(57)【要約】【課題】作業者の勘に頼ることなく、適切な乾燥条件を容易に設定することができるブロックタイプ天然ゴムの製造方法を提供する。【解決手段】天然ゴムラテックスを主原料とした、粉砕・洗浄された固形ゴムをドライヤーを用いて乾燥して、ブロックタイプ天然ゴムを製造するブロックタイプ天然ゴムの製造方法であって、ドライヤー温度および乾燥時間より算出されるトータル乾燥熱量が、予め設定された標準のトータル乾燥熱量に近似するように、ドライヤー温度および乾燥時間を設定して、ブロックタイプ天然ゴムを製造するブロックタイプ天然ゴムの製造方法。ドライヤー温度および乾燥時間より算出されるトータル乾燥熱量が、標準のトータル乾燥熱量の±１０％以内となるように、ドライヤー温度および乾燥時間を設定して、ブロックタイプ天然ゴムを製造するブロックタイプ天然ゴムの製造方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴムラテックスを主原料とした、粉砕・洗浄された固形ゴムをドライヤーを用いて乾燥して、ブロックタイプ天然ゴムを製造するブロックタイプ天然ゴムの製造方法であって、
前記ドライヤー温度および乾燥時間より算出されるトータル乾燥熱量が、予め設定された標準のトータル乾燥熱量に近似するように、前記ドライヤー温度および乾燥時間を設定して、ブロックタイプ天然ゴムを製造する
ことを特徴とするブロックタイプ天然ゴムの製造方法。
【請求項２】
前記ドライヤー温度および乾燥時間より算出されるトータル乾燥熱量が、前記標準のトータル乾燥熱量の±１０％以内となるように、前記ドライヤー温度および乾燥時間を設定して、ブロックタイプ天然ゴムを製造することを特徴とする請求項１に記載のブロックタイプ天然ゴムの製造方法。
【請求項３】
前記トータル乾燥熱量を、ドライヤー温度および乾燥時間に基づいて式（１）により算出される単位時間当たりの熱量Ｑａを、乾燥時間全体に亘って合計することにより算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブロックタイプ天然ゴムの製造方法。
Ｑａ＝ｅｘｐ｛（−Ｅ／Ｒ）×（１／Ｔ−１／Ｔ０）｝・・・（１）
但し、Ｅ ：活性化エネルギー（２０．０ｋｃａｌ／ｍｏｌ）
Ｒ ：気体定数（１．９８７×０．００１ｋｃａｌ／（ｍｏｌ・ｄｅｇ））
Ｔ ：ドライヤー温度（絶対温度：Ｋ）
Ｔ０：基準温度（４１４．８６Ｋ）
【請求項４】
２つ以上のドライヤーを用いて、乾燥を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のブロックタイプ天然ゴムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロックタイプ天然ゴムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然ゴム製品は、伸びが大きい、弾性が高い、被膜の強さが良好である等の特徴を有しており、自動車用タイヤ、ベルト、ロール、粘着剤、接着剤等の工業用品のほか、テニスボール等のスポーツ用品に至るまで幅広い分野で利用されている。これらの天然ゴム製品は、天然ゴム（ＮＲ）や各種改質天然ゴムを素練り、各種配合剤の配合、成形、加硫等の操作を施すことによって製造される。
【０００３】
天然ゴムは、シートタイプのＲＳＳゴム（Ｒｉｂｂｅｄ  Ｓｍｏｋｅｄ  Ｓｈｅｅｔ）とブロックタイプのＴＳＲゴム（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ  Ｒｕｂｂｅｒ）に大別され、このうちＴＳＲの生産量が約６０％と大半を占めており、今後さらにＴＳＲへのシフトが進む傾向にある。
【０００４】
上記ＴＳＲは、ゴムの樹の樹液（天然ゴムラテックス）を凝固した後、粉砕・洗浄した固形ゴムをドライヤーを用いて乾燥して製造される。そして、このようなＴＳＲを製造するために種々の技術が開発されている（例えば、特許文献１〜特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−５８０４号公報
【特許文献２】特開平１１−１２３０６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３８３５９号公報
