JPH07333145A - ゴムシートの硫黄含有濃度測定装置 - Google Patents
ゴムシートの硫黄含有濃度測定装置Info
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- JPH07333145A JPH07333145A JP13210894A JP13210894A JPH07333145A JP H07333145 A JPH07333145 A JP H07333145A JP 13210894 A JP13210894 A JP 13210894A JP 13210894 A JP13210894 A JP 13210894A JP H07333145 A JPH07333145 A JP H07333145A
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- laser
- rubber
- sulfur
- infrared
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製造工程を停止させることなくゴムシートの
含有硫黄濃度を測定できるゴムシートの硫黄含有濃度測
定装置を提供する。 【構成】 ゴムシート２の表面にレーザ光Ｌ3 を照射し
てその表面のゴム成分の一部を蒸発させる加熱用レーザ
２２と、ゴムシート２を横断して設けられた箱状体から
なり、その上面にレーザ光Ｌ3 が通過する通過孔２０を
有し、通過したレーザ光Ｌ3 で蒸発したゴム成分を含む
ガスＧ1 〜Ｇ3 を一時的に捕捉するガストラップ１９
と、ガストラップ１９内に赤外線Ｌ4 を出射する赤外線
発光体１７とその透過光を受ける検出器３４とを有し、
蒸発したゴム成分を赤外吸光分析してゴムシート２中に
配合された硫黄含有濃度を測定する赤外吸光分析装置１
６とを備えたことを特徴としている。
含有硫黄濃度を測定できるゴムシートの硫黄含有濃度測
定装置を提供する。 【構成】 ゴムシート２の表面にレーザ光Ｌ3 を照射し
てその表面のゴム成分の一部を蒸発させる加熱用レーザ
２２と、ゴムシート２を横断して設けられた箱状体から
なり、その上面にレーザ光Ｌ3 が通過する通過孔２０を
有し、通過したレーザ光Ｌ3 で蒸発したゴム成分を含む
ガスＧ1 〜Ｇ3 を一時的に捕捉するガストラップ１９
と、ガストラップ１９内に赤外線Ｌ4 を出射する赤外線
発光体１７とその透過光を受ける検出器３４とを有し、
蒸発したゴム成分を赤外吸光分析してゴムシート２中に
配合された硫黄含有濃度を測定する赤外吸光分析装置１
６とを備えたことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ゴム練りされ、搬送さ
れるゴムシートの中に含まれる硫黄の含有濃度を測定す
る硫黄含有濃度測定装置に関する。
れるゴムシートの中に含まれる硫黄の含有濃度を測定す
る硫黄含有濃度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】タイヤ等のゴム製品は硫黄等の配合剤を
含有させることにより弾性が増加することが知られてい
る。ゴム製品に硫黄を含有させるためには原料ゴムに硫
黄を混合する工程が必要である。タイヤを例にとると、
まず原料ゴムに硫黄、カーボンブラック、その他の薬品
を加えて練り込む工程があり、次に練り込まれた原料ゴ
ムをシート状に連続成形する工程がある。このゴムシー
トはローラからローラへ搬送されて長手方向に搬送さ
れ、その搬送途中で冷却等の工程を経て排出される。タ
イヤはこのゴムシートを再加工して成形後、熱処理を施
して硬化させたものである。
含有させることにより弾性が増加することが知られてい
る。ゴム製品に硫黄を含有させるためには原料ゴムに硫
黄を混合する工程が必要である。タイヤを例にとると、
まず原料ゴムに硫黄、カーボンブラック、その他の薬品
を加えて練り込む工程があり、次に練り込まれた原料ゴ
ムをシート状に連続成形する工程がある。このゴムシー
トはローラからローラへ搬送されて長手方向に搬送さ
れ、その搬送途中で冷却等の工程を経て排出される。タ
イヤはこのゴムシートを再加工して成形後、熱処理を施
して硬化させたものである。
【０００３】タイヤの弾性、硬さ等は硫黄の含有濃度で
左右されるので、硫黄の含有濃度の管理が要求される。
そのため、タイヤに成形する以前のゴムシートの含有硫
黄の濃度を測定しなければならない。
左右されるので、硫黄の含有濃度の管理が要求される。
そのため、タイヤに成形する以前のゴムシートの含有硫
黄の濃度を測定しなければならない。
【０００４】従来は、ゴムシートの一部を打ち抜いてサ
ンプルを取り、このサンプルを燃焼させて得られたガス
