JP7035817B2 - Rubber material manufacturing method and manufacturing system - Google Patents
Rubber material manufacturing method and manufacturing system Download PDFInfo
- Publication number
- JP7035817B2 JP7035817B2 JP2018105831A JP2018105831A JP7035817B2 JP 7035817 B2 JP7035817 B2 JP 7035817B2 JP 2018105831 A JP2018105831 A JP 2018105831A JP 2018105831 A JP2018105831 A JP 2018105831A JP 7035817 B2 JP7035817 B2 JP 7035817B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compounding agent
- rubber material
- kneading
- vulcanization
- kneaded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
本発明はゴム材料の製造方法および製造システムに関し、さらに詳しくは、配合剤を均一に分散させて精度よく目標の配合割合にした未加硫のゴム材料を安定して得ることができるゴム材料の製造方法および製造システムに関するものである。 The present invention relates to a method and a manufacturing system for producing a rubber material, and more specifically, a rubber material capable of stably obtaining an unvulcanized rubber material in which a compounding agent is uniformly dispersed to accurately obtain a target compounding ratio. It relates to a manufacturing method and a manufacturing system.
タイヤ等のゴム製品を製造する際には、ミキサや押出機を用いて未加硫ゴムと配合剤とを混練して、未加硫のゴム材料を製造する混練工程がある。混練工程は一般的に、原料ゴムと非加硫系の配合剤とを混練して一次ゴム材料を製造する一次混練工程と、一次ゴム材料と加硫系の配合剤とを混練して最終ゴム材料を製造する最終混練工程とで構成されている(例えば特許文献1参照)。 When manufacturing rubber products such as tires, there is a kneading process in which an unvulcanized rubber and a compounding agent are kneaded using a mixer or an extruder to produce an unvulcanized rubber material. The kneading step is generally a primary kneading step of kneading a raw rubber and a non-vulcanized compounding agent to produce a primary rubber material, and a kneading process of a primary rubber material and a vulcanized compounding agent to make a final rubber. It is composed of a final kneading step for producing a material (see, for example, Patent Document 1).
混練工程では、原料ゴムに対して予め設定された配合割合(目標割合)で配合剤が添加される。実際に添加された配合剤の配合割合が目標割合から外れていれば、製造したゴム材料の品質に影響が生じる。ひいては、このゴム材料を使用して製造したゴム製品の品質に影響する。特に、加硫系の配合剤の添加量に過不足があって目標割合から外れた最終ゴム材料が製造されると、費やされた材料や作業時間の損失が多大になる。 In the kneading step, the compounding agent is added to the raw rubber at a preset compounding ratio (target ratio). If the blending ratio of the actually added compounding agent deviates from the target ratio, the quality of the produced rubber material is affected. As a result, it affects the quality of rubber products manufactured using this rubber material. In particular, if the final rubber material that deviates from the target ratio due to an excess or deficiency in the amount of the vulcanization-based compounding agent added is manufactured, the loss of the spent material and the working time becomes large.
本発明の目的は、配合剤を均一に分散させて精度よく目標の配合割合にした未加硫のゴム材料を安定して得ることができるゴム材料の製造方法および製造システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method and a manufacturing system for a rubber material capable of stably obtaining an unvulcanized rubber material in which a compounding agent is uniformly dispersed to accurately obtain a target compounding ratio. ..
上記目的を達成するため本発明のゴム材料の製造方法は、未加硫の原料ゴムおよび非加硫系の配合剤を混練した一次ゴム材料と、加硫系の配合剤とを混練機によって混練して、前記原料ゴムに対して前記加硫系の配合剤の配合割合を目標割合にした最終ゴム材料を製造するゴム材料の製造方法において、前記一次ゴム材料と前記加硫系の配合剤とを、直列的に接続された複数台の前記混練機によって順次混練し、それぞれの前記混練機によって混練された後の混練材料における前記配合割合を検知し、この検知データに基づいて前記目標割合に対する前記加硫系の配合剤の過不足量を算出し、算出された前記加硫系の配合剤の不足量を補うために追加の前記加硫系の配合剤、または、算出された前記加硫系の配合剤の超過量を補うために追加の前記一次ゴム材料を、配列下流側に隣り合う前記混練機に投入して混練を行うことを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the method for producing a rubber material of the present invention, a primary rubber material obtained by kneading an unvulcanized raw material rubber and a non-vulcanized compounding agent and a vulcanized compounding agent are kneaded by a kneader. Then, in the method for producing a rubber material for producing a final rubber material in which the mixing ratio of the vulcanization-based compounding agent to the raw material rubber is set as a target ratio, the primary rubber material and the vulcanization-based compounding agent are used. Is sequentially kneaded by a plurality of the kneaders connected in series, the mixing ratio in the kneaded material after being kneaded by each of the kneading machines is detected, and the target ratio is based on the detection data. The excess or deficiency of the vulcanization-based compounding agent is calculated, and an additional vulcanization-based compounding agent or the calculated vulcanization-based compounding agent is used to make up for the calculated shortage of the vulcanization-based compounding agent. In order to make up for the excess amount of the compounding agent of the system, the additional primary rubber material is put into the kneader adjacent to the downstream side of the arrangement and kneaded.
