JP5764981B2

JP5764981B2 - Method of measuring moisture content in raw material filler of pneumatic tire and method of mixing filler of pneumatic tire using the same

Info

Publication number: JP5764981B2
Application number: JP2011049702A
Authority: JP
Inventors: 慶知佐藤
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2031-03-07
Also published as: JP2012185102A

Description

本発明は、空気入りタイヤの原材料として用いられるフィラーの水分率を測定する方法に関するもので、さらにその方法を用いてフィラー中の水分率を調整する方法ならびにフィラー混合方法に関する。 The present invention relates to a method for measuring the moisture content of a filler used as a raw material for a pneumatic tire, and further relates to a method for adjusting the moisture content in a filler using the method and a filler mixing method.

タイヤの原料ゴムには加硫ゴムの補強性を向上するためにカーボンブラック等の充填剤（フィラー）が配合されているが、近年では低発熱性で、転がり抵抗低減による燃費性向上効果やＷＥＴ性能向上効果を有する充填剤としてシリカ（ＳｉＯ２）が注目されている。空気入りタイヤを製造する際、ゴム材料とともにシリカ等のフィラー等の原材料を密閉式混合機に入れて混合する。このとき、フィラーの中でもシリカは水分の影響を受けやすいためシリカの水分率が変動しやすいが、現状では水分制御が簡単ではないため原材料のシリカの水分率を調整せずにそのまま混合している。しかし、原材料シリカの水分率が未知のまま混合した場合、シリカの水分率が変動すると混合機で混合されたゴムコンパウンド物性が変動したり、次工程の加工性能に影響を及ぼす恐れがある。 In order to improve the reinforcing properties of the vulcanized rubber, fillers such as carbon black are blended in the raw rubber of the tire, but in recent years it has low heat build-up, improving fuel efficiency by reducing rolling resistance, and WET Silica (SiO 2) has attracted attention as a filler having a performance improving effect. When manufacturing a pneumatic tire, raw materials such as a filler such as silica are mixed in a closed mixer together with the rubber material. At this time, among the fillers, silica is easily affected by moisture, so the moisture content of silica is likely to fluctuate. However, since moisture control is not easy at present, it is mixed as it is without adjusting the moisture content of the raw silica. . However, when the raw material silica is mixed with the moisture content unknown, if the moisture content of the silica varies, the physical properties of the rubber compound mixed in the mixer may vary or the processing performance of the next process may be affected.

図６は原料シリカの水分率とシリカを混合したゴムコンパウンドの特性との関係を模式的に示した図である。シリカの水分率および各特性は指数で示しており、水分率の変化による各特性の変化傾向を見ている。左上図に示すようにシリカの水分率が低下すると、粘度が上昇する。この結果ゴムコンパウンドの加工性が低下する。また、中上図に示すようにシリカの水分率が低下すると、３００％伸張時応力（300％モジュラス＝M300）および１００％伸張時応力（100%モジュラス＝M100）の比は低下する。このことはゴムコンパンドの補強性が低下することを意味し好ましくない。さらに右上図に示すようにシリカの水分率が低下すると、フィラー（シリカ）分散性が低下し、たとえば耐摩耗性が低下する。このように、シリカの水分率が低下すると、加工性・補強性・分散性などが低下しゴムコンパウンドにとっては好ましくなく、シリカ変動率はゴムコンパウンド物性の不安定さや次工程の加工性の変動が大きくなる。たとえば、水分率の低いシリカを用いて作製した空気入りタイヤの加硫時間は短くなる。そこでシリカの水分率を調整するために、混合機に投入する前に赤外分光光度計等の含水率測定手段を用いて、不足分の水分を給水したり、水分が多い場合にはシリカを追加投入したりすることが行なわれている。（特許文献１） FIG. 6 is a diagram schematically showing the relationship between the moisture content of the raw silica and the properties of the rubber compound mixed with silica. The moisture content and each characteristic of silica are indicated by an index, and the change tendency of each characteristic due to the change in the moisture content is observed. As shown in the upper left figure, when the moisture content of silica decreases, the viscosity increases. As a result, the processability of the rubber compound is reduced. Further, as shown in the middle figure, when the moisture content of silica is lowered, the ratio of the stress at 300% elongation (300% modulus = M300) and the stress at 100% elongation (100% modulus = M100) is lowered. This means that the reinforcing property of the rubber compound is lowered, which is not preferable. Further, as shown in the upper right diagram, when the moisture content of silica is lowered, filler (silica) dispersibility is lowered, for example, wear resistance is lowered. Thus, when the moisture content of silica decreases, processability, reinforcement, dispersibility, etc. decrease, which is undesirable for rubber compounds.Silica fluctuation rate is due to instability of rubber compound physical properties and processability fluctuations in the next process. growing. For example, the vulcanization time of a pneumatic tire manufactured using silica having a low moisture content is shortened. Therefore, in order to adjust the moisture content of the silica, use a moisture content measuring means such as an infrared spectrophotometer before feeding it into the mixer to supply the insufficient moisture, or if there is a lot of moisture, remove the silica. Additional inputs are being made. (Patent Document 1)

特開２００６−２０５５８４JP 2006-205584 A

しかしながら、特許文献１に記載された方法では、含水率測定手段が混合機に投入されるシリカ全量を測定するものではなく一部のみ測定するものであるため、シリカ全体の水分率を精確に把握することができない。一部に偏った誤情報に基づいて給水やシリカの追加投入が行なわれる可能性が大きい。さらに、水分が多い場合に追加投入されるシリカの水分率が不明なため再度シリカの含水率測定を行なわなければならないことやシリカの追加投入では、投入シリカ全体の水分率が不明なため混合機に入れるシリカの量を制御できないことなどの問題もある。 However, in the method described in Patent Document 1, since the moisture content measuring means does not measure the total amount of silica charged into the mixer but only a part of it, the moisture content of the entire silica is accurately grasped. Can not do it. There is a high possibility that additional water supply or additional silica will be carried out based on some misinformation. Furthermore, when the moisture content is high, the moisture content of the added silica is unknown, so the moisture content of the silica must be measured again. There are also problems such as inability to control the amount of silica contained in the silica.

本発明の目的は、簡単な測定手段を使い、しかも簡単な装置を用いて、混合機に投入するシリカ等のフィラーの水分率を把握して、水分率一定のフィラーの投入量を正確にコントロールする方法を提供することである。本発明者は、シリカ中の水分率が加熱減量法を用いたシリカの重量変化率（すなわち、重量変化の微分係数）と強い相関を有することを発見した。本発明は、この加熱減量法によるシリカ中水分率測定法を用いてシリカ中の水分率を精確に制御するものである。具体的には、本発明は以下の方法およびシステムである。 The purpose of the present invention is to use a simple measuring means and use a simple device to grasp the moisture content of a filler such as silica to be fed into a mixer and accurately control the amount of filler to be fed with a constant moisture content. Is to provide a way to do. The present inventor has discovered that the moisture content in silica has a strong correlation with the weight change rate of silica using the heat loss method (ie, the differential coefficient of weight change). In the present invention, the moisture content in silica is accurately controlled by using the moisture content measurement method in silica by this heat loss method. Specifically, the present invention is the following method and system.