【特許文献４】特開２００９−２９３０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＴＳＲの製造に際しての乾燥工程においては、乾燥時間が長過ぎて過粘着が発生したり、短過ぎて乾燥不良が発生したりして、可塑度残留指数ＰＲＩ、ウォーレス可塑度Ｐｏ、ムーニー粘度ＭＬ１＋４などの物性にバラツキが生じる恐れがあるため、適切な乾燥条件（ドライヤー温度および乾燥時間）を設定する必要がある。
【０００７】
従来の製造においては、この乾燥条件の設定を作業者の勘に任せていたが、作業者の勘に頼ることなく、適切な乾燥条件を容易に設定することができるブロックタイプ天然ゴムの製造方法を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、はじめに、従来の製造方法により得られた種々のＴＳＲについて、その乾燥条件をチェックした。
【０００９】
このチェックに際して、本発明者は、従来行われていたドライヤー温度や乾燥時間のチェックに加えて、新たに、乾燥工程において与えられたトータル乾燥熱量についてもチェックした。
【００１０】
その結果、適切に乾燥が行われたＴＳＲでは、乾燥工程においてドライヤー温度や乾燥時間が異なっていても、トータル乾燥熱量には大きな相違が生じていないことを確認した。
【００１１】
このため、適切な乾燥が行われたときのトータル乾燥熱量を標準のトータル乾燥熱量として予め設定しておき、実際の乾燥工程におけるドライヤー温度および乾燥時間の設定を、トータル乾燥熱量が標準のトータル乾燥熱量となるように設定すれば、過乾燥や乾燥不良の発生がなく、適切な乾燥が行われたＴＳＲが製造されることが分かった。
【００１２】
そして、本発明者は実験の結果、実際の乾燥工程におけるトータル乾燥熱量は、標準のトータル乾燥熱量と同じである必要がなく、標準のトータル乾燥熱量の±１０％の範囲内に収まるようにドライヤー温度および乾燥時間を設定した場合、十分適切な乾燥が行われ、安定した物性のＴＳＲが製造できることを確認した。
【００１３】
トータル乾燥熱量は、ドライヤー温度および乾燥時間に基づいて求めることができ、具体的には以下の手順により求めることができる。
【００１４】
即ち、トータル乾燥熱量は、アレニウスの式を用いて下式（１）により求められた単位時間当たりの熱量Ｑａを、下式（２）に示すように、乾燥時間全体に亘って合計することにより算出される。なお、下式（１）において、Ｑａはドライヤーから与えられる単位時間当たりの熱量、Ｅは活性化エネルギー（２０．０ｋｃａｌ／ｍｏｌ）、Ｒは気体定数（１．９８７×０．００１ｋｃａｌ／（ｍｏｌ・ｄｅｇ））、Ｔはドライヤー温度（絶対温度：Ｋ）、Ｔ０は基準温度（４１４．８６Ｋ）である。
【００１５】
Ｑａ＝ｅｘｐ｛（−Ｅ／Ｒ）×（１／Ｔ−１／Ｔ０）｝・・・（１）
【００１６】
Ｑ＝ΣＱａ・・・（２）
【００１７】
次に、乾燥工程において使用されるドライヤーは、１つだけでは満遍なく温度を均一にして乾燥させることが容易でないため、通常、２つ以上使用されている。２つ以上のドライヤーの各々についてドライヤー温度と乾燥時間を設定することは、１つだけのドライヤーの場合に比べて、複雑で困難であるが、上記したトータル乾燥熱量に基づくドライヤー温度と乾燥時間の設定を適用することにより、各ドライヤー毎のドライヤー温度と乾燥時間の設定を容易に行うことができる。
【００１８】
具体的には、各ドライヤー毎に上記式（１）および式（２）を用いてそれぞれのＱａおよびＱが求められた後にＱの総和を求め、全乾燥工程におけるトータル乾燥熱量とし、このＱの総和を標準のトータル乾燥熱量に近似させる。特に、±１０％の範囲内に近似させるように、各ドライヤー毎にドライヤー温度および乾燥時間を設定することにより、より適切な乾燥を行うことができる。
【００１９】
本発明は、上記した各知見に基づく発明である。
【００２０】
即ち、請求項１に記載の発明は、
天然ゴムラテックスを主原料とした、粉砕・洗浄された固形ゴムをドライヤーを用いて乾燥して、ブロックタイプ天然ゴムを製造するブロックタイプ天然ゴムの製造方法であって、