を分析して硫黄の含有濃度を測定するか又は加硫反応後
にゴムの弾性試験を行っていた。
ンプルを取り、このサンプルを燃焼させて得られたガス
を分析して硫黄の含有濃度を測定するか又は加硫反応後
にゴムの弾性試験を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来の測定方
法ではサンプルの打ち抜きは人が行っており、打ち抜き
の作業に係わる人手や時間の省力化、効率化が望まれて
いる。
法ではサンプルの打ち抜きは人が行っており、打ち抜き
の作業に係わる人手や時間の省力化、効率化が望まれて
いる。
【０００６】また、サンプルの燃焼や燃焼ガスのガス分
析等の試験にも時間がかかるので、分析結果が出るまで
に長い時間を要する。分析結果が出るまでの間、製造工
程を停止しなければならずゴムシートを次の工程に送る
ことができないので、ゴムシートが停滞し効率が低下す
る。しかもゴムシートを滞積する空間が必要となり、空
間的にも効率が低下してしまう。
析等の試験にも時間がかかるので、分析結果が出るまで
に長い時間を要する。分析結果が出るまでの間、製造工
程を停止しなければならずゴムシートを次の工程に送る
ことができないので、ゴムシートが停滞し効率が低下す
る。しかもゴムシートを滞積する空間が必要となり、空
間的にも効率が低下してしまう。
【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、製造工程を停止させることなくゴムシートの含有硫
黄濃度を測定できるゴムシートの硫黄含有濃度測定装置
を提供することにある。
し、製造工程を停止させることなくゴムシートの含有硫
黄濃度を測定できるゴムシートの硫黄含有濃度測定装置
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ゴム練りされ、搬送されるゴムシートの中
に含まれる硫黄の含有濃度を測定する硫黄含有濃度測定
装置において、ゴムシートの表面にレーザ光を照射して
その表面のゴム成分の一部を蒸発させる加熱用レーザ
と、ゴムシートを横断して設けられた箱状体からなり、
その上面にレーザ光が通過する通過孔を有し、通過した
レーザ光で蒸発したゴム成分を含むガスを一時的に捕捉
するガストラップと、ガストラップ内に赤外線を出射す
る赤外線発光体とその透過光を受ける検出器とを有し、
蒸発したゴム成分を赤外吸光分析してゴムシート中に配
合された硫黄含有濃度を測定する赤外吸光分析装置とを
備えたものである。
に本発明は、ゴム練りされ、搬送されるゴムシートの中
に含まれる硫黄の含有濃度を測定する硫黄含有濃度測定
装置において、ゴムシートの表面にレーザ光を照射して
その表面のゴム成分の一部を蒸発させる加熱用レーザ
と、ゴムシートを横断して設けられた箱状体からなり、
その上面にレーザ光が通過する通過孔を有し、通過した
レーザ光で蒸発したゴム成分を含むガスを一時的に捕捉
するガストラップと、ガストラップ内に赤外線を出射す
る赤外線発光体とその透過光を受ける検出器とを有し、
蒸発したゴム成分を赤外吸光分析してゴムシート中に配
合された硫黄含有濃度を測定する赤外吸光分析装置とを
備えたものである。
【０００９】上記構成に加え本発明は、赤外線発光体と
検出器との間には、赤外線を複数回往復させる反射ミラ
ーが設けられ、ガストラップ内に多重反射セルが形成さ
れてもよい。
検出器との間には、赤外線を複数回往復させる反射ミラ
ーが設けられ、ガストラップ内に多重反射セルが形成さ
れてもよい。
【００１０】上記構成に加え本発明は、レーザ光をゴム
シートの搬送方向に対して略直交する方向に走査させる
レーザ走査光学系を加熱用レーザに設けてもよい。
シートの搬送方向に対して略直交する方向に走査させる
レーザ走査光学系を加熱用レーザに設けてもよい。
【００１１】上記構成に加え本発明は、加熱用レーザと
レーザ走査光学系との間に、加熱用レーザから出射した
レーザ光を断続的に通過させるチョッパを設けてもよ
い。
レーザ走査光学系との間に、加熱用レーザから出射した
レーザ光を断続的に通過させるチョッパを設けてもよ
い。
【００１２】上記構成に加え本発明は、赤外吸光分析装
置で得られた硫黄濃度が所定の範囲からはずれたときに
ゴムシート上にマークを記すマーカを設けてもよい。
置で得られた硫黄濃度が所定の範囲からはずれたときに
ゴムシート上にマークを記すマーカを設けてもよい。
【００１３】
【作用】上記構成によれば、ゴムシートの表面にレーザ
光を照射して加熱すると、ゴムシートの表面の一部が蒸
発してゴム成分を含むガスが発生する。ゴムシート上に
発生したガスは拡散しやすいためそのままでは濃度が急
激に低下してしまい濃度測定が困難となるが、ガストラ