（１）本発明は、加熱乾燥しながら連続的に重量を測定できる乾燥機に投入されたシリカ等のフィラー（以下、フィラーと記載）を加熱乾燥しながらフィラーの重量を連続的に測定する手段、
連続的に測定された前記フィラーの重量をもとにして、測定開始から時間ｔ後のフィラーの重量Ｗ(t)におけるフィラーの重量変化率｛dW(t)/dt｝を求める手段、
前記フィラーの重量変化率｛dW(t)/dt｝がほぼ０（＜０．０１）になるときのフィラーの水分率を０およびフィラーの重量をW(∞)として、時間ｔ後のフィラーの水分率[｛W(t)−W(∞)｝／W(t)]を求める手段、
を含むことを特徴とする、フィラーの水分率とフィラーの重量変化率（重量変化の微分係数）の関係を求める方法である。 (1) The present invention is a means for continuously measuring the weight of a filler while heating and drying a filler such as silica (hereinafter referred to as a filler) charged in a dryer capable of continuously measuring the weight while being heated and dried. ,
Means for obtaining a weight change rate {dW (t) / dt} of filler in weight W (t) of filler after time t from the start of measurement based on the weight of the filler continuously measured;
When the filler weight change rate {dW (t) / dt} is substantially 0 (<0.01), the filler moisture content is 0 and the filler weight is W (∞). Means for determining the moisture content [{W (t) −W (∞)} / W (t)];
It is the method of calculating | requiring the relationship between the moisture content of a filler and the weight change rate (differential coefficient of a weight change) of a filler characterized by including.

（２）本発明は、乾燥機中の全量のフィラーにおいて加熱減量法を用いた時間間隔における重量変化の微分係数からフィラー水分率を測定し、このフィラー水分率が基準値より多い場合にはそのまま乾燥機中で基準値になるまで乾燥し、フィラー水分率が基準値になったときに混合機にフィラーを全量投入し、フィラー水分率が基準値であるときにはそのまま混合機にフィラーを全量投入し、あるいはフィラー水分率が基準値より低い場合には調湿機に全量のフィラーを移してその調湿機において必要な量の水を供給しフィラーと充分に接触させた後に、混合機へ投入するフィラー混合方法である。 (2) In the present invention, the filler moisture content is measured from the differential coefficient of the weight change in the time interval using the heat loss method in the whole amount of filler in the dryer, and when this filler moisture content is higher than the reference value, it remains as it is. Dry until it reaches the reference value in the dryer. When the filler moisture content reaches the reference value, add all the filler to the mixer. When the filler moisture content is the reference value, add all the filler to the mixer. If the moisture content of the filler is lower than the reference value, transfer the entire amount of filler to the humidity controller, supply the required amount of water in the humidity controller, bring it into sufficient contact with the filler, and then put it into the mixer This is a filler mixing method.

（３）本発明は、フィラー全量の水分率を測定し、前記測定された水分率が基準水分率より多い場合にはフィラーを乾燥させて基準水分率にする加熱乾燥機、および前記測定された水分率が基準水分率より少ない場合には前記フィラーに給水して基準水分率にする調湿機を含むことを特徴とするフィラー水分率の調整システムである。また、加熱乾燥機は重量測定システムを有し、加熱乾燥中のフィラー全量の重量変化を常時測定可能であり、フィラーを加熱する複数の板状ヒーターを有し、フィラーは板状ヒーターの間に入り込み加熱乾燥されることを特徴とする。さらに、加熱乾燥機はフィラーの攪拌機構を有し、調湿機はフィラーの攪拌機構および／または加熱機構を有することを特徴とする。 (3) The present invention measures the moisture content of the total amount of the filler, and when the measured moisture content is higher than the reference moisture content, the heating dryer that dries the filler to obtain the reference moisture content, and the measured When the moisture content is lower than a reference moisture content, the filler moisture content adjustment system includes a humidity controller that supplies water to the filler to obtain a reference moisture content. In addition, the heat dryer has a weight measurement system, can always measure the weight change of the total amount of filler during heat drying, has a plurality of plate heaters that heat the filler, and the filler is between the plate heaters. It is characterized by entering and drying. Further, the heat dryer has a filler stirring mechanism, and the humidity controller has a filler stirring mechanism and / or a heating mechanism.

本発明はシリカ等のフィラー全体の水分率を精確に把握するので、混合機へ投入するフィラーの水分率を精度良く制御できる。すなわち、常に一定の水分率のフィラーを混合機へ投入できる。また、シリカ等のフィラーの水分率を常に把握できる。従って、フィラーの水分率変動によるゴムコンパウンドの物性、加工性の変動はなくなるので、品質の良い安定したタイヤを作製できる。また用いられる乾燥機および調質機も簡単な構造なので、安価な設備費用で設置できる。 Since the present invention accurately grasps the moisture content of the entire filler such as silica, the moisture content of the filler charged into the mixer can be accurately controlled. That is, a filler having a constant moisture content can always be charged into the mixer. Moreover, the moisture content of fillers, such as a silica, can always be grasped. Accordingly, since there is no change in the physical properties and processability of the rubber compound due to the change in the moisture content of the filler, a stable tire with good quality can be produced. Moreover, since the dryer and the tempering machine to be used are also a simple structure, they can be installed at low cost.

図１は、シリカの水分率とシリカの加熱減量法を用いた重量変化の微分係数との関係を示した図である。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the moisture content of silica and the differential coefficient of weight change using the silica heat loss method. 図２は、本発明の空気入りタイヤのフィラー水分率を一定にして混合機へ供給するシステムの構成フロー図を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration flow diagram of a system for supplying the filler with a constant moisture content of the pneumatic tire according to the present invention. 図３は、乾燥ユニット（乾燥機）３を模式的に示した斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing the drying unit (dryer) 3. 図４は、乾燥機本体にフィラーを入れた状態を示す図である。FIG. 4 is a view showing a state in which a filler is put in the dryer main body. 図５は、調湿機の構造の一実施形態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the structure of the humidity controller. 図６は、原料シリカの水分率とシリカを混合したゴムコンパウンドの特性との関係を模式的に示した図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing the relationship between the moisture content of the raw material silica and the properties of the rubber compound mixed with silica.

本発明者は、シリカの水分率はシリカの加熱減量法を用いた一定の時間間隔（秒）における重量変化率（重量変化の微分係数）と強い相関関係があることを発見した。図１は、シリカの水分率とシリカの加熱減量法を用いた時間間隔における重量変化の微分係数との関係を示した図である。種々の水分率を有するシリカを入れた加熱乾燥機を一定温度（図１は１００℃加熱）で加熱乾燥する。加熱乾燥機で温度が安定したときにシリカを含む加熱乾燥機の重量を時間とともに測定する。ある時間以上加熱しても重量が変化しなくなる。すなわち、シリカ中に含まれる水分がすべて蒸発するので、重量の変化はなくなる。このときにシリカの水分率を０とする。加熱乾燥機の重量は変化しないので考慮する必要はない。そこで、ある時間ｔ（秒）のときのシリカの重量をW(t)とし、シリカ水分率が０のときの重量をＷ(∞)とすると、ある時間ｔのときのシリカ水分率S(t)は、
S(t)＝｛W(t)−W(∞)｝／W(t)＝１−W(∞)／W(t) ・・・（１）
で示される。 The inventor of the present invention has found that the moisture content of silica has a strong correlation with the weight change rate (differential coefficient of weight change) at a constant time interval (second) using the heat loss method of silica. FIG. 1 is a graph showing the relationship between the moisture content of silica and the differential coefficient of weight change at time intervals using the silica heat loss method. A heat dryer containing silica having various moisture contents is heat-dried at a constant temperature (FIG. 1 is heated at 100 ° C.). When the temperature is stabilized by the heat dryer, the weight of the heat dryer containing silica is measured with time. The weight does not change even after heating for a certain period of time. That is, since all the water contained in silica evaporates, there is no change in weight. At this time, the moisture content of silica is set to zero. It is not necessary to consider the weight of the heat dryer because it does not change. Therefore, when the weight of silica at a certain time t (second) is W (t) and the weight when the silica moisture content is 0 is W (∞), the silica moisture content S (t at a certain time t )
S (t) = {W (t) −W (∞)} / W (t) = 1−W (∞) / W (t) (1)
Indicated by

