WO2018181239A1 - ゴム状重合体用押出乾燥機、ゴム状重合体の乾燥方法、およびゴム状重合体の製造方法 - Google Patents

ゴム状重合体用押出乾燥機、ゴム状重合体の乾燥方法、およびゴム状重合体の製造方法 Download PDF

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WO2018181239A1
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opening
polymer
rubber
die
space
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PCT/JP2018/012282
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昌生 中村
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日本ゼオン株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00—Post-polymerisation treatments
    • C08F6/24—Treatment of polymer suspensions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00—Post-polymerisation treatments
    • C08F6/14—Treatment of polymer emulsions
    • C08F6/22—Coagulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/14—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by applying pressure, e.g. wringing; by brushing; by wiping

Definitions

  • the present invention relates to a rubber-like polymer extrusion dryer, a method for drying a rubber-like polymer, and a method for producing a rubber-like polymer.
  • an extrusion dryer is used as a method for drying a rubbery polymer containing a large amount of water after undergoing a polymerization step and a coagulation step in the production process of the rubbery polymer.
  • This extrusion dryer includes a die having a plurality of openings at one end of a cylinder, and the rubber-like polymer charged in the cylinder is conveyed to the die and extruded from the die nozzle into the atmosphere. At this time, water contained in the rubber-like polymer is rapidly vaporized and released into the atmosphere, and the rubber-like polymer is dried.
  • Patent Document 1 discloses an expansion-type extrusion dryer using a cross-shaped or star-shaped die nozzle.
  • fine powder or small powder (hereinafter, referred to as fine powder) is generated during the extrusion drying of the rubber-like polymer, and moisture remains in the rubber-like polymer after the extrusion-drying.
  • the polymer was not sufficiently dried.
  • the fine powder generated during the drying operation and the water remaining in the rubber-like polymer cause the rubber-like polymer to deteriorate, and the quality and productivity of the rubber-like polymer are lowered. Therefore, there is a demand for an extrusion dryer that can suppress the generation of fine powder and perform sufficient drying.
  • An object of the present invention is to provide an extrusion dryer for a rubber-like polymer capable of suppressing the generation of fine powder and performing sufficient drying.
  • one aspect of the present invention is an extrusion dryer for a rubber-like polymer including a cylinder and a die having a plurality of openings at one end of the cylinder, wherein the opening is an opening base. And at least one opening extension communicating with the opening base, wherein the opening extension includes an opening width extending in a direction away from the opening base. .
  • an extrusion dryer for a rubber-like polymer capable of suppressing the generation of fine powder and performing sufficient drying.
  • FIG. 1 is a diagram showing an extrusion dryer according to the present embodiment.
  • a part of the drawing is shown in a cross-sectional view.
  • reference numeral 100 denotes an expansion type extrusion dryer used in the present embodiment.
  • the extrusion dryer 100 is an extrusion dryer that dries a rubber-like polymer, and includes a cylinder 20, a die 30, a liner 50, a screw 60, and a cutter 80.
  • the cylinder 20, the die 30, the liner 50, and the screw 60 are examples of a cylinder, a die, a liner, and a screw that constitute a part of the rubber-like polymer extrusion dryer of the present invention.
  • the cylinder 20 is a cylindrical cylinder, and is provided with a hopper 10 for supplying a rubber-like polymer (rubber-like crumb) at one end, and a die 30 having a nozzle 31 that forms an opening (a jet nozzle) at the other end. Is attached.
  • the cylinder 20 is provided with a jacket (not shown) having a steam function around it, and is heated by the heat of steam or cooled by water.
  • the cylinder 20 is provided with a breaker bolt 70.
  • the breaker bolts 70 are hermetically embedded at predetermined intervals in the axial direction of the cylinder 20 so that the tip protrudes from the liner 50 from the side surface of the cylinder 20 to the inside in the radial direction of the cylinder 20.
  • the protruding position of the breaker bolt 70 is determined so that the breaker bolt 70 does not contact the flight (blade) of the screw 60 corresponding to the screw pitch of the screw 60.
  • the rubber-like polymer is, for example, a rubber-like polymer crumb containing water after the rubber-like polymer is dehydrated, and is extruded and dried by the rubber-like polymer extrusion dryer of the present invention. It is an example of a rubber-like polymer.
  • a rubbery polymer containing moisture for example, a rubbery polymer having a water content of 5 to 40% can be used.
  • the liner 50 is provided on the inner peripheral surface of the cylinder 20.
  • a screw 60 is rotatably disposed in the liner 50. In a part of the liner 50, the rubber-like polymer is conveyed by the rotation of the screw 60.
  • the screw (worm) 60 is rotatably arranged in the liner 50.
  • the screw 60 is driven by the driving device 40 and can rotate so as not to contact the inner surface of the liner 50 in the cylinder 20.
  • the screw 60 is given a predetermined screw pitch and diameter.
  • the rubber-like polymer supplied into the cylinder 20 is conveyed through the liner 50 to the die 30 side by the screw 60.
  • the screw 60 includes a conveyance unit 22A and a compression unit 22B, which will be described later, and the pitch and diameter of the screw 60 are different between the conveyance unit 22A and the compression unit 22B (see FIG. 14).
  • the volume of the space in the liner 50 in which the rubbery polymer is conveyed when the screw rotates once in the conveying unit is the liner in which the rubbery polymer is conveyed when the screw 60 rotates once in the compression unit 12.
  • the pitch and diameter of the screw 60 are different between the transport unit and the compression unit 12 so that the volume of the space in the space 50 is larger than 1.2 times.
  • the cutter 80 includes four blades 81. The cutter 80 is arranged away from the die 30 so that each blade 81 does not hit the die 30 (see FIGS. 1 and 2A).
  • a part of heat given from a jacket (not shown) and external power for rotating the screw 60 are converted into pressure and temperature of the rubber-like polymer, and the rubber-like polymer is conveyed to the die 30 at high temperature and high pressure.
  • the nozzle 31 is pushed out into the atmosphere. At this time, vaporized substances such as moisture are explosively released into the atmosphere, the water content of the rubber-like polymer is rapidly reduced, and drying (expansion drying) is performed.
  • FIG. 2 is a schematic view of a die in the extrusion dryer according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a figure which shows the shape of the die nozzle (1st Embodiment) in the extrusion dryer of this embodiment.
  • a plurality of nozzles 31 are provided in the die 30 as shown in FIG.
  • Each nozzle 31 of the die 30 is configured by a plurality of holes H provided in the die 30 as shown in FIGS. 2A and 2B. That is, the hole H provided in the die 30 functions as the nozzle 31 of the die 30. Further, the plug P is inserted into the hole H that does not function as the nozzle 31, and the hole H is closed.
  • the die 30 is attached to one end of the cylinder 20 by fastening the peripheral portion 38 of the die 30 with a bolt B to a flange (not shown) provided at one end of the cylinder 20. Yes.
  • each nozzle 31 of the die 30 has a base space 32 and an extension space 33.
  • the base space 32 is arranged in a rectangular shape at the center of the nozzle 31.
  • the extension space 33 is configured as four extension spaces 33 that communicate with the base space 32 and communicate with the base space 32.
  • Each extension space 33 includes a shape in which the opening width increases in a direction away from the base space 32.
  • the direction away from the base space 32 is a direction in which each extended space 33 extends from the base space 32.
  • the opening width is a width of a space in a direction orthogonal to the direction extending from the base space 32 when the nozzle 31 is viewed in a plane as shown in FIG. In other words, each extension space 33 extends from the base space 32 to the end.
  • the phrase “including a shape in which the opening width is widened” may be such that a part of the extended space 33 has a shape in which the opening width is widened.
  • the extrusion dryer 100 by causing the rubbery polymer to pass through the die 30 having such a nozzle 31, the generation of fine powder is suppressed, and the rubbery polymer can be uniformly dried.
  • the nozzle 31, the base space 32, and the extension space 33 are examples of the die opening, the opening base, and the opening extension in the present invention.
  • the opening width of the extension space 33 is the same width (see FIG. 9) or is tapered (see FIG. 10)
  • a difference in discharge pressure occurs at a position near the base space 32 and a position away from the base space 32 in the extension space 33. That is, at the position near the base space 32 of the base space 32 and the extension space 33, the discharge pressure of the rubber-like polymer is smaller than the position away from the base space 32, so that moisture is less likely to evaporate and uniform drying is performed. I can't do it. Further, since the discharge pressure of the rubber-like polymer is larger at the position of the extension space 33 away from the base space 32 than the position of the base space 32 and the extension space 33 in the vicinity of the base space 32, the shear stress is applied to the rubber-like polymer. Acts to cause generation of fine particles.
  • the extended space 33 includes a shape in which the opening width widens in the direction away from the base space 32
  • the rubber-like polymer is formed at a position near the base space 32 and a position away from the base space 32 in the extended space 33.
  • the difference in the discharge pressure is less likely to occur. Therefore, in the extrusion dryer 100, generation
  • the extension space 33 of the die 30 has a first space end 34 and a second space end 35.
  • the first space end 34 and the second space end 35 constitute both ends of the extension space 33, and the first space end 34 is located on the side communicating with the base space 32, The second space end 35 is located on the side away from the base space 32.
  • the first space end portion 34 and the second space end portion 35 have a ratio between the opening width E1 at the first space end portion 34 and the opening width E2 at the second space end portion 35.
  • E2 / E1 is larger than 1.
  • the extension space 33 has an opening width E2 at the second space end 35 longer than an opening width E1 at the first space end 34.
  • the 1st space edge part 34 and the 2nd space edge part 35 are examples of the 1st opening edge part and 2nd opening edge part in this invention.
  • the first space end 34 changes to the second space end 35. It can be configured such that the opening width becomes longer. Therefore, it is possible to form the nozzle 31 including a shape in which each extension space 33 is widened in the direction away from the base space 32, thereby suppressing generation of fine powder and uniform drying of the rubber-like polymer. it can.
  • the ratio E2 / E1 between the opening width E1 at the first space end 34 and the opening width E2 at the second space end 35 is not particularly limited, but is preferably 1.05 to 3.00. More preferably, it is 1.10 to 2.00, and still more preferably 1.20 to 1.60. If the value of the ratio E2 / E1 is excessively large, the drying property may be reduced in the vicinity of the second space end 35 of the nozzle 31 (extended space 33). Moreover, when the value of ratio E2 / E1 is too small, the generation amount of fine powder may increase.
  • FIG. 4 is a diagram showing the shape of the die nozzle (second embodiment) in the extrusion dryer according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a figure which shows the shape of the die nozzle (3rd Embodiment) in the extrusion dryer of this embodiment.
  • an arc-shaped additional extended space 36 can be further communicated with the second space end 35.
  • the arc-shaped additional extended space 36 can have any shape. For example, two corners at the end of the extended space 33 on the side away from the base space 32 are rounded as shown in FIG. Can be curved. Moreover, as shown in FIG. 5, you may form without leaving a linear part by rounding the whole edge part of the extension space 33 on the side away from the base space 32.
  • the additional extension space 36 is an example of an additional opening extension in the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing the shape of the die nozzle (fourth embodiment) in the extrusion dryer of this embodiment.
  • the boundary portion 37 where the base space 32 and the extension space 33 are connected has a shape without a corner portion.
  • a boundary portion 37 between the base space 32 and the extension space 33 is a portion where the first space end 34 of the extension space 33 and the base space 32 communicate with each other in the die 30.
  • the shape having no corner at the boundary portion 37 between the base space 32 and the extension space 33 can be an arbitrary shape. For example, as shown in FIG. 6, the boundary portion 37 between the base space 32 and the extension space 33. Can be rounded into a curved shape.
  • the shape of the boundary portion 37 between the first space end portion 34 of the extension space 33 and the base space 32 is such a shape that does not have such a corner portion, when the rubber-like polymer is pushed out from the nozzle 31, the nozzle Since the shear stress applied to the rubber-like polymer is reduced even at the central portion of 31, the generation of fine powder can be further suppressed.
  • FIG. 7 is a diagram showing the shape of the die nozzle (fifth embodiment) in the extrusion dryer of the present embodiment.
  • FIG. 8 is a figure which shows the shape of the die nozzle (6th Embodiment) in the extrusion dryer of this embodiment.
  • the nozzle 31 of the die 30 only needs to have at least one extension space 33 as the extension space 33, and the number of extension spaces 33 is not limited. Further, the shape of the nozzle 31 is not limited. For example, as shown in FIGS. 3 to 6, it can be constituted by four extended spaces 33. Moreover, as shown in FIG.7 and FIG.8, it can also be comprised by the two extended spaces 33.
  • FIG. 3 to 6 it can be constituted by four extended spaces 33.
  • the shape of the nozzle 31 is preferably a cross shape (intersect type) as shown in FIGS.
  • the cross-shaped nozzle 31 is easy to design. Moreover, since the four extended spaces 33 can be evenly arranged with respect to the base space 32 by employing the cross-shaped nozzle 31, the rubber-like polymer can be uniformly dried.
