボンCは軟化剤であり、それぞれを計量し、スクリュ
ーフィーダやロータリフィダー等の供給装置30a〜3
0cを用いて高速ミキサ1内に投入する。投入されたゴ
ム原材料A,B,Cの内、顆粒状ポリマAは回転する切
断羽根4と衝突を繰返しながら温度が上昇し、可塑化す
る。可塑化した顆粒状ポリマAは切断羽根4による切断
もしくは削り取りが容易となり微細化する。このとき、
生じる顆粒状ポリマの新表面へ粉末状配合剤Bや軟化剤
Cが付着する。
【0013】微細化が進行し、粉末状配合剤Bや軟化剤
Cの付着が殆んど完了した段階で、パウダゴムDを押出
機20に移送、供給し、混練する。混練後は押出ヘッド
23の口金形状で決まる任意の形状にゴムを押出す。図
1に示すシステムにおいて、高速ミキサ1と押出機20
間に貯槽を設置することにより、押出機20を連続的に
稼動させることも可能である。
【0014】次に本発明ゴム原材料の混練・押出しシス
テムに使用する高速ミキサの実施例を図2について説明
する。図2は3段式高速ミキサを示しており、ケーシン
グ2の中央を垂直方向に、下端を電動機3に連結した回
転軸5が貫通しており、ケーシング2には一対の軸受6
a,6bを介して支持されている。また、ケーシング2
内部部分の回転軸5には3つの切断刃4a,4b,4c
がそれぞれの固定治具8a,8b,8cによって固定さ
れており、各々の切断羽根4a,4b,4cの上方位置
にはケーシング2を貫通した3つの原料供給口7a,7
b,7cが設置されている。排出口9はケーシング2の
底部に位置している。
【0015】ケーシング2の内部で高速回転中の3段の
切断羽根4a,4b,4cに対して、それぞれの原料供
給口7a,7b,7cからそれぞれ顆粒ポリマA1,A
2,A3、補強剤B1,B2,B3、軟化剤C1,C
2,C3が投入される。ポリマ細粒化および補強剤、軟
化剤の分散の過程は、従来技術で説明したものと同様で
あり、切断完了後、滞留防止用金物10を取除くと、排
出口9からパウダゴムDを得ることが出来る。
【0016】
【発明の効果】本発明によるゴム原材料の混練・押出し
システムは、顆粒状ポリマとカーボン、オイル硫黄等の
配合剤とからなるゴム原材料を高速ミキサに投入し、ポ
リマを可塑化し微細化すると共に、前記配合剤をポリマ
に付着させ、これ等を分散させてパウダ状として押出機
に導き、混練・押出しを行うことにより、次の効果を有
する。
【0017】ポリマを微細化し、その周囲に配合剤等を
付着させるためブロック混練である従来方式に較べ、分
散性が格段に向上し、混練ゴムの品質も向上する。ま
た、従来方式の練込み分散に対して、本発明は付着分散
であるため、ポリマ温度が低い。したがって加硫剤をポ
リマなどとともに一括投入出来る。効果としては従来方
式の加硫剤のみの混練や冷却などに要していた時間を短
縮出来る。
【0018】パウダ化によりポリマ周囲に配合剤等が付
着しておりベタツキがないため、ハンドリングが容易で
ある。これにより上下関係などの制約を受けずにシステ
ムの配置が可能となる。また本発明によるゴム原材料の
混練・押出しシステム用の高速ミキサは、高速回転する
切断羽根を垂直方向に多段に配置し、各切断羽根に対す
るゴム原材料の投入口をケーシング側壁に設け、混練物
排出口をケーシング底部に設けたことにより、次の効果
を有する。
【0019】顆粒ポリマが細粒化し、かつ、補強剤等の
分散性の非常に良好なゴム原料を、1回のバッチ運転で
効率良く、多量に入手することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明ゴム原材料の混練・押出しシステムの実
施例の構成図である。
【図2】図1に示したシステムに使用する高速ミキサの
実施例の側断面図である。
【図3】従来の密閉式バッチ混練機の側断面図である。
【符号の説明】
A 顆粒状ポリマ B 粉末配合剤 C 軟化剤 1 高速ミキサ 2 ケーシング 4 切断羽根 20 押出機
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29K 21:00 105:16

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 顆粒状ポリマとカーボン、オイル、硫黄
    等の配合剤とからなるゴム原材料を高速ミキサに投入
    し、ポリマを可塑化し微細化すると共に、前記配合剤を
    ポリマに付着させ、これ等を分散させてパウダ状として
    押出機に導き、混練・押出しを行うことを特徴とするゴ
    ム原材料の混練・押出しシステム。
  2. 【請求項2】 高速回転する切断羽根を垂直方向に多段
    に配置し、各切断羽根に対するゴム原材料の投入口をケ
    ーシング側壁に設け、混練物排出口をケーシング底部に
    設けた請求項1記載の高速ミキサ。
JP4142926A 1992-06-03 1992-06-03 ゴム原材料の混練・押出しシステム及び同システム用の高速ミキサ Withdrawn JPH05329835A (ja)

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Cited By (4)

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