ップ内に一時的に捕捉されるので濃度が急激に低下する
ことはない。ガストラップ内に捕捉されたガスに赤外線
を照射して得られる透過赤外線のスペクトルを観測する
と、ゴム成分の種類に応じた赤外線の吸収が生じるのが
確認される。吸収される赤外線の波長はゴム成分によっ
て異なるので、硫黄の吸収波長に応じた赤外線の吸収量
を測定すればゴムシートに含有される硫黄の濃度が測定
できる。この間ゴムシートの搬送を停止する必要がない
ので硫黄含有濃度のオンライン分析ができる。
光を照射して加熱すると、ゴムシートの表面の一部が蒸
発してゴム成分を含むガスが発生する。ゴムシート上に
発生したガスは拡散しやすいためそのままでは濃度が急
激に低下してしまい濃度測定が困難となるが、ガストラ
ップ内に一時的に捕捉されるので濃度が急激に低下する
ことはない。ガストラップ内に捕捉されたガスに赤外線
を照射して得られる透過赤外線のスペクトルを観測する
と、ゴム成分の種類に応じた赤外線の吸収が生じるのが
確認される。吸収される赤外線の波長はゴム成分によっ
て異なるので、硫黄の吸収波長に応じた赤外線の吸収量
を測定すればゴムシートに含有される硫黄の濃度が測定
できる。この間ゴムシートの搬送を停止する必要がない
ので硫黄含有濃度のオンライン分析ができる。
【００１４】赤外線発光体と検出器との間に、赤外線を
複数回往復させる反射ミラーを設け、ガストラップ内に
多重反射セルを形成した場合には、赤外線が蒸発物質の
中を通過する時間が長くなるので、吸収量が増加して測
定精度が向上する。
複数回往復させる反射ミラーを設け、ガストラップ内に
多重反射セルを形成した場合には、赤外線が蒸発物質の
中を通過する時間が長くなるので、吸収量が増加して測
定精度が向上する。
【００１５】レーザ光をゴムシートの搬送方向に対して
略直交する方向に走査させるレーザ走査光学系を加熱用
レーザに設けた場合には、ゴムシートの表面略全面に渡
ってレーザ光が照射されるので、表面全体の濃度を把握
することができる。
略直交する方向に走査させるレーザ走査光学系を加熱用
レーザに設けた場合には、ゴムシートの表面略全面に渡
ってレーザ光が照射されるので、表面全体の濃度を把握
することができる。
【００１６】加熱用レーザとレーザ走査光学系との間
に、加熱用レーザから出射したレーザ光を断続的に通過
させるチョッパを設けた場合には、ゴムシート上に照射
されるレーザ光がスポット状になるので、ゴムシートの
表面全体の濃度分布を把握することができる。
に、加熱用レーザから出射したレーザ光を断続的に通過
させるチョッパを設けた場合には、ゴムシート上に照射
されるレーザ光がスポット状になるので、ゴムシートの
表面全体の濃度分布を把握することができる。
【００１７】赤外吸光分析装置で得られた硫黄濃度が所
定の範囲からはずれたときにゴムシート上にマークを記
すマーカを設けた場合には、マークが記されたゴムシー
トを切離して再使用することができる。
定の範囲からはずれたときにゴムシート上にマークを記
すマーカを設けた場合には、マークが記されたゴムシー
トを切離して再使用することができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
【００１９】図１は本発明のゴムシートの硫黄含有濃度
測定装置を備えたゴムシート成形ラインの概略図であ
る。
測定装置を備えたゴムシート成形ラインの概略図であ
る。
【００２０】ラインの最上流には硫黄が混合された原料
ゴム１を練って約１０ｍｍ厚のゴムシート２に連続成形
する２本のシーティングロール３，４が設けられてい
る。シーティングロール３，４の下流には搬送ローラ５
〜１３を順次設けてゴムシート２を長尺方向に搬送する
ようになっている。搬送路の途中には離型剤を塗布する
工程ためのダスティング液槽、冷却工程１４及び払い出
し量調整のためのバッチオフマシン１５が設けられてい
る。
ゴム１を練って約１０ｍｍ厚のゴムシート２に連続成形
する２本のシーティングロール３，４が設けられてい
る。シーティングロール３，４の下流には搬送ローラ５
〜１３を順次設けてゴムシート２を長尺方向に搬送する
ようになっている。搬送路の途中には離型剤を塗布する
工程ためのダスティング液槽、冷却工程１４及び払い出
し量調整のためのバッチオフマシン１５が設けられてい
る。
【００２１】硫黄含有濃度測定装置は加熱用レーザ系
（図示せず）と赤外吸光分析系（一点鎖線で示す）１６
とで構成されている。赤外吸光分析系はダスティング液
槽前方の搬送ローラ５の前方上部に、ゴムシート２の幅
方向に設けられている。
（図示せず）と赤外吸光分析系（一点鎖線で示す）１６
とで構成されている。赤外吸光分析系はダスティング液
槽前方の搬送ローラ５の前方上部に、ゴムシート２の幅
