(57)【要約】  ゴム状重合体中の含水物を検出する含水物検出装置であって、ゴム状重合体を搬送する搬送部と、前記搬送部で搬送中の前記ゴム状重合体を温度センサにより検出する検出部とを有し、前記搬送部は、放射率が０．５０以上の表面を有し、前記温度センサのフレームレートが、５〜１２０Ｈｚであり、前記検出部は、前記搬送部の出口の近傍で、前記出口の下流側から前記ゴム状重合体中の含水物を検出する、含水物検出装置。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム状重合体中の含水物を検出する含水物検出装置であって、
ゴム状重合体を搬送する搬送部と、
前記搬送部で搬送中の前記ゴム状重合体を温度センサにより検出する検出部とを有し、
前記搬送部は、放射率が０．５０以上の表面を有し、
前記温度センサのフレームレートが、５〜１２０Ｈｚであり、
前記検出部は、前記搬送部の出口の近傍で、前記出口の下流側から前記ゴム状重合体中の含水物を検出する、含水物検出装置。
【請求項２】
前記搬送部の出口側に、前記表面を有して下方に傾斜する傾斜面が設けられており、
前記検出部は、前記傾斜面で前記ゴム状重合体中の含水物を検出する、請求項１に記載の含水物検出装置。
【請求項３】
前記搬送部を加熱する加熱部が設けられている、請求項１または２に記載の含水物検出装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記含水物の実画像を撮像する撮像部を含み、前記撮像部が撮像した前記含水物の寸法および位置を検出する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の含水物検出装置。
【請求項５】
前記温度センサが前記ゴム状重合体中に含水物を検出したときに検出した前記含水物を回収する回収部が設けられている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の含水物検出装置。
【請求項６】
前記回収部には、複数の開閉扉が設けられており、
前記検出部が検出した前記含水物の寸法および位置に対応して前記開閉扉が開閉する、請求項５に記載の含水物検出装置。
【請求項７】
ゴム状重合体中の含水物を検出する含水物検出方法であって、
放射率が０．５０以上の表面を有する搬送部でゴム状重合体を搬送し、
前記搬送部で搬送中の前記ゴム状重合体を、フレームレートが５〜１２０Ｈｚの温度センサが検出し、
前記温度センサは、前記搬送部の出口の近傍で、前記出口の下流側から前記ゴム状重合体中の含水物を検出する、含水物検出方法。
【請求項８】
前記搬送部の出口側に、前記表面を有して下方に傾斜する傾斜面が設けられており、
前記傾斜面で前記ゴム状重合体中の含水物を検出する、請求項７に記載の含水物検出方法。
【請求項９】
前記搬送部を加熱する、請求項７または８に記載の含水物検出方法。
【請求項１０】
さらに前記含水物の実画像を撮像し、撮像した前記含水物の寸法および位置を検出する、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の含水物検出方法。
【請求項１１】
前記温度センサが前記ゴム状重合体中に含水物を検出したときに、検出した前記含水物を回収部に回収する、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の含水物検出方法。
【請求項１２】
前記回収部には、複数の開閉扉が設けられており、
検出した前記含水物の寸法および位置に対応して前記開閉扉が開閉する、請求項１１に記載の含水物検出方法。
【請求項１３】
ゴム状重合体の重合体溶液を凝固させてゴム状重合体のスラリーを調製する凝固工程と、
前記スラリーを脱水する脱水工程と、
前記脱水工程で脱水したゴム状重合体をクラムにするクラム化工程と、
クラムにしたゴム状重合体を乾燥する乾燥工程とを有する、ゴム状重合体の製造方法であって、
放射率が０．５０以上の表面を有する搬送部で前記乾燥工程で乾燥したゴム状重合体を搬送する搬送工程と、
前記搬送部の出口の近傍で、フレームレートが５〜１２０Ｈｚの温度センサが前記出口の下流側から前記ゴム状重合体中の含水物を検出する検出工程とを有し、
前記温度センサが前記ゴム状重合体中に含水物を検出したときに、検出した前記含水物を回収する回収工程とを有する、ゴム状重合体の製造方法。
【請求項１４】
前記回収工程は、回収された前記含水物を少なくとも前記乾燥工程に戻す工程を含む、請求項１３に記載のゴム状重合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含水物検出装置、含水物検出方法、およびゴム状重合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム状重合体の製造過程では、重合および凝固を経た後のゴム状重合体に水分が多く含まれている。そのため、押出乾燥等により押し出し乾燥を行い、得られたゴム状重合体のクラムを振動乾燥等によりさらに加熱乾燥することで、ゴム状重合体に含まれる水分の除去が行われている。また、乾燥後のゴム状重合体に含まれる未乾燥の（または乾燥が不十分な）クラム等の含水物を検出して、乾燥後のゴム状重合体からこのような含水物を除去することも行われる場合がある。【０００３】