  • the shape of the nozzle 31 is preferably an array type (linear). Such an array-type nozzle 31 is also easy to design. Moreover, since the two extended spaces 33 can be evenly arranged with respect to the base space 32 by employing the array type nozzles 31, the rubber-like polymer can be uniformly dried.
  • the second space of the extended spaces 33 is used from the viewpoint of reducing the shear stress applied to the rubber-like polymer. It is preferable to provide an arc-shaped additional extended space 36 at the end 35 (round processing). In addition, it is preferable to use the nozzle 31 having a shape in which the base space 32, the first space end portion 34, and the boundary portion 37 have no corners.
  • FIG. 11 is an enlarged view of a part of the inner surface of the liner that constitutes a part of the extrusion dryer according to the present embodiment.
  • a plurality of two types of grooves (groove 51, groove 52) are formed.
  • both the groove 51 and the groove 52 are formed so as to extend in a direction (conveying direction) in which the crumb in the liner 50 is conveyed.
  • a hole 53 for attaching the breaker bolt 70 is formed between some of the grooves 52.
  • FIG. 12 is a developed view of a part of the liner of the extrusion dryer according to the present embodiment (first embodiment).
  • 13A is a cross-sectional view taken along line 4A-4A in FIG. 12
  • FIG. 13B is a cross-sectional view taken along line 4B-4B in FIG.
  • a part of the liner 50 constituting the transport unit can be constituted by 12 segments (segments SG1 to SG12).
  • a plurality of grooves 51 are provided in eight segments (segments SG2, SG3, SG5, SG6, SG8, SG9, SG11, SG12).
  • five grooves 51 are provided in each segment.
  • a groove 52 is provided in all of the 12 segments (segments SG1 to SG12). In the present embodiment, one groove 52 is provided in each segment.
  • a hole 53 for mounting the breaker bolt 70 is formed in the segments SG1, SG4, SG7, SG10. Three holes 53 are provided in each segment, but the number of holes per segment can be determined as appropriate according to the relationship between the pitch of the screw and the size of the diameter.
  • Each groove 51 is formed with a predetermined width W1 as shown in FIG. 13A.
  • the dimension of the width W1 of the groove 51 is not particularly limited, but is preferably set to 0.1 mm or more and 2 mm or less, more preferably 1.0 mm or more and 2.0 mm or less.
  • the width of the groove means the opening width of the groove opened on the inner surface of the liner (see FIGS. 12 and 13).
  • the separated water can be released to the groove 51 when a rubber-like polymer from which water is easily separated during transportation, such as a rubber material (crumb) after dehydration, is transported. it can. Therefore, it is difficult to form a water film between the rubber-like polymer and the liner 50, and the frictional force between the rubber-like polymer and the liner 50 can be improved.
  • the extrusion dryer of the present embodiment can prevent the rubber-like polymer from staying in the liner or leaking from the supply section when the rubber-like polymer is extruded and dried. Therefore, by using the extrusion dryer of the present embodiment, the rubber-like polymer can be stably conveyed in the extrusion dryer, and the drying efficiency can be increased.
  • the width W1 of the groove 51 is less than 0.1 mm, it is not possible to secure a sufficient space for allowing the water separated in the transport unit to escape into the groove 51. Further, when the groove width W1 exceeds 2 mm, the rubber-like polymer enters the groove 51, so that the space in which the water separated in the conveying portion can be released into the groove 51 is narrowed.
  • each groove 51 is formed with a predetermined pitch P1.
  • the pitch P1 of the grooves 51 is not particularly limited, but is preferably set to 0.5 mm or more and 25 mm or less. In this specification, the pitch of grooves means the interval between two adjacent grooves (see FIGS. 4 and 5).
  • the grooves 51 having such a pitch, the grooves 51 for allowing the separated water to escape can be formed in a limited range on the inner surface of the cylindrical liner 50. Therefore, it becomes difficult to form a water film between the rubber-like polymer and the liner 50, and the frictional force between the rubber-like polymer and the liner 50 can be reliably improved.
  • the rubber-like polymer when the rubber-like polymer is extruded and dried, the rubber-like polymer can be reliably prevented from staying in the liner 50 or leaking from the supply unit. Therefore, by using the extrusion dryer of the present embodiment, it is possible to reliably carry out the stable rubber-like polymer in the extrusion dryer, and it is possible to further increase the drying efficiency.
  • the pitch P1 of the grooves 51 is less than 0.5 mm, the number of the grooves 51 provided on the inner surface of the cylindrical liner 50 increases, and the area of the inner surface of the liner 50 where the grooves 51 are not provided is large. Get smaller. Therefore, the contact area between the rubber-like polymer to be conveyed and the liner 50 becomes small, and there is a possibility that the frictional force necessary for conveyance between the rubber-like polymer and the liner 50 cannot be obtained. Further, when the groove pitch P1 exceeds 25 mm, the number of grooves 51 provided on the inner surface of the cylindrical liner 50 is reduced, so that there is a possibility that a sufficient space for escaping the separated water cannot be secured.
  • each groove 51 is formed with a predetermined depth D1 as shown in FIG. 13A.
  • the depth D1 of the groove 51 is not particularly limited, but is preferably set to 0.05 mm or more and 1.0 mm or less, more preferably 0.1 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the depth of the groove means the distance from the opening of the groove that opens to the inner surface of the liner to the bottom (see FIGS. 4 and 5).
  • the groove 51 having such a depth, a space for escaping the separated water can be secured in a limited range of the inner surface of the cylindrical liner 50. Therefore, it becomes difficult to form a water film between the rubber-like polymer and the liner 50, and the frictional force between the rubber-like polymer and the liner 50 can be further improved.
  • the rubber-like polymer when the rubber-like polymer is extruded and dried, the rubber-like polymer can be more reliably prevented from staying in the liner 50 or leaking from the supply unit. Therefore, by using the extrusion dryer of this embodiment, the rubber-like polymer can be more stably conveyed in the extrusion dryer, and the drying efficiency can be further increased.
  • the depth D1 of the groove 51 is less than 0.05 mm, the depth of each groove is too shallow, and it is possible to secure a sufficient space in each groove for escaping water separated from the rubber-like polymer. Can not. Further, when the depth D1 of the groove 51 exceeds 1.0 mm, the thickness between the bottom of the groove 51 and the outer surface of the liner 50 becomes thin, so that the strength of the liner 50 may be reduced. Further, when the depth D1 of the groove 51 exceeds 1.0 mm, the rubber polymer enters the groove 51, stays in the liner 50 for a long time, and then peels off from the groove 51. There is a risk of mixing into the polymer.
  • all the grooves 51 have the same width W1 and depth D1.
  • channel 51 in each segment has the same dimension.
  • the width W1, the pitch P1, and the depth D1 of the grooves 51 may be different as long as the above ranges are satisfied.
  • the groove 51 is provided in eight segments, but the groove 51 may be provided in at least one segment.
  • channel 51 is an example of the some groove
  • the cross-sectional shape of the groove 51 is not particularly limited, and may be, for example, a semicircular shape, a U shape, a triangular shape, a V shape, a square shape, a trapezoidal shape, an inverted trapezoidal shape, or the like.
  • the cross-sectional shape of the groove means a shape in a cross section orthogonal to the direction in which the groove extends (see FIGS. 12, 13A, and 13B).
  • the cross-sectional shape of the groove 51 is preferably V-shaped.
  • the rubber-like polymer does not easily stay at the bottom of the groove 51, and even when it enters the groove 51, the rubber-like polymer does not easily stay in the groove 51. Become. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the conveyance efficiency of the rubber-like polymer.
  • a groove having a dimension different from that of the groove 51 may be provided on the inner surface of the liner 50.
  • the groove having a size different from that of the groove 51 includes both a groove having a width larger than the width of the groove 51 and a groove having a width smaller than the width of the groove 51.
  • a groove 52 having a width larger than the width of the groove 51 is formed.
  • each groove 52 is formed with a predetermined width W2, a predetermined pitch P2, and a predetermined depth D2.
  • channel 52 is another example of the some groove
  • the dimensions of the groove width W2 and the pitch P2 can be arbitrarily set in relation to the width W1 and the pitch P1 of the groove 51. Further, the depth D2 of the groove 52 can be arbitrarily set in consideration of the thickness of the liner 50. In this embodiment, the width W2, the pitch P2, and the depth D2 are the same in all the grooves 52, but the width W2, the pitch P2, and the depth D2 of each groove 52 are different from each other. Also good.
  • the groove 52 having such a width dimension larger than the groove 51, the volume of the space in which the rubber-like polymer in the liner 50 is conveyed can be increased. Therefore, the conveyance amount of the rubber-like polymer can be increased. Further, by providing such a groove 52 in the liner 50, the step of the groove 52 becomes resistance in the rotational direction of the screw 60 (circumferential direction of the liner 50), so that a frictional force is generated between the rubber-like polymer and the liner 50. Can be generated.
  • the direction in which the groove 51 and the groove 52 extend is substantially parallel to the axial direction of the cylinder 20 as shown in FIGS. If the direction is not parallel to the axial direction, the direction may not be parallel to the axial direction. For example, if the direction in which the rubber-like polymer is actually conveyed by the rotation of the screw 60 is, for example, a direction extending at a predetermined angle with respect to the axial direction of the cylinder 20, the groove 51 extends in the direction extending at the predetermined angle. The direction in which the groove 52 extends can be determined.
  • channel 51 is not provided in segment SG1, SG4, SG7, SG10 in which the hole 53 for mounting
  • the grooves 51A having the same dimensions as the width W1, the pitch P1, and the depth D1 of the grooves 51 may be provided in the segments SG1, SG4, SG7, and SG10 in which the holes 53 are provided.
  • two grooves 51A are provided in each segment of the segments SG1, SG4, SG7, and SG10.
  • the groove 51 can be arbitrarily increased or decreased in relation to the width W1, the pitch P1, and the depth D1.
  • eleven grooves 51A can be provided in each of the segments SG1, SG4, SG7, and SG10, and 44 grooves 51A are provided in the entire liner 50.
  • grooves 12 are provided in all of the 12 segments (segments SG1 to SG12).
  • the groove 51 may be provided with the same dimensions as the width W1, the pitch P1, and the depth D1. Also in this case, it is preferable that the groove 51A is provided in each segment of the segments SG1, SG4, SG7, and SG10.
  • the number of grooves 51 provided in the entire liner 50 can be further increased.
  • FIG. 14 is a schematic view of a screw in the extrusion dryer according to the present embodiment.
  • the screw 60 is driven by the driving device 40 and is configured and arranged to be rotatable with a predetermined gap from the inner surface of the cylinder 20.
  • the inner diameter of the cylinder 20 is substantially the same except for the vicinity of the die 30.
  • the screw 60 has a shaft 61 and a flight 62.
  • the rubber-like polymer is conveyed toward the die 30 through the cylinder 20 by the rotation of the screw 60. At this time, the rubber-like polymer is heated by being sheared and compressed between the liner 50 in the cylinder 20 and the flight 62 of the screw 60 and between the breaker bolt 70 and the flight 62 of the screw 60, Pressurized. Heating may be performed by heating means provided on the cylinder 20 and / or the shaft 61 of the screw 60.
  • the hydrous rubber polymer to which high temperature and high pressure are applied in the cylinder 20 is transported to the die 30 and ejected from the nozzle of the die 30 into the atmosphere. At this time, drying (expansion drying) is performed by evaporating high-temperature, high-pressure moisture and the like contained in the rubber-like polymer all at once and releasing them into the atmosphere.
  • the screw 60 includes a hollow shaft 61 and a spiral flight (blade) 62 formed so as to protrude from the outer peripheral surface of the shaft 61. Since the flight 62 has a notch, the spiral shape of the flight 62 is discontinuous and does not contact the breaker bolt 70 embedded so as to protrude from the side surface of the cylinder 20 to the inside in the radial direction of the cylinder 20. It is like that. When the breaker bolt 70 is not provided, the spiral shape of the flight 62 can be formed continuously.
  • the 14 has two zones, a first zone 21 and a second zone 22.
  • the first zone 21 includes a transport unit 21A and a compression unit 21B adjacent to the transport unit 21A on the hopper 10 side.
  • the second zone 22 closest to the die 30 includes the transport unit 22A and the transport unit. It consists of a compression section 22B adjacent to 22A on the hopper 10 side.
  • a section adjacent to the hopper 10 side of the first zone 21 is a hopper portion 25.
  • the screw 60 has a plurality of zones 21 and 22 each including a conveying unit and a compressing unit, so that the temperature and pressure are increased stepwise, and the locations where the temperature and pressure are high are dispersed. Therefore, the load fluctuation of the compression unit and the conveyance unit adjacent to the die can be reduced.
  • a rubber-like polymer containing a large amount of water shows properties as a solid, but it tends to generate heat locally because of the low uniformity of the material.
  • the thermal conductivity is low, temperature distribution and pressure distribution are generated, and the conveyance is not stable, and surging (a phenomenon in which the extrusion dryer stalls due to a reverse flow or the like and does not function) is likely to occur.
  • surging a phenomenon in which the extrusion dryer stalls due to a reverse flow or the like and does not function
  • This repetition by providing a plurality of zones may be two or more, and may have three or more configurations depending on the properties of the material to be dried.
