(57)【要約】【課題】良好な洗浄効果を得ると共に、洗浄処理に要するエネルギーコストの低減を可能にした金型の洗浄方法を提供する。【解決手段】温度３７４℃未満３００℃以上、圧力２２ＭＰａ未満１７ＭＰａ以上の状態の亜臨界水に金型Ｍを浸漬する。亜臨界水に金型Ｍを浸漬した状態で、亜臨界水の水槽１に設置された攪拌装置５を駆動することで金型Ｍの表面にて亜臨界水の流れを生じさせる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度３７４℃未満３００℃以上、圧力２２ＭＰａ未満１７ＭＰａ以上の状態の亜臨界水に金型を浸漬することを特徴とする金型の洗浄方法。
【請求項２】
前記亜臨界水に前記金型を浸漬した状態で、金型の表面にて亜臨界水の流れを起こす請求項１に記載の金型の洗浄方法。
【請求項３】
前記亜臨界水に前記金型を浸漬した状態で、亜臨界水の水槽に設置された攪拌装置を駆動することで金型の表面にて亜臨界水の流れを起こす請求項１に記載の金型の洗浄方法。
【請求項４】
前記亜臨界水に前記金型を浸漬した状態で、亜臨界水の水槽に設置された金型載置台を駆動することで金型の表面にて亜臨界水の流れを起こす請求項１に記載の金型の洗浄方法。
【請求項５】
前記亜臨界水に前記金型を浸漬した状態で、亜臨界水の水槽を駆動することで金型の表面にて亜臨界水の流れを起こす請求項１に記載の金型の洗浄方法。
【請求項６】
前記亜臨界水での浸漬処理後、水、蒸気又は溶媒で金型を更に洗浄する請求項１〜５のいずれかに記載の金型の洗浄方法。
【請求項７】
前記金型がタイヤ金型である請求項１〜６のいずれかに記載の金型の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ金型を洗浄する場合に好適な金型の洗浄方法に関し、さらに詳しくは、良好な洗浄効果を得ると共に、洗浄処理に要するエネルギーコストの低減を可能にした金型の洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ金型は、所定本数のタイヤを加硫生産する度に洗浄を行い、その表面や隙間に付着した残滓（ゴム混合物による汚れ）を除去することが必要である。特に、金型の表面にゴムが流れ込まない程度の微細な隙間を形成し、その隙間をベントホールとして利用するスピューレスタイプの金型では、洗浄処理が重要である。このような金型の洗浄方法として、溶媒を用いる方法、樹脂ビーズ等を高圧で吹き付ける方法、レーザー等を用いて高熱で残滓を焼却する方法、プラズマを発生させてその粒子で洗浄する方法等がある。ところが、これらの洗浄方法では金型の微細な隙間に入り込んだ残滓を十分に除去することは困難である。
【０００３】
これに対して、近年では、超臨界水を用いて金型を洗浄する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。この洗浄方法は、金型を超臨界水に浸漬することで、その表面や隙間に付着した残滓を除去しようとするものである。しかしながら、上記洗浄方法では、超臨界状態の温度と圧力を達成するために多大な時間とエネルギーを必要とするという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２８０２６２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、良好な洗浄効果を得ると共に、洗浄処理に要するエネルギーコストの低減を可能にした金型の洗浄方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するための本発明の金型の洗浄方法は、温度３７４℃未満３００℃以上、圧力２２ＭＰａ未満１７ＭＰａ以上の状態の亜臨界水に金型を浸漬することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明者は、高温高圧の洗浄水を用いた金型の洗浄方法について鋭意研究した結果、臨界状態に達していない亜臨界水であっても超臨界水と同様の洗浄効果を有することを知見し、本発明に至ったのである。
【０００８】