例えば、特開昭５９−１２３３９号公報には、クラム状のゴムに含まれる水分を赤外線センサにより検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１２３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、赤外線センサがコンベアの表面を低い温度であるものと検知する傾向があるため、コンベアの表面が含水物であるかのように誤認知され易い。また、ゴム状重合体の処理量が多い場合、最表面のゴムしか検出できないため、含水物を精度よく検出することはできない。そのため、従来の技術では、製品の品質の向上に限界がある。【０００６】
本発明の目的は、ゴム状重合体中の含水物を精度よく検出することができる含水物検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一形態は、ゴム状重合体中の含水物を検出する含水物検出装置であって、ゴム状重合体を搬送する搬送部と、前記搬送部で搬送中の前記ゴム状重合体を温度センサにより検出する検出部とを有し、前記搬送部は、放射率が０．５０以上の表面を有し、前記温度センサのフレームレートが、５〜１２０Ｈｚであり、前記検出部は、前記搬送部の出口の近傍で、前記出口の下流側から前記ゴム状重合体中の含水物を検出する、含水物検出装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一形態によれば、ゴム状重合体中の含水物を精度よく検出することができる含水物検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る含水物検出装置の第１実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明に係る含水物検出装置の第２実施形態を示す概略図である。
【図３】本発明の含水物検出装置における回収部の一例を示す図である。
【図４】本発明に係るゴム状重合体の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る含水物検出方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】従来の含水物検出装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態において、各図で共通する部分については、同一の符号または対応する符号を付して説明を省略する。
【００１１】
図１は、本発明に係る含水物検出装置の第１実施形態を示す概略図である。本実施形態のクラム検出装置１００は、ゴム状重合体中の含水物を検出する含水物検出装置である。ゴム状重合体は、図１に示すように、乾燥処理された複数のクラムＣに加工されたものであり、複数のクラムＣには、水分を含まない乾燥クラムＣＤと水分を含む含水クラムＣＷが含まれている。なお、クラム検出装置１００は、本発明に係る含水物検出装置の一例である。
【００１２】
クラム検出装置１００は、図１に示すように、クラムＣを搬送するコンベア１０を有する。コンベア１０の態様は、特に限定されず、例えばベルト式のコンベアでも、振動方式のコンベアでもよい。なお、振動方式のコンベアは、搬送中にクラムＣの上下反転が起こり易く、各クラムＣの検出が容易になる。また、コンベア１０の材質は、特に限定されないが、振動コンベアを用いる場合は、表面をテフロンコーティングしたステンレス板を用いるのが好ましい（テフロンは登録商標）。なお、コンベア１０は、本発明の含水物検出装置における搬送部の一例である。
【００１３】
本実施形態では、コンベア１０は、放射率が０．５０以上の表面１１を有する。ここで放射率とは、物体の表面から赤外線エネルギーを放射させる度合いを数値化したものであり、例えば、鏡面体の放射率は０、完全黒体の放射率は１となる。
【００１４】
本実施形態では、コンベア１０の表面１１の放射率は、０．５０以上であり、好ましくは０．７０以上、さらに好ましくは０．８０以上である。コンベア１０の表面１１の放射率が過度に低いと、コンベア１０の表面１１における光の反射が大きくなるため、センサ４０の検出感度が著しく低下するおそれがある。なお、コンベア１０は、上述のようにステンレス製であり、ステンレスの放射率は約０．３であるが、コンベア１０では、ステンレスの表面にテフロンがコーティングされているため、コンベア１０の表面の放射率は０．５０以上になっている。
【００１５】
また、クラム検出装置１００は、図１に示すように、クラムＣを検出するセンサ４０を有する。センサ４０には、赤外線カメラ４１が搭載されている。センサ４０では、この赤外線カメラ４１がコンベア１０で搬送中のクラムＣの温度を検出する。なお、センサ４０は、本発明の含水物検出装置における検出部の一例であり、赤外線カメラ４１は検出部の温度センサの一例である。
【００１６】
本実施形態では、コンベア１０の下流側にコンベア１０の出口１２が設けられており、該出口１２の近傍にセンサ４０が配置されている。センサ４０は、コンベア１０の出口１２の近傍で、コンベア１０の出口１２の下流側からコンベア１０の表面１１上のクラムＣ中の含水クラムＣＷを検出する。なお、図１において、コンベア１０の右側（出口１２側）が下流であり、コンベア１０の左側（出口１２と反対の側）が上流である。
【００１７】
具体的には、図１に示すように、センサ４０は、コンベア１０の出口１２の下流側の上方で出口１２の近傍に配置され、センサ４０から見て斜め下方に配置されたコンベア１０の出口１２を通過するクラムＣ中の含水クラムＣＷを検出する。また、コンベア１０の出口１２付近も、放射率が０．５０以上の表面１１を有する。
【００１８】