  • d 2A inner diameter of the screw 60
  • the outer diameter of the screw 60 (the outer diameter of the flight 62) D is constant, so that the outer diameter of the shaft 61 in the second zone 22 has the above relationship, so that the second conveyance is performed.
  • the height h 2A of the flight 62 in the part 22A can be made larger than the height h 2B of the flight 62 in the second compression part 22B.
  • the flight height h of the screw 60 corresponds to the outer radius of the screw 60 (the outer radius of the flight 62) D / 2 minus the outer radius d / 2 of the shaft 61.
  • the amount of heat generated in the transfer of the rubber-like polymer in the cylinder 20 is proportional to the square of the shear rate.
  • the shear rate is proportional to the speed in the direction in which the rubber-like polymer is subjected to shear stress, that is, the rotational speed, and inversely proportional to the flight height h. Therefore, if the flight height h is increased, the shear rate is reduced and the amount of heat generated is also reduced.
  • the shaft outer diameter d 2B of the shaft outside diameter d 2A the second compression portion 22B of the second conveying portion 22A as described above, reducing the generation amount of heat (inevitably amount of heat generated) Can do. As a result, excessive temperature rise of the rubber-like polymer can be prevented, and alteration (gelation) can be suppressed.
  • the shaft outer diameter d 2A of the transport section 22A smaller than the shaft outer diameter d 2B of the compression section 22B in the second zone 22, the volume inside the transport section 22A of the second zone 22 (accommodated in the transport section 22A).
  • the volume of the material that can be made) increases, and the transport volume V 2A also increases.
  • the conveying volume V 2A of the conveyor section 22A in the second zone 22 the ratio of the values for the transport volume V 2B compression section 22B (conveying volume or compression ratio (V 2A / V 2B)) be increased it can. That is, the compression degree of the rubber-like polymer in the compression part 22B can be increased.
  • a rubbery polymer having a water content (water content) of about 40% by mass can be extruded and dried to a water content of 10% by mass or less.
  • the temperature and pressure of the rubber-like polymer at the position immediately before extrusion which is particularly important in production (or The outlet temperature and outlet pressure) can be well controlled.
  • the rotational speed N of the screw 60 can be increased as compared with the conventional configuration. Thereby, the recovery amount of the dry rubber-like polymer per unit time can be increased, and the productivity can be improved.
  • the pitch of the flights 62 of the screw 60 in the second zone 22 is substantially constant as shown in FIG. That is, in the second zone 22, not by making the pitch of the flight 62 different between the second conveyance unit 22 ⁇ / b> A and the second compression unit 22 ⁇ / b> B, but by making the outer diameter d of the shaft 61 different, the conveyance volume ratio (V 2A / V2B ) is increased.
  • the shaft outer diameter d 2A of the second conveying portion 22A is made smaller than the shaft outer diameter d 2B of the second compression unit 22B, if the generation of unwanted heat is suppressed, and a second conveying portion 22A
  • the pitch of the flights 62 may be different between the second compression unit 22B.
  • Shaft outer diameter d 2A of the second conveying portion 22A in the second zone 22 is preferably constant across over the edge of the die 30 side from the end portion of the hopper 10 side of the conveyance unit 22A, the design, Fig. As shown in FIG. 14, the shaft 61 may be tapered at both ends of the transport portion 22A. In that case, between the end of the hopper 10 and the die 30 side of the end portion, the shaft outer diameter of the central portion which is substantially constant, may be a shaft outer diameter d 2A.
  • the transport volume in the second transport section 22A in the second zone 22, the central portion where the outer diameter of the shaft is substantially constant between the end of the screw 60 on the hopper 10 side and the end of the die 30 side.
  • the transport volume in may be the transport volume V 2A .
  • the ratio of the shaft outer diameter d 2B of the compression section 22B and the shaft outer diameter d 2A of the transport section 22A in the second zone 22 is preferably 1: 0.8 to 1: 0.98. More preferably, it is 1: 0.85 to 1: 0.96.
  • the ratio is preferably 1: 098 or less, unnecessary heat generation in the dryer is suppressed and an excessive temperature rise is avoided, and the conveyance volume ratio (V 2A / V 2B ) in the second zone 22 is increased to increase the drying rate. Therefore, it is possible to increase the effect of securing the pressure for the purpose. Therefore, higher drying efficiency can be obtained while preventing deterioration (gelation) of the rubber-like polymer.
  • strength of the shaft 61 sufficient for extrusion operation of a rubber-like polymer is securable by setting it as 1: 080 or more.
  • the width of the flight 62 of the second conveying portion 22A (thickness) w 2A is smaller than the width w 2B flight 62 of the second compression portion 22B.
  • the flight width w 2A of the second transport unit 22A is made smaller than the width w 2B of the flight 62 of the second compression unit 22B, from the viewpoint of increasing the transport volume ratio (V 2A / V 2B ) only, it is not necessary to reduce the shaft outer diameter d 2A of the conveyor section 22A. That is, the conveyance volume ratio (V 2A / V 2B ) can be increased while maintaining the strength of the shaft 61 of the screw 60.
  • the ratio of the flight width w 2B of the second compression unit 22B to the flight width w 2A of the second transport unit 22A depends on the sizes of the extrusion dryer 100 and the screw 60, but is 1: 0.4 to 1: 0.8 is preferable, and 1: 0.45 to 1: 0.6 is more preferable. By setting it as 1: 0.6 or less, a conveyance volume ratio can be enlarged and the pressure of the rubber-like polymer just before extrusion can be raised. Moreover, the intensity
  • the ratio with the volume V 2A of the rubber-like polymer conveyed when one rotation is more than 1: 1.
  • it is preferably 1: 1.1 to 1: 5, more preferably 1.5 to 1: 2.5, and more preferably 1: 1.6 to 1: 2.2. : 1.8 to 1: 2.0 or more is more preferable.
  • the pressure of the rubber-like polymer just before extrusion can be made high.
  • the water content of the extruded rubbery polymer can be promoted to evaporate in the air, and a high-quality rubbery polymer having a low moisture content can be obtained.
  • the mechanical strength of an extrusion dryer can be maintained by setting it as 1: 5 or less.
  • the first zone 21 has a different configuration from the second zone 22. That is, the shaft outer diameter of the first transport unit 21A in the first zone 21 is the same as the shaft outer diameter of the first compression unit 21B. Further, the pitch of the flights 62 of the first transport unit 21A is larger than the pitch of the flights 62 of the first compression unit 21B, and the widths of the flights 62 are equal between the first transport unit 21A and the first compression unit 21B. In the first zone 21 according to the illustrated example, the conveyance volume ratio is made larger than 1 by making the pitch of the flights 62 different between the conveyance unit and the compression unit.
  • the first zone 21 may have a configuration other than the above, or may have the same configuration as the second zone 22.
  • the shaft outer diameter in the first transport unit 21A can be made smaller than the shaft outer diameter in the first compression unit 21B.
  • the same effect as that obtained in the second zone 22, that is, the effect that the drying of the rubber-like polymer can be sufficiently promoted while suppressing unnecessary heat generation can be obtained also in the first zone 21. Further, a high quality rubbery polymer can be obtained.
  • the ratio of the shaft outer diameter of the compression unit 21B to the shaft outer diameter of the transport unit 21A is 1: 0.8 to 1: 0.98.
  • 1: 0.85 to 1: 0.96 is more preferable.
  • the volume of the rubber-like polymer conveyed when the screw rotates once in the compression section 21A and the volume of the rubber-like polymer conveyed when the screw rotates once in the conveyance section 21B can be greater than 1: 1.
  • the ratio is preferably 1: 1.5 to 1: 2.5, more preferably 1: 1.6 to 1: 2.2, and 1: 1.8 to 1: 2.0. The above is more preferable.
  • the flight width of the first transport unit 21A may be smaller than the flight width of the first compression unit 21B.
  • the ratio is preferably 1: 0.4 to 1: 0.8, more preferably 1: 0.45 to 1: 0.6.
  • the extrusion dryer 100 may have three or more such zones.
  • unnecessary heat generation is suppressed by making the outer diameter of the shaft 61 in the transport section 21A smaller than the outer diameter of the shaft 61 in the compression section 21B. be able to.
  • the conveyance volume ratio can be increased in each of the plurality of first zones 21, the pressure immediately before the rubber-like polymer is extruded can be maintained sufficiently high.
  • the cylinder 20 has an inner diameter and an outer diameter, and an outer diameter of the screw 60 that is constant in the axial direction.
  • these diameters are not necessarily constant. Even if one or more of the diameter is varied in the axial direction, the shaft outer diameter d 2A of the second conveying portion 22A smaller than the shaft outer diameter d 2B of the second compression unit 22B, or the By making the flight height h 2A of the second transport unit 22A larger than the flight height h 2B of the second compression unit 22B, it is possible to perform drying well while suppressing excessive heat generation in the extrusion dryer 100. The effect of this invention of this application can be acquired.
  • the type of rubber-like polymer extruded and dried according to this embodiment is not particularly limited.
  • examples of such rubbery polymers include butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene rubber (IR), styrene-isoprene block polymer (SIS), styrene-butadiene block polymer (SBS), Diene rubbers such as nitrile butadiene rubber (NBR) and chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPDM), olefins such as acrylic rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber and fluororubber Examples thereof include rubber, silicone rubber, and urethane rubber. Among these, this embodiment is used suitably in the extrusion drying of BR and SBR.
  • the moisture content of the rubbery polymer can be reduced to about one third or less of the moisture content before extrusion drying by extrusion drying using the extrusion dryer of the present embodiment.
  • a rubber-like polymer having a water content of about 25% can be reduced to a water content of about 10% or less by using the extrusion dryer 100.
  • the above-described extrusion dryer 100 can be used.
  • the rubber-like polymer is dried using an extrusion dryer 100 including a die 30 having a plurality of nozzles 31 at one end of the cylinder 20.
  • the nozzle 31 is provided with the base space 32 and at least one extension space 33 communicating with the base space 32 as described above.
  • the shape of the extension space 33 includes a shape in which the opening width widens in a direction away from the base space 32.
  • the drying method of the present embodiment By using the drying method of the present embodiment to dry the rubber-like polymer, the generation of fine powder during the extrusion-drying of the rubber-like polymer is suppressed as in the case of using the above-mentioned extrusion dryer, and the rubber The uniform polymer can be uniformly dried.
  • the drying method of this embodiment is an example of the drying method of the rubber-like polymer of this invention.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of a method for producing a rubbery polymer according to an embodiment of the present invention.
  • the method for producing a rubber-like polymer of this embodiment includes a polymerization step S1, a coagulation step S2, a dehydration step S3, an extrusion drying step S4, a vibration drying step S5, and a molding step S6.
  • the manufacturing method of this embodiment is an example of the manufacturing method of the rubber-like polymer of this invention.
  • a rubber raw material such as butadiene is polymerized by a polymerization reaction such as emulsion polymerization or solution polymerization to obtain a polymer solution or latex of a rubber-like polymer.
  • a rubber-like polymer slurry is prepared by removing a solvent from a polymer solution or latex of a rubber-like polymer by a steam stripping method or by salt coagulation.
  • the rubber-like polymer slurry is dehydrated using a dehydrator such as an extruder-type squeezer to obtain a crumb having a predetermined moisture content.
  • the dehydrated rubber-like polymer crumb is extrusion dried using the above-described extrusion dryer 100.
  • the rubber-like polymer is dried using an extrusion dryer 100 including a die 30 having a plurality of nozzles 31 at one end of the cylinder 20.
  • the nozzle 31 is provided with the base space 32 and at least one extension space 33 communicating with the base space 32 as described above.
  • the shape of the extension space 33 includes a shape in which the opening width widens in a direction away from the base space 32.
  • the above-described method for drying a rubber-like polymer can be used.
  • the rubber-like polymer that has undergone the extrusion drying step S4 is placed on a moving vibration belt and dried while being heated while being vibrated.
  • the rubber-like polymer can be heated by directly contacting the rubber-like polymer with hot air or indirectly contacting a heat medium.
  • the weight of the rubber-like polymer that has undergone the vibration drying step S5 is measured and molded into a bale having a predetermined size using a molding machine.
  • the bale may have a rectangular parallelepiped shape having dimensions of a short side of 36 cm, a long side of 73 cm, and a height of 18 cm.
  • the generation of fine powder during extrusion drying of the rubber-like polymer can be suppressed, and the rubber-like polymer can be uniformly dried. Therefore, deterioration of the rubber-like polymer can be prevented, and the productivity of the rubber-like polymer can be increased.
  • a duct is placed at a position 5 m away from one end of the extrusion dryer 100 (see FIG. 1) (the outlet where the die 30 is provided), and a 200 mesh wire mesh filter is placed in the middle of the hot air path exhausted by this duct. The time until the exhaust air volume was reduced to half after the start of exhaust was measured.
  • Example 1 Solution polymerization styrene butadiene rubber having a styrene content of 21%, a vinyl content in butadiene of 63 mol% and a Mooney viscosity of 45 was obtained by a conventional method. After adding 0.2 part of a phenolic anti-aging agent, the solvent was removed by a steam stripping method, and a rubber-like polymer having a water content of 15% and a residual cyclohexane content of 1.5% was obtained using a continuous rotary slewing dehydrator. I got a crumb. The obtained crumb was charged into the extrusion dryer 100 at a predetermined charging rate (as dry rubber).