このシリカ水分率S(t)とそのときの重量変化率dW(t)／dt（すなわち、重量変化の微分係数）を規格化した値−｛d W(t)／dt｝／W(t)との関係を示したものが図１である。規格化すれば種々の重量に対する水分率に適応できる。図１は乾燥温度が１００℃のときのグラフであるが、温度が異なると変化するので、温度管理が重要である。また、シリカの表面積にも影響する（水分の吸着や離脱は表面積に影響する）のでシリカの粒径はできるだけそろえることが望ましい。これらの条件を同じにすれば、シリカの重量には寄らず同じ曲線を示す。また、この方法の優れている点は、最初のシリカ中の水分率は不明でも水分率が正確に求められることである。従ってどのような水分率のシリカでも原料として用いることができる。
尚、他の加熱乾燥条件（たとえば、圧力）や乾燥装置が異なると図１の曲線は多少変化するが、事前に使用する加熱乾燥条件や使用する乾燥装置を用いて図１と同様の関係式や関係グラフを作製しておき（上述のようにこの作製は簡単である）、それらを用いてシリカ水分率を測定すれば、非常に精度の良い水分率を測定できる。本発明のシリカの水分率測定方法を加熱減量微分係数法と称する。 A value obtained by normalizing the silica moisture content S (t) and the weight change rate dW (t) / dt (that is, the differential coefficient of weight change) at that time-{d W (t) / dt} / W (t) FIG. 1 shows the relationship between. If it is standardized, it can adapt to the moisture content for various weights. Although FIG. 1 is a graph when the drying temperature is 100 ° C., it changes when the temperature is different, so temperature management is important. In addition, since it affects the surface area of the silica (moisture adsorption and desorption affects the surface area), it is desirable that the silica particle size be as uniform as possible. If these conditions are the same, the same curve is shown regardless of the weight of silica. The advantage of this method is that the moisture content can be accurately determined even if the moisture content in the initial silica is unknown. Therefore, any moisture content of silica can be used as a raw material.
The curve in FIG. 1 changes slightly when other heating and drying conditions (for example, pressure) and drying apparatus are different, but the same relational expression as in FIG. 1 using the heating and drying conditions used in advance and the drying apparatus used. Or a relationship graph is prepared (as described above, this production is simple), and using them to measure the silica moisture content, a highly accurate moisture content can be measured. The method for measuring the moisture content of silica of the present invention is referred to as a heat loss differential coefficient method.

以上のことから、図１のグラフを用いて水分率を知ることができる。すなわち、１００℃に保持された乾燥機でシリカを乾燥したとき、ある時点ｔ（単位はたとえば秒）のシリカの重量をW(t)、それからΔt（単位はたとえば秒、変化が小さい時は時間間隔を長くする）後のシリカの重量をW(t+Δt)とすると、このときの重量変化量はW(t)−W(t+Δt)となり、Δｔ間の重量変化率（平均変化率）は｛W(t)−W(t+Δt)｝／Δt（Δｔ→０とすれば、重量変化率ｄW(t)／dt、いわゆる重量変化の微分係数となる）となり、これを規格化したものは〔W(t)−W(t+Δt)〕／Δt〕／W(t)となる。Δt→０とすれば殆ど図１の縦軸と一致する。単純には単位時間あたりの重量変化を重量変化率（重量変化の微分係数）と考えても良い。本発明の加熱乾燥機ではリアルタイムのシリカの重量測定が可能であるから、重量変化率を正確に計算できる。本発明の加熱乾燥機においては重量測定装置を備えていて、リアルタイムのシリカの重量測定が可能であるから、重量変化率を正確に知ることができる。 From the above, the moisture content can be known using the graph of FIG. That is, when the silica is dried by a dryer maintained at 100 ° C., the weight of the silica at a certain time t (unit is, for example, second) is W (t), and then Δt (unit is, for example, second, when the change is small, time is If the weight of the silica after increasing the interval is W (t + Δt), the weight change at this time is W (t) -W (t + Δt), and the weight change rate between Δt (average change rate) ) Becomes {W (t) -W (t + Δt)} / Δt (if Δt → 0, the rate of change in weight is dW (t) / dt, the so-called differential coefficient of weight change), which is normalized The result is [W (t) −W (t + Δt)] / Δt] / W (t). If Δt → 0, it almost coincides with the vertical axis of FIG. Simply, the weight change per unit time may be considered as the weight change rate (derivative coefficient of weight change). Since the heat dryer of the present invention can measure the weight of silica in real time, the weight change rate can be accurately calculated. Since the heat dryer of the present invention is equipped with a weight measuring device and can measure the weight of silica in real time, the weight change rate can be accurately known.

この重量変化率から、図１を用いればシリカの水分率をリアルタイムにその場で求めることができる。すなわち、その場測定法（in-situ measuring）である。また、この方法の優れている点は、最初のシリカ中の水分率は不明でも良い点である。従ってどのような水分率のシリカを原料として用いることができる。さらに、重要なことは、シリカ水分率が０のときの重量Ｗ(∞)を知らなくてもシリカの水分率を知ることができること、リアルタイムでそのときのシリカの水分率を知ることができることである。（すなわち、事前に図１のデータは取得しておくことができ、その場測定法で求めた重量変化率（重量変化の微分係数）から、既に得られた図１のデータを用いてシリカ中の水分率を求める。） From this weight change rate, if FIG. 1 is used, the moisture content of a silica can be calculated | required on the spot in real time. That is, in-situ measuring. The advantage of this method is that the moisture content in the initial silica may be unknown. Therefore, any moisture content of silica can be used as a raw material. Furthermore, what is important is that it is possible to know the moisture content of silica without knowing the weight W (∞) when the silica moisture content is 0, and to know the moisture content of silica at that time in real time. is there. (That is, the data of FIG. 1 can be obtained in advance, and the silica is obtained from the weight change rate (derivative coefficient of weight change) obtained by the in-situ measurement method using the data of FIG. 1 already obtained. Find the moisture content of

従って、シリカの水分率が基準値より大きければ、そのまま乾燥を続けて、シリカ水分率が基準値に達したときに乾燥をやめれば良い。また、シリカの水分率が基準値より小さければ、適当なとき（そのときでも良い）に乾燥をやめる。乾燥をやめたときの水分率をａ、シリカの重量をAとすると、このシリカＡに水（重量X）を加えて基準値の水分率をｂとし、そのときのシリカの重量をBとする。A(1−a)＝B(1−b)が成立するから、
X＝B−A＝｛（b−a）／(1−b)｝A・・・（２）
となる。このXだけの水分を加えると基準値の水分率のシリカとなる。 Therefore, if the moisture content of silica is larger than the reference value, the drying can be continued as it is, and the drying can be stopped when the silica moisture content reaches the reference value. If the moisture content of silica is smaller than the reference value, drying is stopped when appropriate (or at that time). When the moisture content when drying is stopped is a and the weight of silica is A, water (weight X) is added to this silica A, and the moisture content of the reference value is b, and the weight of silica at that time is B. Since A (1−a) = B (1−b) holds,
X = B−A = {(b−a) / (1−b)} A (2)
It becomes. When only water of X is added, it becomes silica with a moisture content of the reference value.