従来の含水物検出装置では、コンベアの直上にセンサが設けられているため、乾燥処理されて搬送されるクラムから発散する水蒸気の影響や、後述のように温風送風機等の加熱部を設けた場合の熱の影響を受けて、センサが誤作動するおそれがある。また、センサをコンベアの直上に設けると、クラムの処理量が多い場合にクラムが上下に重なりながら搬送されるため、センサをコンベアの直上に設けると、上下に重なった下側のクラムが検出されにくくなり、検出精度が低いという問題がある。
【００１９】
これに対して、本実施形態のクラム検出装置１００では、センサ４０が、コンベア１０の出口１２の下流側に配置されている（コンベア１０の直上に配置されていない）ため、センサ４０がクラムから発散する水蒸気の影響や後述のように温風送風機等の加熱部を設けた場合の熱の影響を受けにくく、センサ４０が誤作動する可能性が少ない。
【００２０】
また、クラムＣの重なりは、搬送中に徐々に崩れ、クラムＣが落下するコンベア１０の出口１２の近傍では、クラムＣの重なりが少なくなる傾向があり、この傾向は振動コンベアの場合に顕著である。そのため、クラムＣの搬送量が多い場合でも、コンベア１０の出口１２の近傍でクラムＣ中の含水クラムＣＷを検出すことにより、検出精度の低下を防ぐことができる。
【００２１】
さらに、コンベア１０の出口１２付近の表面も、放射率が０．５０以上の表面１１を有するため、コンベア１０の出口１２の表面１１における光の反射が小さくなり、センサ４０の検出感度が著しく低下するのを防ぐことができる。
【００２２】
また、本実施形態のクラム検出装置１００では、図１に示すように、コンベア１０を加熱する温風送風機２０等の加熱部を設けるのが好ましい。コンベア１０の表面１１の温度が低いと、センサ４０がコンベア１０の表面１１を含水クラムＣＷであると誤検知するおそれがある。そのため、このような温風送風機２０を設けることにより、コンベア１０の表面１１の温度が一定温度に維持されるように制御することができる。温風送風機２０は、本発明の含水物検出装置における加熱部の一例である。なお、このような加熱部は、温風送風機２０に限定されるものではなく、他の加熱手段を用いてもよい。
【００２３】
この温風送風機２０の加熱により、コンベア１０の表面１１の温度は、好ましくは３０℃〜７０℃、より好ましくは４０℃〜７０℃、さらに好ましくは５０℃〜７０℃に維持されている。このような温度範囲に制御することで、センサ４０による含水クラムＣＷの検知精度を向上させることができる。なお、コンベア１０の表面１１の温度を過度に低く維持すると、上述のようにセンサ４０が誤検知するおそれがあり、過度に高い温度に維持すると製品の劣化や互着により、ベール成形時の計量精度が低下するおそれがある。
【００２４】
また、本実施形態では、搬送されるクラムＣをより正確に検出するため、赤外線カメラ４１において赤外線の信号を記録するフレームレートを搬送速度に応じて調整することができるようになっている。フレームレートは、動画を単位時間あたりに処理できる静止画像数、コマ数等のフレーム数である。赤外線カメラ４１のフレームレートは、５〜１２０Ｈｚであり、好ましくは９Ｈｚ〜１２０Ｈｚ、より好ましくは１５Ｈｚ〜６０Ｈｚ、さらに好ましくは１５Ｈｚ〜３３Ｈｚである。このフレームレートが過度に大きいと高い演算処理能力が要求され、検知に時間がかかるおそれがあり、過度に小さいとクラムＣの検出漏れが生じるおそれがある。
【００２５】
また、赤外線カメラ４１では、赤外線の記録に必要な熱画像解像度は、検知するクラムＣの最少の大きさと、検出するクラムＣまでの距離に依存する。そのため、赤外線カメラ４１の熱画像解像度は、通常、横×縦が８０×６０〜１０２４×７６８であることが好ましく、より好ましくは１６０×１２０以上、さらに好ましくは３２０×２４０以上である。熱画像解像度が過度に低いと、寸法が小さい含水クラムＣＷを検知できないおそれがある。また、熱画像解像度が過度に高いと信号の処理に時間が必要になり、後述する含水クラムＣＷの除去がリアルタイムでできないおそれがある。
【００２６】
なお、クラム検出装置１００には、パソコン等の演算装置を含む制御装置５０が設けられている。また、制御装置５０には、さらに表示装置６０が設けられている。センサ４０は、この制御装置５０に接続されており、センサ４０が検出した信号は、制御装置５０に送信され、制御装置５０で処理される。処理方法は単純な画像から検知してもよいが、クラムＣの重複検出を避けるため、クラムＣの動きと大きさを検知した画像処理により行うことが好ましい。処理された画像は、表示装置６０に表示することができる。なお、制御装置５０に取り込まれた信号および処理画像のデータは、制御装置５０に内蔵された図示しないメモリーに出入力可能に記録することができる。
【００２７】
また、センサ４０には、好ましくは、含水クラムＣＷの実画像を撮像するデジタルカメラ等のＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）センサ４２が含まれており、センサ４０は、このＭＯＳセンサ４２が撮像した含水クラムＣＷの寸法および位置を検出するように制御されるのが好ましい。このように実画像を撮像することにより、含水クラムＣＷの寸法および位置を特定することができるため、含水クラムＣＷの検出精度を向上させることができる。なお、ＭＯＳセンサ４２は、本発明の含水物検出装置における検出部に含まれる撮像部の一例である。このような撮像部には、ＭＯＳの他にＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を用いても良いが、高速好感度で処理できる観点からＣＭＯＳセンサまたはＭＯＳセンサを用いるのが好ましい。