  • the rotation speed of the cutter was controlled to 800 rpm so that the die temperature was 160 ° C.
  • the condition of the die 30 is that the shape of the nozzle 31 is a cross shape, the ratio E2 / E1 between the first space end 34 and the second space end 35 is 1.73, and the number of nozzles 31 is 34. did.
  • the outlet of the extrusion dryer 100 is connected to a hot air dryer (not shown) consisting of three sections, a first section having a residence time of about 0.5 minutes, a second section and a third section having a residence time of about 2 minutes. Evaluation was performed using a vibration type conveyor composed of sections. The temperature indicates the maximum temperature of the section, and in the third section, the temperature was gradually decreased from the maximum temperature to about 50 ° C.
  • the heat loss was evaluated by sampling from the outlet of the hot air dryer and drying at 105 ° C. for 1 hour.
  • the amount of small powder was collected at the outlet of the first section of the hot air dryer and quantified by sieving.
  • the time when the exhaust air flow was reduced to about 50% was obtained while monitoring the exhaust air volume. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 The conditions of the die 30 are substantially the same as in the first embodiment except that the ratio E2 / E1 between the first space end 34 and the second space end 35 is 1.26 and the number of nozzles 31 is 24. An equivalent die 30 was used. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 The conditions of the die 30 are substantially the same as those of the first embodiment except that the ratio E2 / E1 between the first space end 34 and the second space end 35 is 1.18 and the number of nozzles 31 is 24. An equivalent die 30 was used. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 As conditions for the die 30, the ratio E2 / E1 between the first space end 34 and the second space end 35 is 1.19, the number of nozzles 31 is 12, and the second space end 35 is Except for round processing, a die 30 substantially the same as in Example 1 was used. The results are shown in Table 1.
  • Example 5 As a condition of the die 30, the substantially same die 30 of Example 4 was used except that the number of nozzles 31 was 24. The results are shown in Table 1.
  • Example 6 As a condition of the die 30, a die 30 substantially the same as that of Example 4 was used except that the number of nozzles 31 was 34. The results are shown in Table 1.
  • Example 7 The die 30 was substantially the same as in Example 5 except that the rotation speed of the cutter was 1200 rpm and the base space 32, the first space end 34, and the boundary were rounded as the conditions of the die 30. The results are shown in Table 2.
  • Example 8 A die 30 similar to that of Example 7 was used except that the rotation speed of the cutter was set to 400 rpm. The results are shown in Table 2.
  • Example 9 A die 30 similar to that in Example 7 was used except that the rotation speed of the cutter was set to 800 rpm. The results are shown in Table 2.
  • Example 10 A die 30 similar to that in Example 9 was used except that the input rate was 7000 kg / h and the groove 30 was formed in the liner 50 as a condition of the die 30. The results are shown in Table 2.
  • Example 11 A die similar to that in Example 10 was used except that the above-described screw 60 was used. The results are shown in Table 2.
  • Example 12 As the conditions of the die 30, a die 30 substantially the same as that of Example 2 was used except that the shape of the nozzle 31 was an array type and the number of nozzles 31 was 48. The results are shown in Table 2.
  • Example 13 As a condition of the die 30, a die 30 substantially the same as that of Example 12 was used except that the second space end 35 was rounded. The results are shown in Table 3.
  • Example 14 The conditions of the die 30 are that the number of nozzles 31 is six, the base space 32, the first space end 34 and the boundary are rounded, a belt conveyor is used as the conveyor, and the charging rate is 4000 kg / h. The same die 30 as in Example 13 was used. The results are shown in Table 3.
  • Example 1 The same die as in Example 1 was used except that the ratio of the first space end 34 and the second space end 35 was 1 and the number of nozzles of the die was 48. The results are shown in Table 3.
  • Comparative Example 2 A die similar to Comparative Example 1 was used except that the number of nozzles of the die was changed to 42. The results are shown in Table 3.
  • Comparative Example 3 The same die as in Comparative Example 1 was used except that the number of nozzles in the die was 60. The results are shown in Table 3.
  • Example 4 The same die as in Example 1 was used, except that the die nozzle shape was a star shape and the number of nozzles was 74. The results are shown in Table 3.

Abstract

シリンダーと、前記シリンダーの一端に複数の開口を有するダイとを備えるゴム状重合体用押出乾燥機であって、前記開口は、開口基部と、前記開口基部と連通する少なくとも１つの開口延長部とを有し、前記開口延長部は、前記開口基部から離れる方向に開口幅が広がる形状を含む、ゴム状重合体用押出乾燥機。

Description

ゴム状重合体用押出乾燥機、ゴム状重合体の乾燥方法、およびゴム状重合体の製造方法
　本発明は、ゴム状重合体用押出乾燥機、ゴム状重合体の乾燥方法、およびゴム状重合体の製造方法に関する。
　ゴム状重合体の製造過程において、重合工程および凝固工程を経た後の水分を多く含むゴム状重合体を乾燥させる方法として、押出乾燥機を用いることが知られている。この押出乾燥機は、シリンダーの一端に複数の開口を有するダイを備えており、シリンダー内に投入されたゴム状重合体はダイまで搬送され、ダイのノズルから大気中に押し出される。このとき、ゴム状重合体に含まれていた水分が急激に気化して大気中に放出され、ゴム状重合体の乾燥が行われる。
　例えば、特許第５８０５３０４号（特許文献１）には、十字型や星型のダイノズルを用いたエキスパンジョン型押出乾燥機が開示されている。
特許第５８０５３０４号、図１～図７
　しかしながら、従来の押出乾燥機では、ゴム状重合体の押出乾燥時に微紛や小紛（以下、微小紛という）が発生し、また、押出乾燥後のゴム状重合体中に水分が残り、ゴム状重合体の十分な乾燥を行うことができなかった。このような乾燥作業中に発生する微小紛やゴム状重合体中に残存する水分は、ゴム状重合体が劣化する原因となり、ゴム状重合体の品質や生産性を低下させる。そのため、微小粉の発生を抑制し、十分な乾燥を行うことができる押出乾燥機が求められている。
　本発明の目的は、微小粉の発生を抑制し、十分な乾燥を行うことができるゴム状重合体用押出乾燥機を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明の一形態は、シリンダーと、前記シリンダーの一端に複数の開口を有するダイとを備えるゴム状重合体用押出乾燥機であって、前記開口は、開口基部と、前記開口基部と連通する少なくとも１つの開口延長部とを有し、前記開口延長部は、前記開口基部から離れる方向に開口幅が広がる形状を含む、ゴム状重合体用押出乾燥機である。
　本発明の一形態によれば、微小粉の発生を抑制し、十分な乾燥を行うことができるゴム状重合体用押出乾燥機を提供することができる。