方向に設けられている。
【００２２】加熱用レーザ系は加熱用レーザ、チョッパ
及びレーザ走査光学系からなっている。赤外吸光分析系
はガストラップ、赤外線発光体及び赤外吸光分析装置と
からなっている。赤外吸光分析系は、予め硫黄含有濃度
が既知のゴムシートから求めた濃度特性を記憶してお
り、この特性に基づいて未知のゴムシートの硫黄含有濃
度を求めるものである。
及びレーザ走査光学系からなっている。赤外吸光分析系
はガストラップ、赤外線発光体及び赤外吸光分析装置と
からなっている。赤外吸光分析系は、予め硫黄含有濃度
が既知のゴムシートから求めた濃度特性を記憶してお
り、この特性に基づいて未知のゴムシートの硫黄含有濃
度を求めるものである。
【００２３】図２は本発明の硫黄含有濃度測定装置の概
略図である。
略図である。
【００２４】ゴム練り直後のゴムシート２は矢印Ｓ1 方
向に搬送されるようになっている。ゴムシート２の両外
側近傍には赤外線発光体１７と、分光測定器１８とが対
向して配置されている。赤外線発光体１７と分光測定器
１８との間には略箱状のガストラップ１９がゴムシート
２を横断して設けられている。ガストラップ１９の上面
にはゴムシート２の幅方向に沿った細長いスリット２０
が形成されている。また赤外線発光体１７の発光部付近
と、分光測定器１８の受光部付近には反射ミラーがそれ
ぞれ設けられて多重反射セル１９ａが形成されており、
赤外線発光体１７から出射した赤外光Ｌ4 が、赤外線発
光体１７と分光測定器１８との間を複数回（奇数回）往
復するようになっている。
向に搬送されるようになっている。ゴムシート２の両外
側近傍には赤外線発光体１７と、分光測定器１８とが対
向して配置されている。赤外線発光体１７と分光測定器
１８との間には略箱状のガストラップ１９がゴムシート
２を横断して設けられている。ガストラップ１９の上面
にはゴムシート２の幅方向に沿った細長いスリット２０
が形成されている。また赤外線発光体１７の発光部付近
と、分光測定器１８の受光部付近には反射ミラーがそれ
ぞれ設けられて多重反射セル１９ａが形成されており、
赤外線発光体１７から出射した赤外光Ｌ4 が、赤外線発
光体１７と分光測定器１８との間を複数回（奇数回）往
復するようになっている。
【００２５】これら赤外吸光分析系１６の上には加熱用
レーザ系２１が配置されている。
レーザ系２１が配置されている。
【００２６】２２は加熱用レーザであり例えばＣＯ2 レ
ーザが用いられる（ＹＡＧレーザも可）。ＣＯ2 レーザ
２２の出力は搬送中のゴムシート２からゴム成分を含む
ガスが生じる程度であればよく、ゴムシート２に貫通孔
が生じたりするような大出力は必要ない。２３はＣＯ2
レーザ２２から出射されるレーザ光Ｌ1 を断続的に通過
させるチョッパである。チョッパ２３は回転自在な金属
からなる円盤に、その周方向に沿って複数のレーザ光通
過孔２４が形成されたものであり、モータ等により回転
するようになっている。チョッパ２３の出射側の光路Ｌ
2 上にはレーザ走査光学系２５が配置されている。レー
ザ走査光学系２５はチョッパ２３を通過したレーザ光Ｌ
2 を折り曲げるとと共に、折り曲げられたレーザ光Ｌ3
を一定の角度で偏向させるようになっている。レーザ走
査光学系２５から出射したレーザ光Ｌ3 はガストラップ
１９のスリット２０を通過してゴムシート２の表面をそ
の幅方向に走査するようになっている。
ーザが用いられる（ＹＡＧレーザも可）。ＣＯ2 レーザ
２２の出力は搬送中のゴムシート２からゴム成分を含む
ガスが生じる程度であればよく、ゴムシート２に貫通孔
が生じたりするような大出力は必要ない。２３はＣＯ2
レーザ２２から出射されるレーザ光Ｌ1 を断続的に通過
させるチョッパである。チョッパ２３は回転自在な金属
からなる円盤に、その周方向に沿って複数のレーザ光通
過孔２４が形成されたものであり、モータ等により回転
するようになっている。チョッパ２３の出射側の光路Ｌ
2 上にはレーザ走査光学系２５が配置されている。レー
ザ走査光学系２５はチョッパ２３を通過したレーザ光Ｌ
2 を折り曲げるとと共に、折り曲げられたレーザ光Ｌ3
を一定の角度で偏向させるようになっている。レーザ走
査光学系２５から出射したレーザ光Ｌ3 はガストラップ
１９のスリット２０を通過してゴムシート２の表面をそ
の幅方向に走査するようになっている。
【００２７】図３は図２に示した硫黄含有濃度測定装置
をさらに詳しく説明するための概略図である。尚、見や
すくするためガストラップは省略されている。
をさらに詳しく説明するための概略図である。尚、見や
すくするためガストラップは省略されている。
【００２８】２６はレーザ電源、２７はレーザ発振器で
あり、レーザ電源２６とレーザ発振器２７とで加熱用レ
