JPH06227661A - 造粒カーボンブラックの搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 造粒カーボンブラックの搬送方法であって、
低い破砕率で造粒カーボンブラックを連続させて搬送す
ることができ、かつ、設備コストを小さくする。 【構成】 搬出側１４と搬入側１５間を加圧型バルクロ
ーリー車３１でつないで搬送経路を構成する。搬入側１
４は、サイロ６とこれに接続された輸送配管５および給
気装置４を備え、輸送配管５は、内部の圧力に関して差
圧作動する補助給気装置２１を備える。搬入側１４にお
いてローリー車３１のタンク１６における排出口１９に
輸送配管５の基端が直接に連結されると共に、給気装置
４がタンク１６と輸送配管５および補助給気装置２１に
接続され、タンク１６から輸送配管５内を造粒カーボン
ブラックが低速で、かつ、連続してサイロ５に送り込ま
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粒状に凝集させた形態
の造粒カーボンブラック（カーボンブラックビーズ）の
搬送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カーボンブラックはゴム業界などで大量
に使用されるが、生産者（搬出側）から使用者（搬入
側）へ大量のカーボンブラックを搬送するには、主とし
て無加圧型バルクローリー車（鉄道、トラック……以
下、単にローリー車と言う）が利用される。そして、搬
入側ではローリー車から空気輸送やバケットコンベアで
サイロに送り込まれる。

【０００３】この際に、生産されたカーボンブラックは
粒子が非常に小さく（１００μｍ以下）、浮遊しやす
い、付着しやすい、気体を含んで流動化（噴流化）しや
すい、貯槽内でブリッジを生じ易い、あるいは、他のも
のとの混練が難しいなど取扱いにくい面があるので、粒
状に凝集させた造粒カーボンブラックの形態で取り扱わ
れている。したがって、造粒カーボンブラックは搬送に
際して造粒状態を破壊しないようにする必要がある。

【０００４】しかし、従来の搬送方法では、特に搬入側
において問題があり、造粒カーボンブラックの破砕率を
低くしてスムーズに輸送することができなかった。すな
わち、空気輸送では、搬入側において、図２のようにロ
ーリー車１からの造粒カーボンブラックが弁２を介して
いったん密閉型ブロータンク３に収納され、弁２を閉じ
た後、給気装置４からのエアと圧によって輸送配管５を
通じ、一挙にサイロ６まで送りあげられて収納されてい
るが、そのときのエアと圧は、圧力１〜６ｋｇ／ｃｍ
２，管路内風速１５〜２０ｍ／ｓｅｃ，混合比１０〜１
００粒子重量／空気重量であって、造粒カーボンブラッ
クの搬送としては風速が高過ぎる。このため、輸送配管
内を送られる造粒カーボンどうしの接触、管壁との接触
が多く、また、その際の衝撃も大きいので、破砕される
率が高くなっている（１５０μｍ目開きのフルイ下で２
０％以上）。

【０００５】なお、造粒カーボンブラックの強度は、こ
れを粒子に重量を掛けた際に圧砕される限界の重量とし
て表すと、４〜２０ｇで非常に破砕されやすく、また、
混合比など他の条件が同じ場合には破砕の割合は、風速
のほぼ三乗に比例する。一方、破砕によって生じた微細
粉は前記のように浮遊しやすい、噴流化しやすいなど取
扱上の問題以外に管壁に付着しやすく、ケーキやプラグ
を生じて造粒カーボンブラックのスムーズな搬送を阻害
する要因になる。図２において符号７は集塵装置で、使
用ずみの搬送空気を抜くと共に粉塵を防ぐため、バグフ
ィルターで構成されている。

【０００６】空気輸送の他、一般に気体輸送による前記
の難点を改善するには輸送配管５の内壁をできるだけ平
滑にし、かつ、給気の風速を小さくすることであるが、
図２による方法では風速に関してこれを達成することが
できない。図３に示すように、輸送配管５に補助給気装
置２１を設けることにより風速を低く押えて輸送するこ
とが可能となるのであるが、しかし、依然として、造粒
カーボンブラックの輸送配管５への送り込みはブロータ
ンク３の容量に支配されるので、サイロ６に送り込まれ
る造粒カーボンブラックの移動が断続的となり、ブロー
タンク３への造粒カーボンブラックの供給、バルブの操
作など、搬送に寄与しない無駄時間が生じ、輸送効率の
低下が約３０〜４０％にもなる。

【０００７】さらに、弁２やブロータンク３などの装置
が必要である上、ローリー車１から自然落下でブロータ
ンク３に造粒カーボンブラックを供給するために、ロー
リー車１を高所に誘導するスロープや逆にローリー車に
対しブロータンク３を低く配置するための地下ピットな
どの設備を必要とするので、搬入側の設置コストが大き
くなる。