本発明の実施形態に係る押出乾燥機を示す図である。 本実施形態の押出乾燥機においてカッターが取り付けられたダイの正面図である。 図２Ａにおいてカッターを省略した図ある。 本実施形態の押出乾燥機におけるダイノズル（第１実施形態）の形状を示す図である。 本実施形態の押出乾燥機におけるダイノズル（第２実施形態）の形状を示す図である。 本実施形態の押出乾燥機におけるダイノズル（第３実施形態）の形状を示す図である。 本実施形態の押出乾燥機におけるダイノズル（第４実施形態）の形状を示す図である。 本実施形態の押出乾燥機におけるダイノズル（第５実施形態）の形状を示す図である。 本実施形態の押出乾燥機におけるダイノズル（第６実施形態）の形状を示す図である。 従来の押出乾燥機におけるダイノズルの形状（十字型）を示す図である。 従来の押出乾燥機におけるダイノズルの形状（星型）を示す図である。 本実施形態の押出乾燥機におけるライナーの内部の一部を拡大して示す図である。 本実施形態の押出乾燥機におけるライナーの一部を展開した図である。 図１２の４Ａ－４Ａ線断面図である。 図１２の４Ｂ－４Ｂ線断面図である。 本実施形態の押出乾燥機におけるスクリューの概略図である。 本実施形態に係るゴム状重合体の製造方法の一例を示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本明細書では、理解を容易にするため、各図における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。また、本実施形態において、各図で共通する部分については、同一の符号または対応する符号を付して説明を省略する。
　図１は、本実施形態に係る押出乾燥機を示す図である。なお、図１では、図の一部が切り欠かれた断面図で示されている。図１において、符号１００は、本実施形態で用いるエクスパンション型の押出乾燥機である。
　押出乾燥機１００は、ゴム状重合体を乾燥する押出乾燥機であり、シリンダー２０、ダイ３０、ライナー５０、スクリュー６０、およびカッター８０を備えている。なお、シリンダー２０、ダイ３０、ライナー５０、スクリュー６０は、本発明のゴム状重合体用押出乾燥機の一部を構成するシリンダー、ダイ、ライナー、およびスクリューの一例である。
　シリンダー２０は、円筒状のシリンダーであり、一端にゴム状重合体（ゴム状クラム）を供給するホッパー１０が設けられており、他端に開口（噴出口）を構成するノズル３１を有するダイ３０が取り付けられている。シリンダー２０は、周囲にスチーム機能を有する図示しないジャケットが設けられており、スチームの熱により加熱され、または水により冷却される。
　シリンダー２０には、ブレーカーボルト７０が設けられている。ブレーカーボルト７０は、シリンダー２０の側面からシリンダー２０の半径方向内側へ先端がライナー５０から突出するようにシリンダー２０の軸方向に所定間隔を置いて気密に埋め込まれている。なお、ブレーカーボルト７０の突出位置は、スクリュー６０のスクリューピッチに対応して、ブレーカーボルト７０がスクリュー６０のフライト（羽根）と接触しないように定められている。
　ゴム状重合体（ゴム状クラム）は、例えばゴム状重合体が脱水された後の水分を含むゴム状重合体のクラムであり、本発明のゴム状重合体用押出乾燥機により押出乾燥されるゴム状重合体の一例である。このような水分を含むゴム状重合体のクラムとしては、例えば、含水率が５～４０％のゴム状重合体を用いることができる。
　ライナー５０は、シリンダー２０の内周面に設けられている。ライナー５０内にはスクリュー６０が回転自在に配置されている。ライナー５０の一部では、スクリュー６０が回転することによりゴム状重合体が搬送される。
　スクリュー（ワーム）６０は、ライナー５０内に回転自在に配置されている。スクリュー６０は、駆動装置４０により駆動されて、シリンダー２０内のライナー５０の内面と接触しないように回転することができる。スクリュー６０には、所定のスクリューピッチと直径が与えられている。
　シリンダー２０内に供給されたゴム状重合体は、スクリュー６０によりライナー５０内をダイ３０側へ搬送される。スクリュー６０は後述する搬送部２２Ａと圧縮部２２Ｂとを備え、搬送部２２Ａと圧縮部２２Ｂとで、スクリュー６０のピッチと直径が異なっている（図１４参照）。例えば、搬送部でスクリューが１回転するときにゴム状重合体が搬送されるライナー５０内の空間の体積が、圧縮部１２でスクリュー６０が１回転するときにゴム状重合体が搬送されるライナー５０内の空間の体積に対して１．２倍より大きくなるように、搬送部と圧縮部１２とで、スクリュー６０のピッチと直径が異なる。
　これにより、搬送部から圧縮部に搬送されたゴム状重合体は圧縮作用を受ける。同時に、ゴム状重合体は、スクリュー６０のフライト端面とブレーカーボルト７０の先端部との間で剪断、混練される。そして、ダイ３０から押し出されたゴム状重合体は、カッター８０で切断されてペレット状等の形態になる。なお、カッター８０は、４枚の刃８１を備えている。カッター８０は、ダイ３０に対して、各刃８１がダイ３０に当らない程度に離間して配置されている（図１及び図２Ａ参照）。
　図示しないジャケットから与えられた熱とスクリュー６０を回転させる外部動力の一部は、ゴム状重合体の圧力と温度に変換され、ゴム状重合体は高温、高圧でダイ３０まで搬送され、ダイ３０のノズル３１から大気中に押し出される。このとき、水分等の気化物が爆発的に大気放出され、ゴム状重合体の含水率が急激に低下して、乾燥（エクスパンション乾燥）が行われる。
　図２は、本実施形態の押出乾燥機におけるダイの概略図である。また、図３は、本実施形態の押出乾燥機におけるダイノズル（第１実施形態）の形状を示す図である。
　本実施形態の押出乾燥機では、図３に示すように、ダイ３０に複数のノズル３１が設けられている。ダイ３０の各ノズル３１は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ダイ３０に設けられた複数の孔Ｈで構成されている。すなわち、ダイ３０に設けられた孔Ｈがダイ３０のノズル３１として機能する。また、ノズル３１として機能させない孔Ｈには、プラグＰが挿入され、孔Ｈが閉塞されている。
　なお、ダイ３０は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、シリンダー２０の一端に設けられた図示しないフランジにダイ３０の周縁部３８をボルトＢで締め付けることにより、シリンダー２０の一端に取付けられている。
　図３に示すように、ダイ３０の各ノズル３１は、ベース空間３２と延長空間３３とを有する。ベース空間３２は、ノズル３１の中央部に矩形状に配置されている。また、延長空間３３は、ベース空間３２に連通し、ベース空間３２と連通する４つの延長空間３３として構成されている。
　各延長空間３３は、ベース空間３２から離れる方向に開口幅が広がる形状を含む。ベース空間３２から離れる方向は、各延長空間３３がベース空間３２から延びる方向である。また開口幅は、図３に示すように、ノズル３１を平面で見た場合に、ベース空間３２から延びる方向と直交する方向の空間の幅である。すなわち、各延長空間３３は、ベース空間３２から末広がりに延びている。さらに、開口幅が広がる形状を含むとは、延長空間３３の一部の形状が、開口幅が広がる形状であればよい。
　押出乾燥機１００では、このようなノズル３１を有するダイ３０にゴム状重合体を通過させることにより、微小粉の発生が抑制され、ゴム状重合体の均一な乾燥を行うことができる。なお、ノズル３１、ベース空間３２、延長空間３３は、本発明におけるダイの開口、開口基部、開口延長部の各一例である。
　延長空間３３の開口幅が同じ幅であったり（図９参照）、先細であったりすると（図１０参照）、延長空間３３のベース空間３２付近の位置とベース空間３２から離れた位置とで、吐出圧力の差が生じる。すなわち、ベース空間３２と延長空間３３のベース空間３２付近の位置では、ベース空間３２から離れた位置よりもゴム状重合体の吐出圧力が小さくなるため、水分が蒸発し難くなり、均一な乾燥を行うことができない。また、延長空間３３のベース空間３２から離れた位置では、ベース空間３２および延長空間３３のベース空間３２付近の位置よりもゴム状重合体の吐出圧力が大きくなるため、ゴム状重合体にせん断応力が作用し、微小紛を発生させる要因となる。
　これに対して、延長空間３３にベース空間３２から離れる方向に開口幅が広がる形状を含めると、延長空間３３のベース空間３２付近の位置とベース空間３２から離れた位置とで、ゴム状重合体の吐出圧力に差が生じ難くなる。そのため、押出乾燥機１００では、微小粉の発生が抑制され、ゴム状重合体の均一な乾燥を行うことができる。
　また、図３に示すように、本実施形態では、ダイ３０の延長空間３３は、第１の空間端部３４及び第２の空間端部３５を有する。第１の空間端部３４及び第２の空間端部３５は、延長空間３３の両端を構成するものであり、第１の空間端部３４はベース空間３２に連通している側に位置し、第２の空間端部３５はベース空間３２から離れた側に位置する。
　第１の空間端部３４及び第２の空間端部３５は、図３に示すように、第１の空間端部３４における開口幅Ｅ１と第２の空間端部３５における開口幅Ｅ２との比Ｅ２／Ｅ１が１より大きくなっている。すなわち、延長空間３３は、第１の空間端部３４における開口幅Ｅ１より第２の空間端部３５における開口幅Ｅ２が長くなっている。なお、第１の空間端部３４及び第２の空間端部３５は、本発明における第１の開口端部および第２の開口端部の一例である。
　第１の空間端部３４における開口幅Ｅ１と第２の空間端部３５における開口幅Ｅ２とをこのような関係にすることにより、第１の空間端部３４から第２の空間端部３５に向かって開口幅が長くなるように構成することができる。そのため、各延長空間３３がベース空間３２から離れる方向に開口幅が広がる形状を含むノズル３１を形成することができ、微小粉の発生を抑制し、ゴム状重合体の均一な乾燥を行うことができる。
　なお、第１の空間端部３４における開口幅Ｅ１と第２の空間端部３５における開口幅Ｅ２との比Ｅ２／Ｅ１は、特に制限されないが、好ましくは１．０５～３．００であり、より好ましくは１．１０～２.００、さらに好ましくは１．２０～１．６０である。比Ｅ２／Ｅ１の値が過度に大きいと、ノズル３１（延長空間３３）の第２の空間端部３５付近で乾燥性が低下する可能性がある。また、比Ｅ２／Ｅ１の値が過度に小さいと、微小粉の発生量が多くなる可能性がある。
　図４は、本実施形態の押出乾燥機におけるダイノズル（第２実施形態）の形状を示す図である。また、図５は、本実施形態の押出乾燥機におけるダイノズル（第３実施形態）の形状を示す図である。
　本実施形態では、さらに、第２の空間端部３５には円弧状の追加延長空間３６を連通させることができる。円弧状の追加延長空間３６形状は、任意の形状とすることができ、例えば、ベース空間３２から離れる側の延長空間３３の端部の二つの角部を、図４に示すようにラウンド処理することによって湾曲させることができる。また、図５に示すように、ベース空間３２から離れる側の延長空間３３の端部全体をラウンド処理することにより、直線部を残さずに形成してもよい。
　第２の空間端部３５に角部が存在すると、ゴム状重合体がノズル３１から押し出される際に、角部によりゴム状重合体がちぎれたり、大きなせん断応力がゴム状重合体にかかる要因となる。これに対して、本実施形態では、第２の空間端部３５にこのような円弧状の追加延長空間３６を連通させることで、第２の空間端部３５に角部が存在しないため、角部によりゴムがちぎれたり、ゴム状重合体に大きなせん断応力がかかるのを防ぐことができる。そのため、微小紛の発生は確実に抑制することができる。なお、追加延長空間３６は、本発明における追加開口延長部の一例である。
　また、図６は、本実施形態の押出乾燥機におけるダイノズル（第４実施形態）の形状を示す図である。図６に示すように、ベース空間３２と延長空間３３とが接続している境界部３７は、角部がない形状とするのが好ましい。ベース空間３２と延長空間３３との境界部３７は、ダイ３０において延長空間３３の第１の空間端部３４とベース空間３２とが連通する部分である。ベース空間３２と延長空間３３との境界部３７に角部がない形状は、任意の形状とすることができ、例えば、図６に示すように、ベース空間３２と延長空間３３との境界部３７をラウンド処理して湾曲した形状にすることができる。
　延長空間３３の第１の空間端部３４とベース空間３２との境界部３７の形状をこのような角部がない形状とすることで、ゴム状重合体がノズル３１から押し出される際に、ノズル３１の中央部でも、ゴム状重合体にかかるせん断応力が小さくなるため、微小紛の発生をさらに抑制することができる。
　図７は、本実施形態の押出乾燥機におけるダイノズル（第５実施形態）の形状を示す図である。また、図８は、本実施形態の押出乾燥機におけるダイノズル（第６実施形態）の形状を示す図である。ダイ３０のノズル３１は、延長空間３３が少なくとも１つの延長空間３３であればよく、延長空間３３の数は限定されない。また、ノズル３１の形状も限定されない。例えば、図３～６に示すように、４つの延長空間３３で構成することができる。また、図７及び図８に示すように、２つの延長空間３３で構成することもできる。
　ノズル３１を４つの延長空間３３で構成する場合、図３～６に示すように、ノズル３１の形状は十字型（交差型）にするのが好ましい。十字型のノズル３１は、設計が容易である。また、十字型のノズル３１を採用することにより４つの延長空間３３をベース空間３２に対して均等に配置することができるため、ゴム状重合体の均一な乾燥を行うことができる。
　また、ノズル３１を２つの延長空間３３で構成する場合は、図７及び図８に示すように、ノズル３１の形状はアレイ型（線形）にするのが好ましい。このようなアレイ型のノズル３１も、設計が容易である。また、アレイ型のノズル３１を採用することにより、２つの延長空間３３をベース空間３２に対して均等に配置することができるため、ゴム状重合体の均一な乾燥を行うことができる。
　なお、図８に示すように、２つの延長空間３３を有する（アレイ型の）ノズル３１を用いる場合も、ゴム状重合体にかかるせん断応力を小さくする観点から、延長空間３３の第２の空間端部３５に円弧状の追加延長空間３６を設ける（ラウンド処理する）のが好ましい。また、ベース空間３２と第１の空間端部３４と境界部３７に角部がない形状を有するノズル３１を用いるのが好ましい。
　次に、ライナー５０の構成について説明する。図１１は、本実施形態の押出乾燥機の一部を構成するライナーの内面の一部を拡大して示す図である。図１１に示すように、ライナー５０の内面には、複数の溝を形成するのが好ましい。本実施形態では、２種類の溝（溝５１、溝５２）がそれぞれ複数形成されている。この場合、溝５１、溝５２は、いずれもライナー５０内のクラムが搬送される方向（搬送方向）に延びるように形成する。また、一部の溝５２間には、ブレーカーボルト７０を取り付けるための孔５３を形成する。