図２は、本発明の空気入りタイヤのシリカ等のフィラー水分率を一定にして混合機へ供給するシステムの構成フロー図を示す。（シリカ以外のフィラーにも適用できるので、以下フィラーとのみ記載する。）本発明の空気入りタイヤのフィラー水分率を一定にして混合機へ供給するシステム（以下、フィラー供給システムと略す）７は、フィラータンク２、乾燥ユニット（乾燥機）３、調湿ユニット（調湿機）４、および混合機５から構成されている。乾燥ユニット３にはフィラーの水分率測定センサー６がついている。フィラータンク２にタイヤの補強用原料であるフィラーが入っている。フィラータンク２から一定量のフィラーが乾燥ユニット３へ送られる。乾燥ユニット３に入れられたフィラーは加熱乾燥され、水分率測定センサー６によりフィラーの水分率が測定される。水分率測定センサー６は上述の加熱減量微分係数測定センサーであり、常時、リアルタイムで水分率Ｓ(t)を測定している。この水分率Ｓ(t)が基準水分率Ｓｍより大きければ、フィラーは乾燥ユニットで継続して乾燥が行なわれ、水分率Ｓ(t)が基準水分率Ｓmになったときに、乾燥をやめて混合機５へ送られる。 FIG. 2 shows a configuration flow diagram of a system in which the filler moisture content of silica or the like of the pneumatic tire of the present invention is made constant and supplied to the mixer. (Because it can be applied to fillers other than silica, only the filler will be described below.) A system (hereinafter abbreviated as filler supply system) 7 that supplies the mixer with a constant moisture content of the pneumatic tire of the present invention is described below. , A filler tank 2, a drying unit (dryer) 3, a humidity control unit (humidity controller) 4, and a mixer 5. The drying unit 3 is provided with a filler moisture content measuring sensor 6. Filler tank 2 contains a filler which is a raw material for reinforcing tires. A fixed amount of filler is sent from the filler tank 2 to the drying unit 3. The filler put in the drying unit 3 is dried by heating, and the moisture content of the filler is measured by the moisture content measuring sensor 6. The moisture content measuring sensor 6 is the above-mentioned heating loss differential coefficient measuring sensor and constantly measures the moisture content S (t) in real time. If the moisture content S (t) is larger than the reference moisture content Sm, the filler is continuously dried in the drying unit. When the moisture content S (t) reaches the reference moisture content Sm, the drying is stopped and mixing is performed. Sent to machine 5.

水分率Ｓ(t)が基準水分率Ｓmより小さければ（このときのフィラーの重量をＦ1（水分量Ｄ1を含む）、水分率をＳ1とする）、乾燥をやめて調湿ユニット４へ送られる。調湿ユニット４において、給水を行ないフィラーの水分率を基準水分率Ｓmにし、フィラーと水を充分に混ぜてフィラーに均一に吸湿させた後、混合機５へ送る。ここで、給水量Mを求める。水を含まない（水分率０）フィラーの重量をＦ0とすれば、水分Ｄ(t)を含むフィラーの水分率Ｓ(t)は、Ｓ(t)＝Ｄ(t)／｛F0＋D(t)}となる。また、Ｓ1＝Ｄ1／Ｆ1＝（Ｆ1−Ｆ0）／Ｆ1であるから、Ｆ0＝Ｆ1（１−Ｓ1）となる。基準水分率Ｓmにおけるフィラーの水分量をＤmとすれば、Ｓm＝Ｄm／｛Ｆ0＋Ｄm｝で、給水量Mは、
Ｍ＝Dm−D1＝F0＊Sm／(1−Sm)−S1＊F1＝｛(Sm−S1)／(1−Sm)｝＊F1・・・（３）
となる。この式（３）は（２）と同じである。従って、調湿ユニットで水分をＭ加えることにより、基準水分率Ｓmであるフィラーが作製できる。 If the moisture content S (t) is smaller than the reference moisture content Sm (the weight of the filler at this time is F1 (including the moisture content D1), the moisture content is S1), the drying is stopped and the moisture content is sent to the humidity control unit 4. In the humidity control unit 4, water is supplied to make the moisture content of the filler the reference moisture content Sm, and the filler and water are sufficiently mixed so that the filler uniformly absorbs moisture and then sent to the mixer 5. Here, the water supply amount M is obtained. If the weight of a filler not containing water (moisture percentage 0) is F0, the moisture percentage S (t) of the filler containing moisture D (t) is S (t) = D (t) / {F0 + D (t) }. Since S1 = D1 / F1 = (F1-F0) / F1, F0 = F1 (1-S1). If the water content of the filler at the reference water content Sm is Dm, Sm = Dm / {F0 + Dm}, and the water supply amount M is
M = Dm-D1 = F0 * Sm / (1-Sm) -S1 * F1 = {(Sm-S1) / (1-Sm)} * F1 (3)
It becomes. This expression (3) is the same as (2). Therefore, the filler having the reference moisture content Sm can be produced by adding M in the humidity control unit.

以上のようにして、常に一定の水分率（基準水分率Ｓm）を有するフィラーが混合機５へ送られる。混合機５へ送られたフィラーは原料ゴムや他の配合剤と十分に混合されて、混合ゴム（ゴムコンパウンド）として次工程へ送り出される。このように、常に一定の水分率を有するフィラーで混合ゴムが混練されるので、安定した特性を持つ混合（混練）ゴムを得ることができる。尚、混合機５へ送られるフィラーの重量は多少変動するが、水分を含むフィラーの重量は既知（上の例では、水分量が基準値でコントロールされたときにはそのときの重量、基準値以下で給水したときはF1＋M）であるから、この重量に応じて原料ゴム等の他の材料の重量を適宜変更することにより、配合する材料の混合比率を一定にすることができる。 As described above, the filler having a constant moisture content (reference moisture content Sm) is always sent to the mixer 5. The filler sent to the mixer 5 is sufficiently mixed with the raw rubber and other compounding agents, and sent to the next process as a mixed rubber (rubber compound). Thus, since the mixed rubber is kneaded with the filler having a constant moisture content, a mixed (kneaded) rubber having stable characteristics can be obtained. The weight of the filler sent to the mixer 5 varies somewhat, but the weight of the filler containing moisture is known (in the above example, when the moisture content is controlled at the reference value, the weight at that time is below the reference value. Since F1 + M) when water is supplied, the mixing ratio of the materials to be blended can be made constant by appropriately changing the weight of other materials such as raw rubber according to this weight.