【０００８】気体輸送の方法には、図４のように造粒カ
ーボンブラックをいったんホッパー８に納め、ここから
ロータリーフィーダー９を利用して圧力下の輸送配管５
内に供給するものもある。この場合の搬送空気は圧力
０．１〜０．６ｋｇ／ｃｍ２，管内風速２０〜３５ｍ／
ｓｅｃ，混合比１〜１０粒子重量／空気重量である。こ
の方法は設備が簡単で設置コストが低く、輸送配管５の
内部におけるプラグやケーキの発生も比較的少ないが、
搬送気体の風速が大きく、造粒カーボンブラックが破壊
される程度が非常に高い。なお、図４では、搬出側から
の他の搬送手段の例を示すために、大型トランスバッグ
１１および紙袋１０が示されている。

【０００９】バケットコンベアの場合は、図５のように
ローリー車１から排出された造粒カーボンブラックは、
まず、自然落下でホッパー８に投入され、ついでロータ
リーフィーダー９によって、バケットコンベア１２の底
部に送り込まれ、ここからバケット１３でサイロ６の頂
部に送られ、サイロ６内に投入される。符号３０は排風
機でサイロ６の内部を負圧に保ち、粉塵の洩れを防止す
る。

【００１０】この方法は、設置コストが比較的小さい。
しかし、それでも地下ピットを必要トするし、また、主
として造粒カーボンブラックをホッパー８に投入すると
き、ロータリーフィーダー９でバケットコンベア１２に
送り込むとき、およびバケット１３ですくいあげるとき
などに可動部が造粒カーボンブラックと接し、造粒状態
が激しく破壊される。また、バケットコンベア１２から
の微細粉の洩れによる作業環境の悪化防止やバケットチ
ェーンの伸びの監視などメインテナンスコストが非常に
大きい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、造粒カー
ボンブラックの気体による搬送において、造粒カーボン
ブラックを破損せず、かつ、効率よく搬送でき、設置コ
ストの小さい方法の提供を課題とする。搬送気体は空気
が主であるがチッソガスなど空気以外のものが用いられ
ることもある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】造粒カーボンブラックの
搬送経路において、搬出側と搬入側を加圧型バルクロー
リー車で接続する。搬入側に、サイロと、これに先端が
接続され気体を搬送体とする輸送配管および給気装置を
備える。

【００１３】輸送配管は少なくとも屈曲部に、輸送配管
内部の圧力に関して差圧作動しエアを該輸送配管内に噴
出する補助給気装置を備える。搬出側から造粒カーボン
ブラックを前記ローリー車のタンクに入れて搬入側に搬
送する。搬入側で前記ローリー車のタンク排出口へ前記
輸送配管の基端を直接に連結する。

【００１４】給気装置によって前記ローリー車内部を加
圧すると同時に輸送配管に給気する。これにより、前記
タンク内の造粒カーボンブラックを前記輸送配管に送り
込む。風速を低く抑えることにより生じる前記輸送配管
における造粒カーボンブラックの停滞を補助給気装置で
防止しながら、低速で前記サイロに造粒カーボンブラッ
クを送り込む。

【００１５】

【作用】搬入側において、輸送配管の基端を直接にロー
リー車のタンク排出口へ接続する構成は、ローリー車か
ら造粒カーボンブラックを搬入側に受け渡すための地下
ピットのやスロープを不要とする。ローリー車として加
圧型を使用し、搬入側において給気装置でタンク内を加
圧する構成は、従来のブロータンクを不要とし、また、
タンク内のカーボンブラックを連続してサイロに送り込
むことを可能とする。輸送配管の少なくとも屈曲部に設
けられた補助給気装置は、造粒カーボンブラックが輸送
配管内で停滞するのを防止し、これにより低速で搬送す
ることを可能とする。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の造粒カーボンブラックの搬
送方法の概略を示し、造粒カーボンブラックの搬出側１
４と搬入側１５間に加圧型バルクローリー車３１が配置
されて搬送経路が構成されている。

【００１７】加圧型バルクローリー車３１（以下、ロー
リー車という）は、例えば、実公昭５２−７６７０号公
報に記載される様なタイプで、タンク１６内部に給気に
よる流動化機構と内部加圧機構を装備している。したが
って、必要に応じてタンク１６に積載された造粒カーボ
ンブラックを、タンク１６内で浮揚状態として（エアレ
ーション）流動化させ、かつ、これをタンク１６外へ完
全に圧送することができる。なお、流動化が不十分な場
合、タンク１６を傾斜させることにより、タンク１６か
ら造粒カーボンブラックの排出を促すことも可能であ
る。実施例においてローリー車１の積載容量は１０ｔで
ある。