　図１２は、本実施形態に係る押出乾燥機（第１の実施形態）のライナーの一部を展開した図である。図１３Ａは、図１２の４Ａ－４Ａ線断面図であり、図１３Ｂは図１２の４Ｂ－４Ｂ線断面図である。図１２に示すように、搬送部を構成するライナー５０の一部は、１２個のセグメント（セグメントＳＧ１～ＳＧ１２）で構成することができる。１２個のセグメントのうち、８つのセグメント（セグメントＳＧ２、ＳＧ３、ＳＧ５、ＳＧ６、ＳＧ８、ＳＧ９、ＳＧ１１、ＳＧ１２）に、複数の溝５１が設けられている。本実施形態では、各セグメントに、５つの溝５１が設けられている。
　また、１２個のセグメント（セグメントＳＧ１～ＳＧ１２）の全てに、溝５２が設けられている。本実施形態では、各セグメントに１つの溝５２が設けられている。
　さらに、セグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０には、ブレーカーボルト７０を装着するための孔５３が形成されている。孔５３は、各セグメントに３つずつ設けられているが、セグメントあたりの孔の数は、スクリューのピッチと直径の寸法との関係で適宜定めることができる。
　各溝５１は、図１３Ａに示すように、所定の幅Ｗ１で形成されている。この溝５１の幅Ｗ１の寸法は、特に限定されないが、好ましくは０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下に定められ、より好ましくは１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に定められる。本明細書において、溝の幅とは、ライナーの内面に開口する溝の開口幅を意味する（図１２、図１３参照）。
　このような幅の溝５１を設けることにより、脱水後のゴム材料（クラム）のように搬送時に水が分離しやすいゴム状重合体を搬送する場合に、分離した水を溝５１に逃がすことができる。そのため、ゴム状重合体とライナー５０との間に水膜が形成され難くなり、ゴム状重合体とライナー５０との摩擦力を向上させることができる。
　これにより、ゴム状重合体を押出乾燥する際に、ゴム状重合体がライナー内に滞留したり、供給部から漏れたりすることを防ぐことができる。したがって、本実施形態の押出乾燥機を用いることにより、押出乾燥機内で安定したゴム状重合体の搬送を行うことができ、乾燥効率を高くすることができる。
　なお、溝５１の幅Ｗ１が０．１ｍｍ未満の場合は、搬送部内で分離した水を溝５１内に逃がすことができる空間を十分に確保することができない。また、溝の幅Ｗ１が２ｍｍを超える場合はゴム状重合体が溝５１内に入り込むため、搬送部内で分離した水を溝５１内に逃がすことができる空間が狭くなる。
　また、各溝５１は、図１３Ａに示すように、所定のピッチＰ１で形成されている。溝５１のピッチＰ１は、特に限定されないが、０．５ｍｍ以上２５ｍｍ以下に定めるのが好ましい。本明細書において、溝のピッチとは、隣り合う二つの溝の間隔を意味する（図４、図５参照）。
　このようなピッチの溝５１を設けることにより、円筒状のライナー５０の内面の限られた範囲に、分離した水を逃すための溝５１を過不足なく形成することができる。そのため、ゴム状重合体とライナー５０との間に水膜がより形成され難くなり、ゴム状重合体とライナー５０との摩擦力を確実に向上させることができる。
　これにより、ゴム状重合体を押出乾燥する際に、ゴム状重合体がライナー５０内に滞留したり、供給部から漏れたりすることを確実に防ぐことができる。したがって、本実施形態の押出乾燥機を用いることにより、押出乾燥機内で安定したゴム状重合体の搬送を確実に行うことができ、乾燥効率をさらに高めることができる。
　なお、溝５１のピッチＰ１が０．５ｍｍ未満の場合は、円筒状のライナー５０の内面に設けられる溝５１の数が多くなり、ライナー５０の内面において溝５１が設けられていない部分の面積が小さくなる。そのため、搬送されるゴム状重合体とライナー５０の接触面積が小さくなり、ゴム状重合体とライナー５０との間で搬送に必要な摩擦力が得られない可能性がある。また、溝のピッチＰ１が２５ｍｍを超える場合は、円筒状のライナー５０の内面に設けられる溝５１の数が少なくなるため、分離した水を逃がすための空間を十分に確保できない可能性がある。
　また、各溝５１は、図１３Ａに示すように、所定の深さＤ１で形成されている。溝５１の深さＤ１は、特に限定されないが、好ましくは０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に定められ、より好ましくは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に定められている。本明細書において、溝の深さとは、ライナーの内面に開口する溝の開口から底部までの距離を意味する（図４、図５参照）。
　このような深さの溝５１を設けることにより、円筒状のライナー５０の内面の限られた範囲に、分離した水を逃すための空間を確保することができる。そのため、ゴム状重合体とライナー５０との間に水膜がより形成され難くなり、ゴム状重合体とライナー５０との摩擦力をさらに向上させることができる。
　これにより、ゴム状重合体を押出乾燥する際に、ゴム状重合体がライナー５０内に滞留したり、供給部から漏れたりすることをより確実に防ぐことができる。したがって、本実施形態の押出乾燥機を用いることにより、押出乾燥機内でより安定したゴム状重合体の搬送を行うことができ、乾燥効率をさらに高めることができる。
　なお、溝５１の深さＤ１が０．０５ｍｍ未満の場合は、各溝の深さが浅すぎて、ゴム状重合体から分離した水を逃がすための空間を各溝において十分に確保することができない。また、溝５１の深さＤ１が１．０ｍｍを超える場合は、溝５１の底部とライナー５０の外面との間の厚みが薄くなるため、ライナー５０の強度が低下するおそれがある。また、溝５１の深さＤ１が１．０ｍｍを超えると、ゴム重合体が溝５１内に入り込み、ライナー５０内に長期間滞留した後に溝５１から剥がれ出て、劣化した状態で搬送中のゴム重合体に混入するおそれがある。
　なお、本実施形態では、全ての溝５１で、幅Ｗ１、深さＤ１が同じ寸法になっている。また、各セグメントにおいて隣り合う溝５１のピッチＰ１は、同じ寸法になっている。しかし、溝５１の幅Ｗ１、ピッチＰ１、深さＤ１は、それぞれ上記の範囲を満たす限り異なっていてもよい。
　また、本実施形態では、溝５１は、８つのセグメントに設けられているが、溝５１は少なくとも１つのセグメントに設けられていればよい。なお、溝５１は、本発明の押出乾燥機における複数の溝の一例である。
　溝５１の断面形状は、特に限定されず、例えば、半円形状、Ｕ字形状、三角形状、Ｖ字形状、四角形状、台形形状、逆台形形状等の形状にすることができる。本明細書において、溝の断面形状とは、溝が伸びる方向と直交する断面における形状を意味する（図１２、図１３Ａ、１３Ｂ参照）。
　なお、溝５１内にゴム状重合体が滞留し難くなる観点から、溝５１の断面形状は、Ｖ字形状にするのが好ましい。溝５１の断面形状をこのような形状にすることにより、溝５１の底部にゴム状重合体が滞留し難くなり、溝５１に入り込んだ場合でも、ゴム状重合体が溝５１内に滞留し難くなる。そのため、ゴム状重合体の搬送効率の低下を防ぐことができる。
　また、図１１～図１３Ｂ、に示すように、ライナー５０の内面に、溝５１と異なる寸法の溝を設けてもよい。ここで、溝５１と異なる寸法の溝には、溝５１の幅よりも大きい幅を有する溝、および溝５１の幅よりも小さい幅を有する溝のいずれも含まれる。本実施形態では、溝５１の幅よりも大きい幅を有する溝５２が形成されている。各溝５２は、図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、所定の幅Ｗ２、所定のピッチＰ２、所定の深さＤ２で形成されている。なお、溝５２は、本発明の押出乾燥機における複数の溝の他の一例である。
　なお、溝の幅Ｗ２、ピッチＰ２の各寸法は、溝５１の幅Ｗ１、ピッチＰ１との関係で任意に設定することができる。また、溝５２の深さＤ２は、ライナー５０の厚みを考慮して任意に設定することができる。なお、本実施形態では、全ての溝５２で、幅Ｗ２、ピッチＰ２、深さＤ２が同じ寸法になっているが、各溝５２の幅Ｗ２、ピッチＰ２、深さＤ２は、それぞれ異なっていてもよい。
　このような幅寸法が溝５１よりも大きい溝５２を設けることにより、ライナー５０内のゴム状重合体が搬送される空間の体積を増やすことができる。そのため、ゴム状重合体の搬送量を増やすことができる。また、ライナー５０にこのような溝５２を設けることにより、スクリュー６０の回転方向（ライナー５０の周方向）に溝５２の段差が抵抗になるため、ゴム状重合体とライナー５０と間に摩擦力を生じさせることができる。
　なお、溝５１、溝５２が延びる方向は、本実施形態では、図１１、図１２に示すように、シリンダー２０の軸線方向と略平行であるが、ゴム状重合体の搬送方向がシリンダー２０の軸線方向と平行でない場合は、該軸線方向と平行でない方向に定めても良い。例えば、スクリュー６０の回転によりゴム状重合体が実際に搬送される方向が、例えばシリンダー２０の軸線方向に対して所定の角度で延びる方向であれば、該所定の角度で延びる方向に、溝５１、溝５２が延びる方向を定めることができる。
　なお、図１２、図１３Ａ、図１３Ｂに示すライナー５０では、ブレーカーボルト７０を装着するための孔５３が設けられたセグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０に、溝５１は設けられていない。これに対して、孔５３が設けられたセグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０に、溝５１の幅Ｗ１、ピッチＰ１、深さＤ１と同じ寸法の溝５１Ａが設けてもよい。この構成により、ライナー５０全体に設けられた溝５１の数を実質的に増やすことができる。そのため、搬送部に対応するライナー５０の内部でゴム状重合体から分離した水を逃がす空間が増えるため、さらに安定したゴム状重合体の搬送が可能になる。
　また、図１２、図１３Ａ、図１３Ｂに示すライナー５０では、セグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０の各セグメントに溝５１Ａが２本ずつ設けられているが、溝５１Ａの数は、任意であり、溝５１の幅Ｗ１、ピッチＰ１、深さＤ１との関係で任意に増減させることができる。例えば、セグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０の各セグメントにそれぞれ溝５１Ａを１１本設けることができ、ライナー５０全体で溝５１Ａが４４本設けられることになる。
　また、図１２、図１３Ａ、図１３Ｂに示すライナー５０では、１２個のセグメント（セグメントＳＧ１～ＳＧ１２）の全てに、溝５２が設けられている。これに対して、溝５２を設ける代わりに溝５１を、幅Ｗ１、ピッチＰ１、深さＤ１と同じ寸法で設けてもよい。この場合も、セグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０の各セグメントに溝５１Ａが設けるのが好ましい。
　上記の構成により、ライナー５０全体に設けられた溝５１の数をさらに増やすことができる。そのた、搬送部に対応するライナー５０の内部でゴム状重合体から分離した水を逃がす空間をさらに増やすことができ、含水量が多いゴム状重合体を搬送する場合でも安定した搬送が可能になる。
　次にスクリュー６０の構成について説明する。図１４は、本実施形態の押出乾燥機におけるスクリューの概略図である。スクリュー６０は、駆動装置４０によって駆動され、シリンダー２０の内面と所定の間隙を保って回転可能に構成、配置されている。シリンダー２０の内径は、ダイ３０の近傍を除いて、ほぼ同一径となっている。そして、スクリュー６０は、シャフト６１とフライト６２を有する。
　ゴム状重合体は、このスクリュー６０の回転によってシリンダー２０内をダイ３０に向かって搬送される。この際、ゴム状重合体は、シリンダー２０内のライナー５０とスクリュー６０のフライト６２との間で、またブレーカーボルト７０とスクリュー６０のフライト６２との間でせん断、圧縮されることによって加熱され、加圧される。シリンダー２０および／またはスクリュー６０のシャフト６１に設けられた加熱手段によって加熱を行ってもよい。
　シリンダー２０内で高温、高圧が付与された含水ゴム重合体は、ダイ３０まで搬送されて、ダイ３０のノズルから大気中に噴出される。このとき、ゴム状重合体に含まれていた高温、高圧の水分等が一気に蒸発し、大気中に放出されることによって、乾燥（エクスパンション乾燥）が行われる。
　図１４に示すように、スクリュー６０は、中空のシャフト６１とシャフト６１の外周面に突出するように形成された螺旋状のフライト（羽根）６２とを有している。フライト６２に切欠が設けられていることでフライト６２の螺旋形状は非連続になっており、シリンダー２０の側面からシリンダー２０の半径方向内側へと突出するように埋め込まれたブレーカーボルト７０と接触しないようになっている。ブレーカーボルト７０が設けられていない場合には、フライト６２の螺旋形状は連続的に形成することもできる。
　図１４に示す押出乾燥機１００のスクリュー６０は、第１ゾーン２１および第２ゾーン２２の２つのゾーンを有している。そして、第１ゾーン２１は、搬送部２１Ａと、搬送部２１Ａにホッパー１０側で隣接する圧縮部２１Ｂとからなっており、ダイ３０に最も近い第２ゾーン２２は、搬送部２２Ａと、搬送部２２Ａにホッパー１０側で隣接する圧縮部２２Ｂとからなっている。また、第１ゾーン２１のホッパー１０側に隣接した区分は、ホッパー部２５となっている。
　本実施形態では、スクリュー６０が、搬送部と圧縮部とからなるゾーン２１、２２を複数有していることにより、温度および圧力の上昇が段階的に行われ、高温および高圧となる箇所を分散させることができるので、ダイに隣接する圧縮部および搬送部の負荷変動を小さくすることができる。