前記ドライヤー温度および乾燥時間より算出されるトータル乾燥熱量が、予め設定された標準のトータル乾燥熱量に近似するように、前記ドライヤー温度および乾燥時間を設定して、ブロックタイプ天然ゴムを製造する
ことを特徴とするブロックタイプ天然ゴムの製造方法である。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、
前記ドライヤー温度および乾燥時間より算出されるトータル乾燥熱量が、前記標準のトータル乾燥熱量の±１０％以内となるように、前記ドライヤー温度および乾燥時間を設定して、ブロックタイプ天然ゴムを製造することを特徴とする請求項１に記載のブロックタイプ天然ゴムの製造方法である。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、
前記トータル乾燥熱量を、ドライヤー温度および乾燥時間に基づいて式（１）により算出される単位時間当たりの熱量Ｑａを、乾燥時間全体に亘って合計することにより算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブロックタイプ天然ゴムの製造方法である。
Ｑａ＝ｅｘｐ｛（−Ｅ／Ｒ）×（１／Ｔ−１／Ｔ０）｝・・・（１）
但し、Ｅ ：活性化エネルギー（２０．０ｋｃａｌ／ｍｏｌ）
Ｒ ：気体定数（１．９８７×０．００１ｋｃａｌ／（ｍｏｌ・ｄｅｇ））
Ｔ ：ドライヤー温度（絶対温度：Ｋ）
Ｔ０：基準温度（４１４．８６Ｋ）
【００２３】
請求項４に記載の発明は、
２つ以上のドライヤーを用いて、乾燥を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のブロックタイプ天然ゴムの製造方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、作業者の勘に頼ることなく、適切な乾燥条件を容易に設定することができるブロックタイプ天然ゴムの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ＴＳＲの製造工程の概要を示すフロー図である。
【図２】本発明の一実施の形態に用いられる乾燥装置の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施例における標準のトータル乾燥熱量（ＥＤＵ）の算出を説明する図である。
【図４】本発明の一実施例における乾燥条件の設定方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、実施の形態に基づいて本発明を具体的に説明する。
【００２７】
１．ブロックタイプ天然ゴム（ＴＳＲ）の製造方法
はじめに、ブロックタイプ天然ゴムの製造方法について説明する。図１はＴＳＲの製造工程の概要を示すフロー図である。
【００２８】
ＴＳＲは、図１に示すように、ゴムの樹からの樹液から作製されたＴＳＲ原材料、即ち、残りゴム（スクラップ）、固まり（スラブ、カップランプ）、生シート（ＵＳＳ：アンスモークドシート）を粉砕・洗浄した後、加熱・乾燥させ、その後、所定の形状に成形することにより製造される。
【００２９】
この乾燥工程において、乾燥温度が高く（１２０℃以上）、乾燥時間が適切でない場合、可塑度残留指数ＰＲＩ、ウォーレス可塑度Ｐ０、ムーニー粘度ＭＬ１＋４などの物性が低下したＴＳＲが製造される。
【００３０】
このため、乾燥工程においては、乾燥条件を適切に設定する必要がある。
【００３１】
２．乾燥装置
次に、上記した乾燥工程において使用される乾燥装置について説明する。図２は、本実施の形態に用いられる乾燥装置の構成を示す斜視図である。
【００３２】
図２に示すように、本実施の形態に用いられる乾燥装置は、第１ブロック〜第５ブロックの５つのブロックを備えている。粉砕・洗浄されたＴＳＲ原材料（クラム）が入れられたトロリーは乾燥装置内に所定数収容されて、入り口の第１ブロックから出口の第５ブロックへ向けて、所定の搬送速度で搬送される。各ブロックは、トロリーを滞在させる時間に応じて所定の長さに設定されている。
【００３３】
第２ブロック〜第４ブロックの３つのブロックには、それぞれガスバーナー＃１、＃２、＃３が備えられており、第２ブロック〜第４ブロックを通過するクラムを乾燥させる。各ガスバーナーを調整することにより、各ブロック内の温度（ドライヤー温度）を調整することができる。