特に、亜臨界水に金型を浸漬した状態で、金型の表面にて亜臨界水の流れを起こすようにすれば、亜臨界水の溶融性だけに頼ることなく、物理的に汚れを洗い流し、必要とされる洗浄処理を行うことができる。より具体的には、亜臨界水に金型を浸漬した状態で、亜臨界水の水槽に設置された攪拌装置を駆動したり、亜臨界水の水槽に設置された金型載置台を駆動したり、亜臨界水の水槽を駆動することにより、金型の表面にて亜臨界水の流れを起こすことが可能である。そして、亜臨界水での浸漬処理後、水、蒸気又は溶媒で金型を更に洗浄することが有効である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明の第１実施形態からなる金型洗浄装置を示すものである。図１において、水槽１は本体容器１ａと蓋１ｂとから構成され、その蓋１ｂが本体容器１ａに対してボルト等で固定されるようになっている。水槽１の内部には、金型Ｍを載置するための金型載置台２が設置されている。金型Ｍの構造は特に限定されるものではないが、ここではセクショナルモールドのセクターを挙げることができる。
【００１１】
一方、本体容器１ａの下部には外部モータ３が設置され、この外部モータ３の回転軸３ａが本体容器１ａの底板を貫通し、水槽１の内部まで延長している。回転軸３ａの先端側には複数の攪拌羽根４が取り付けられている。これら外部モータ３及び攪拌羽根４が攪拌装置５を構成している。なお、回転軸３ａの貫通部には耐圧性を確保するために不図示のシール機構が形成されている。シール機構には公知の技術を採用することができる。
【００１２】
次に、上記金型洗浄装置を用いた金型の洗浄方法について説明する。先ず、金型載置台２の上に加硫工程で汚れた金型Ｍを置き、水槽１内に水を充填する。次いで、不図示の加熱手段により水槽１を加熱し、水槽１内の水を亜臨界状態にする。ここで、水の臨界点は３７４℃、圧力２２ＭＰａである。これに対して、亜臨界水とは温度３７４℃未満３００℃以上、圧力２２ＭＰａ未満１７ＭＰａ以上の状態の水である。
【００１３】
上記のようにして亜臨界水に金型Ｍを浸漬した状態で、水槽１に設置された攪拌装置５を回転させ、金型Ｍの表面にて亜臨界水の流れを生じさせる。そして、この状態を所定時間維持する。亜臨界水による洗浄時間は、例えば、３０〜４５分とすれば良い。その結果、亜臨界水による洗浄効果と亜臨界水の流れとの相乗効果により、金型Ｍの微細な隙間や表面の細かい凹凸に付着した残滓を効果的に洗い流すことができる。なお、攪拌なしの処理では洗浄効果が５％程度低下する。
【００１４】
また、亜臨界状態の温度と圧力を達成するための時間及びエネルギーは、臨界状態の温度と圧力を達成するための時間及びエネルギーに比べて格段に小さくなるので、洗浄処理に要するエネルギーコストを低減大幅に低減することができる。勿論、水槽等の設備に要求される耐熱性及び耐久性のレベルも低くなるので、設備コストも大幅に削減することができる。ここで、洗浄水を温度３７４℃以上、圧力２２ＭＰａ以上にすると、即ち、超臨界状態にすると、エネルギーコストが大幅に増加する。逆に、洗浄水が温度３００℃未満、圧力１７ＭＰａ未満の状態であると、洗浄効果が不十分になる。
【００１５】
図２は本発明の第２実施形態からなる金型洗浄装置を示すものである。なお、図１と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。図２において、水槽１は本体容器１ａと蓋１ｂとから構成されている。水槽１の内部には金型Ｍを載置するための金型載置台２が設置され、外部モータ３の回転軸３ａが金型載置台２に連結されている。つまり、外部モータ３の駆動により金型載置台２が水槽１内で回転するようになっている。
【００１６】
次に、上記金型洗浄装置を用いた金型の洗浄方法について説明する。先ず、金型載置台２の上に加硫工程で汚れた金型Ｍを置き、水槽１内に水を充填する。次いで、不図示の加熱手段により水槽１を加熱し、水槽１内の水を亜臨界状態にする。
【００１７】
上記のようにして亜臨界水に金型Ｍを浸漬した状態で、水槽１に設置された金型載置台２を回転させ、金型Ｍの表面にて亜臨界水の流れを生じさせる。そして、この状態を所定時間維持する。その結果、亜臨界水による洗浄効果と亜臨界水の流れとの相乗効果により、金型Ｍの微細な隙間や表面の細かい凹凸に付着した残滓を効果的に洗い流すことができる。
【００１８】
また、亜臨界状態の温度と圧力を達成するための時間及びエネルギーは、臨界状態の温度と圧力を達成するための時間及びエネルギーに比べて格段に小さくなるので、洗浄処理に要するエネルギーコストを低減大幅に低減することができる。勿論、水槽等の設備に要求される耐熱性及び耐久性のレベルも低下するので、設備コストも大幅に削減することができる。
【００１９】
図３は本発明の第３実施形態からなる金型洗浄装置を示すものである。なお、図１と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。図３において、水槽１は本体容器１ａと蓋１ｂとから構成されている。水槽１の内部には金型Ｍを載置するための金型載置台２が設置されている。水槽１はターンテーブル６の上に設置され、外部モータ３の回転軸３ａがターンテーブル６に連結されている。つまり、外部モータ３の駆動によりターンテーブル６が水槽１と共に回転するようになっている。