本発明のゴム材料の製造システムは、加硫系の配合剤を供給する配合剤供給部と、この配合剤供給部により供給された前記加硫系の配合剤と未加硫の原料ゴムおよび非加硫系の配合剤を混練した一次ゴム材料とを混練する混練機を有し、前記混練機によって前記原料ゴムに対して前記加硫系の配合剤の配合割合を目標割合にした最終ゴム材料が製造される構成にしたゴム材料の製造システムにおいて、前記混練機が直列的に接続された複数台の混練機で構成され、それぞれの前記混練機に対して前記配合剤供給部が配置されて、それぞれの前記配合剤供給部を制御する制御部と、それぞれの前記混練機の配列下流側に配置された配合割合測定器と、それぞれの前記配合割合測定器による検知データが入力される演算部とを有し、配列上流側から下流側の順にそれぞれの前記混練機によって前記一次ゴム材料と前記加硫系の配合剤とが混練されて、それぞれの前記混練機によって混練された後の混練材料における前記配合割合が、それぞれの前記混練機の配列下流側に配置された前記配合割合測定器により検知されて、この検知データに基づいて前記演算部により前記目標割合に対する前記加硫系の配合剤の過不足量が算出されて、算出された前記加硫系の配合剤の不足量を補うために追加の前記加硫系の配合剤が配列下流側に隣り合う前記混練機にこの混練機に対して配置された前記配合剤供給部から投入される処理、または、算出された前記加硫系の配合剤の超過量を補うために追加の前記一次ゴム材料が配列下流側に隣り合う前記混練機にこの混練機に対して配置されたゴム材料供給部から投入される処理のいずれか一方の処理が選択されて、混練が行われる構成にしたことを特徴とする。 The rubber material manufacturing system of the present invention includes a compounding agent supply unit that supplies a vulcanized compounding agent, and the vulcanized compounding agent, unvulcanized raw material rubber, and non-vulcanized material supplied by the compounding agent supply unit. A final rubber material having a kneader for kneading a primary rubber material kneaded with a vulcanization-based compounding agent, and using the kneading machine to set the mixing ratio of the vulcanization-based compounding agent to the raw material rubber as a target ratio. In the rubber material manufacturing system configured to manufacture the vulcanizer, the kneader is composed of a plurality of kneaders connected in series, and the compounding agent supply unit is arranged for each of the kneaders. , A control unit that controls each of the compounding agent supply units, a compounding ratio measuring device arranged on the downstream side of the arrangement of each of the kneading machines, and a calculation unit for inputting detection data by the respective compounding ratio measuring devices. The primary rubber material and the vulcanization-based compounding agent are kneaded by the kneaders in this order from the upstream side to the downstream side of the arrangement, and the kneaded material is kneaded by the respective kneaders. The compounding ratio in the above is detected by the compounding ratio measuring device arranged on the downstream side of the arrangement of the kneading machine, and based on this detection data, the calculation unit performs the vulcanization-based compounding agent with respect to the target ratio. The excess or deficiency of the vulcanization compound is calculated, and an additional vulcanization compound is added to the kneader adjacent to the downstream side of the array to make up for the calculated deficiency of the vulcanization compound. The kneading in which the additional primary rubber material is adjacent to the downstream side of the arrangement in order to make up for the treatment charged from the compounding agent supply unit arranged with respect to the vulcanization or the calculated excess amount of the vulcanization-based compounding agent. The machine is characterized in that one of the processes charged from the rubber material supply unit arranged for the kneader is selected to perform kneading.
本発明によれば、直列的に接続されたそれぞれの混練機によって混練された後の混練材料における原料ゴムに対する加硫系の配合剤の配合割合を検知し、この検知データに基づいて前記目標割合に対する加硫系の配合剤の過不足量を算出することで、適切な量の加硫系の配合剤が添加されているか否かを迅速、かつ、精度よく判断できる。そして、算出された前記過不足量を補うために追加の加硫系の配合剤または追加の一次ゴム材料を、配列下流側に隣り合う混練機に投入して混練を行うことで、加硫系の配合剤を均一に分散させて精度よく目標割合にした未加硫の最終ゴム材料を安定して得ることができる。 According to the present invention, the mixing ratio of the vulcanization-based compounding agent to the raw rubber in the kneaded material after kneading by each of the kneading machines connected in series is detected, and the target ratio is based on the detection data. By calculating the excess or deficiency of the vulcanization-based compounding agent with respect to the above, it is possible to quickly and accurately determine whether or not an appropriate amount of the vulcanization-based compounding agent is added. Then, in order to make up for the calculated excess / deficiency amount, an additional vulcanization-based compounding agent or an additional primary rubber material is put into a kneader adjacent to the downstream side of the arrangement and kneaded to perform the vulcanization system. It is possible to stably obtain an unvulcanized final rubber material in which the compounding agent of No. 1 is uniformly dispersed and the target ratio is accurately obtained.
以下、本発明のゴム材料の製造方法および製造システムを、図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the method and system for manufacturing the rubber material of the present invention will be described based on the embodiment shown in the figure.