図３は、乾燥ユニット（乾燥機）３を模式的に示した斜視図である。内部が分かるように一部透視して描いている。フィラータンク２から（矢印１０の方向から）フィラー通路１１を通して、フィラー受け容器１２および１３にフィラーが一時的に貯留する。このフィラー受け容器１２は四角錐台形状で、フィラー受け１３容器は逆四角錐台形状であり、乾燥機本体１７にフィラーが均等に分配するようになっている。フィラー受け容器１３と乾燥機本体１７の間には、連結通路１４があり、そこに開閉扉１５が付いている。乾燥機本体１７内にフィラーがないことを確認してから開閉扉１５が矢印１６の方向に動いて、一時貯留されたフィラーが乾燥機本体１７へ入っていく。フィラー受け容器１２および１３には、直接フィラーが落下しないように、傾斜板やメッシュ状緩衝板等を取り付けても良い。 FIG. 3 is a perspective view schematically showing the drying unit (dryer) 3. Part of it is drawn through so that the inside can be seen. From the filler tank 2 (from the direction of the arrow 10), the filler is temporarily stored in the filler receiving containers 12 and 13 through the filler passage 11. The filler receiving container 12 has a quadrangular frustum shape, and the filler receiving container 13 has an inverted square frustum shape so that the filler is evenly distributed to the dryer main body 17. A connecting passage 14 is provided between the filler receiving container 13 and the dryer main body 17, and an open / close door 15 is attached thereto. After confirming that there is no filler in the dryer main body 17, the open / close door 15 moves in the direction of the arrow 16, and the temporarily stored filler enters the dryer main body 17. An inclined plate, a mesh-like buffer plate, or the like may be attached to the filler receiving containers 12 and 13 so that the filler does not fall directly.

乾燥機本体１７の内部には、ヒーター１８が複数設置されており、この間にフィラーが均等に入る。また、ヒーター１８同士の間には、攪拌棒１９が配置され乾燥機本体１７内のフィラーがかき回され、フィラー全体が均一な温度になるように工夫されている。攪拌棒１９は上下にも移動できるようにして、攪拌効率を高めても良い。この攪拌棒１９に温度センサーを取り付けて、各部の温度をモニターして、攪拌スピードやヒーターの加熱温度を調整しても良い。図３においては、乾燥機本体１７は直方体形状で、ヒーター１８は板状で乾燥機本体１７の側壁に固定されているが、これに限定した形状や構造である必要はなく、フィラー全体を均質に加熱乾燥できるようになっていれば良い。ヒーター１８は、抵抗加熱方式でも赤外線照射方式やハロゲンランプ照射方式でも良く、フィラーに充分均一に温度を伝達するような方式が望ましい。 A plurality of heaters 18 are installed inside the dryer main body 17, and fillers are evenly inserted between them. Further, a stirring bar 19 is disposed between the heaters 18 so that the filler in the dryer main body 17 is stirred, and the entire filler is devised so as to have a uniform temperature. The stirring rod 19 may be moved up and down to increase the stirring efficiency. A temperature sensor may be attached to the stirring rod 19 and the temperature of each part may be monitored to adjust the stirring speed and the heating temperature of the heater. In FIG. 3, the dryer main body 17 has a rectangular parallelepiped shape, and the heater 18 has a plate shape and is fixed to the side wall of the dryer main body 17. However, the shape and structure are not limited to this, and the entire filler is homogeneous. It is only necessary to be able to heat and dry. The heater 18 may be a resistance heating system, an infrared irradiation system, or a halogen lamp irradiation system, and a system that transmits the temperature sufficiently uniformly to the filler is desirable.

加熱温度は約８０℃〜２００℃であり、フィラーが吸着した水分は加熱されて水蒸気や湯気として排出口２１を通して、矢印２２の方向へ押し出されて外部へ排気される。乾燥機本体１７内は、乾燥中は一定圧力に保持されてその圧力で外部へ水蒸気等が排気される。乾燥機本体１７内の圧力は通常１気圧であるが、所望の圧力に制御しても良い。乾燥機本体１７の底は底板２５で仕切られている。加熱中はフィラーへの熱伝達を高めるために、フィラー粒径より小さいメッシュを入れてフィラーと底板２５との間に空間を設けても良い。底板２５には開閉とびら２６が付いており、乾燥が終了したフィラーは、開閉とびら２６が矢印２７方向へ開いて、その下の乾燥フィラー受け容器３１に落ちて、通路３２を通り三方弁３３により、混合機（矢印３４の方向）または調湿機（矢印３５の方向）へ送られる。 The heating temperature is about 80 ° C. to 200 ° C., and the moisture adsorbed by the filler is heated and extruded as steam or steam through the discharge port 21 in the direction of the arrow 22 and exhausted to the outside. The interior of the dryer body 17 is maintained at a constant pressure during drying, and water vapor or the like is exhausted to the outside at that pressure. The pressure in the dryer body 17 is normally 1 atm, but may be controlled to a desired pressure. The bottom of the dryer main body 17 is partitioned by a bottom plate 25. During heating, in order to enhance heat transfer to the filler, a mesh smaller than the filler particle size may be inserted to provide a space between the filler and the bottom plate 25. The bottom plate 25 has an open / close door 26, and the filler that has been dried is opened in the direction of the arrow 27, the open / close door 26 falls into the dry filler receiving container 31 below it, passes through the passage 32, and the three-way valve. 33 is sent to a mixer (in the direction of arrow 34) or a humidity controller (in the direction of arrow 35).

乾燥機本体１７の底板２５は、足桁２８により計量台（重量測定器）３６に載っており、乾燥機３の重量を測定できる。計量台３６にかかるものは、乾燥機本体１７、乾燥機本体１７内のヒーター１８等の附属器具、乾燥機本体１７内のフィラーや足桁２８だけでなく、乾燥フィラー受け容器３１、通路３２や三方弁３３、あるいは、フィラー通路１１、フィラー受け容器１２、１３等などがあり、すべてまとめて乾燥ユニット重量として計測される。基本的に計測したいものは、フィラーの重量Ｗfなので、それ以外の重量Ｗgを測定する必要はない。Ｗgは一定であるから、計量台３６により測定した重量Ｗ（＝Ｗf＋Ｗg）の変化量はフィラーの重量Ｗfの変化量になるので、重量Ｗの差分を取れば良い。しかし、精度を高めるために、測定する必要がないものはできるだけ計測されないようにすることが望ましい。たとえば、フィラータンクを別の支持体に固定し、かつフィラー通路１１をフレキシブルにして、その上流に接続するフィラータンクの重量がかからないようにする。あるいは、フィラー通路１１、フィラー受け容器１２および１３を別の支持体に固定し、かつ連結通路１４をフレキシブルにして、フィラー通路１１、フィラー受け容器１２および１３の重さが計量台の測定にかからないようにする。あるいは、通路３２や三方弁３３を別の支持体に固定し、かつ乾燥フィラー受け容器３１をフレキシブルにして、通路３２や三方弁３３の重さが計量台の測定にかからないようにすれば良い。或いは一時的に（乾燥中）これらを切り離せるようにしておく方法もある。 The bottom plate 25 of the dryer main body 17 is placed on a weighing table (weight measuring device) 36 by a foot girder 28 and can measure the weight of the dryer 3. What is related to the weighing platform 36 is not only the dryer main body 17, accessory devices such as the heater 18 in the dryer main body 17, fillers and foot girders 28 in the dryer main body 17, but also a dry filler receiving container 31, a passage 32, There are the three-way valve 33, the filler passage 11, the filler receiving containers 12, 13, etc., all of which are collectively measured as the drying unit weight. Since what is basically measured is the weight Wf of the filler, it is not necessary to measure the other weight Wg. Since Wg is constant, the amount of change in the weight W (= Wf + Wg) measured by the weighing platform 36 becomes the amount of change in the weight Wf of the filler. However, in order to increase the accuracy, it is desirable to avoid measuring as much as possible that does not need to be measured. For example, the filler tank is fixed to another support body, and the filler passage 11 is made flexible so that the filler tank connected to the upstream side does not have a weight. Alternatively, the filler passage 11 and the filler receiving containers 12 and 13 are fixed to different supports, and the connecting passage 14 is made flexible so that the weight of the filler passage 11 and the filler receiving containers 12 and 13 does not affect the measurement of the weighing platform. Like that. Alternatively, the passage 32 and the three-way valve 33 may be fixed to another support body, and the dry filler receiving container 31 may be made flexible so that the weight of the passage 32 and the three-way valve 33 does not affect the measurement of the measuring table. Alternatively, there is a method of temporarily separating them (during drying).