【００２８】
なお、より精密な検出を行う観点から、ＭＯＳセンサ４２のフレームレート及び画素数は、赤外線カメラ４１より大きなものを用いるのが好ましい。また、さらに精密な検出を行う観点から、実画像の撮影の際には、図示しない白色のＬＥＤなどの均一でちらつきの少ない照射を行うのが好ましい。
【００２９】
また、含水クラムＣＷの大きさ、位置、移動速度等を正確に検出することにより、後述のように含水クラムＣＷを効率よく回収する観点から、このようなＭＯＳセンサ４２等の撮像部は、赤外線カメラ４１等の温度センサと併用するのが好ましい。
【００３０】
図２は、本発明に係る含水物検出装置の第２実施形態を示すクラム検出装置１００の概略図である。この第２実施形態では、コンベア１０の出口１２側に、下方に傾斜する傾斜面１３が設けられている。また、傾斜面１３も、放射率が０．５０以上の表面１１を有するのが好ましい。そして、センサ４０は、傾斜面１３でクラムＣ中の含水クラムＣＷを検出する。すなわち、図２に示すクラム検出装置１００では、クラムＣがコンベア１０の出口１２から傾斜面１３に沿って落下し、この落下するクラムＣがセンサ４０により検出される。
【００３１】
このような傾斜面１３を設けることにより、クラムＣの重なりが解消され、クラムＣ中の含水クラムＣＷを確実に検出することができる。また、傾斜面１３も放射率が０．５０以上の表面１１を有するため、傾斜面１３の表面１１における光の反射が小さくなり、センサ４０の検出感度が著しく低下するのを防ぐことができる。
【００３２】
図３は、図２に示すクラム検出装置１００をコンベア１０の下流から上流に視た図である。含水クラムＣＷは、そのままベール（ゴムベールともいう）を成形する工程に搬送されると、ベールの品質が低下する原因となるため、検出された含水クラムＣＷは回収するのが好ましい。含水クラムＣＷの回収方法は、限定されず、含水クラムＣＷをエアにより吹き飛ばす方法、ロボットアームによりつかみ取る方法、開閉式シュートにより除去する方法等が挙げられる。クラムＣは不定形であることが多く、樹脂のペレットとは異なり大きな塊になることもあるため、開閉式シュート構造によるものがよい。
【００３３】
このような観点から、本実施形態では、図１〜図３に示すように、クラム検出装置１００に含水クラムＣＷを回収する回収ボックス７０を設けるのが好ましい。本実施形態では、回収ボックス７０は、センサ４０がクラムＣ中から含水クラムＣＷを検出したときに検出した含水クラムＣＷを回収することができる。
【００３４】
回収ボックス７０は、コンベア１０の下流（図１、図２では、コンベア１０の出口１２の下方）に配置されている。また、回収ボックス７０は、好ましくは、回収したクラムＣを収容する収容部７１と、収容部７１にクラムＣを回収する際に開閉するフラップ７２とを有する。なお、回収ボックス７０は、本発明の含水物検出装置における回収部の一例であり、フラップ７２は、該回収部の開閉扉の一例である。
【００３５】
回収ボックス７０では、センサ４０がクラムＣ中から含水クラムＣＷを検出すると、図１、図２に示すように、回収ボックス７０のフラップ７２が開いた状態となり、含水クラムＣＷを収容部７１に回収するように制御されている。また、センサ４０がクラムＣ中から含水クラムＣＷが検出されないとき、回収ボックス７０のフラップ７２が閉じた状態となり、クラムＣがコンベア３０に落下してベールを成形する工程へ搬送される。なお、回収ボックス７０のフラップ７２の開閉は、制御装置５０によりセンサ４０からの信号に基づいて制御することができる。このような回収ボックス７０を設けることにより、乾燥処理後のクラムＣに含まれる含水クラムＣＷをさらに減らすことができる。そのため、クラムＣを用いて成形されるベールの品質を高くすることができる。
【００３６】
また、回収ボックス７０の収容部７１に収容された含水クラムＣＷを含むクラムＣは、クラムＣを乾燥する工程の上流に戻すことができる。この場合、回収ボックス７０から上流にクラムＣを搬送する図示しないコンベアを設け、クラムＣを上流に戻す制御を行ってもよい。このように回収ボックス７０に回収された含水クラムＣＷを含むクラムＣを再度乾燥してセンサ４０が検出することにより、乾燥処理後のクラムＣに含まれる含水クラムＣＷをさらに減らすことができる。なお、回収ボックス７０が回収したクラムＣを上流に戻す制御は、制御装置５０により行うことができる。
【００３７】
また、回収ボックス７０は、図３に示すように、センサ４０が検出した含水クラムＣＷの寸法および位置に対応してフラップ７２が開閉するように制御されている。このフラップ７２を開閉する制御も、制御装置５０により行うことができる。
【００３８】
回収ボックス７０のフラップ７２は、図３に示すように、５枚のフラップ（フラップ７２Ａ〜７２Ｅ）で構成されている。回収ボックス７０では、センサ４０が含水クラムＣＷの寸法、位置を検出すると、制御装置５０が、含水クラムＣＷの大きさ、コンベア１０の幅方向における位置を演算し、この演算結果に基づいて、各フラップ７２Ａ〜７２Ｅが開閉する。
【００３９】
具体的には、図３に示すように、センサ４０が含水クラムＣＷ１〜ＣＷ５をそれぞれ検出すると、含水クラムＣＷ１〜ＣＷ５の各寸法およびコンベア１０の幅方向における位置に応じてフラップ７２Ａ〜７２Ｅが個々に開閉し、含水クラムＣＷ１〜ＣＷ５がそれぞれ回収ボックス７０の収容部７１に回収される。