図1に例示する本発明のゴム材料の製造システム1(以下、製造システム1という)の実施形態は、一次ゴム材料R1と加硫系の配合剤Asとを、直列的に接続された複数台の押出機2(2A、2B、2C)によって順次混練して最終ゴム材料R2を製造する。一次ゴム材料R1は、未加硫の原料ゴムMおよび非加硫系の配合剤Acが混練されて製造される。一次ゴム材料R1では、原料ゴムMに対して配合剤Acが予め設定された目標割合で添加されている。非加硫系の配合剤Acとしては、カーボンブラックやシリカを例示できる。 In the embodiment of the rubber material manufacturing system 1 (hereinafter referred to as manufacturing system 1) of the present invention exemplified in FIG. 1, a plurality of primary rubber materials R1 and a vulcanization-based compounding agent As are connected in series. The final rubber material R2 is manufactured by sequentially kneading with the extruder 2 (2A, 2B, 2C) of the above. The primary rubber material R1 is produced by kneading the unvulcanized raw material rubber M and the non-vulcanized compounding agent Ac. In the primary rubber material R1, the compounding agent Ac is added to the raw material rubber M at a preset target ratio. Examples of the non-vulcanized compounding agent Ac include carbon black and silica.
最終ゴム材料R2では、原料ゴムMに対して配合剤Asが予め設定された目標割合で添加されている。加硫系の配合剤Asとしては、加硫活性剤、加硫促進助剤または硫黄の少なくとも1つを例示できる。加硫活性剤、加硫促進助剤および硫黄を規定の割合で混合したマスターバッチを加硫系の配合剤Asとしてもよい。 In the final rubber material R2, the compounding agent As is added to the raw material rubber M at a preset target ratio. As the vulcanization-based compounding agent As, at least one of a vulcanization activator, a vulcanization accelerating aid, and sulfur can be exemplified. A masterbatch in which a vulcanization activator, a vulcanization accelerating aid, and sulfur are mixed at a specified ratio may be used as a vulcanization-based compounding agent As.
この製造システム1は、直列的に接続された複数台の押出機2と、それぞれの押出機2に対して配置された配合剤供給部7(7a、7b、7c)およびゴム材料供給部8(8a、8b、8c)と、それぞれの配合剤供給部7およびゴム材料供給部8を制御する制御部6と、それぞれの押出機2の配列下流側に配置された配合割合測定器4(4a、4b、4c)と、それぞれの配合割合測定器4による検知データが入力される演算部5(5a、5b、5c)とを有している。この実施形態では1つの制御部6によりそれぞれの配合剤供給部7、それぞれのゴム材料供給部8が制御されるが、それぞれの配合剤供給部7、それぞれのゴム材料供給部8が個別の制御部6a、6b、6cにより制御される構成にすることもできる。
The
また、この実施形態ではそれぞれの配合割合測定器4と、これに対応するそれぞれの演算部5とが別体として記載されているが、配合割合測定器4aと演算部5a、配合割合測定器4bと演算部5b、配合割合測定器4cと演算部5cとをそれぞれ一体化した構成にすることできる。また、1つの演算部5にそれぞれの配合割合測定器4の検知データが入力される構成にすることもできる。
Further, in this embodiment, each blending ratio measuring device 4 and each corresponding calculation unit 5 are described as separate bodies, but the blending ratio measuring
直列的に接続される押出機2の台数は4台以上にすることもできるが、2台~3台がより好ましい。この実施形態では押出機2が混練機として用いられているが、混練機としては各種ミキサや押出機に類する装置を用いることもできる。 The number of extruders 2 connected in series may be four or more, but two to three extruders are more preferable. In this embodiment, the extruder 2 is used as a kneader, but as the kneader, various mixers and devices similar to the extruder can also be used.
それぞれの押出機2は、回転駆動されるスクリューが内設されたシリンダ3aと、シリンダ3aの後端部の上面に形成された材料投入口3bと、材料投入口3bの上端に設置されたホッパ3dと、シリンダ3aの先端に形成された押出口3cとを有している。押出口3cの前方には、コンベヤ等の搬送手段が延在している。
Each extruder 2 has a cylinder 3a in which a screw to be rotationally driven is installed, a
それぞれの配合剤供給部7によって、下方に配置された押出機2の材料投入口3bに向かって配合剤Asを投入できる構成になっている。配合剤供給部7としては例えば、シリンダ内に収容されている粉状の配合剤Asをシリンダ先端部から吐出させる機器等を用いる。それぞれの材料投入口3bに向かって投入される配合剤Asの量は演算部5により算出される。
Each compounding
それぞれのゴム材料供給部8によって、下方に配置された押出機2の材料投入口3bに向かって一次ゴム材料Rを投入できる構成になっている。ゴム材料供給部8としては、押出機を用いるとよい。それぞれの材料投入口3bに向かって投入される一次ゴム材料Rの量は演算部5により算出される。ゴム材料供給部8b、8cには、供給する一次ゴム材料Rを所望量にするための切断機構等が設けられる。
Each rubber
それぞれの配合割合測定器4は、上流側に隣り合う押出機2によって混練された後の混練材料(最終ゴム材料)R2における原料ゴムMに対する配合剤Asの配合割合を逐次検知する。配合割合測定器4としては例えば、検知対象の混練材料R2に電磁波(マイクロ波)を照射して非接触で誘電率を検出できる機器を用いる。 Each compounding ratio measuring device 4 sequentially detects the compounding ratio of the compounding agent As to the raw rubber M in the kneaded material (final rubber material) R2 after being kneaded by the extruders 2 adjacent to the upstream side. As the compounding ratio measuring device 4, for example, a device capable of detecting the dielectric constant by irradiating the kneading material R2 to be detected with an electromagnetic wave (microwave) in a non-contact manner is used.