【００１８】搬出側１４は、生産された造粒カーボンブ
ラックを収納した搬出側のサイロ１７と送り出し用の配
管１８を備えている。搬入側１５は、搬入サイロ６と、
サイロ６に一端が接続された輸送配管５および給気装置
４を備えている。

【００１９】輸送配管５はステンレスパイプで（この例
でφ＝２１０）、先端が搬入側のサイロ６の頂部に接続
され、搬入側サイロ６の内部に連通している。また、基
端にはローリー車３１の造粒カーボンブラック排出口１
９に連結されるカプリング２０が装着されている。そし
て、少なくともその屈曲部には補助給気装置２１が装備
されている。素材がステンレスのパイプは、パイプ内面
がバフ加工により平滑に（＃４００程度）仕上げられて
おり、微細粉（カーボンブラック）が付着しにくくされ
ている。なお、パイプはゴムパイプのことがあるが、こ
の場合は、可撓性を有して伸縮、あるいは振動により付
着カーボンブラックの剥離が良好で、カーボンブラック
の付着が少ない。

【００２０】補助給気装置２１は、特公昭５４−６１５
３号に記載されるような構成を備え、輸送配管５に並設
された補助給気路２２及びこの間に複数設けられた差圧
作動弁２３と輸送配管５内に開口したノズル２４よりな
る。前記の弁２３は、例えば、輸送配管５内の圧力と補
助給気路２２の圧力が等しい時には開かず、輸送配管５
内に何等かの理由により造粒カーボンブラックが停滞す
る傾向が生じて圧力が低下するとその個所の弁２３が開
いて、補助給気路２２からエアを前記のノズル２４を通
じて輸送配管５内に供給する。

【００２１】これにより輸送配管５内で停滞する傾向に
あった造粒カーボンブラックは再び流動の自由な状態を
取り戻し、低風速であってもプラグを生じるなどのこと
なくスムーズに配管内を移動していく。すなわち、補助
給気装置２１は輸送配管５内部の圧力との関係において
差圧作動し、圧の低下個所でエアを輸送配管内に供給す
る造粒カーボンブラックの補助流動化装置である。

【００２２】給気装置４は、エアコンプレッサー、アキ
ュムレータ、フィルタ、各種の制御弁からなる通常のも
ので、ローリー車３１のタンク１６におけるエア供給口
２５に連結されるタンク給気路２６、輸送配管５に連絡
される搬送給気路２７および補助給気装置２１の一部と
なる前記の補助給気路２２を有している。タンク給気路
２６の先端は前記のエア供給口２５に接続されるカプリ
ング２８を有する。

【００２３】また、納入側のサイロ６は、この実施例に
おいて集合式となっており、各サイロ６の上部にバグフ
ィルターを備えた集塵装置７が配設されている。符号２
９は分岐弁で、輸送配管５に配設されている。

【００２４】生産された造粒カーボンブラックは、搬送
側１４において搬出側サイロ１７から送り出し用輸送配
管１８を通じて約１０ｔがローリー車３１のタンク１６
に収納される。収納された造粒カーボンブラックはロー
リー車３１によって、搬送経路を移動し搬入側１５に到
達する。

【００２５】搬入側１５では、ローリー車３１のタンク
１６に設けられた排出口１９に、搬入側輸送配管５の基
端がカプリング２０を介して接続されると共に、エア供
給口２５に給気装置４のタンク給気路２６がカプリング
２８を介して接続される。タンク１６内に供給されたエ
アによるエアレーションによって積載されていた造粒カ
ーボンブラックは流動化され、同時にタンク１６内の圧
力によって排出口１９から輸送配管５に送り出される。

【００２６】ついで、造粒カーボンブラックは、流動状
態を維持して搬送空気によって輸送配管５内を移動して
搬入側サイロ６に送り込まれる。この場合、給気装置４
により全給気量と輸送配管５の内径との関係を充分に考
慮し、混合比１６粒子重量／空気重量において、輸送配
管内部の圧力は０．５〜１．９ｋｇ／ｃｍ２、風速（末
端）４〜８ｍ／ｓｅｃの低速搬送となるように給気量、
圧力が調整（設定）される。

【００２７】タンク１６内の造粒カーボンブラック（１
０ｔ）は連続して送り出され、サイロ６に収納される。
この間、低速搬送のために、輸送配管５内で造粒カーボ
ンブラックが停滞の傾向となっても、補助給気装置２１
によって流動状態を維持し、閉塞することなく、スムー
ズにサイロ６まで搬送される。