【００３４】
乾燥したクラムは、その後、冷却ゾーンである第５ブロックにおいて、リサイクルファン、＃１クーリングファン、＃２クーリングファンにより冷却され、その後、取り出される。
【００３５】
上記した第２ブロック〜第４ブロックは、それぞれ、表面の水分を取る、中心部の水分を取る、ゴムの硬さを調製するなどの役割を担っており、このように複数のブロックをドライヤーとして設けることにより、乾燥条件（ドライヤー温度および乾燥時間）の設定に対する自由度が広がるため、よりきめの細かい品質の管理を行うことができる。
【００３６】
しかし、各ブロックにおける乾燥条件（ドライヤー温度および乾燥時間）を適切に組み合わせて設定することは容易ではなく、高度の熟練による勘が必要とされていた。これに対して、本実施の形態においては、後述する設定方法を適用することにより、作業者の勘に頼ることなく、各ブロックにおける乾燥条件（ドライヤー温度および乾燥時間）を適切に組み合わせて設定することができる。
【００３７】
３．乾燥条件の設定方法
（１）標準のトータル乾燥熱量の算定
前記したように、本発明においては、この乾燥装置を用いて適切な乾燥が行われたときのトータル乾燥熱量を標準のトータル乾燥熱量として予め設定する。
【００３８】
本実施の形態においては、ドライヤーとして３つのブロックが形成されているため、まず、各ドライヤー毎のトータル乾燥熱量を求める。具体的には、アレニウスの式を用いて下式（１）により求められた単位時間当たりの熱量Ｑａを、下式（２）に示すように、乾燥時間全体（クラムがこのブロックを通過する時間）に亘って合計することにより、各ドライヤーにおけるトータル乾燥熱量Ｑが算出される。なお、下式（１）において、Ｑａはドライヤーから与えられる単位時間当たりの熱量、Ｅは活性化エネルギー（２０．０ｋｃａｌ／ｍｏｌ）、Ｒは気体定数（１．９８７×０．００１ｋｃａｌ／（ｍｏｌ・ｄｅｇ））、Ｔはドライヤー温度（絶対温度：Ｋ）、Ｔ０は基準温度（４１４．８６Ｋ）である。
【００３９】
Ｑａ＝ｅｘｐ｛（−Ｅ／Ｒ）×（１／Ｔ−１／Ｔ０）｝・・・（１）
【００４０】
Ｑ＝ΣＱａ・・・（２）
【００４１】
そして、得られた各Ｑの総合計を求めることにより、標準のトータル乾燥熱量を設定することができる。
【００４２】
（２）乾燥条件の設定
次に、各ブロックのドライヤー温度と乾燥時間を適宜設定して、上記と同様に、トータル乾燥熱量を算出し、得られた値を上記において得られた標準のトータル乾燥熱量と比較する。得られた値が、標準のトータル乾燥熱量と、例えば、±１０％の範囲内に近似していれば、その設定に合わせて、乾燥を行う。
【００４３】
このように、標準のトータル乾燥熱量に基づいて、計算により、各ブロックのドライヤー温度と乾燥時間の設定を行うことができるため、適切な乾燥条件を容易に設定することができる。
【００４４】
なお、上記の処理は、その処理手順を予めプログラムとしてＰＣなどに記憶させておくことにより、短時間で行うことができる。
【００４５】
４．本実施の形態の効果
（１）本実施の形態においては、上記したように、予め設定されている標準のトータル乾燥熱量に基づいて乾燥条件の設定を行うため、勘に頼ることなく常に適切な乾燥条件の下で乾燥することができる。
【００４６】
（２）このため、本実施の形態における乾燥条件の設定は、現状の乾燥条件の変更を検討する場合、特に効果的に適用することができる。
【００４７】
具体的には、例えば、ドライヤーの時間短縮等により生産性の向上を図ろうとするような場合であっても、好適な乾燥条件を勘に頼ることなく設定することができるため、製品品質の低下を招くことなく、乾燥工程の生産性の向上を図ることができる。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例に基づき本発明をより具体的に説明する。なお、本実施例においては、図２に示した乾燥装置を用いている。
【００４９】
１．標準のトータル乾燥熱量の算定
最初に、上記実施の形態に示した方法と同様の方法で標準のトータル乾燥熱量を算定した。
【００５０】
具体的には、図３に示す表に基づいて、標準のトータル乾燥熱量を算定した。
【００５１】