図2に例示するように、混練材料R2における原料ゴムMに対する所定種類の配合剤Asの配合割合と混練材料R2の誘電率とには相関関係がある。具体的には、配合剤Asとして使用されるマスターバッチの配合割合が大きくなるに連れて、混練材料Rの誘電率が低くなる傾向があり、図2に例示するこの相関関係データが配合割合測定器4に入力されている。配合剤Asの種類によって、その配合割合と、その配合剤Asを混練した混練材料R2の誘電率との相関関係(誘電率が変化する程度)は異なるので、使用するそれぞれの配合剤Asに対してこの相関関係データを予め取得して配合割合測定器4に入力しておく。尚、配合剤Acとして使用されるカーボンブラックの配合割合が大きくなるに連れて、混練材料(一次ゴム材料)R1の誘電率が高くなる傾向があり、図2に例示するような相関関係がある。 As illustrated in FIG. 2, there is a correlation between the mixing ratio of the predetermined type of compounding agent As with respect to the raw material rubber M in the kneading material R2 and the dielectric constant of the kneading material R2. Specifically, as the blending ratio of the masterbatch used as the blending agent As increases, the dielectric constant of the kneading material R tends to decrease, and this correlation data exemplified in FIG. 2 is the blending ratio measurement. It is input to the vessel 4. Since the correlation between the blending ratio and the dielectric constant of the kneading material R2 in which the blending agent As is kneaded (the degree to which the dielectric constant changes) differs depending on the type of the blending agent As, the correlation between the blending ratio and the dielectric constant is different. The correlation data of the lever is acquired in advance and input to the compounding ratio measuring device 4. As the blending ratio of carbon black used as the blending agent Ac increases, the dielectric constant of the kneading material (primary rubber material) R1 tends to increase, and there is a correlation as illustrated in FIG. ..
配合割合測定器4は、予め入力されている原料ゴムMに対する所定種類の配合剤Asの配合割合と混練材料R2の誘電率との相関関係データと、逐次検知された誘電率とに基づいて、混練材料R2における配合剤Asの配合割合Dを算出して検知データとする。 The blending ratio measuring device 4 is based on the correlation data between the blending ratio of the predetermined type of blending agent As with respect to the raw material rubber M input in advance and the dielectric constant of the kneading material R2, and the dielectric constant detected sequentially. The compounding ratio D of the compounding agent As in the kneading material R2 is calculated and used as the detection data.
演算部5には、配合剤Asの種類毎に原料ゴムMに対する配合割合の目標割合C1が入力されている。この目標割合C1は、目標値Cに対して許容範囲を含めた数値範囲である。演算部5は、算出された配合割合Dと目標割合C1とを逐次比較して、配合割合Dが目標割合C1の範囲内か範囲外かを逐次判断し、目標割合C1に対する配合剤Asの過不足量(配合剤Asの不足量または超過量)が算出される。算出された配合割合Dが目標割合C1の範囲内であると判断した場合は、目標割合C1に対する配合剤Asの過不足量はゼロと算出される。 In the calculation unit 5, the target ratio C1 of the blending ratio with respect to the raw material rubber M is input for each type of the blending agent As. This target ratio C1 is a numerical range including an allowable range with respect to the target value C. The calculation unit 5 sequentially compares the calculated compounding ratio D with the target ratio C1, determines sequentially whether the compounding ratio D is within or outside the range of the target ratio C1, and the excess of the compounding agent As with respect to the target ratio C1. The deficiency amount (insufficient amount or excess amount of the compounding agent As) is calculated. When it is determined that the calculated compounding ratio D is within the range of the target ratio C1, the excess or deficiency amount of the compounding agent As with respect to the target ratio C1 is calculated to be zero.