ーザ２２を構成している。２８はチョッパ２３通過後の
レーザ光Ｌ2 を集光する照射レンズであり図示しないモ
ータにより光軸方向に移動自在となっている。２９はガ
ルバノメータ３０によって回動するミラー３１を有する
ガルバノミラーであり、これら照射レンズ２８、ガルバ
ノミラー２９でレーザ走査光学系２５を構成している
（尚ガルバノミラー２９の代わりにポリゴンミラーを回
転させるようにしてもよい）。
あり、レーザ電源２６とレーザ発振器２７とで加熱用レ
ーザ２２を構成している。２８はチョッパ２３通過後の
レーザ光Ｌ2 を集光する照射レンズであり図示しないモ
ータにより光軸方向に移動自在となっている。２９はガ
ルバノメータ３０によって回動するミラー３１を有する
ガルバノミラーであり、これら照射レンズ２８、ガルバ
ノミラー２９でレーザ走査光学系２５を構成している
（尚ガルバノミラー２９の代わりにポリゴンミラーを回
転させるようにしてもよい）。
【００２９】３３は赤外線ランプ１７からの赤外光を受
けて分光する分光器である。３４は分光器３３で分光さ
れた赤外光の中から特定の波長の赤外光を検出する検出
器（ＨｇＣｄＴｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。検出器
３４は液体窒素温度まで冷却する必要があるが、液体窒
素を用いなくてもコンプレッサ型冷凍機等で冷却しても
よい。
けて分光する分光器である。３４は分光器３３で分光さ
れた赤外光の中から特定の波長の赤外光を検出する検出
器（ＨｇＣｄＴｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。検出器
３４は液体窒素温度まで冷却する必要があるが、液体窒
素を用いなくてもコンプレッサ型冷凍機等で冷却しても
よい。
【００３０】３５はレーザ電源２６、チョッパ２３のモ
ータ３６の回転数、照射レンズ２８の焦点距離、ガルバ
ノミラー２９の回動及び検出器３４を制御するコントロ
ールユニットであり、コンピュータ３７に接続されてい
る。これら分光器３３、検出器３４、コントロールユニ
ット３５及びコンピュータ３７で赤外吸光分析装置１６
を構成している。尚、赤外線発光体１７として半導体レ
ーザを用いてもよい。この場合、半導体レーザは特定の
波長の赤外光を出射するので分光器３３は不要となり赤
外レーザ光を検出器３４が直接受光することになる。
ータ３６の回転数、照射レンズ２８の焦点距離、ガルバ
ノミラー２９の回動及び検出器３４を制御するコントロ
ールユニットであり、コンピュータ３７に接続されてい
る。これら分光器３３、検出器３４、コントロールユニ
ット３５及びコンピュータ３７で赤外吸光分析装置１６
を構成している。尚、赤外線発光体１７として半導体レ
ーザを用いてもよい。この場合、半導体レーザは特定の
波長の赤外光を出射するので分光器３３は不要となり赤
外レーザ光を検出器３４が直接受光することになる。
【００３１】また、赤外吸光分析装置で得られた硫黄濃
度が所定の範囲からはずれたときにゴムシート２上にマ
ークを記すマーカ４０が設けられている。
度が所定の範囲からはずれたときにゴムシート２上にマ
ークを記すマーカ４０が設けられている。
【００３２】次に実施例の作用を述べる。
【００３３】加熱用レーザ２２からレーザ光Ｌ1 が出射
すると、チョッパ２３により断続的なレーザビームとな
って照射レンズ２８に入射して収束され、ガルバノミラ
ー２９で走査されるとゴムシート２の表面の複数箇所
（図では３か所）にスポット状のレーザビームが照射さ
れる。レーザ光Ｌ3a〜Ｌ3cがゴムシート２に照射して加
熱すると、ゴムシート２の表面の一部が蒸発してゴム成
分を含むガスＧ1 〜Ｇ3 が生じる。ゴムシート２上に発
生したガスＧ1 〜Ｇ3 は拡散しやすいためそのままでは
濃度が急激に低下してしまい測定が困難となるが、ガス
トラップ１９内に一時的に捕捉されるので濃度が急激に
低下することはない。
すると、チョッパ２３により断続的なレーザビームとな
って照射レンズ２８に入射して収束され、ガルバノミラ
ー２９で走査されるとゴムシート２の表面の複数箇所
（図では３か所）にスポット状のレーザビームが照射さ
れる。レーザ光Ｌ3a〜Ｌ3cがゴムシート２に照射して加
熱すると、ゴムシート２の表面の一部が蒸発してゴム成
分を含むガスＧ1 〜Ｇ3 が生じる。ゴムシート２上に発
生したガスＧ1 〜Ｇ3 は拡散しやすいためそのままでは
濃度が急激に低下してしまい測定が困難となるが、ガス
トラップ１９内に一時的に捕捉されるので濃度が急激に
低下することはない。
【００３４】ガストラップ１９内に捕捉されたガスＧ1
〜Ｇ3 に赤外線Ｌ4 を照射して得られる透過赤外線のス