【００４０】
このように複数のフラップ７２Ａ〜７２Ｅを開閉することにより、回収ボックス７０にはできるだけ含水クラムＣＷだけを回収して、乾燥クラムＣＤが回収されないように制御することができる。そのため、本実施形態のクラム検出装置１００では、含水クラムＣＷの回収効率を高めることができる。
【００４１】
このように、本実施形態のクラム検出装置１００は、クラムＣ中の含水クラムＣＷを精度よく検出することができる。また、このように検出した含水クラムＣＷを回収することにより、クラムＣから得られるゴム製品の品質を向上させることができる。
【００４２】
次に、本実施形態に係るクラム検出方法について説明する。本実施形態のクラム検出方法は、複数のクラムＣの中から含水クラムＣＷを検出する含水物検出方法であり、上述のクラム検出装置１００を用いることができる。
【００４３】
具体的には、本実施形態のクラム検出方法では、コンベア１０で複数のクラムＣを搬送し、コンベア１０で搬送中のクラムＣをセンサ４０が検出し、センサ４０は、クラムＣが落下するコンベア１０の出口１２の近傍で、出口１２の下流側からクラムＣ中の含水クラムＣＷを検出する（図１参照）。また、コンベア１０の出口１２側に、下方に傾斜する傾斜面１３を設け、傾斜面１３でクラムＣ中の含水クラムＣＷを検出してもよい（図２参照）。
【００４４】
また、コンベア１０は、放射率が０．５０以上の表面を有し、コンベア１０の表面１１の放射率は、好ましくは０．７０以上、さらに好ましくは０．８０以上である。また、コンベア１０は、温風送風機２０により加熱するのが好ましい。
【００４５】
センサ４０には、赤外線カメラ４１を用いることができる（図１参照）。また、温度センサのフレームレートは５〜１２０Ｈｚであり、好ましくは９Ｈｚ〜１２０Ｈｚ、より好ましくは１５Ｈｚ〜６０Ｈｚ、さらに好ましくは１５Ｈｚ〜３３Ｈｚである。さらに、センサ４０には、含水クラムＣＷの実画像を撮像するＭＯＳセンサ４２を設け、ＭＯＳセンサ４２が撮像した含水クラムＣＷの寸法および位置を検出するのが好ましい。
【００４６】
さらに、検出した含水クラムＣＷを回収する回収ボックス７０を設け、センサ４０がクラムＣ中に含水クラムＣＷを検出したときに、この回収ボックス７０に回収する。回収ボックス７０には、収容部７１と、収容部７１にクラムＣを回収する際に開閉するフラップ７２を設けるのが好ましい。フラップ７２は、好ましくは、複数のフラップ７２Ａ〜７２Ｅで構成し、検出した含水クラムＣＷの寸法および位置に対応してフラップ７２Ａ〜７２Ｅを開閉する。
【００４７】
本実施形態のクラム検出方法を用いてクラムＣ中の含水クラムＣＷを検出することにより、本実施形態のクラム検出装置１００を用いた場合の効果が得られる。すなわち、クラムＣ中の含水クラムＣＷを精度よく検出することができる。また、このように検出した含水クラムＣＷを回収することにより、クラムＣから得られるゴム製品の品質を向上させることができる。なお、本実施形態のクラム検出方法は、本発明の含水物検出方法の一例である。
【００４８】
本実施形態に係るゴム状重合体の製造方法について説明する。図４は、本発明の実施形態に係るゴム状重合体の製造方法の一例を示すフローチャートである。図４に示すように、本実施形態のゴム状重合体の製造方法は、重合工程Ｓ１、凝固工程Ｓ２、脱水工程Ｓ３、押出乾燥工程Ｓ４、振動乾燥工程Ｓ５、成形工程Ｓ６を含む。なお、本実施形態の製造方法は、本発明のゴム状重合体の製造方法の一例である。
【００４９】
重合工程Ｓ１では、ブタジエン等のゴム原料を溶液重合、乳化重合等の重合反応により重合してゴム状重合体の重合体溶液やラテックスを得る。凝固工程Ｓ２では、ゴム状重合体の重合体溶液やラテックスをスチームストリッピング法により脱溶媒して、あるいは塩凝固させてゴム状重合体のスラリーを調製する。なお、凝固工程Ｓ２は、本発明のゴム状重合体の製造方法における凝固工程の一例である。
【００５０】
脱水工程Ｓ３では、ゴム状重合体のスラリーを押出機型スクイザー等の脱水機を用いて脱水し、所定の含水率を有するクラムを得る。押出乾燥工程Ｓ４では、脱水したゴム状重合体のクラムＣを、押出乾燥機を用いて押出乾燥する。なお、脱水工程Ｓ３および押出乾燥工程Ｓ４は、本発明のゴム状重合体の製造方法における脱水工程およびクラム化工程の一例である。
【００５１】
振動乾燥工程Ｓ５では、押出乾燥工程Ｓ４を経たクラムＣを、移動する振動ベルトに載せ、振動させながら加熱して乾燥する（以下、加熱乾燥という場合がある）。成形工程Ｓ６では、振動乾燥工程Ｓ５を経たクラムＣの重量を測定し、成形機を用いて所定の寸法のベールに成形する。ベールは、例えば、所定の寸法を有する直方体形状とすることができる。なお、振動乾燥工程Ｓ５および成形工程Ｓ６は、本発明のゴム状重合体の製造方法における振動乾燥工程および成形工程の一例である。
【００５２】
本実施形態のゴム状重合体の製造方法は、さらに、搬送工程Ｓ５１、検出工程Ｓ５２、および回収工程Ｓ５４を含む。これらの工程は、上述した本実施形態のクラム検出方法を用いての実施することができる。
【００５３】
本実施形態のゴム状重合体の製造方法では、図５に示すように、振動乾燥工程Ｓ５の後に搬送工程Ｓ５１を実施する。搬送工程Ｓ５１では、振動乾燥工程Ｓ５で乾燥したクラムＣを搬送する。そして、検出工程Ｓ５２に進み、コンベア１０で搬送中のクラムＣが落下するコンベア１０の出口１２の近傍で、センサ４０がコンベア１０の出口１２の下流側からクラムＣ中の含水クラムＣＷを検出する。
【００５４】