　水を多く含むゴム状重合体は固体としての性質を示すが、材料の均一性が低いために局所的に発熱しやすい。また、熱伝導率が低いため温度分布や圧力分布が生じ、搬送が安定せずサージング（押出乾燥機が逆流等により失速し、機能しなくなる現象）等を起こしやすい。このため、第１ゾーンで温度・圧力をかけて均一性を増し、第２ゾーンでさらに均一性を増すことで、搬送量、温度分布、圧力分布の均一性を段階的に高めることができ、均一な状態でエキスパンジョンさせることができる。その結果、ゴム状重合体が押出乾燥機のダイ３０より出たときに、より均一な乾燥状態が得られる。複数のゾーンを設けることによるこの繰返しは、２以上あればよく、乾燥する材料の性質に応じて３以上の構成としてもよい。
　本実施形態では、ダイ３０に最も近い第２ゾーン２２において、搬送部２２Ａにおけるシャフト６１の外径（スクリュー６０の内径）ｄ２Ａが、圧縮部２２Ｂにおけるシャフト６１の外径ｄ２Ｂより小さくなっている。図示の押出乾燥機１００では、スクリュー６０の外径（フライト６２の外径）Ｄは一定となっているので、第２ゾーン２２におけるシャフト６１の外径が上記関係を有することによって、第２搬送部２２Ａにおけるフライト６２の高さｈ２Ａを、第２圧縮部２２Ｂにおけるフライト６２の高さｈ２Ｂより大きくすることができる。なお、スクリュー６０におけるフライト高さｈは、スクリュー６０の外半径（フライト６２の外半径）Ｄ／２からシャフト６１の外半径ｄ／２を引いたものに相当する。
　ここで、シリンダー２０内でのゴム状重合体の移送において生成する熱量は、せん断速度の２乗に比例する。そして、せん断速度は、ゴム状重合体がせん断応力を受ける方向の速度、すなわち回転数に比例し、フライト高さｈに反比例する。よって、フライト高さｈを大きくすれば、せん断速度が小さくなり、生成する熱量も低くなる。したがって、上述のように第２搬送部２２Ａのシャフト外径ｄ２Ａを第２圧縮部２２Ｂのシャフト外径ｄ２Ｂより小さくすることによって、生成する熱量（不可避的に発生する熱量）を小さくすることができる。その結果、ゴム状重合体の過剰な温度上昇を防いで、変質（ゲル化）を抑制することができる。
　さらに、第２ゾーン２２において搬送部２２Ａのシャフト外径ｄ２Ａを圧縮部２２Ｂのシャフト外径ｄ２Ｂより小さくすることによって、第２ゾーン２２の搬送部２２Ａの内部の容積（搬送部２２Ａに収容できる材料の体積）が大きくなり、搬送体積Ｖ２Ａも大きくなる。その結果、第２ゾーン２２における搬送部２２Ａの搬送体積Ｖ２Ａの、圧縮部２２Ｂの搬送体積Ｖ２Ｂに対する比の値（搬送体積比または圧縮比（Ｖ２Ａ／Ｖ２Ｂ））を大きくすることができる。つまり、圧縮部２２Ｂでのゴム状重合体の圧縮度合いを大きくすることができる。これにより、圧縮部通過後のゴム状重合体の圧力を高くすることができるので、押出し時の水分蒸発率を上げることができ、乾燥を促進させることが可能となる。例えば、４０質量％程度の含水率（水分率）のゴム状重合体を押出乾燥させて、１０質量％以下の含水率にすることができる。
　このように、本実施形態によれば、過剰な温度上昇を抑えることによってゴム状重合体の劣化を防止しつつ、乾燥に必要な圧力を確保することができるので、高品質のゴム状重合体を安定して製造することができる。
　また、本実施形態では、ダイ３０に最も近いゾーンにおいて上記関係（ｄ２Ａ＜ｄ２Ｂ）を有しているため、製造において特に重要な押出し直前位置でのゴム状重合体の温度および圧力（或いは出口温度および出口圧力）を良好に制御することができる。
　また、本実施形態によって不要な熱を抑制できることから、従来の構成に比べて、例えばスクリュー６０の回転数Ｎを上げることが可能になる。これによって、単位時間当たりの乾燥ゴム状重合体の回収量を増加させることができ、生産性も高めることができる。
　第２ゾーン２２におけるスクリュー６０のフライト６２のピッチは、図１４に示すように、ほぼ一定となっている。つまり、第２ゾーン２２では、第２搬送部２２Ａと第２圧縮部２２Ｂとでフライト６２のピッチを相違させることによってではなく、シャフト６１の外径ｄを相違させることによって、搬送体積比（Ｖ２Ａ／Ｖ２Ｂ）を大きくしている。
　なお、第２搬送部２２Ａにおけるフライト６２のピッチを第２圧縮部２２Ｂにおけるフライト６２のピッチよりも大きくした場合、第２ゾーン２２での搬送体積比（Ｖ２Ａ／Ｖ２Ｂ）は大きくなるが、せん断速度が大きくなるため、発熱量は大きくなる。そのため、押出し直前でのゴム状重合体の温度が過度に上昇し、適切に制御できない可能性がある。
　但し、第２搬送部２２Ａのシャフト外径ｄ２Ａを第２圧縮部２２Ｂのシャフト外径ｄ２Ｂより小さくして、不要な熱の発生が抑制されているのであれば、第２搬送部２２Ａと第２圧縮部２２Ｂとで、フライト６２のピッチを相違させてもよい。
　第２ゾーン２２における第２搬送部２２Ａのシャフト外径ｄ２Ａは、搬送部２２Ａのホッパー１０側の端部からダイ３０側の端部に亘って一定であることが好ましいが、設計上、図１４に示すように、搬送部２２Ａの両端においてシャフト６１にテーパが設けられていてもよい。その場合、ホッパー１０側の端部とダイ３０側の端部との間の、ほぼ一定となっている中央部分のシャフト外径を、シャフト外径ｄ２Ａとしてよい。
　また、搬送体積についても、第２ゾーン２２における第２搬送部２２Ａでは、スクリュー６０のホッパー１０側の端部とダイ３０側の端部との間の、シャフト外径がほぼ一定となる中央部分における搬送体積を、搬送体積Ｖ２Ａとしてよい。
　本実施形態では、第２ゾーン２２における圧縮部２２Ｂのシャフト外径ｄ２Ｂと搬送部２２Ａのシャフト外径ｄ２Ａとの比は、１：０．８～１：０．９８であることが好ましく、１：０．８５～１：０．９６であるとより好ましい。１：０９８以下とすることで、乾燥機内での不要な発熱を抑制して過剰な温度上昇を回避しつつ、第２ゾーン２２における搬送体積比（Ｖ２Ａ／Ｖ２Ｂ）を大きくして乾燥のための圧力を確保する効果を高めることができる。よって、ゴム状重合体の劣化（ゲル化）を防ぎつつ、一層高い乾燥効率を得ることができる。また、１：０８０以上とすることで、ゴム状重合体の押出操作に十分なシャフト６１の強度を確保することができる。
　ダイ３０に最も近い第２ゾーンにおいては、第２搬送部２２Ａのフライト６２の幅（厚み）ｗ２Ａが、第２圧縮部２２Ｂのフライト６２の幅ｗ２Ｂより小さくなっていると好ましい。これにより、第２搬送部２２Ａの内体積（搬送部２２Ａに収容できる材料の体積）を大きくすることができるため、第２ゾーン２２における搬送体積比（Ｖ２Ａ／Ｖ２Ｂ）を大きくすることができる。よって、第２搬送部２２Ａのフライト幅ｗ２Ａを第２圧縮部２２Ｂのフライト６２の幅ｗ２Ｂより小さくした場合、搬送体積比（Ｖ２Ａ／Ｖ２Ｂ）を大きくするという観点からは、その分だけ、搬送部２２Ａのシャフト外径ｄ２Ａを小さくする必要はなくなる。つまり、スクリュー６０のシャフト６１の強度を維持しつつ、搬送体積比（Ｖ２Ａ／Ｖ２Ｂ）を大きくすることができる。
　第２圧縮部２２Ｂのフライトの幅ｗ２Ｂと第２搬送部２２Ａのフライトの幅ｗ２Ａとの比は、押出乾燥機１００およびスクリュー６０のサイズにもよるが、１：０．４～１：０．８であると好ましく、１：０．４５～１：０．６であるとより好ましい。１：０．６以下とすることで、搬送体積比を大きくし、押し出される直前のゴム状重合体の圧力を上昇させることができる。また、１：０．４以上とすることで、スクリュー６０のシャフト６１およびフライト６２自体の強度を確保することができる。
　なお、ｗ２Ａをｗ２Ｂより小さくしても、ゴム状重合体から第２搬送部２２Ａのフライト６２が受ける圧力は、第２圧縮部２２Ｂにおいてフライト６２が受ける圧力よりも小さいので、フライト６２の強度への影響は少ない。
　また、本実施形態では、ダイに最も近い第２ゾーン２２において、第２圧縮部２２Ｂにおいてスクリューが１回転する際に搬送されるゴム状重合体の体積Ｖ２Ｂと、第２搬送部２２Ａにおいてスクリューが１回転する際に搬送されるゴム状重合体の体積Ｖ２Ａとの比は、１：１を超えることが好ましい。例えば、１：１．１～１：５とすることが好ましく、１．５～１：２．５とすることがより好ましく、１：１．６～１：２．２とするとより好ましく、１：１．８～１：２．０以上とするとさらに好ましい。１：１．１以上とすることで、押し出される直前のゴム状重合体の圧力を高くすることができる。その結果、押し出されたゴム状重合体の水分が大気中で蒸発することを促進でき、含水率の小さい高品質のゴム状重合体を得ることができる。また、１：５以下とすることで、押出乾燥機の機械的な強度を維持することができる。
　図１４においては、第１ゾーン２１は第２ゾーン２２とは異なる構成を有している。すなわち、第１ゾーン２１における第１搬送部２１Ａのシャフト外径は、第１圧縮部２１Ｂのシャフト外径と同じである。また、第１搬送部２１Ａのフライト６２のピッチは、第１圧縮部２１Ｂのフライト６２のピッチより大きく、第１搬送部２１Ａと第１圧縮部２１Ｂとではフライト６２の幅は等しくなっている。図示の例による第１ゾーン２１では、搬送部と圧縮部とでフライト６２のピッチを相違させることによって、搬送体積比を１より大きくしている。
　しかし、第１ゾーン２１は、上記以外の構成を有していてもよく、第２ゾーン２２と同様の構成を有していてもよい。例えば、第１搬送部２１Ａにおけるシャフト外径を、第１圧縮部２１Ｂにおけるシャフト外径より小さくすることができる。これにより、第２ゾーン２２で得られるのと同様の効果、すなわち不要な発熱を抑えつつ、ゴム状重合体の乾燥も十分に促進させることができるという効果を第１ゾーン２１でも得ることができ、さらに高品質のゴム状重合体を得ることができる。
　その場合、第１ゾーン２１においても、第２ゾーン２２と同様に、圧縮部２１Ｂのシャフト外径と搬送部２１Ａのシャフト外径との比を、１：０．８～１：０．９８とすること好ましく、１：０．８５～１：０．９６とするとより好ましい。
　また、第１ゾーン２１において、圧縮部２１Ａにおいてスクリューが１回転する際に搬送されるゴム状重合体の体積と、搬送部２１Ｂにおいてスクリューが１回転する際に搬送されるゴム状重合体の体積との比を１：１超とすることができる。また、この比は、１：１．５～１：２．５とすることが好ましく、１：１．６～１：２．２とするとより好ましく、１：１．８～１：２．０以上とするとさらに好ましい。
　さらに、第１搬送部２１Ａのフライト幅が第１圧縮部２１Ｂのフライト幅より小さくなっていてもよい。その比は、１：０．４～１：０．８であると好ましく、１：０．４５～１：０．６であるとより好ましい。
　図１４の形態では搬送部と圧縮部とからなるゾーンは２つであるが、押出乾燥機１００には、このようなゾーンが３つ以上あってもよい。この場合、ダイ３０に最も近い第２ゾーン２２よりも入口側に設けられている第１ゾーン２１が複数あってもよい。その場合には、上記のように、複数の第１ゾーン２１それぞれにおいて、搬送部２１Ａにおけるシャフト６１の外径を、圧縮部２１Ｂにおけるシャフト６１の外径より小さくすることで、不要な発熱を抑えることができる。また、複数の第１ゾーン２１それぞれにおいて搬送体積比を大きくすることができるので、ゴム状重合体が押し出される直前の圧力も十分に高く維持することができる。
　なお、上述の形態では、シリンダー２０の内径および外径、並びにスクリュー６０の外径が軸線方向に一定であるものを用いているが、これらの径は必ずしも一定でなくともよい。上記径の１つ以上が軸線方向で変化している場合であっても、第２搬送部２２Ａのシャフト外径ｄ２Ａを第２圧縮部２２Ｂのシャフト外径ｄ２Ｂより小さくする、或いは、第２搬送部２２Ａのフライト高さｈ２Ａを第２圧縮部２２Ｂのフライト高さｈ２Ｂより大きくすることによって、押出乾燥機１００内での過剰な発熱を抑えつつ、乾燥を良好に行うことができるという本願発明の効果を得ることができる。
　本実施形態によって押出乾燥されるゴム状重合体の種類は、特に限定されない。このようなゴム状重合体としては、例えば、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、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）、アクリルゴム、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、ウレタンゴムなどを例示することができる。これらの中でも、本実施形態は、ＢＲ、ＳＢＲの押出乾燥において好適に用いられる。
　また、ゴム状重合体の含水率は、本実施形態の押出乾燥機を用いて押出乾燥することにより、押出乾燥前の含水率の約３分の１以下まで低減することができる。例えば、含水率が約２５％のゴム状重合体は、押出乾燥機１００を用いることにより、約１０％以下の含水率まで低減することができる。
　次に、本実施形態に係るゴム状重合体の乾燥方法について説明する。本実施形態の乾燥方法では、上述の押出乾燥機１００を用いることができる。具体的には、シリンダー２０の一端に複数のノズル３１を有するダイ３０を備える押出乾燥機１００を用いてゴム状重合体を乾燥する。この場合、ノズル３１には、上述のようにベース空間３２と、ベース空間３２と連通する少なくとも１つの延長空間３３を設ける。また、延長空間３３の形状は、ベース空間３２から離れる方向に開口幅が広がる形状を含む。
　本実施形態の乾燥方法を用いてゴム状重合体を乾燥することにより、上記の押出乾燥機を用いた場合と同様に、ゴム状重合体の押出乾燥時における微小粉の発生を抑制し、ゴム状重合体の均一な乾燥を行うことができる。なお、本実施形態の乾燥方法は、本発明のゴム状重合体の乾燥方法の一例である。
　本実施形態に係るゴム状重合体の製造方法について説明する。図１５は、本発明の実施形態に係るゴム状重合体の製造方法の一例を示すフローチャートである。図１５に示すように、本実施形態のゴム状重合体の製造方法は、重合工程Ｓ１、凝固工程Ｓ２、脱水工程Ｓ３、押出乾燥工程Ｓ４、振動乾燥工程Ｓ５、成形工程Ｓ６を含む。なお、本実施形態の製造方法は、本発明のゴム状重合体の製造方法の一例である。
　重合工程Ｓ１では、ブタジエン等のゴム原料を乳化重合、溶液重合等の重合反応により重合してゴム状重合体の重合体溶液やラテックス等を得る。
　凝固工程Ｓ２では、ゴム状重合体の重合体溶液やラテックス等をスチームストリッピング法により脱溶媒して、あるいは塩凝固させてゴム状重合体のスラリーを調製する。