ペクトルを観測すると、ゴム成分の種類に応じた赤外線
の吸収が生じるのが確認される。吸収される赤外線の波
長はゴム成分によって異なるので、硫黄の吸収波長に応
じた赤外線の吸収量を測定すればゴムシートに含有され
る硫黄の濃度が測定できる。
〜Ｇ3 に赤外線Ｌ4 を照射して得られる透過赤外線のス
ペクトルを観測すると、ゴム成分の種類に応じた赤外線
の吸収が生じるのが確認される。吸収される赤外線の波
長はゴム成分によって異なるので、硫黄の吸収波長に応
じた赤外線の吸収量を測定すればゴムシートに含有され
る硫黄の濃度が測定できる。
【００３５】図４はゴムシートに照射したレーザ光で加
熱して得られる煙を透過した赤外線の吸収スペクトルを
示す図であり、横軸が波数を示し、縦軸が透過率を示し
ている。
熱して得られる煙を透過した赤外線の吸収スペクトルを
示す図であり、横軸が波数を示し、縦軸が透過率を示し
ている。
【００３６】硫黄含有濃度測定装置における多重反射セ
ル１９ａの長さ（ゴムシートの幅の長さＷにほぼ等し
い）は３０ｃｍ、全圧は７８５ｔｏｒｒ、分解能は０．
１２ｃｍ-1である。３つのピークＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 （波
数３６００ｃｍ-1、２３６０ｃｍ-1、６８０ｃｍ-1）は
ＣＯ2 の吸収を示しており、波数１３６０ｃｍ-1、１１
８０ｃｍ-1においてＳＯ2 のピークＰ4 、Ｐ5 が見られ
る。波数１８８０ｃｍ-1付近でＮＯのピークＰ6 が見ら
れる。このときのＮＯの濃度は４００ｐｐｍであり、Ｃ
Ｏ2 の濃度は２８％であり、ＳＯ2 の濃度は１５１０ｐ
ｐｍであった。従って予めＳＯ2 の波長（１３６０ｃｍ
-1、７．３５μｍが好ましい）に対応する赤外吸光のみ
を分析すればゴムシート２の含有硫黄量を測定すること
ができる。しかもこの間ゴムシート２の搬送を停止する
必要がないので硫黄含有濃度のオンライン分析ができ
る。尚、ゴムシート２上で発生したガスＧ1 〜Ｇ3 はガ
ストラップ１９内に一時的に捕捉された後スリット１９
から抜けるようになっているので、ガストラップ１９内
には常にレーザ光Ｌ3a〜Ｌ3cの位置に対応したガスが、
測定可能な程度の濃度を保ちつつ存在することになる。
ル１９ａの長さ（ゴムシートの幅の長さＷにほぼ等し
い）は３０ｃｍ、全圧は７８５ｔｏｒｒ、分解能は０．
１２ｃｍ-1である。３つのピークＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 （波
数３６００ｃｍ-1、２３６０ｃｍ-1、６８０ｃｍ-1）は
ＣＯ2 の吸収を示しており、波数１３６０ｃｍ-1、１１
８０ｃｍ-1においてＳＯ2 のピークＰ4 、Ｐ5 が見られ
る。波数１８８０ｃｍ-1付近でＮＯのピークＰ6 が見ら
れる。このときのＮＯの濃度は４００ｐｐｍであり、Ｃ
Ｏ2 の濃度は２８％であり、ＳＯ2 の濃度は１５１０ｐ
ｐｍであった。従って予めＳＯ2 の波長（１３６０ｃｍ
-1、７．３５μｍが好ましい）に対応する赤外吸光のみ
を分析すればゴムシート２の含有硫黄量を測定すること
ができる。しかもこの間ゴムシート２の搬送を停止する
必要がないので硫黄含有濃度のオンライン分析ができ
る。尚、ゴムシート２上で発生したガスＧ1 〜Ｇ3 はガ
ストラップ１９内に一時的に捕捉された後スリット１９
から抜けるようになっているので、ガストラップ１９内
には常にレーザ光Ｌ3a〜Ｌ3cの位置に対応したガスが、
測定可能な程度の濃度を保ちつつ存在することになる。
【００３７】また、赤外線ランプ１７と分光器３３との
間には、赤外線Ｌ4 を複数回（奇数回）往復させる反射
ミラーからなる多重反射セル１９ａが設けられているの
で、赤外線Ｌ4 がガスＧ1 〜Ｇ3 の中を通過する回数が
多くなるため、赤外線Ｌ4 の吸収量が増加して測定精度
が向上する。
間には、赤外線Ｌ4 を複数回（奇数回）往復させる反射
ミラーからなる多重反射セル１９ａが設けられているの
で、赤外線Ｌ4 がガスＧ1 〜Ｇ3 の中を通過する回数が
多くなるため、赤外線Ｌ4 の吸収量が増加して測定精度
が向上する。
【００３８】また、レーザ光Ｌ2 をゴムシート２の搬送
方向Ｓ1 に対して略直交する方向に走査させるレーザ走
査光学系２５を加熱用レーザ２２の光路上に設けている
ため、ゴムシート２の表面略全面に渡ってレーザ光Ｌ3
が照射されるので、表面全体の濃度を把握することがで
きる。
方向Ｓ1 に対して略直交する方向に走査させるレーザ走
査光学系２５を加熱用レーザ２２の光路上に設けている
ため、ゴムシート２の表面略全面に渡ってレーザ光Ｌ3
が照射されるので、表面全体の濃度を把握することがで
きる。
【００３９】加熱用レーザ２２とレーザ走査光学系２５