以上のようにして、乾燥機３の重量を常時（特に乾燥中）、すなわちリアルタイムで測定できる。図３においては、乾燥機本体１７を計量台３６に載せて重量を測定したが、他の方法で計量しても良い。たとえば、乾燥機本体１７の側面から腕を出してその腕を吊って天秤方式で重量を計測することができる。この場合には、乾燥機本体１７に足桁２８を設ける必要もないし、計量台３６を配置する必要がないので、乾燥フィラー通路を乾燥機本体１７の真下に配置することができる。 As described above, the weight of the dryer 3 can be measured constantly (particularly during drying), that is, in real time. In FIG. 3, the dryer main body 17 is placed on the weighing table 36 and the weight is measured, but the weighing may be performed by other methods. For example, the arm can be taken out from the side surface of the dryer main body 17 and the arm can be suspended to measure the weight by a balance method. In this case, it is not necessary to provide the foot girder 28 in the dryer main body 17 and it is not necessary to arrange the weighing table 36, so that the dry filler passage can be arranged directly below the dryer main body 17.

図４は、乾燥機本体１７にフィラーが入れられた状態を示す図である。連結通路１４に備わる開閉扉１５の上に一時的に貯留したフィラーを、開閉扉１５を矢印１６の方向へ開いて、乾燥機本体１７へフィラー４０を入れる。乾燥機本体１７にはできるだけフィラー４０が均等に入るようにする。ヒーター１８は乾燥機本体１７の側壁へ複数固定されており、そのヒーター１８の間にフィラー４０が入る。ヒーター１８の間には攪拌棒１９が入っていて、フィラー４０の中に埋まった状態で、攪拌棒１９が回転したり、上下移動したり、あるいは振動したりしてフィラー４０を攪拌する。これにより、ヒーター１８の熱がフィラー中に均等に伝達されフィラー４０の温度を一定に保持できる。あるいは、ヒーター１８を上下左右に移動可能として、フィラー４０を攪拌しながら加熱してフィラー４０の温度を一定に保持しても良い。攪拌棒１９に温度センサーを取り付けたり、攪拌棒１９とは別の所に温度センサーを取り付けたりして、温度をモニターしながらヒーター１８でフィラー４０を加熱しても良い。 FIG. 4 is a view showing a state in which a filler is put in the dryer main body 17. The filler temporarily stored on the opening / closing door 15 provided in the connecting passage 14 is opened in the direction of the arrow 16 to insert the filler 40 into the dryer main body 17. The filler 40 is made to enter the dryer body 17 as evenly as possible. A plurality of heaters 18 are fixed to the side wall of the dryer main body 17, and a filler 40 enters between the heaters 18. A stir bar 19 is inserted between the heaters 18, and the stir bar 19 is rotated, moved up and down, or vibrated in a state where it is buried in the filler 40 to stir the filler 40. Thereby, the heat of the heater 18 is evenly transferred into the filler, and the temperature of the filler 40 can be kept constant. Alternatively, the heater 18 can be moved vertically and horizontally, and the filler 40 may be heated while stirring to keep the temperature of the filler 40 constant. The filler 40 may be heated by the heater 18 while monitoring the temperature by attaching a temperature sensor to the stirring bar 19 or attaching a temperature sensor at a place different from the stirring bar 19.

フィラー４０を加熱中は、開閉扉１６および２６は閉じられている。加熱されたフィラーからは吸水した水分が蒸発していき、その水蒸気や湯気等はエアー排出口２１から外部へ排出される。フィラー４０の加熱中は乾燥機の重量を常時測定する。特に温度が一定となった後は、重量変化率（微分係数）と水分率との関係は、図１で示した曲線に従う。
水分率が基準値Ｓmになったとき、あるいは水分率が基準値Ｓmより低いときに、バルブ３７を閉じて排出口２１を閉じる。同時にヒーター１８の加熱も停止する。従って、この状態において、乾燥機本体１７内は密閉された状態となる。フィラーの温度を下げてフィラーからの水分が蒸発しない温度以下に下げる。この冷却を速く行なうために、乾燥機本体１７を冷却しても良いし、あるいは、内部に冷却機構を取り付けても良い。水蒸気や湯気等を外部へ逃がさない構造であれば、冷却しないで混合機や調湿器へ送っても良い。 While the filler 40 is being heated, the doors 16 and 26 are closed. The absorbed water evaporates from the heated filler, and the water vapor, steam and the like are discharged from the air discharge port 21 to the outside. During the heating of the filler 40, the weight of the dryer is constantly measured. Particularly after the temperature becomes constant, the relationship between the weight change rate (derivative coefficient) and the moisture content follows the curve shown in FIG.
When the moisture content reaches the reference value Sm or when the moisture content is lower than the reference value Sm, the valve 37 is closed and the discharge port 21 is closed. At the same time, heating of the heater 18 is also stopped. Therefore, in this state, the inside of the dryer main body 17 is sealed. The temperature of the filler is lowered to a temperature at which the moisture from the filler does not evaporate. In order to perform this cooling quickly, the dryer main body 17 may be cooled, or a cooling mechanism may be attached inside. If it is a structure that does not allow steam or steam to escape to the outside, it may be sent to a mixer or humidity controller without cooling.

次に底板２５に備わる開閉扉２６を開けて（たとえば、矢印２７の方向へ引く）、フィラー４０を乾燥フィラー受け容器３１および通路３２を通じて三方弁３３に導く。通常は自然落下するが、乾燥フィラー受け容器３１および通路３２にスクリュー式の押出機等を取り付けて強制的に送り出しても良い。三方弁を用いて、水分率が基準値Ｓmより低いときには調湿機へ送り、水分率が基準値Ｓmのときには直接混合機へ送る。 Next, the opening / closing door 26 provided in the bottom plate 25 is opened (for example, pulled in the direction of the arrow 27), and the filler 40 is guided to the three-way valve 33 through the dry filler receiving container 31 and the passage 32. Usually, it falls spontaneously, but a screw type extruder or the like may be attached to the dry filler receiving container 31 and the passage 32 and forcedly sent out. Using a three-way valve, when the moisture content is lower than the reference value Sm, it is sent to the humidity controller, and when the moisture content is the reference value Sm, it is sent directly to the mixer.