検出工程Ｓ５２で、センサ４０がクラムＣ中に含水クラムＣＷを検出すると（Ｓ５３）、回収工程Ｓ５４に進み、検出した含水クラムＣＷを回収する。また回収工程には、回収された含水クラムＣＷを振動乾燥工程Ｓ５に戻す工程（Ｓ５４からＳ５に進む工程）が含まれており、回収した含水クラムＣＷは、振動乾燥工程Ｓ５に搬送され、再度加熱乾燥される。なお、回収した含水クラムＣＷの搬送先は、振動乾燥工程Ｓ５に限定されるものではなく、再度加熱乾燥が可能な振動乾燥工程Ｓ５の上流に搬送してもよい。
【００５５】
また、検出工程Ｓ５２で、含水クラムＣＷを検出しなかった場合は（Ｓ５３）、成形工程Ｓ６に進み、クラムＣが所定の寸法のベールに成形される。
【００５６】
本実施形態のゴム状重合体の製造方法によれば、本実施形態のクラム検出方法を用いた場合の効果が得られる。すなわち、クラムＣ中の含水クラムＣＷを精度よく検出することができる。また、このように検出した含水クラムＣＷを回収することにより、クラムＣから得られるゴム製品の品質を向上させることができる。
【実施例】
【００５７】
以下、本実施形態について、さらに実施例を用いて具体的に説明する。なお、以下において、「部」および「％」は、特に断りのない限り、重量基準である。各種の試験および評価は、下記の方法にしたがって行った。【００５８】
［予備試験（含水クラムの検出率）］
乾燥後のクラム（以下、乾燥クラムという）について、予備試験を行った。具体的には、まず、乾燥クラムから完全に乾燥しているクラムと未乾燥部分を含むクラムを分別した。９０℃のオーブンで５分あらかじめ温めたクラムを、ベッド厚みが約５ｃｍ、ベッド幅が約３０ｃｍになるように約２０ｋｇ供給し、所定の検出場所と条件で検出を３回行った。平均の検出割合を検出率％とした。なお、乾燥ゴム約２０ｋｇ当たり未乾燥のゴムは揮発分が約２０％あり、約５ｃｍ四方で厚み約１ｃｍのものを１００個投入した。【００５９】
［含水クラムの除去試験］
検出した含水クラムＣＷの除去試験を行った。除去方法は、回収ボックス７０を用いてクラムＣを回収する方法（図１〜図３参照）、エアガンで吹き飛ばす方法をそれぞれ行った。【００６０】
［乾燥均一性の評価］
得られたクラムＣを成形したベールを１時間連続的に検査して、各ベールの表面に１０ｍｍ以上のウェットスポットがあるか確認し、確認されたウェットスポットの数を数えた。これを２回行い、１００ベール当りの平均値を算出した。合計２時間で全くウェットスポットが確認されない場合は、さらに６００ベールを継続して検査して、合計１０００ベールまで検査し、１００ベール当りの値に換算した。得られた値から乾燥均一性を評価した。なお、この平均値が１以下の場合は乾燥均一性に優れるものと評価し、平均値が１を超える場合は乾燥均一性に劣るものと評価した。【００６１】
［実機試験（クラムの乾燥方法）］
溶液重合でスチレン含有量２１％、ブタジエン中のビニル量６３モル％、ムーニー粘度４５の溶液重合スチレンブタジエンゴムを常法で得た。フェノール系老化防止剤を０．２部添加したのち、スチームスチリッピング法で脱溶媒し、連続回転スクリュー押出機で脱水し、含水率１５％、残留シクロヘンキサン量が１．５％のゴム状重合体のクラムを得た。得られたクラムを１４インチ径の押出乾燥機（実機）に所定の投入レートで投入した。ダイ温度を１６０℃に維持して乾燥した。押出乾燥機から温風乾燥の３つのセクションを経て検出を行った。乾燥温度は第１セクションで１０５℃、第２セクションで９０℃、第３セクションは９０℃−８０℃−５０℃または９０℃−８０℃−７０℃のように徐々に温風温度を低下させた状態の振動コンベアで乾燥させた。各セクションの滞留時間は、それぞれ０．５分、２分、２分であった。【００６２】
以下、実施例及び比較例について説明する。まず実施例１〜１２及び比較例１〜６について、予備試験を行った。【００６３】
［実施例１］
有機リチウム触媒を用い溶液重合によりブタジエンゴムを得た。得られたブタジエンゴムのムーニー粘度は５０であり、ブタジエン中の１，２−結合量は９モル％であった。これをスチームストリッピング法で脱溶媒し、連続スクリュー脱水機を用いて１２％の揮発分のものを得た。これをダイ温度１４５℃になるように回転数を制御した押出乾燥機へ所定の乾燥重量になるように投入してクラムＣを得た。得られたクラムＣを温風乾燥した。温風乾燥の第１セクションアウト（設定温度１００℃、滞留時間３０秒）における揮発分は５％であった。第２セクションを１００℃、第３セクションを１００℃、７０℃、３０〜７０℃と３分割の温度で温風を供給して乾燥した。また、クラムＣの検出条件は、図１に示すように、センサ４０に赤外線（ＩＲ）カメラ４１（画素数：３２０×２４０、フレームレート：３３Ｈｚ）、乾燥方式として振動コンベアを用いた振動乾燥を行い、検出場所をコンベア１０の出口１２とし、コンベア１０の表面１１の放射率を０．５５とし、コンベア１０の表面１１の温度を７０℃に設定して、クラムＣを検出した。含水クラムＣＷの検出率は８３％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００６４】
［実施例２］
コンベア１０の表面１１の放射率を０．９６とした以外は、実施例１と同様にクラムＣを検出した（図１参照）。含水クラムＣＷの検出率は９０％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００６５】
［実施例３］