との間に、加熱用レーザ２２から出射したレーザ光Ｌ1
を断続的に通過させるチョッパ２３を設けたため、ゴム
シート２上に照射されるレーザ光Ｌ3a〜Ｌ3cがスポット
状になるので、ゴムシート２の表面全体の濃度分布を把
握することができる。
との間に、加熱用レーザ２２から出射したレーザ光Ｌ1
を断続的に通過させるチョッパ２３を設けたため、ゴム
シート２上に照射されるレーザ光Ｌ3a〜Ｌ3cがスポット
状になるので、ゴムシート２の表面全体の濃度分布を把
握することができる。
【００４０】赤外吸光分析装置で得られた硫黄濃度が所
定の範囲からはずれたときにゴムシート２上にマークを
記すマーカ４０を設けたので、マークが記されたゴムシ
ート２の区間を切離して再使用することができる。
定の範囲からはずれたときにゴムシート２上にマークを
記すマーカ４０を設けたので、マークが記されたゴムシ
ート２の区間を切離して再使用することができる。
【００４１】また、ガストラップ１９の側壁にガス供給
管を取り付けて、ゴムシート２のレーザ光Ｌ3a〜Ｌ3cが
照射された部分にＮ2 ガスあるいはアルゴンガスを吹き
付けることにより濃度測定後のガスを速やかにガストラ
ップから排気させることにより測定能率を向上させるよ
うにしてもよい。
管を取り付けて、ゴムシート２のレーザ光Ｌ3a〜Ｌ3cが
照射された部分にＮ2 ガスあるいはアルゴンガスを吹き
付けることにより濃度測定後のガスを速やかにガストラ
ップから排気させることにより測定能率を向上させるよ
うにしてもよい。
【００４２】尚、本実施例では、多重反射セル１９ａ、
チョッパ２３、レーザ走査光学系２５及びマーカ４０を
用いた場合で説明したが、これに限定されるものではな
く、少なくとも加熱用レーザ２２と、ガストラップ１９
と、赤外線発光体１７と、赤外吸光分析装置１６とを備
えていればよい。また、上述した実施例ではゴムシート
２を挟んで赤外線発光体１７と分光測定器１８を設けた
場合で説明したが、これに限定されるものではなく、ゴ
ムシート２の一方の側に赤外線発光体１７と分光測定器
１８とを設け、ガストラップ１９を介してゴムシート２
の他方の側に反射ミラーを設けることにより、赤外線発
光体１７から出射した赤外線が分光測定器１８との間を
偶数回反射するようにしてもよい。
チョッパ２３、レーザ走査光学系２５及びマーカ４０を
用いた場合で説明したが、これに限定されるものではな
く、少なくとも加熱用レーザ２２と、ガストラップ１９
と、赤外線発光体１７と、赤外吸光分析装置１６とを備
えていればよい。また、上述した実施例ではゴムシート
２を挟んで赤外線発光体１７と分光測定器１８を設けた
場合で説明したが、これに限定されるものではなく、ゴ
ムシート２の一方の側に赤外線発光体１７と分光測定器
１８とを設け、ガストラップ１９を介してゴムシート２
の他方の側に反射ミラーを設けることにより、赤外線発
光体１７から出射した赤外線が分光測定器１８との間を
偶数回反射するようにしてもよい。
【００４３】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００４４】ゴムシートの表面にレーザ光を照射してそ
の一部を蒸発させ、蒸発したゴム成分を含むガスを、ガ
ストラップで一時的に捕捉して赤外線を照射して得られ
た赤外光の吸光分析を行うので、製造工程を停止させる
ことなくゴムシートの含有硫黄濃度を測定することがで
きる。
の一部を蒸発させ、蒸発したゴム成分を含むガスを、ガ
ストラップで一時的に捕捉して赤外線を照射して得られ
た赤外光の吸光分析を行うので、製造工程を停止させる
ことなくゴムシートの含有硫黄濃度を測定することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴムシートの硫黄含有濃度測定装置を
備えたゴムシート成形ラインの概略図である。
備えたゴムシート成形ラインの概略図である。
【図２】本発明の硫黄含有濃度測定装置の概略図であ
る。
る。
【図３】図２に示した硫黄含有濃度測定装置をさらに詳
しく説明するための概略図である。
しく説明するための概略図である。
【図４】ゴムシートに照射したレーザ光で加熱して得ら
れる煙を透過した赤外線の吸収スペクトルを示す図であ
る。
れる煙を透過した赤外線の吸収スペクトルを示す図であ
る。
２ ゴムシート １６ 赤外吸光分析装置 １７ 赤外線発光体（赤外線ランプ） １９ ガストラップ １９ａ 多重反射セル ２０ 通過孔 ２２ 加熱用レーザ ２３ チョッパ ２５ レーザ走査光学系 ２９ ガルバノミラー ３４ 検出器 ４０ マーカ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 義則 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内