図５は、調湿機の構造の一実施形態を示す図である。調湿機４内には給水装置４１および４２が取り付けられていて、所定量の水が矢印方向４３から吸水パイプ４１へ導入され、散水装置４２により噴霧され、調湿機４内に入れられたフィラー４０に供給される。この所定量の水とは、上述した式（３）で示した水分量である。調湿機４内には攪拌装置４４が備えられており、散水噴霧された水とフィラー４０を攪拌混合させてフィラー４０内に均一に吸水させる。吸水を加速するために一定の加温を行なっても良いし、あるいは超音波振動を加えても良い。図４においては、攪拌装置４４として回転スクリュー式攪拌装置を記載したが、他の攪拌装置、たとえば、回転羽根式や往復式のものでも良く、特に限定されない。また、散水装置も図に示したシャワー式でなくても水蒸気供給や一定量の水供給でも良く特に限定されない。フィラー４０中に均一に吸湿し水分率が基準値Ｓmになった後に、フィラー４０を混合機５へ送る。調湿機４内へフィラー４０を導入したり、調湿機４から混合機へフィラーを送ったりする方法は、乾燥機本体１７と同様の方法を用いれば良い。 FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the structure of the humidity controller. Water supply devices 41 and 42 are attached in the humidity controller 4, and a predetermined amount of water is introduced into the water absorption pipe 41 from the arrow direction 43, sprayed by the watering device 42, and placed in the humidity controller 4. The filler 40 is supplied. The predetermined amount of water is the amount of water shown by the above-described formula (3). The humidity controller 4 includes a stirring device 44 that stirs and mixes the water sprayed with the filler 40 and uniformly absorbs the water into the filler 40. In order to accelerate water absorption, constant heating may be performed, or ultrasonic vibration may be applied. In FIG. 4, the rotating screw type stirring device is described as the stirring device 44, but other stirring devices such as a rotary blade type and a reciprocating type may be used and are not particularly limited. Further, the watering device is not particularly limited as long as it is not the shower type shown in the figure, and may be a steam supply or a constant amount of water supply. After the moisture is uniformly absorbed in the filler 40 and the moisture content reaches the reference value Sm, the filler 40 is sent to the mixer 5. The method of introducing the filler 40 into the humidity controller 4 or sending the filler from the humidity controller 4 to the mixer may be the same method as that of the dryer main body 17.

尚、水分率がＳmのフィラーに関しても、直接フィラー４０を混合機５へ送らずに調湿機４を通して混合機５へ送っても良い。もちろんこのときには吸水せずにそのまま素通りで送る必要がある。こうすれば、三方弁も直接混合機へ送る配管も必要がなくなる。ただし、調湿機４においてフィラー４０に吸水をしている間は、調湿機４を使用できないので、作業スピードを高めるためには、乾燥機３から直接混合機へ送る独立配管を設けた方が良い。 Note that the filler having a moisture content of Sm may also be sent to the mixer 5 through the humidity controller 4 without sending the filler 40 directly to the mixer 5. Of course, at this time, it is necessary to send it as it is without absorbing water. This eliminates the need for a three-way valve or piping that goes directly to the mixer. However, since the humidity controller 4 cannot be used while the filler 40 absorbs water in the humidity controller 4, in order to increase the working speed, an independent pipe that is sent directly from the dryer 3 to the mixer is provided. Is good.

上述したように、本発明のシリカ等のフィラー水分率測定方法は簡便に迅速にその場測定で全量のフィラー中の水分率を測定でき、その測定方法を用いて一定の水分率に調整されたフィラーを混合機へ投入することができる。乾燥温度を変化させたり、フィラー粒径を変更したり、乾燥機をリファインしたりして、加熱乾燥の条件を変化させると図１に示す検量線が多少変化する可能性があるので、その都度修正を加えることが望ましい。その修正方法はこれまで説明したように極めて簡単である。再度簡潔に説明すると、シリカ等のフィラータンクから一定量のフィラーを乾燥機本体に送り、所定温度に安定した後、重量測定を連続的に測定し単位時間（たとえば、秒単位）毎の重量データを取る。長時間（乾燥機本体の構造や形状やサイズにもよるが、１００℃以上であれば約１時間以上）加温して重量変化がなくなったときの重量が水分率０％のフィラー重量である。この重量をもとにして、上述した方法で水分率および重量変化率の規格化の値を計算して検量線（すなわち、図１）を作製する。（ただし、重量変化率を完全に０とすることが困難な場合には、そのときの重量変化率に応じて、たとえば、0.01以下、あるいは0.02以下、あるいは0.03〜0.1の間の適当な値を選択して、そのときの水分率を０％として関係グラフ或いは関係式を作製すれば良い。） As described above, the method for measuring the moisture content of fillers such as silica according to the present invention can measure the moisture content of the filler in the whole amount by simple and quick in-situ measurement, and has been adjusted to a constant moisture content using the measurement method. The filler can be charged into the mixer. The calibration curve shown in FIG. 1 may change somewhat when the drying temperature is changed, the filler particle size is changed, the dryer is refined, and the drying conditions are changed. It is desirable to make corrections. The correction method is extremely simple as described above. To explain briefly again, after sending a certain amount of filler from a filler tank such as silica to the dryer body and stabilizing it at a predetermined temperature, weight measurement is continuously measured and weight data per unit time (for example, in seconds). I take the. The weight of the filler when the weight does not change after heating for a long time (depending on the structure, shape and size of the dryer body, but about 1 hour or more at 100 ° C or higher) is 0% moisture content. . Based on this weight, the standard value of the moisture content and the weight change rate is calculated by the method described above, and a calibration curve (ie, FIG. 1) is prepared. (However, when it is difficult to make the weight change rate completely zero, depending on the weight change rate at that time, for example, 0.01 or less, or 0.02 or less, or an appropriate value between 0.03 and 0.1. Select and make a relational graph or relational expression with the moisture content at that time as 0%.)

このシリカ等のフィラーを混合機に送る場合には上述の方法により調湿ユニットで給水すれば良い。次の投入からは、既に修正した検量線が完成しているので、通常方法で作業を進めれば良い。すなわち、基準値以上のフィラー水分率ならさらに乾燥を続け、基準値のフィラー水分率なら混合機に送り、基準値以下なら調湿ユニットで給水した後で混合機に送る。ゴム混合機に送るフィラーの重量（水分率０％のフィラー重量および水分重量）を正確に制御できるので、ゴム混合機へ投入するゴム原料や他の配合剤の量をフィラーの重量に合わせれば、常に一定の安定した品質のゴムコンパウンドを作製することができる。 When the filler such as silica is sent to the mixer, the humidity control unit may supply water by the above-described method. Since the corrected calibration curve has already been completed from the next input, the normal method can be used. That is, if the filler moisture content is higher than the reference value, the drying is further continued. If the filler moisture content is the reference value, it is sent to the mixer. Since the weight of filler sent to the rubber mixer (filler weight and moisture weight with a moisture content of 0%) can be accurately controlled, if the amount of rubber raw materials and other compounding agents to be added to the rubber mixer is matched to the weight of the filler, A rubber compound having a constant and stable quality can be produced.

本発明はフィラーとしてシリカについて説明してきたが、他のフィラー材料、たとえば、カーボンブラック等にも適用できる。さらに、タイヤに使用されるゴムコンパウン材料の原料として説明してきたが、シリカ等のフィラーを原料として用いるもののすべてに適用できることは言うまでもない。 Although the present invention has been described for silica as a filler, it can also be applied to other filler materials such as carbon black. Furthermore, although it demonstrated as a raw material of the rubber compound material used for a tire, it cannot be overemphasized that it can apply to all what uses fillers, such as a silica, as a raw material.