図３において、右下の各ＥＭＵは、各ドライヤー毎に単位時間（１分）当たりに加えられる熱量を示しており、上記式（１）におけるＱａに相当する。そして、右上のＥＤＵは、それぞれ、各ドライヤー毎に求められた前記ＥＭＵの合計を示しており、上記式（２）におけるＱのそれぞれに相当する。また、右中央のＥＤＵは、全乾燥時間に亘って全てのドライヤーから与えられたトータル乾燥熱量を示しており、上記したＱの総合計に相当する。
【００５２】
本実施例においては、図３に示すように、クラムの投入前温度を３０℃、第２ブロック〜第４ブロックにおける各ドライヤー、即ち第１ドライヤー〜第３ドライヤーにおけるドライヤー温度をそれぞれ１２７℃、１３０℃、８０℃、排出温度を５０℃に設定したとき、適切に乾燥が行われたことが予め分かっている。
【００５３】
なお、このとき、乾燥時間（設定時間）は８分（４８０秒）、ビスケット重量は１９ｋｇ、ビスケット数は２８ベール／トロリーに設定した。また、ドライヤーのドライサイクル（トロリーが出入りする時間）は１６秒、サイクル時間（ドライサイクル時間＋設定時間）は４９６秒、トロリー数（ドライヤー内に入る台数）は４０台である。
【００５４】
また、トータルの乾燥時間は１９８４０秒（３３１分）であり、第１ブロック〜第５ブロックの各ブロックを、順に、２６４５秒（４４分）、６４４８秒（１０７分）、１１９０４秒（１９８分）、１６８６４秒（２８１分）、１９８４０秒（３３１分）の時間に通過している。
【００５５】
上記に基づき、全乾燥時間に亘って１分毎の熱量（ＥＭＵ）を計算し、その合計として右中央のＥＤＵに示す標準のトータル乾燥熱量が、３９０５．１と求められた。
【００５６】
２．乾燥条件の設定例
本実施例では、トータル乾燥熱量が前記で算定した標準値３９０５．１の±１０％以内に収まるように、第２ブロック〜第４ブロックのドライヤー温度および乾燥時間を新たに設定した。
【００５７】
具体的には、図４の下段（改善後）に示すように、第２ブロック〜第４ブロックのドライヤー温度をそれぞれ１３０℃、１３２℃、１０９℃に設定し、乾燥時間（設定時間）を６分６秒（３６６秒）、サイクル時間を３８２秒とした。
【００５８】
新たに設定した乾燥条件でのトータル乾燥熱量（ＥＤＵ）は３９１６．５と算定され、図４上段（改善前）に示した標準値の３９０５．１に対して、＋０．２９％と十分近似していた。
【００５９】
３．乾燥条件の設定例の評価
上記した乾燥条件の設定例（改善後）につき、以下の点について評価した。
（１）過粘着、乾燥不良の発生の有無
改善後、過粘着および乾燥不良の発生が認められず、乾燥条件を切り替えた後も、これらについて問題が生じないことが確認された。
【００６０】
（２）生産性
図４より、改善後には、トータルの乾燥時間が１９８４０秒から１５２８０秒と約２３％短縮され、それに合わせて、ＵＰＨで示す１時間当たりの生産性が、改善前の３８６１．２９から５０１３．６１３と増大しており、乾燥工程の生産性が３０％向上していることが分かる。
【００６１】
（３）物性
得られたＴＳＲの物性として、ウォーレス可塑度（Ｐｏ）、可塑度残留指数（ＰＲＩ）、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４）を公知の方法を用いて評価した。なお、評価は、各項目について、平均値、標準偏差σ、最大値ＭＡＸ、最小値ＭＩＮ、および範囲Ｒ（最大値と最小値との差）について行った。結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
表１より、改善後のＰ０、ＰＲＩ、ＭＬ１＋４の平均値およびσ、Ｒの大きさは、改善前と同程度であることが分かる。これにより、乾燥条件を適切に変更することにより、これらの品質が、適切に乾燥された変更前の条件の場合と同レベルに維持され、充分に安定していることが確認できた。
【００６４】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。
【図１】
2014237774.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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