Claims (5)
- 【請求項１】 ゴム練りされ、搬送されるゴムシートの
中に含まれる硫黄の含有濃度を測定する硫黄含有濃度測
定装置において、上記ゴムシートの表面にレーザ光を照
射してその表面のゴム成分の一部を蒸発させる加熱用レ
ーザと、上記ゴムシートを横断して設けられた箱状体か
らなり、その上面に上記レーザ光が通過する通過孔を有
し、通過したレーザ光で蒸発したゴム成分を含むガスを
一時的に捕捉するガストラップと、該ガストラップ内に
赤外線を出射する赤外線発光体とその透過光を受ける検
出器とを有し、蒸発したゴム成分を赤外吸光分析してゴ
ムシート中に配合された硫黄含有濃度を測定する赤外吸
光分析装置とを備えたことを特徴とするゴムシートの硫
黄含有濃度測定装置。 - 【請求項２】 赤外線発光体と検出器との間には、赤外
線を複数回往復させる反射ミラーが設けられ、ガストラ
ップ内に多重反射セルが形成される請求項１記載のゴム
シートの硫黄含有濃度測定装置。 - 【請求項３】 上記レーザ光を上記ゴムシートの搬送方
向に対して略直交する方向に走査させるレーザ走査光学
系を上記加熱用レーザに設けた請求項１または２記載の
ゴムシートの硫黄含有濃度測定装置。 - 【請求項４】 上記加熱用レーザと上記レーザ走査光学
系との間に、加熱用レーザから出射したレーザ光を断続
的に通過させるチョッパを設けた請求項３記載のゴムシ
ートの硫黄含有濃度測定装置。 - 【請求項５】 上記赤外吸光分析装置で得られた硫黄濃
度が所定の範囲からはずれたときにゴムシート上にマー
クを記すマーカを設けた請求項１から４のいずれか一項
記載のゴムシートの硫黄含有濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13210894A JPH07333145A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | ゴムシートの硫黄含有濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13210894A JPH07333145A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | ゴムシートの硫黄含有濃度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07333145A true JPH07333145A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15073636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13210894A Pending JPH07333145A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | ゴムシートの硫黄含有濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07333145A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9732610B2 (en) | 2013-12-16 | 2017-08-15 | China Petroleum & Chemical Corporation | Method of sampling oil-bearing inclusion |
| US10882076B2 (en) | 2016-01-20 | 2021-01-05 | Black Bear Carbon B.V. | Method for sorting tires |
-
1994
- 1994-06-14 JP JP13210894A patent/JPH07333145A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9732610B2 (en) | 2013-12-16 | 2017-08-15 | China Petroleum & Chemical Corporation | Method of sampling oil-bearing inclusion |
| US10882076B2 (en) | 2016-01-20 | 2021-01-05 | Black Bear Carbon B.V. | Method for sorting tires |
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