【００２０】
次に、上記金型洗浄装置を用いた金型の洗浄方法について説明する。先ず、金型載置台２の上に加硫工程で汚れた金型Ｍを置き、水槽１内に水を充填する。次いで、不図示の加熱手段により水槽１を加熱し、水槽１内の水を亜臨界状態にする。
【００２１】
上記のようにして亜臨界水に金型Ｍを浸漬した状態で、水槽１そのものを回転させ、金型Ｍの表面にて亜臨界水の流れを生じさせる。そして、この状態を所定時間維持する。その結果、亜臨界水による洗浄効果と亜臨界水の流れとの相乗効果により、金型Ｍの微細な隙間や表面の細かい凹凸に付着した残滓を効果的に洗い流すことができる。
【００２２】
また、亜臨界状態の温度と圧力を達成するための時間及びエネルギーは、臨界状態の温度と圧力を達成するための時間及びエネルギーに比べて格段に小さくなるので、洗浄処理に要するエネルギーコストを低減大幅に低減することができる。勿論、水槽等の設備に要求される耐熱性及び耐久性のレベルも低下するので、設備コストも大幅に削減することができる。
【００２３】
上述した第１実施形態乃至第３実施形態によれば、良好な洗浄効果が得られるが、亜臨界水での浸漬処理後、水（常圧で０〜１００℃の水）、蒸気又は溶液で金型を洗浄することにより、更に良好な洗浄効果が得られる。溶液としては、過酸化水素水、酸化チタン混合水を使用することができる。
【００２４】
金型の表面にて亜臨界水の流れを起こすための手段としては、上記攪拌装置等に限定されるものではなく、例えば、水槽内に噴射ノズル等を設置することも可能である。また、水の供給手段は特に限定されるものではなく、例えば、金型洗浄用の水槽の他に亜臨界水の貯留タンクを設け、この貯留タンクで予め亜臨界状態にした洗浄水を金型洗浄用の水槽に供給するようにしても良い。
【００２５】
本発明はタイヤ金型を洗浄する場合に好適であるが、それに限定されるものではなく、各種の産業用金型の洗浄に適用することが可能である。
【００２６】
【実施例】
超臨界水を用いて金型を洗浄した場合（従来例）と、亜臨界水を用いて金型を洗浄した場合（実施例）と、亜臨界状態に達していない洗浄水を用いて金型を洗浄した場合（比較例）について、洗浄効果、所要時間、必要エネルギー（電力）を比較した。従来例では、洗浄水を温度４００℃、圧力２４．２ＭＰａの臨界状態とし、攪拌は行わなかった。実施例では洗浄水を温度３７０℃、圧力１７．７ＭＰａの亜臨界状態とし、攪拌を行った。比較例では洗浄水を温度２９０℃、圧力１６．０ＭＰａの状態とし、攪拌を行った。
【００２７】
洗浄効果については、完全に汚れが落ちている場合（従来例）を１００とする指数値にて示した。この指数値が大きいほど洗浄効果が優れていることを意味する。所要時間については、従来例を１００とする指数値にて示した。この指数値が小さいほど所要時間が短いことを意味する。必要エネルギーについては、従来例を１００とする指数値にて示した。この指数値が小さいほど必要エネルギーが少ないことを意味する。その結果を表１に示した。
【００２８】
【表１】
2005001200.tif 000003
【００２９】
この表１から判るように、実施例の金型洗浄方法によれば、従来例と比べて同等の所要時間で同等の洗浄効果を得ることができ、しかも必要エネルギーを大幅に節減することができた。一方、比較例の金型洗浄方法では、十分な洗浄効果を得ることができなかった。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、亜臨界水に金型を浸漬することにより、良好な洗浄効果を得ると共に、洗浄処理に要するエネルギーコストを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態からなる金型洗浄装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態からなる金型洗浄装置を示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態からなる金型洗浄装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１  水槽
１ａ  本体容器
１ｂ  蓋
２  金型載置台
３  外部モータ
３ａ  回転軸
４  攪拌羽根
５  攪拌装置
６  ターンテーブル
【図１】
2005001200.tif 000004
【図２】
2005001200.tif 000005
【図３】
2005001200.tif 000006