以下、この製造システム1を用いて、原料ゴムMに対して非加硫系の配合剤Acおよび加硫系の配合剤Asが予め設定された目標割合で添加、混練された最終ゴム材料R2を製造する手順を説明する。
Hereinafter, using this
配列最上流に配置された押出機2Aのシリンダ3aには、ゴム材料供給部8aにより、帯状の一次ゴム材料R1がホッパ3dを介して材料投入口3bから連続的に投入される。一次ゴム材料R1には、原料ゴムMに対して非加硫系の配合剤Acが目標割合で添加、混練されている。
The strip-shaped primary rubber material R1 is continuously charged into the cylinder 3a of the
また、このシリンダ3aには、配合剤供給部7aによってホッパ3dを介して材料投入口3bから連続的に加硫系の配合剤Asが投入される。配合剤Asは、一次ゴム材料R1における100重量部の原料ゴムMに対して予め設定された目標値Cの量で投入される設定になっている。
Further, the vulcanization-based compounding agent As is continuously charged into the cylinder 3a from the
投入された一次ゴム材料R1および配合剤Asは、回転するスクリューによってシリンダ3aの中で混練されつつ前方移動する。そして、押出口3cから帯状の最終ゴム材料R2が連続的に押し出される。
The charged primary rubber material R1 and compounding agent As move forward while being kneaded in the cylinder 3a by a rotating screw. Then, the strip-shaped final rubber material R2 is continuously extruded from the
配合割合測定器4aは押出機2Aによって混練された混練材料R2に電磁波(マイクロ波)を照射して非接触で誘電率を検出する。この誘電率は、混練材料R2が停止した状態で検出することもできるが、この実施形態では、下流側の押出機2Bに向かって押し出されて移動している混練材料R2を通過させつつ、混練材料R2の通過した範囲の誘電率を配合割合測定器4aによって逐次検出する。
The mixing
配合割合測定器4aは1台だけでなく、複数台を混練材料R2の幅方向に並列させて配置することもできる。配合割合測定器4aが1台の場合は、混練材料R2の幅方向中央部の誘電率を検出するように設置するとよい。
Not only one compounding
配合割合測定器4aは、混練材料R2における配合剤Asの配合割合Dを算出して検知データとして演算部5aに逐次、入力する。図3では、実線が算出された配合割合D(検知データ)を示し、破線が原料ゴムMに対する配合剤Asの配合割合の目標値Cを示し、目標値Cに対して許容範囲を含んだ範囲が目標割合C1を示している。
The blending
演算部5aは入力された検知データDに基づいて、目標割合C1に対する配合剤Asの過不足量を算出する。演算部5aにより算出された配合剤Asの過不足量データは、制御部6に逐次入力される。
The
制御部6は、入力された配合剤Asの過不足量データに基づいて、算出された配合剤Asの不足量を補うために追加の配合剤As、または、算出された配合剤Asの超過量を補うために追加の一次ゴム材料R1を、配列下流側に隣り合う押出機2Bに投入する。即ち、制御部6は、入力された配合剤Asの過不足量データに基づいて、配合剤供給部7bまたはゴム材料供給部8bのいずれか一方を作動させる処理を行う。
The
詳述すると、演算部5aにより配合剤Asが不足していると判断された場合は、配合剤Asの不足量を補うために制御部6は、配合剤供給部7bを作動させて、配合剤Asの不足量を押出機2Bのシリンダ3aに追加投入する。一方、演算部5aにより配合剤Asが超過していると判断された場合は、配合剤Asの超過量を補うために制御部6は、ゴム材料供給部8bを作動させて、配合剤Asの超過量を相殺する量の一次ゴム材料R1を押出機2Bのシリンダ3aに追加投入する。
More specifically, when the
尚、演算部5aにより配合剤Asの過不足量がゼロと算出された場合は、配合剤Asの過不足量を補う必要がないので、制御部6は配合剤供給部7bおよびゴム材料供給部8bを作動させない。即ち、押出機2Aによって混練された混練材料R2は、そのまま下流側に隣り合う押出機2Bのシリンダ3aに投入される。
If the
演算部5aにより配合剤Asに過不足があると判断された混練材料R2の範囲に対して、追加投入する配合剤Asまたは一次ゴム材料R1を添加、混練することが最適である。そこで、配合割合測定器4aによる検知データの検知時刻と、混練材料R2の移動速度と、配合割合測定器4aによる検知位置と下流側に隣り合って配置されている押出機2Bの材料投入口3bとの間での混練材料R2の移動距離との関係を把握しておくことが好ましい。そして、これら把握している情報に基づいて、配合剤Asまたは一次ゴム材料R1を押出機2Bに追加投入するタイミングを調整することで、配合剤Asに過不足があると判断された混練材料R2の範囲に、追加の配合剤Asまたは一次ゴム材料R1を添加、混練することができる。
It is optimal to add and knead the compounding agent As or the primary rubber material R1 to be additionally added to the range of the kneading material R2 which is determined by the
押出機2Bにおいても押出機2Aと同様に、投入された一次ゴム材料R1および配合剤Asは、回転するスクリューによってシリンダ3aの中で混練されつつ前方移動する。そして、押出口3cから帯状の混練材料R2が連続的に押し出される。そして、押出機2Aと同様に、押出機2Bによって混練された後の混練材料R2における配合割合Dが、押出機2Bの配列下流側に配置された配合割合測定器4bにより検知されて、この検知データに基づいて演算部5bにより目標割合C1に対する配合剤Asの過不足量が算出される。次いで、算出された配合剤Asの不足量を補うために追加の配合剤Asが配列下流側に隣り合う押出機2Cに配合剤供給部7cから追加投入される処理、または、算出された配合剤Asの超過量を補うために追加の一次ゴム材料R1が押出機2Cにゴム材料供給部8cから投入される処理のいずれか一方の処理が選択されて、押出機2Cによる混練が行われる。演算部5bにより配合剤Asの過不足量がゼロと算出された場合は、押出機2Bによって混練された混練材料R2は、そのまま下流側に隣接配置された押出機2Cのシリンダ3aに投入される。
Similarly to the
押出機2Cにおいても押出機2A、2Bと同様に、投入された一次ゴム材料R1および配合剤Asは、回転するスクリューによってシリンダ3aの中で混練されつつ前方移動する。そして、押出口3cから帯状の混練材料R2が連続的に押し出される。そして、押出機2A、2Bと同様に、押出機2Cによって混練された後の混練材料R2における配合割合Dが、押出機2Cの配列下流側に配置された配合割合測定器4cにより検知されて、この検知データに基づいて演算部5cにより目標割合C1に対する配合剤Asの過不足量が算出される。この押出機2Cは配列最下流に配置されているので、押出機2Cによって混練された後の混練材料R2における配合割合Dが、目標割合C1の範囲に入っているか否かが確認されて、目標割合C1の範囲に入っている混練材料R2は次工程に搬送される。
In the
上述したようにこの実施形態では、直列的に接続されたそれぞれの押出機2A、2B、2Cによって順次混練された後の混練材料R2における原料ゴムMに対する配合剤Asの配合割合Dを非破壊検査によって簡便、迅速に検知できる。この検知データに基づいて目標割合C1に対する配合剤Asの過不足量を算出することで、適切な量の配合剤Asが混練材料R2に添加されているか否かを迅速、かつ、精度よく判断することができる。
As described above, in this embodiment, the compounding ratio D of the compounding agent As to the raw material rubber M in the kneading material R2 after being sequentially kneaded by the