センサ４０として赤外線カメラ４１とＭＯＳセンサ４２を用いた以外は、実施例２と同様にクラムＣを検出した（図１参照）。なお、ＭＯＳセンサ４２として、１２８０×７２０・３０ｆｐｓの実画像動画記録カメラ（４／３型ＭＯＳセンサー）を用い、補助光として白色ＬＥＤライトを照射した。含水クラムＣＷの検出率は９５％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００６６】
［実施例４］
コンベア１０の出口１２側に傾斜面１３を設け、検出場所を傾斜面１３とした以外は、実施例３と同様にクラムＣを検出した（図２参照）。含水クラムＣＷの検出率は１００％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００６７】
［実施例５］
コンベア１０の表面１１の温度を５０℃に設定した以外は、実施例３と同様にクラムＣを検出した（図２参照）。含水クラムＣＷの検出率は１００％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００６８】
［実施例６］
コンベア１０の表面１１の温度を４０℃に設定した以外は、実施例３と同様にクラムＣを検出した（図２参照）。含水クラムＣＷの検出率は９８％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００６９】
［実施例７］
コンベア１０の表面１１の温度を３０℃に設定した以外は、実施例３と同様にクラムＣを検出した（図２参照）。含水クラムＣＷの検出率は８８％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００７０】
［実施例８］
乾燥方式として振動乾燥の代わりにベルトコンベアを用いた乾燥を行った以外は、実施例５と同様にクラムＣを検出した（図２参照）。含水クラムＣＷの検出率は１００％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００７１】
［実施例９］
さらにセンサ４０（赤外線カメラ４１）のフレームレートを９Ｈｚとした以外は、実施例２と同様にクラムＣを検出した（図１参照）。含水クラムＣＷの検出率は７１％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００７２】
［実施例１０］
センサ４０（赤外線カメラ４１）のフレームレートを１５Ｈｚとした以外は、実施例９と同様にクラムＣを検出した（図１参照）。含水クラムＣＷの検出率は８９％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００７３】
［実施例１１］
センサ４０（赤外線カメラ４１）のフレームレートを２５Ｈｚとした以外は、実施例９と同様にクラムＣを検出した（図１参照）。含水クラムＣＷの検出率は１００％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００７４】
［比較例１］
センサ４０として赤外線カメラ４１を用いずＭＯＳセンサ４２のみを用い、検出場所をコンベア１０の直上とし、コンベア１０の表面１１の温度を９０℃に設定した以外は、実施例８と同様にクラムＣを検出した（図６参照）。含水クラムＣＷの検出率は６％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００７５】
［比較例２］
検出場所をコンベア１０の直上とし、コンベア１０の表面１１の温度を９０℃に設定した以外は、実施例８と同様にクラムＣを検出した（図６参照）。含水クラムＣＷの検出率は５９％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００７６】
［比較例３］
センサ４０として赤外線カメラ４１のみを用い、検出場所をコンベア１０の直上とし、コンベア１０の表面１１の温度を９０℃に設定した以外は、実施例８と同様にクラムＣを検出した（図６参照）。含水クラムＣＷの検出率は５５％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００７７】
［比較例４］
コンベア１０の表面１１の放射率を０．１２とした以外は、実施例１と同様にクラムＣを検出した（図６参照）。含水クラムＣＷの検出率は６１％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００７８】
［比較例５］
コンベア１０の表面１１の放射率を０．３１とした以外は、実施例１と同様にクラムＣを検出した（図６参照）。含水クラムＣＷの検出率は６３％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００７９】
［比較例６］
センサ４０（赤外線カメラ４１）のフレームレートを１Ｈｚとした以外は、実施例９と同様にクラムＣを検出した（図６参照）。含水クラムＣＷの検出率は１５％であった。検出条件および結果を表１に示す。【００８０】
なお、実施例４及び実施例８では、さらに検出した含水クラムＣＷの除去試験を行った。回収ボックス７０を用いた除去試験では、平均９５％の除去率となった。一方、エアガンによる方法では、エアが当たっても殆どが回転するだけで除去できず、周辺のより小さなクラムが排出する傾向があり、除去率は平均約３０％であった。【００８１】
【表１】
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【００８２】