【００２８】前記の数値による搬送の輸送能力は１０〜
２０トン／時間（輸送配管の内径＝２１０ｍｍ）であ
り、造粒カーボンブラックの破砕率は、１５０μｍ目開
きのフルイ下で、３％であった。この破砕率は、実際
上、破砕がほとんどないと言う程度である。前記の数値
に幅があるのは、輸送管５のレイアウトやサイロ６の規
模による。なお、造粒カーボンブラックの破砕率は、輸
送風速８ｍ／ｓ以下の低速度であれば、実際上許容され
る程度となる。

【００２９】以上のように、搬送された造粒カーボンブ
ラックは、搬入側１５において輸送配管５が直接にタン
ク１６に連結されるから、地下ピットやスロープを必要
としない。また、タンク１６にタンク給気路２６が接続
されることによって内部の造粒カーボンブラックが圧送
されるから、別途に加圧するためのブロータンクを必要
としない。したがって、設備はきわめて簡単になり、メ
インテナンスが容易でである。

【００３０】造粒カーボンブラックは搬入側の輸送配管
内部を低速で搬送されるから造粒状態の破砕率が低い。
しかも、低速輸送にもかかわらず、輸送配管５にプラグ
や付着を形成することなく、タンク１６の積載量を連続
してサイロ６へ搬送することができる。

【００３１】以上は実施例であって、本発明は図示した
具体的な構成に限定されない。搬入側１５の輸送配管５
は、ポリエチレンやＰＶｃの場合もあり、金属管内面の
仕上げに電解研磨を採用することもある。さらに、管壁
に微細粉が付着してケーキを形成するのを防止するため
や、プラグの形成を別の方法で防止するために壁面にバ
イブレータを装着することもある。補助給気装置２１
は、輸送配管５の屈曲部以外の個所にも設けることがあ
る。

【００３２】

【発明の効果】造粒カーボンブラックの搬送経路におい
て、搬入側の設置コストを低くできる。搬送による造粒
カーボンブラックの破砕率が低い。搬入側において、大
量の造粒カーボンブラックを連続して搬送することがで
きる。搬送気体の消費に無駄が少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】搬送経路を示す概略図

【図２】搬入側輸送設備を示す図（従来１）

【図３】搬入側輸送設備を示す図（従来２）

【図４】搬入側輸送設備を示す図（従来３）

【図５】搬入側輸送設備を示す図（従来４）

【符号の説明】

１ 無加圧型バルクローリー車 ２ 弁 ３ 密閉型ブロータンク ４ 給気装置 ５ 輸送配管 ６ 搬入側のサイロ ７ 集塵装置 ８ ホッパー ９ ロータリーフィーダー １０ 紙袋 １１ トランスバッグ １２ バケットコンベア １３ バケット １４ 搬出側 １５ 搬入側 １６ タンク １７ 搬出側のサイロ １８ 送り出し用配管 １９ 排出口 ２０ カプリング（輸送配管） ２１ 補助給気装置 ２２ 補助給気路 ２３ 差圧作動弁 ２４ ノズル ２５ エア供給口 ２６ タンク給気路 ２７ 搬送給気路 ２８ カプリング（タンク給気路） ２９ 分岐弁 ３０ 排風機 ３１ 加圧式バルクローリー車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松山 宇光 神奈川県横浜市港北区新横浜１−14−20 新田ゼラチン株式会社べシレ・ニッタ事業 部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 造粒カーボンブラックの搬送経路におい
   て、搬出側と搬入側が加圧型バルクローリー車で接続さ
   れており、搬入側に、サイロと、これに先端が接続され
   た気体を搬送体とする輸送配管および給気装置を備え、
   輸送配管は少なくとも屈曲部に、輸送配管内部の圧力に
   関して差圧作動し気体を該輸送配管内に噴出する補助給
   気装置を備え、搬出側から造粒カーボンブラックを前記
   ローリー車のタンクに収納して搬入側に搬送し、搬入側
   で前記ローリー車のタンク排出口へ前記輸送配管の基端
   を直接に連結し、給気装置によって前記ローリー車のタ
   ンク内部を加圧すると共に輸送配管に搬送気体を給気
   し、前記タンク内の造粒カーボンブラックを前記輸送配
   管に送り込み、補助給気装置で前記輸送配管における造
   粒カーボンブラックの停滞を防止しながら、低速で前記
   サイロに造粒カーボンブラックを収納することを特徴と
   した造粒カーボンブラックの搬送方法。