そして、演算部5により算出された配合剤Asの過不足量を補うために配合剤Asまたは一次ゴム材料R1を、配列下流側に隣り合う押出機2に追加投入して混練を行うので、配合剤Asを均一に分散させて精度よく目標割合C1にした未加硫の混練材料(最終ゴム材料)R2を安定して得るには有利になっている。一次ゴム材料R1には、原料ゴムMに対して配合剤Acが予め設定された目標割合で添加、混練されているので、製造された最終ゴム材料R2には、非加硫系の配合剤Acおよび加硫系の配合剤Asがそれぞれ目標割合で添加されて混練されていることになる。 Then, in order to make up for the excess or deficiency of the compounding agent As calculated by the calculation unit 5, the compounding agent As or the primary rubber material R1 is additionally charged into the extruder 2 adjacent to the downstream side of the arrangement and kneaded. It is advantageous to stably obtain an unvulcanized kneaded material (final rubber material) R2 in which the agent As is uniformly dispersed and the target ratio C1 is accurately obtained. Since the compounding agent Ac is added to and kneaded in the primary rubber material R1 at a preset target ratio with respect to the raw material rubber M, the non-vulcanized compounding agent Ac is added to the manufactured final rubber material R2. And the vulcanization-based compounding agent As is added at the target ratios and kneaded.
しかもこの実施形態では、最終ゴム材料R2の製造ライン上で、配合割合Dの適否判断を行えるので、目標割合C1を満足する所定品質の最終ゴム材料R2を生産性よく製造できる。最下流に配置される押出機2Cの押出口3cには、混練材料R2を所望形状に型付けできる口金を配置しておくとよい。これにより、押出機2Cによって混練された最終ゴム材料R2を、次工程でそのまま使用することができる。
Moreover, in this embodiment, since the suitability of the blending ratio D can be determined on the production line of the final rubber material R2, the final rubber material R2 having a predetermined quality satisfying the target ratio C1 can be produced with high productivity. It is preferable to arrange a mouthpiece capable of molding the kneading material R2 into a desired shape at the
それぞれの押出機2によって混練された後の混練材料R2では、目標割合C1に対して配合剤Asの配合量が超過しないようにすることが好ましい。即ち、配列最上流に配置された押出機2A以外では、一次ゴム材料R1が投入されないように、それぞれの押出機2での配合剤Asの投入量を調整することが好ましい。
In the kneading material R2 after being kneaded by each extruder 2, it is preferable that the blending amount of the blending agent As is not exceeded with respect to the target ratio C1. That is, it is preferable to adjust the input amount of the compounding agent As in each extruder 2 so that the primary rubber material R1 is not input except for the
例えば、この製造システム1を用いて、最上流に配置された押出機2Aに投入された一次ゴム材料R1に対して、追加の配合剤Asだけを投入することで、配合剤Asの配合割合を目標割合C1にした最終ゴム材料R2を製造するとよい。この場合は、下流に配置されている押出機2になるに連れて、追加投入される配合剤Asの量が少なくなるようにすることが好ましい。即ち、より下流に配置されている押出機2になるに連れて、配合剤Asの追加量をより微細に調整することで、精度よく目標範囲C1を満足する最終ゴム材料R2を製造し易くなる。
For example, by using this
いずれかの押出機2によって混練された後の混練材料R2において、目標割合C1に対して配合剤Asの配合量が超過していると判断された場合は、その押出機2よりも下流側に配置された押出機2に対して、追加の一次ゴム材料R1が投入される。配列最上流に配置された押出機2A以外の押出機2B、2Cにおいて一次ゴム材料R1が投入されると、既に上流側に配置された押出機2によって混練されている一次ゴム材料R1と、追加投入される一次ゴム材料R1とでは、付与されている熱量(熱履歴)に差異が生じる。この熱量の差異に起因して、製造された最終ゴム材料R2の品質のばらつきを抑制するには不利になる。
If it is determined that the blending amount of the compounding agent As exceeds the target ratio C1 in the kneading material R2 after being kneaded by any of the extruders 2, it is located downstream of the extruder 2. An additional primary rubber material R1 is charged into the disposed extruder 2. When the primary rubber material R1 is charged in the
このデメリットを回避するには、押出機2に追加投入される一次ゴム材料R1に対して、既に上流側に配置された押出機2により混練された一次ゴム材料R1と同等の熱量を付与するとよい。即ち、ゴム材料供給部8に加熱機構を設けておき、既に混練されている一次ゴム材料R1と同等の熱量をこの加熱機構によって付与した状態にした一次ゴム材料R1を押出機2に追加投入する。
In order to avoid this demerit, it is preferable to impart the same amount of heat to the primary rubber material R1 additionally charged to the extruder 2 as the primary rubber material R1 kneaded by the extruder 2 already arranged on the upstream side. .. That is, a heating mechanism is provided in the rubber
尚、直列的に接続された押出機2の台数が増えると、混練材料R2に付与される熱量が増大して加硫反応が過剰に促進される。そのため、直列的に接続される押出機2は、2台または3台にするのが好ましい。 As the number of extruders 2 connected in series increases, the amount of heat applied to the kneading material R2 increases and the vulcanization reaction is excessively promoted. Therefore, it is preferable to use two or three extruders 2 connected in series.