本発明は、シリカ等のフィラーの水分率測定方法に使用でき、水分率を調整したフィラーを作成できる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be used for the moisture content measuring method of fillers, such as a silica, and can make the filler which adjusted the moisture content.

２・・・フィラータンク、３・・・乾燥ユニット、４・・・調湿ユニット、
５・・・ゴム混合機、６・・・水分率測定センサ−、７・・・フィラー供給システム、
１１・・・フィラー通路、１２・・・フィラー受け容器、１３・・・フィラー受け容器、
１４・・・連結通路、１５・・・開閉扉、１７・・・乾燥機本体、１８・・・ヒーター、
１９・・・攪拌棒、２１・・・排出口、２５・・・底板、２６・・・開閉とびら、
２８・・・足桁、３１・・・乾燥フィラー受け容器、３２・・・通路、３３・・・三方弁、
３６・・・計量台（重量測定器）、４０・・・フィラー、４１・・・給水装置、
４２・・・散水装置、４４・・・攪拌装置、
2 ... filler tank, 3 ... drying unit, 4 ... humidity control unit,
5 ... Rubber mixer, 6 ... Moisture content measurement sensor, 7 ... Filler supply system,
11 ... filler passage, 12 ... filler receiving container, 13 ... filler receiving container,
14 ... Connection passage, 15 ... Open / close door, 17 ... Dryer body, 18 ... Heater,
19 ... stirring bar, 21 ... discharge port, 25 ... bottom plate, 26 ... opening and closing door,
28 ... foot girder, 31 ... dry filler receptacle, 32 ... passage, 33 ... three-way valve,
36 ... weighing platform (weight measuring device), 40 ... filler, 41 ... water supply device,
42 ... watering device, 44 ... stirring device,

Claims

フィラーを配合剤として混合するゴム混合機を用いるプロセスにおいて、ゴム混合機にフィラーを投入する前に、
前記フィラーはフィラーを乾燥させる機構およびフィラーの重量を測定する機構および前記フィラーに加水する機構を備えたフィラー水分率を調整するフィラー水分率調整装置に投入される工程、
前記フィラー水分率調整装置に投入されたフィラーの全量の水分率を測定する工程、
前記測定された水分率が基準水分率より多い場合には、前記フィラー水分率調整装置において前記フィラーを乾燥させて基準水分率にした後にゴム混合機へ投入する工程、
前記測定された水分率が基準水分率と同じである場合にはそのままゴム混合機へ投入する工程、
前記測定された水分率が基準水分率より少ない場合には、前記フィラー水分率調整装置において前記フィラーに加水して基準水分率にした後に、前記ゴム混合機へ投入する工程
を含むことを特徴とする、フィラーの水分率調整方法であって、
前記フィラーの水分率S（ｔ）は、
加熱乾燥しながら連続的に重量を測定できる乾燥機に投入されたフィラーを加熱乾燥しながらフィラーの重量を連続的に測定する手段、
連続的に測定された前記フィラーの重量をもとにして、測定開始から時間ｔ後のフィラーの重量Ｗ(t)におけるフィラーの重量変化率｛dW(t)/dt｝を求める手段、および
前記フィラーの重量変化率｛dW(t)/dt｝がほぼ０（＜０．０１）になるときのフィラーの水分率を０およびフィラーの重量をW(∞)として、時間ｔ後のフィラーの水分率S(t)＝[｛W(t)−W(∞)｝／W(t)]を求める手段、
により決定することを特徴とする、フィラーの水分率調整方法。
In the process using a rubber mixer that mixes filler as a compounding agent, before charging the filler into the rubber mixer,
The filler is charged into a filler moisture content adjusting device that adjusts the filler moisture content with a mechanism for drying the filler, a mechanism for measuring the weight of the filler, and a mechanism for adding water to the filler,
Measuring the moisture content of the total amount of filler charged into the filler moisture content adjusting device ,
If the measured moisture content is higher than a reference moisture content, the filler moisture content adjusting device is used to dry the filler to a reference moisture content and then put it into a rubber mixer;
When the measured moisture content is the same as the reference moisture content, the step of directly feeding into a rubber mixer,
When the measured moisture content is less than a reference moisture content, the method includes a step of adding the filler to the rubber mixer after adding water to the filler in the filler moisture content adjusting device to obtain a reference moisture content. A method for adjusting the moisture content of the filler,
The moisture content S (t) of the filler is
Means for continuously measuring the weight of the filler while heating and drying the filler put into the dryer capable of continuously measuring the weight while heating and drying;
Means for obtaining a filler weight change rate {dW (t) / dt} in filler weight W (t) after time t from the start of measurement based on the weight of the filler continuously measured; and Filler moisture after time t, where the filler moisture content is 0 and the filler weight is W (∞) when the filler weight change rate {dW (t) / dt} is almost 0 (<0.01). Means for determining the rate S (t) = [{W (t) −W (∞)} / W (t)];
The method for adjusting the moisture content of the filler , characterized in that it is determined by :

フィラーの重量を測定する機構は、前記フィラー水分率調整装置の全体の重量を測定しフィラー以外の重量を差し引いてフィラー全量の重量を求めるとともに、常時フィラー重量測定を行ないながら常時フィラーの水分率を求めることを特徴とする、請求項１に記載のフィラーの水分率調整方法。
The mechanism for measuring the weight of the filler measures the total weight of the filler moisture content adjusting device, subtracts the weight other than the filler to obtain the weight of the total amount of filler , and constantly measures the filler weight while constantly measuring the filler weight. The method for adjusting the moisture content of the filler according to claim 1, wherein the moisture content is adjusted .

前記フィラー水分率調整装置は、フィラーの乾燥機構として複数の板状ヒーターを有し、フィラーは板状ヒーターの間に入り込み加熱乾燥されることを特徴とする、請求項１または２に記載のフィラーの水分率調整方法。
The filler according to claim 1 or 2, wherein the filler moisture content adjusting device has a plurality of plate heaters as a filler drying mechanism, and the filler enters between the plate heaters and is dried by heating. Moisture content adjustment method .

前記フィラー水分率調整装置は、フィラーの加水機構として散水機構を有し、散水機構よりフィラーへ散水することによってフィラーは加水されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィラーの水分率調整方法。The filler moisture content adjusting device has a watering mechanism as a filler hydration mechanism, and the filler is hydrated by watering the filler from the watering mechanism. The moisture content adjustment method of the filler of description.

前記フィラー水分率調整装置は、さらにフィラーの攪拌機構を有し、攪拌機構によりフィラー中の水分が均一に分布されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィラーの水分率調整方法。
The filler according to any one of claims 1 to 4, wherein the filler moisture content adjusting device further has a filler stirring mechanism, and moisture in the filler is uniformly distributed by the stirring mechanism. Moisture content adjustment method .

前記フィラー水分率調整装置は、さらに冷却機構を有し、前記冷却機構によりフィラー温度を低下させることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィラーの水分率調整方法。The filler moisture content adjusting method according to any one of claims 1 to 5, wherein the filler moisture content adjusting device further includes a cooling mechanism, and reduces the filler temperature by the cooling mechanism.

フィラーはシリカまたはカーボンブラックであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィラーの水分率調整方法。

The filler moisture content adjusting method according to any one of claims 1 to 6, wherein the filler is silica or carbon black .