なお、実施例４及び実施例８では、さらに検出した含水クラムＣＷの除去試験を行った。回収ボックス７０を用いた除去試験では、平均９５％の除去率となった。一方、エアガンによる方法では、エアが当たっても殆どが回転するだけで除去できず、周辺のより小さなクラムが排出する傾向があり、除去率は平均約３０％であった。【００８３】
表１から実施例４〜６の条件及び結果をもとに実機試験を行った。実機試験により乾燥したクラムを検出し、含水クラムＣＷを除去した後のクラムについて乾燥均一性を確認した（実施例１２〜１７、比較例７）。【００８４】
［実施例１２］
図２に示すように、センサ４０として赤外線カメラ４１とＭＯＳセンサ４２を用い、乾燥方式として振動コンベア（搬送幅：１．５ｍ）を用いた振動乾燥を行い、押出乾燥機（実機）への投入レートを７０００ｋｇ／ｈとし、コンベア１０の表面１１の放射率を０．９６とし、コンベア１０の表面１１の温度を５０℃とし、クラムの除去方式として回収ボックス７０（フラップ：１個）を用いた（図２、図３参照）。クラムの除去量は２３６ｋｇ／ｈで、乾燥均一性は０．１であった。条件および結果を表２に示す。【００８５】
［実施例１３］
クラムの除去方式として回収ボックス７０（フラップ：５個）を用いた以外は、実施例１２と同様にクラムＣを検出した（図２、図３参照）。クラムの除去量は７５ｋｇ／ｈで、乾燥均一性は０．１であった。条件および結果を表２に示す。【００８６】
［実施例１４］
コンベア１０の表面１１の温度を７０℃に設定した以外は、実施例１３と同様にクラムＣを検出した（図２、図３参照）。クラムの除去量は９２ｋｇ／ｈで、乾燥均一性は０．０であった。条件および結果を表２に示す。【００８７】
［実施例１５］
押出乾燥機（実機）への投入レートを５０００ｋｇ／ｈとした以外は、実施例１４と同様にクラムＣを検出した（図２、図３参照）。クラムの除去量は２２１ｋｇ／ｈで、乾燥均一性は０．０であった。条件および結果を表２に示す。【００８８】
［実施例１６］
乾燥方式として振動コンベア（搬送幅：１．８ｍ）を用い、クラムの除去方式として回収ボックス７０（フラップ：６個）を用いた以外は、実施例１５と同様にクラムＣを検出した（図２、図３参照）。クラムの除去量は１１１ｋｇ／ｈで、乾燥均一性は０．０であった。条件および結果を表２に示す。【００８９】
［実施例１７］
コンベア１０の表面１１の温度を４０℃に設定した以外は、実施例１６と同様にクラムＣを検出した（図２、図３参照）。クラムの除去量は４８ｋｇ／ｈで、乾燥均一性は１．０であった。条件および結果を表２に示す。【００９０】
［比較例７］
押出乾燥機への投入レートを７０００ｋｇ／ｈとし、クラムの検出および除去を行わなかった以外は、実施例１７と同様にクラムＣを検出した。乾燥均一性は５２．０であった。条件および結果を表２に示す。【００９１】
【表２】
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【００９２】
表１から、コンベア１０の表面１１の放射率を０．５０以上とし、フレームレートが５〜１２０Ｈｚの赤外線カメラ４１により、コンベア１０の出口１２の近傍で、出口１２の下流側からクラムＣ中の含水クラムＣＷを検出した場合、含水クラムＣＷの検出率は６５％以上となった（実施例１〜１１）。【００９３】
一方、コンベア１０の表面１１の放射率を０．５０以上とする条件、赤外線カメラ４１のフレームレートが５〜１２０Ｈｚの条件、赤外線カメラ４１により、コンベア１０の出口１２の近傍で、出口１２の下流側からクラムＣ中の含水クラムＣＷを検出する条件の全てを満たさない場合、検出率が６５％未満となった（比較例１〜６）。【００９４】
また、表２から、センサとして赤外線カメラ４１とＭＯＳセンサ４２を用い、コンベア１０の傾斜面１３でクラムＣを検出し、検出した含水クラムＣＷを回収ボックス７０に回収した場合、乾燥均一性に優れるものとなった（実施例１２〜１７）。これに対して、クラムＣの検出も含水クラムＣＷの回収も行わない場合は乾燥均一性が劣るものとなった（比較例７）。【００９５】
これらの結果から、本実施形態のクラム検出装置１００を用いることにより、ゴム状重合体中の含水物を精度よく検出することができ、得られるゴム状重合体の品質を向上させることができることが判った。【００９６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は特定の実施形態、実施例に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された発明の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。【００９７】
本国際出願は、２０１７年３月３０日に出願された日本国特許出願２０１７−６９２５３号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容をここに援用する。
【符号の説明】
【００９８】
１００  クラム検出装置
１０  コンベア
１１  表面
１２  出口
１３  傾斜面
２０  温風送風機
４０  センサ
４１  赤外線カメラ
４２  ＭＯＳセンサ
５０  制御装置
６０  表示装置
７０  回収ボックス
７１  収容部
７２  フラップ
Ｃ  クラム
ＣＤ  乾燥クラム
ＣＷ  含水クラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2018181199.tif 000012
2018181199.tif 000013
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