本発明の内容は、原料ゴムMおよび非加硫系の配合剤Acを混練して、原料ゴムMに対して非加硫系の配合剤Acの配合割合を目標割合にした一次ゴム材料R1を製造する際にも適用することができる。 The content of the present invention is to knead the raw material rubber M and the non-vulcanized compounding agent Ac, and to obtain a primary rubber material R1 in which the compounding ratio of the non-vulcanized compounding agent Ac to the raw material rubber M is set as a target ratio. It can also be applied when manufacturing.
1 製造システム
2(2A、2B、2C) 押出機
3a シリンダ
3b 材料投入口
3c 押出口
3d ホッパ
4(4a、4b、4c) 配合割合測定器
5(5a、5b、5c) 演算部
6(6a、6b、6c) 制御部
7(7a、7b、7c) 配合剤供給部
8(8a、8b、8c) ゴム材料供給部
R1 一次ゴム材料(混練材料)
R2 最終ゴム材料(混練材料)
M 原料ゴム
A 配合剤
Ac 非加硫系の配合剤
As 加硫系の配合剤
1 Manufacturing system 2 (2A, 2B, 2C)
R2 final rubber material (kneading material)
M Raw material rubber A compounding agent Ac Non-vulcanized compounding agent As Sulfurized compounding agent
Claims (6)
前記一次ゴム材料と前記加硫系の配合剤とを、直列的に接続された複数台の前記混練機によって順次混練し、それぞれの前記混練機によって混練された後の混練材料における前記配合割合を検知し、この検知データに基づいて前記目標割合に対する前記加硫系の配合剤の過不足量を算出し、算出された前記加硫系の配合剤の不足量を補うために追加の前記加硫系の配合剤、または、算出された前記加硫系の配合剤の超過量を補うために追加の前記一次ゴム材料を、配列下流側に隣り合う前記混練機に投入して混練を行うことを特徴とするゴム材料の製造方法。 The primary rubber material obtained by kneading the unvulcanized raw rubber and the non-vulcanized compounding agent and the vulcanized compounding agent are kneaded by a kneader, and the vulcanized compounding agent is mixed with the raw material rubber. In the method of manufacturing a rubber material, which manufactures the final rubber material with the blending ratio of
The primary rubber material and the vulcanization-based compounding agent are sequentially kneaded by a plurality of the kneaders connected in series, and the compounding ratio in the kneaded material after being kneaded by the respective kneaders is determined. It is detected, the excess or deficiency amount of the vulcanization-based compounding agent with respect to the target ratio is calculated based on the detection data, and the additional vulcanization is added to compensate for the calculated deficiency amount of the vulcanization-based compounding agent. In order to make up for the excess amount of the system compounding agent or the calculated vulcanization system compounding agent, the additional primary rubber material is put into the kneader adjacent to the downstream side of the arrangement to perform kneading. A characteristic method for manufacturing a rubber material.