　脱水工程Ｓ３では、ゴム状重合体のスラリーを押出機型スクイザー等の脱水機を用いて脱水し、所定の含水率を有するクラムを得る。
　押出乾燥工程Ｓ４では、脱水したゴム状重合体のクラムを、上述した押出乾燥機１００を用いて押出乾燥する。具体的には、シリンダー２０の一端に複数のノズル３１を有するダイ３０を備える押出乾燥機１００を用いてゴム状重合体を乾燥する。この場合、ノズル３１には、上述のようにベース空間３２と、ベース空間３２と連通する少なくとも１つの延長空間３３を設ける。また、延長空間３３の形状は、ベース空間３２から離れる方向に開口幅が広がる形状を含む。この押出乾燥工程Ｓ４は、上述したゴム状重合体の乾燥方法を用いることができる。
　振動乾燥工程Ｓ５では、押出乾燥工程Ｓ４を経たゴム状重合体を、移動する振動ベルトに載せ、振動させながら加熱して乾燥する。ゴム状重合体の加熱は、ゴム状重合体に直接熱風を接触させたり、間接的に熱媒体を接触させたりすることにより行うことができる。
　成形工程Ｓ６では、振動乾燥工程Ｓ５を経たゴム状重合体の重量を測定し、成形機を用いて所定の寸法のベールに成形する。ベールは、例えば、短辺３６ｃｍ、長辺７３ｃｍ、高さ１８ｃｍの寸法を有する直方体形状とすることができる。
　本実施形態のゴム状重合体の製造方法によれば、ゴム状重合体の押出乾燥時における微小粉の発生を抑制し、ゴム状重合体の均一な乾燥を行うことができる。そのため、ゴム状重合体の劣化を防止することができ、ゴム状重合体の生産性を高めることができる。
　以下、本実施形態について、さらに実施例を用いて具体的に説明する。なお、以下において、「部」および「％」は、特に断りのない限り、重量基準である。各種の試験および評価は、下記の方法にしたがって行った。
［フィルターの詰まり時間（微粉量）の評価］
　押出乾燥機１００（図１参照）の一端（ダイ３０が設けられた出口）から５ｍ離れた位置にダクトを配置し、このダクトにより排気する温風の経路の途中に２００メッシュの金網フィルターを入れ、排気風量が排気開始から半分になるまでの時間を測定した。
［小粉量の評価］
　３２－１６－８－４．７５－０．７１ｍｍの目開きの金網メッシュを用い、押出乾燥機１００（図１参照）の一端（ダイ３０が設けられた出口で落下クラムを約５００ｇ採取して篩にかけた。０．７１～４．７５ｍｍのクラムを小粉量として１００分率で表記した。
［ヒートロスの評価］
　図１５に示すゴム状重合体の製造方法において、成形工程Ｓ６後にサンプリングしたゴム状重合体（ベール）について、送風型乾燥機（１０５℃、１時間）により含水率を測定し、ヒートロス（％）を算出した。ヒートロスは、｛［（成形工程後に得られたサンプルの質量）－（送風型乾燥機による乾燥後のサンプルの重量）］／（成形工程後に得られたサンプルの質量）｝×１００より求めた。
［ミクロゲルの評価］
　得られたゴム状重合体１０ｇをキシレン３００ｍｌに溶解し、１μｍのフィルターでろ過して表面を観察して、ゲルの大きさと個数を評価した。一番大きなものを代表値として表に記した。
［乾燥均一性の評価］
　１００ベールランダムに採取して、表面にある、１０ｍｍ以上のウェットスポットのあるベール数を数えた。２回測定した平均数を表に示した。
　以下、実施例及び比較例について説明する。
　［実施例１］
　溶液重合でスチレン含有量２１％、ブタジエン中のビニル量６３モル％、ムーニー粘度４５の溶液重合スチレンブタジエンゴムを常法で得た。フェノール系老化防止剤を０．２部添加したのち、スチームスチリッピング法で脱溶媒し、連続回転スゥリュー脱水機で含水率１５％、残留シクロヘンキサン量が１．５％のゴム状重合体のクラムを得た。得られたクラムを所定の投入レート（乾燥ゴムとし）で押出乾燥機１００に投入した。また、ダイ温度が１６０℃になるようにカッターの回転数を８００ｒｐｍに制御した。ダイ３０の条件は、ノズル３１の形状を十字型とし、第１の空間端部３４と第２の空間端部３５との比Ｅ２／Ｅ１を１.７３とし、ノズル３１の個数を３４個とした。押出乾燥機１００の出口は、３つのセクションからなる図示しない温風乾燥機に接続されており、滞留時間約０．５分の第１セクションと、滞留時間約２分の第２セクションおよび第３セクションからなる振動型コンベアを用いて評価を行った。温度はセクションの最高温度を示しており、第３セクションでは最高温度から約５０℃まで徐々に低下させた。ヒートロスの評価には温風乾燥機の出口からサンプリングして１０５℃で１時間乾燥して求めた。小粉量は、温風乾燥機の第１セクションの出口で採取して篩にかけて定量した。第１セクションの排気フィルターのつまりは、排気風量をモニターしながら約５０％に低下したときの時間を求めた。結果を表１に示す。
　［実施例２］
　ダイ３０の条件として、第１の空間端部３４と第２の空間端部３５との比Ｅ２／Ｅ１を１．２６とし、ノズル３１の個数を２４個とした以外は、実施例１とほぼ同等のダイ３０を用いた。結果を表１に示す。
　［実施例３］
　ダイ３０の条件として、第１の空間端部３４と第２の空間端部３５との比Ｅ２／Ｅ１を１．１８とし、ノズル３１の個数を２４個とした以外は、実施例１とほぼ同等のダイ３０を用いた。結果を表１に示す。
　［実施例４］
　ダイ３０の条件として、第１の空間端部３４と第２の空間端部３５との比Ｅ２／Ｅ１を１．１９とし、ノズル３１の個数を１２個とし、第２の空間端部３５をラウンド処理した以外は、実施例１とほぼ同等のダイ３０を用いた。結果を表１に示す。
　［実施例５］
　ダイ３０の条件として、ノズル３１の個数を２４個とした以外は、実施例４のほぼ同等のダイ３０を用いた。結果を表１に示す。
　［実施例６］
　ダイ３０の条件として、ノズル３１の個数を３４個とした以外は、実施例４とほぼ同等のダイ３０を用いた。結果を表１に示す。
　［実施例７］
　カッターの回転数を１２００ｒｐｍとし、ダイ３０の条件として、ベース空間３２と第１の空間端部３４と境界部をラウンド処理した以外は、実施例５とほぼ同等のダイ３０を用いた。結果を表２に示す。
　［実施例８］
　カッターの回転数を４００ｒｐｍとした以外は、実施例７と同様のダイ３０を用いた。結果を表２に示す。
　［実施例９］
　カッターの回転数を８００ｒｐｍとした以外は、実施例７と同様のダイ３０を用いた。結果を表２に示す。
　［実施例１０］
　投入レートを７０００ｋｇ／ｈとし、ダイ３０の条件として、ライナー５０に上述の溝を形成した以外は、実施例９と同様のダイ３０を用いた。結果を表２に示す。
　［実施例１１］
　上述のスクリュー６０を用いた以外は、実施例１０と同様のダイを用いた。結果を表２に示す。
　［実施例１２］
　ダイ３０の条件として、ノズル３１の形状をアレイ型とし、ノズル３１の個数を４８個とした以外は、実施例２とほぼ同等のダイ３０を用いた。
結果を表２に示す。
　［実施例１３］
　ダイ３０の条件として、第２の空間端部３５をラウンド処理した以外は、実施例１２とほぼ同等のダイ３０を用いた。
結果を表３に示す。
　［実施例１４］
　ダイ３０の条件として、ノズル３１の個数を６個とし、ベース空間３２と第１の空間端部３４と境界部をラウンド処理し、コンベアにベルトコンベアを用い、投入レートを４０００ｋｇ／ｈとした以外は、実施例１３と同様のダイ３０を用いた。
結果を表３に示す。
　［比較例１］
　第１の空間端部３４と第２の空間端部３５との比が１であり、ダイのノズルの個数を４８個とした以外は、実施例１と同様のダイを用いた。結果を表３に示す。
　［比較例２］
　ダイのノズルの個数を４２個とした以外は、比較例１と同様のダイを用いた。結果を表３に示す。
　［比較例３］
　ダイのノズルの個数を６０個とした以外は、比較例１と同様のダイを用いた。結果を表３に示す。
　［比較例４］
　ダイのノズルの形状を星型とし、ノズルの個数を７４個とした以外は、実施例１と同様のダイを用いた。結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表１～３に示すように、ベース空間３２と連通する少なくとも１つの延長空間３３がベース空間３２から離れる方向に開口幅が広がる形状のノズル３１を有するダイ３０を用いた場合、フィルターの詰まり時間、小紛量、ヒートロス、ミクロゲル、乾燥均一性の各評価が全て良好なゴム状重合体が得られた（実施例１～１４）。これに対して、表３に示すように、従来のダイ（ノズルの形状が十字型または星型）を備える押出乾燥機を用いた場合、フィルターの詰まり時間、小紛量、ヒートロス、ミクロゲル、乾燥均一性の各評価が全て良好なゴム状重合体は得られなかった（比較例１～４）。
　これらの結果から、上述のダイ３０を備える押出乾燥機１００を用いることにより、ゴム状重合体の押出乾燥時における微粉末の発生を抑制することができ、また十分な乾燥が行われることが判った。
　また、表１に示すように、延長空間３３の第２の空間端部３５に円弧状の追加延長空間３６が設けられたノズル３１を有するダイ３０を用いた場合、微粉末の抑制効果がさらに良好であった。また、ダイの流速が早くなっても微粉末の抑制効果および乾燥性の効果が維持された（実施例４）。
　さらに、表２に示すように、ベース空間３２と第１の空間端部３４と境界部に角部がないノズル３１を有するダイ３０を用いた場合、カッターの回転数が高くなっても良好な微粉末の抑制効果が得られた（実施例７）。
　また、表２に示すように、ベース空間３２と延長空間３３との境界部３７に角部がないノズル３１を有するダイ３０を用い、ライナー５０に上述の溝を形成した場合、乾燥均一性がさらに良好となった（実施例１０）。
　さらに、表２に示すように、ダイ３０に最も近いゾーンにおいて、搬送部におけるシャフトの外径が、圧縮部におけるシャフトの外径より小さいスクリュー６０を用いた場合、乾燥均一性がさらに良好となった（実施例１１）。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は特定の実施形態、実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
　本国際出願は、２０１７年３月２７日に出願された日本国特許出願２０１７－６１９３６号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容をここに援用する。
　１００　押出乾燥機
　２０　シリンダー
　２１　第１ゾーン
　２１Ａ　第１搬送部
　２１Ｂ　第１圧縮部
　２２　第２ゾーン
　２２Ａ　第２搬送部
　２２Ｂ　第２圧縮部
　３０　ダイ
　３１　ノズル
　３２　ベース空間
　３３　延長空間
　３４　第１の空間端部
　３５　第２の空間端部
　３６　追加延長空間
　３７　境界部
　４０　駆動装置
　５０　ライナー
　５１、５２　溝
　６０　スクリュー
　６１　シャフト
　６２　フライト

Claims (10)

  1. 　シリンダーと、
    　前記シリンダーの一端に複数の開口を有するダイとを備えるゴム状重合体用押出乾燥機であって、
    　前記開口は、開口基部と、前記開口基部と連通する少なくとも１つの開口延長部とを有し、
    　前記開口延長部は、前記開口基部から離れる方向に開口幅が広がる形状を含む、ゴム状重合体用押出乾燥機。
  2. 　前記開口延長部は、前記開口基部に連通している側の第１の開口端部と、前記開口基部から離れた側の第２の開口端部とを有し、
    　前記第１の開口端部における開口幅に対する前記第２の開口端部における開口幅の比が１より大きい、請求項１に記載のゴム状重合体用押出乾燥機。
  3. 　前記第２の開口端部には、円弧状の追加開口延長部が連通する、請求項２に記載のゴム状重合体用押出乾燥機。
  4. 　前記開口は、前記開口基部と前記開口延長部とが接続している境界部に角部がない形状を有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のゴム状重合体用押出乾燥機。
  5. 　前記少なくとも１つの開口延長部は、４つの開口延長部であり、
    　前記開口の形状が十字型である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のゴム状重合体用押出乾燥機。
  6. 　前記少なくとも１つの開口延長部は、２つの開口延長部であり、
    　前記開口の形状がアレイ型である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のゴム状重合体用押出乾燥機。
  7. 　前記シリンダーの内周面に設けられたライナーを有し、
    　前記ライナーの内面に複数の溝が形成されている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のゴム状重合体用押出乾燥機。
  8. 　前記シリンダー内に回転可能に配置され、シャフトと前記シャフトの外周面に形成された螺旋状のフライトとを有するスクリューを有し、
    　前記スクリューが、搬送部と圧縮部とからなる複数のゾーンを備え、
    　前記ダイに最も近いゾーンにおいて、前記搬送部におけるシャフトの外径が、前記圧縮部におけるシャフトの外径より小さい、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のゴム状重合体用押出乾燥機。
  9. 　シリンダーの一端に複数の開口を有するダイを備える押出乾燥機を用いてゴム状重合体を乾燥するゴム状重合体の乾燥方法であって、
    　前記開口は、開口基部と、前記開口基部と連通する少なくとも１つの開口延長部とを有し、
    　前記開口延長部は、前記開口基部から離れる方向に開口幅が広がる形状を含む、ゴム状重合体の乾燥方法。
  10. 　ゴム状重合体の重合体溶液を凝固させてゴム状重合体のスラリーを調製する凝固工程と、
    　前記スラリーを脱水する脱水工程と、
    　脱水したゴム状重合体を、シリンダーの一端に複数の開口を有するダイを備える押出乾燥機を用いて押出乾燥する乾燥工程とを有する、ゴム状重合体の製造方法であって、
    　前記開口は、開口基部と、前記開口基部と連通する少なくとも１つの開口延長部とを有し、
    　前記開口延長部は、前記開口基部から離れる方向に開口幅が広がる形状を含む、ゴム状重合体の製造方法。
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