前記混練機が直列的に接続された複数台の混練機で構成され、それぞれの前記混練機に対して前記配合剤供給部が配置されて、それぞれの前記配合剤供給部を制御する制御部と、それぞれの前記混練機の配列下流側に配置された配合割合測定器と、それぞれの前記配合割合測定器による検知データが入力される演算部とを有し、
配列上流側から下流側の順にそれぞれの前記混練機によって前記一次ゴム材料と前記加硫系の配合剤とが混練されて、それぞれの前記混練機によって混練された後の混練材料における前記配合割合が、それぞれの前記混練機の配列下流側に配置された前記配合割合測定器により検知されて、この検知データに基づいて前記演算部により前記目標割合に対する前記加硫系の配合剤の過不足量が算出されて、算出された前記加硫系の配合剤の不足量を補うために追加の前記加硫系の配合剤が配列下流側に隣り合う前記混練機にこの混練機に対して配置された前記配合剤供給部から投入される処理、または、算出された前記加硫系の配合剤の超過量を補うために追加の前記一次ゴム材料が配列下流側に隣り合う前記混練機にこの混練機に対して配置されたゴム材料供給部から投入される処理のいずれか一方の処理が選択されて、混練が行われる構成にしたことを特徴とするゴム材料の製造システム。 A primary kneading of a compounding agent supply unit that supplies a vulcanized compounding agent, the vulcanized compounding agent supplied by the compounding agent supply unit, unvulcanized raw rubber, and a non-vulcanized compounding agent. A rubber material having a kneading machine for kneading a rubber material and having a structure in which a final rubber material is produced with the mixing ratio of the vulcanization-based compounding agent to the raw material rubber as a target ratio by the kneading machine. In the manufacturing system
The kneader is composed of a plurality of kneaders connected in series, and the compounding agent supply unit is arranged for each of the kneading machines, and a control unit for controlling each of the compounding agent supply units. It has a blending ratio measuring device arranged on the downstream side of the arrangement of each of the kneading machines, and a calculation unit for inputting detection data by each of the blending ratio measuring devices.
The primary rubber material and the vulcanization-based compounding agent are kneaded by the kneaders in this order from the upstream side to the downstream side of the arrangement, and the mixing ratio in the kneaded material after kneading by the respective kneading machines is , The excess or deficiency amount of the vulcanization-based compounding agent with respect to the target ratio is detected by the calculation unit based on the detection data detected by the compounding ratio measuring device arranged on the downstream side of the arrangement of the kneader. An additional vulcanization compound was placed in the kneader adjacent to the downstream side of the array for the kneader to make up for the calculated and calculated deficiency of the vulcanization compound. The kneader is equipped with an additional primary rubber material adjacent to the kneader on the downstream side of the arrangement in order to compensate for the processing charged from the compounding agent supply unit or the calculated excess amount of the vulcanization-based compounding agent. A rubber material manufacturing system characterized in that one of the treatments input from the rubber material supply unit arranged with respect to the rubber material is selected to perform kneading.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018105831A JP7035817B2 (en) | 2018-06-01 | 2018-06-01 | Rubber material manufacturing method and manufacturing system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018105831A JP7035817B2 (en) | 2018-06-01 | 2018-06-01 | Rubber material manufacturing method and manufacturing system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019209536A JP2019209536A (en) | 2019-12-12 |
JP7035817B2 true JP7035817B2 (en) | 2022-03-15 |
Family
ID=68846214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018105831A Active JP7035817B2 (en) | 2018-06-01 | 2018-06-01 | Rubber material manufacturing method and manufacturing system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7035817B2 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007203616A (en) | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Kneading system for rubber material blended with silica |
-
2018
- 2018-06-01 JP JP2018105831A patent/JP7035817B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007203616A (en) | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Kneading system for rubber material blended with silica |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019209536A (en) | 2019-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108349112B (en) | Method for producing an elastomeric compound | |
WO2006043535A1 (en) | Apparatus and method for mixing rubber materials | |
EP3359361B1 (en) | Process for producing an elastomeric compound | |
JP4928315B2 (en) | Continuous mixing equipment | |
JP2007216471A (en) | System for kneading silica-incorporated rubber material | |
EP2219837A1 (en) | Process and plant for producing an elastomeric compound | |
JP7035817B2 (en) | Rubber material manufacturing method and manufacturing system | |
JP6566015B2 (en) | Method and system for producing unvulcanized rubber material | |
EP0911359B1 (en) | Continuous process for producing rubber material containing silica filler and tyres incorporating this material | |
KR100559201B1 (en) | Multi open type mill apparatus having rubber cooling line | |
JP5406053B2 (en) | Rubber material kneading system | |
KR101384501B1 (en) | Apparatus for manufacturing sheet rubber for tire | |
JP2007203616A (en) | Kneading system for rubber material blended with silica | |
CN112351871A (en) | Mixing process and system for producing elastomeric compositions | |
CN115666892A (en) | Rubber compound production line comprising one or more twin-screw mixing and extruding machines and relative method | |
US11826928B2 (en) | Quality inspection method and quality inspection system for unvulcanized rubber material, and production method and production system for unvulcanized rubber material | |
JP2005001228A (en) | Rubber continuous kneading equipment and rubber continuous kneading method | |
IT202100009815A1 (en) | GRAVIMETRIC DOSING DEVICE AND RELATED CONTROL METHOD | |
RU2462358C2 (en) | Method and plant for producing elastomer compound | |
JP4609193B2 (en) | Rubber material kneading method | |
JP2006116726A (en) | Kneading control method of rubber material and control device therefor | |
CN115461203A (en) | Production line for rubber mixtures comprising internal mixers and related process | |
CN115666891A (en) | Rubber compound production line including one or more twin screw mixing and extruding machines and related methods | |
CN115443210A (en) | Rubber mixture production line comprising an internal mixer and related method | |
CN113858464A (en) | Efficient mixing line capable of producing masterbatch and final mix during one or more mixes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210518 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220111 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220201 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220214 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7035817 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |