专利名称：固体天然橡胶及其制造方法和制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种成为橡胶制品的制造原料的固体天然橡胶。另外，涉及用于从天然橡胶胶乳制造固体天然橡胶的方法和装置。
背景技术：
天然橡胶具有拉伸强度大、因振动而产生的热量少等优异的性质。因此，一直被用作轮胎、隔振橡胶、传送带、橡胶手套等各种橡胶制品的原料。作为橡胶制品的制造原料而流通的固体的天然橡胶大致分为视觉分级橡胶(VGR, Visually Graded Rubber)和工艺分级橡胶(TSR, Technically Specified Rubber)。在VGR中，代表性的是基于“天然橡胶等级的品质与包装国际标准(通称绿皮书)”进行分级的烟片胶(RSS)。例如，可以通过以下方式来制造RSS。首先，向田间胶乳添加蚁酸、醋酸等酸，使其凝固，之后，将其放在工作台上，用棒使其延展来调整厚度。接着，使用波形(凸条形)辊一边使该田间胶乳延展一边挤出水分，成形为片状。然后，将成形得到的片挂起干燥数日。并且，将干燥后的无烟胶片(USS)水洗，烟熏干燥数日。另外，可以通过将胶杯块(田间胶乳在收集杯中自然凝固而形成的物质)等原料粉碎，使其形成细小微粒，经水洗后用热风干燥来制造TSR。
无论哪种制造方法均需要很多人手和时间，生产率低。另外，在制造过程中容易混入异物。因此，需要在后工序中去除异物。另外，干燥的程度根据天气等制造环境的不同而变化。因此，获得的橡I父容易在粘度等品质方面广生偏差。鉴于这样的问题，例如在专利文献I 3中，作为新的固体天然橡胶的制造方法，公开了一种将提取出来的天然橡胶胶乳喷射到由脉冲燃烧产生的激波的气氛中而进行干燥的方法。专利文献1:日本特开2005 - 194503号公报专利文献2:日本特开2006 - 348065号公报专利文献3:日本特开2007 - 330942号公报
发明内容
发明要解决的问题采用上述专利文献I 3公开的方法，干燥后的橡胶粒子会在气流中扩散。而且，橡胶粒子具有粘附性。因此，扩散开的橡胶粒子容易附着在干燥室的内壁上。由此，橡胶粒子的损失多，回收率低。而且，由于使用昂贵的脉冲激波干燥机，所以制造成本高。另一方面，作为固体天然橡胶的制造方法，可以考虑直接在旋转滚筒的表面涂敷天然橡胶胶乳(所谓的“全面涂敷”)，使该天然橡胶胶乳干燥的方法。但是，当对天然橡胶胶乳的涂敷液进行加热时，会在表面生成覆膜。因此，为了对已实施全面涂敷的涂敷液进行直至覆膜内侧的干燥，需要时间。另外，当长时间加热时，天然橡胶有可能会发生热老化。本发明是鉴于上述这种情况而做成的，其课题在于，提供能以高效率低成本从天然橡胶胶乳制造高品质的固体天然橡胶的方法和装置。此外，其课题还在于，利用该方法提供交联特性优异的固体天然橡胶。用于解决问题的方案(I)为了解决上述课题，本发明的固体天然橡胶的制造装置的特征在于，包括:旋转构件，其具有被加热了的连续环形面；喷嘴，其用于将天然橡胶胶乳喷涂到该连续环形面上；以及刮板(日文:7> 一〃一)，其以与该连续环形面滑动接触的方式配置在该喷嘴的下游侧，附着在该连续环形面上的该天然橡胶胶乳的涂敷液随着该连续环形面的旋转而干燥，形成为固体天然橡胶，利用该刮板将该固体天然橡胶自该连续环形面剥离下来。采用本发明的固体天然橡胶的制造装置(以下适当地称作“本发明的制造装置”)，利用旋转构件使天然橡胶胶乳干燥。因此，与一直以来采用的需要很多人手和时间的方法相比，能够削减工序和人员，缩短时间。另外，能够自动化地进行天然橡胶胶乳的喷涂一干燥一固体天然橡胶的剥离这一系列的工序。由此，能够显著提高生产率。另外，在干燥时不易混入异物。因此，能够省去以往需进行的去除异物的工序。而且，干燥工序不易因天气等制造环境的不同而受到影响。因而，所获得的固体天然橡胶的粘度等品质的偏差较小。在以往的方法中，利用辊使凝固后的天然橡胶胶乳延展并挤出水分。此时，一部分的蛋白质也与水分一起流出。另外，在对USS等进行水洗时，一部分的蛋白质也会流出。与此相对，采用本发明的制造装置，不必进行水分的挤出作业和水洗作业。由此，能够抑制蛋白质流出。即，能够在留存有蛋白质的状态下对天然橡胶胶乳进行干燥。因而，如后面实施例所述，能够获得交联特性优异的固体天然橡胶。利用喷嘴喷涂的天然橡胶胶乳呈点(日文:F 'y卜)状地附着在连续环形面上。因而，与对天然橡胶胶乳进行全面涂敷的情况相比，比表面积增大，易于干燥。也就是说，能使天然橡胶胶乳在短时间内干燥。因此，能够抑制所获得的固体天然橡胶的热老化。另外，在对天然橡胶进行加热时，天然橡胶的分子链会被切断。若被切断的分子链的末端发生氧化，则会生成醛基、羟基等。醛基容易经醇醛缩合而重新结合。也就是说，当生成醛基时，被切断的分子链容易重新结合。因此，公知在储存了干燥后的固体天然橡胶的情况下，粘度会上升。关于这一点，采用本发明的制造装置，干燥时间，即加热时间较短即可。因而，不易生成因分子链被切断而产生的醛基。结果，能够抑制所获得的固体天然橡胶在储存时粘度增加的情况。采用本发明的制造装置，不易发生在脉冲激波干燥机中成为问题的天然橡胶粒子的扩散、附着。也就是说，作为原料的天然橡胶胶乳的损失少。另外，采用本发明的制造装置，与使用脉冲激波干燥机的情况相比，能够以低成本制造固体天然橡胶。制成的固体天然橡胶经混合炭黑等各种添加剂进行混炼等的工序，形成为橡胶制品。例如，采用本发明的制造装置，能将干燥后的固体天然橡胶形成为片状。因而，易于向后工序输送固体天然橡胶。(2)优选的是，在上述(I)的结构的基础上形成为如下结构:上述旋转构件是被大致水平地轴支承的滚筒，上述连续环形面是该滚筒的外周面。采用本结构，与使用带式输送机状的旋转构件(当然此情况也包含在上述(I)中)的情况相比，旋转构件设置一个旋转轴即可。因此，结构变得简单。另外，从径向内侧支承整个连续环形面。因 此，连续环形面不易晃动。另外，旋转构件被大致水平地轴支承。因此，重力大致均等地作用于连续环形面的轴向整个区域。因而，附着的天然橡胶胶乳的涂敷液不易发生不均(浓淡)。(3)优选的是，在上述(I)或(2)的结构的基础上形成为如下结构:上述喷嘴能沿与上述连续环形面的旋转方向交叉的方向移动。采用本结构，能够容易地将天然橡胶胶乳涂布到连续环形面的较广的范围内。例如，通过调整喷嘴的移动范围、移动速度，能够制造具有期望的宽度、厚度的固体天然橡胶。(4)优选的是，在上述(I) (3)中任一项的结构的基础上形成为如下结构:该固体天然橡胶的制造装置还具有施力调整单元，该施力调整单元具有弹簧，利用该弹簧的作用力使上述刮板与上述连续环形面弹性接触。在本结构中，刮板在弹簧的作用力下与连续环形面弹性接触。因而，能够可靠地将形成在连续环形面上的固体天然橡胶剥离下来。由此，进一步提高固体天然橡胶的回收率。另外，当干燥后的固体天然橡胶未被剥离下来而残留在连续环形面上时，该固体天然橡胶会因再次的加热而劣化。关于这一点，采用本结构，固体天然橡胶的残留少。因而，发生热老化的固体天然橡胶，即转第二圈的固体天然橡胶混入到转第一圈的固体天然橡胶中的可能性小。(5)另外，本发明的固体天然橡胶的制造方法的特征在于，包括如下工序:喷涂工序，将天然橡胶胶乳喷涂到旋转构件的被加热了的连续环形面上；干燥工序，一边使该连续环形面旋转，一边使附着在该连续环形面上的该天然橡胶胶乳的涂敷液干燥，从而制成固体天然橡胶；以及剥离工序，将该固体天然橡胶自该连续环形面剥离下来。采用本发明的固体天然橡胶的制造方法(以下适当地称作“本发明的制造方法”)，利用旋转构件使天然橡胶胶乳干燥。因此，与上述本发明的制造装置的情况同样，能够显著提高固体天然橡胶的生产率。另外，在干燥时不易混入异物。因此，能够省去以往需进行的去除异物的工序。而且，干燥工 序不易因天气等制造环境的不同而受到影响。因而，所获得的固体天然橡胶的粘度等品质的偏差较小。另外，采用本发明的制造方法，能够在使蛋白质留存的状态下对天然橡胶胶乳进行干燥。因而，如后面实施例所述，能够获得交联特性优异的固体天然橡胶。另外，采用本发明的制造方法，能使天然橡胶胶乳在短时间内干燥。因此，能够抑制所获得的固体天然橡胶的热老化。而且，不易生成因分子链被切断而产生的醛基。由此，能够抑制所获得的固体天然橡胶在储存时粘度增加的情况。采用本发明的制造方法，不会产生在使用了由脉冲燃烧产生的激波的制造方法中，天然橡胶粒子扩散、附着的问题。也就是说，作为原料的天然橡胶胶乳的损失少。另外，采用本发明的制造方法，与使用了由脉冲燃烧产生的激波的制造方法相比，能够以低成本制造固体天然橡胶。采用本发明的制造方法，能将干燥后的固体天然橡胶形成为片状。因而，易于向后工序输送制成的固体天然橡胶。(6)优选的是，在上述(5)的技术方案的基础上采用如下技术方案:上述连续环形面的温度为120°C 200°C。当旋转构件的连续环形面的温度过低时，不能使天然橡胶胶乳在实际应用中的干燥时间内充分干燥。相反，当连续环形面的温度过高时，所涂布的天然橡胶胶乳被过度加热而有可能会劣化。另外，还浪费能源，不具经济性。关于这一点，采用本技术方案，能够在实际应用中的干燥时间内，抑制热老化且可靠地进行干燥。(7)优选的是，在上述(5)或(6)的技术方案的基础上采用如下技术方案:上述干燥工序的时间为0.1分钟 5分钟。当干燥工序的时间过长时，所涂布的天然橡胶胶乳被过度加热而有可能会劣化。另外，由于旋转构件旋转一圈的时间变长，所以生产率下降。相反，当干燥工序的时间过短时，不能使天然橡胶胶乳充分干燥。关于这一点，采用本技术方案，能够抑制热老化且可靠地进行干燥。(8)优选的是,在上述(5) (7)中任一项的技术方案的基础上米用如下技术方案:上述天然橡胶胶乳是通过添加自由基产生剂而被低分子量化后得到的胶乳，上述固体天然橡胶在分子链中不含醛基。通常，在采用以往的方法制成的固体天然橡胶中，分子量大，粘度高。因而，在使用固体天然橡胶作为橡胶制品的制造原料的情况下，为了降低粘度提高加工性，要预先进行塑炼。当进行塑炼时，橡胶的分子链被切断，分子量下降。由此，能够降低固体天然橡胶的粘度。但是，难以均匀地对固体天然橡胶整体进行塑炼。因此，每批次的粘度容易产生偏差。另外，工序数与进行塑炼相对应地增加。因此，橡胶制品的制造时间变长，成本增加。另外，在塑炼工序中，对固体天然橡胶进行加热，其分子链被切断。如在上述(I)的结构中说明的那样，当被切断的分子链的末端发生氧化时，会生成醛基、羟基等。醛基容易经醇醛缩合而重新结合。因此，公知在储存塑炼后的橡胶的期间内，其粘度上升。采用本技术方案，使用通过添加自由基产生剂而被低分子量化后得到的胶乳作为天然橡胶胶乳。由于在胶乳的状态下切断橡胶的分子链而使其低分子量化，所以能使形成为固体后的天然橡胶的粘度下降。即，能够获得被调整为期望粘度的固体天然橡胶。因而，不必对所获得的固体天然橡胶进行塑炼，直接就能将该固体天然橡胶用作橡胶制品的制造原料。由于能够省去塑炼工序，所以能够削减制造工序数。结果，能够缩短橡胶制品的制造时间，能够削减成本。此外 ，采用本技术方案，能够获得在分子链中不含醛基的固体天然橡胶。因而，能够在固体天然橡胶的储存过程中，抑制因醛基的重新结合而导致的粘度上升。另外，在本说明书中，“不含醛基”是指当使用瓦里安公司生产的NMR (核磁共振)装置“ INOVA - 400”进行IH - NMR测量时，未检测到来自醛基的位移。(9)另外，本发明的固体天然橡胶的特征在于，一边使旋转构件的被加热了的连续环形面旋转，一边使喷涂在被加热了的该连续环形面上的天然橡胶胶乳的涂敷液干燥，从而制造该固体天然橡胶。本发明的固体天然橡胶是通过上述本发明的制造方法来制造的。因此，在天然橡胶胶乳的干燥过程中，不易混入异物。另外，干燥状态的偏差也少。因而，在本发明的固体天然橡胶中，粘度等品质的偏差较少。另外，与采用以往的方法制成的固体天然橡胶相比，本发明的固体天然橡胶的蛋白质的留存量多。因此，如后面实施例所述，本发明的固体天然橡胶的交联特性优异。另外，能使本发明的固体天然橡胶在比较短的时间内干燥。因此，热老化的程度小。另外，不易生成因分子链被切断而产生的醛基。因此，在储存时粘度不易增加。(10)优选的是，在上述(9)的技术方案的基础上采用如下技术方案:上述天然橡胶胶乳是通过添加自由基产生剂而被低分子量化后得到的胶乳，在橡胶的分子链中不含醛基。如在上述(8)的技术方案中说明的那样，当使用通过添加自由基产生剂而被低分子量化后得到的胶乳作为天然橡胶胶乳时，能够获得被调整为期望粘度的固体天然橡胶。因而，不用对本技术方案的固体天然橡胶进行塑炼，直接就能将该固体天然橡胶用作橡胶制品的制造原料。另外，本技术方案的固体天然橡胶在分子链中不含醛基。因而，在储存过程中因醛基的重新结合而使粘度上升的可能性小。
图1是本发明的一实施方式的固体天然橡胶的制造装置的立体图。图2是从该制造装置的右侧观察的前后方向剖视图。图3是该制造装置的滚筒部和架台部的立体图。图4是图2的框IV内的部分的放大图。图5是图2的框V内的部分的放大图。图6是图5的框VI内的部分的放大图。图7是实 施例的固体天然橡胶的扭矩的相对于交联时间而言的变化的曲线图。附图标记说明1、固体天然橡胶的制造装置；2、喷嘴部；20、带；21L、21R、带轮；22、支承构件；23、喷嘴马达；24、马达支架；25、喷嘴支架；26、喷嘴；230、旋转轴；3、外壳部；30、外壳主体；31、齿轮箱；32L、32R、带轮壳体；33、排气筒；4、滚筒部；40、滚筒；41L、41R、旋转轴；42、大齿轮；43、小齿轮；44、滚筒马达；45、马达支架；46L、46R、轴承；5、排出料斗；6、架台部；60、底框部；61L、61R、侧框部；62、马达支承部；7、刮板部；71、摆动部；72、刮板；76、施力调整单元；77、单元保持板；78、螺母止动保持肋；710、摆动板；711、弹簧收容构件；711a、弹簧收容部；712、摆动轴；713、耳部；760、杆部；760a、手柄；760b、杆；760bl、后端；760c、环部；760d、轴承；761、螺母；762、保持件；762a、轴承收容部；762b、弹簧收容部；762c、分隔壁；763、螺母止动件；763a、卡合爪；763al、弹簧收容部；763d、弹簧；763e、螺栓；765、弹簧；780、耳部；781、摆动轴；782、弹簧收容部；783、肋主体；8、加热部;80D、80U、加热装置;G1、液滴；G2、天然橡胶片(固体天然橡胶)。
具体实施例方式下面，说明本发明的固体天然橡胶及其制造方法和制造装置的实施方式。固体天然橡胶的制造装置图1表示本实施方式的固体天然橡胶的制造装置的立体图。另外，在图1中是透过外壳部来表示该制造装置的。图2表示从该制造装置的右侧观察的前后方向剖视图。图3表示该制造装置的滚筒部和架台部的立体图。如图1 图3所示，本实施方式的固体天然橡胶的制造装置(以下简称为“制造装置”)I包括喷嘴部2、外壳部3、滚筒部4、排出料斗5、架台部6、刮板部7和加热部8。架台部6主要如图3所示，架台部6为钢制，包括底框部60、左右一对的侧框部61L、61R和马达支承部62。底框部60呈矩形框状。侧框部61L呈向下方开口的C字形。侧框部61L自底框部60的左边缘向上方竖立设置。侧框部61R呈向下方开口的C字形。侧框部61R自底框部60的右边缘向上方竖立设置。马达支承部62呈矩形板状。马达支承部62自侧框部61R的右表面(外表面)向右方突出设置。外壳部3外壳部3包括外壳主体30、齿轮箱31、左右一对的带轮壳体32L、32R和排气筒33。外壳主体30为钢制,呈箱形。外壳主体30配置在左右一对的侧框部61L、61R之间。齿轮箱31为钢制，呈箱形。齿轮箱31隔开侧框部61R配置在外壳主体30的右侧。齿轮箱31被支承在马达支承部62的上表面。带轮壳体32L为钢制，呈向右侧开口的箱形。带轮壳体32L隐藏设置于外壳主体30的左壁的左表面。带轮壳体32R为钢制，呈向左侧开口的箱形。带轮壳体32R隐藏设置于外壳主体30的右壁的右表面。带轮壳体32L和带轮壳体32R在左右方向上相面对。排气筒33为钢制，呈圆筒状。排气筒33自外壳主体30的顶部向上方突出设置。滚筒部4滚筒部4包括滚筒40、左右一对的旋转轴41L、41R，以及大齿轮42、小齿轮43、滚筒马达44、马达支架45和左右一对的轴承46L、46R。轴承46L配置在侧框部6IL的上表面。轴承46R配置在侧框部6IR的上表面。轴承46L和轴承46R在左右方向上相面对。旋转轴41L沿左右方向延伸。旋转轴41L以能旋转的方式被轴承46L支承。旋转轴41R沿左右方向延伸。旋转轴41R以能旋转的方式被轴承46R支承。滚筒40为钢制，呈在左右方向上较长的中空圆柱状。在滚筒40的左壁中央固定有旋转轴41L。在滚筒40的右壁中央固定有旋转轴41R。因此，如图2中空心箭头所示，滚筒40能以旋转轴41L、41R为中心沿“前方一上方一后方一下方一再次前方”的方向旋转。大齿轮42为钢制，固定在旋转轴41R的右端。因此，大齿轮42能与滚筒40 —起旋转。马达支架45为钢制，配置在马达支承部62的上表面。滚筒马达44安装于马达支架45。小齿轮43固定在滚筒马达44的旋转轴的左端。因此，小齿轮43能与滚筒马达44的旋转轴一起旋转。小齿轮43和大齿轮42彼此啮合。滚筒马达44的驱动力经由小齿轮43、大齿轮42和旋转轴41R传递到滚筒40。棑出料斗5排出料斗5为钢制，呈向下方变细的有底方筒状。排出料斗5架设在外壳主体30的左壁与右壁之间。排出料斗5配置在滚筒40的前部的下方。加热部8加热部8具有以高频感应加热方式加热的加热装置80U、80D。加热装置80U、80D配置为邻近滚筒40的外周面的前上部。加热装置80U、80D在上下方向上相连。加热装置80U具有线圈(省略图示)。线圈与交流电源(省略图示)相连接。当向线圈通电时，在滚筒40的外周面 的前上部处会产生高密度的涡流。由于随着该涡流而产生的焦耳热，滚筒40的外周面的前上部发热。这样一来，加热装置80U对滚筒40的外周面的前上部进行了加热。加热装置80D的结构与加热装置80U的结构相同。啼嘴部2图4表示图2的框IV内的部分的放大图。如图1、图2、图4所示，喷嘴部2包括带20、左右一对的带轮21L、21R，以及支承构件22、喷嘴马达23、马达支架24、喷嘴支架25和喷嘴26。马达支架24为钢制，呈矩形板状。马达支架24固定在带轮壳体32L的后壁后表面。喷嘴马达23安装在马达支架24的后表面。喷嘴马达23的旋转轴230贯穿马达支架24和带轮壳体32L的后壁而进入带轮壳体32L的内部。带轮21L固定在旋转轴230的前端。支承构件22配置在带轮壳体32R的底壁上表面。带轮2IR以能旋转的方式被支承构件22支承。带20卷挂在左右一对的带轮21L、21R之间。喷嘴支架25为钢制，呈J字形板状。喷嘴支架25的J字形顶端固定在带20的上部。喷嘴26安装在喷嘴支架25的下表面。喷嘴马达23的驱动力经由带轮21L、21R，以及带20和喷嘴支架25传递到喷嘴26。即，喷嘴26能与带20的上部一起沿左右方向(与滚筒40的旋转方向交叉的方向)移动。喷嘴26配置为邻近滚筒40的外周面的上部。而且，喷嘴26配置在加热装置80U的上侧。如图4所示，从外壳主体30的外部经由配管(省略图示)向喷嘴26供给液状的天然橡胶胶乳。天然橡胶胶乳的液滴Gl自喷嘴26呈点状地被喷涂到滚筒40的外周面的上部。通过从沿左右方向往返移动过程中的喷嘴26喷涂液滴G1，在滚筒40的外周面上形成涂膜。刮板部7图5表示图2的框V内的部分的放大图。如图1、图2、图5所示，刮板部7配置为邻近滚筒40的外周面的前·部。而且，刮板部7配置在排出料斗5的上方。刮板部7包括摆动部71、刮板72、七个施力调整单元76,以及单元保持板77和螺母止动保持肋78。摆动部71包括摆动板710、弹簧收容构件711、摆动轴712和左右一对的耳部713。摆动轴712为钢制，架设在外壳主体30的左壁与右壁之间。摆动板710为钢制，呈在左右方向上较长的细板状。左右一对的耳部713配置在摆动板710的左右两端。一对耳部713以能绕摆动轴712旋转的方式环装于摆动轴712。弹簧收容构件711为钢制，呈在左右方向上较长的方柱状。弹簧收容构件711固定在摆动板710的前表面。在弹簧收容构件711的前表面凹设有七个弹簧收容部711a。七个弹簧收容部711a沿左右方向排列。刮板72为钢制，呈在左右方向上较长的薄板状。刮板72安装在摆动板710的下端。刮板72的下端抵接于滚筒40的外周面的前部。摆动板710、弹簧收容构件711和刮板72能绕摆动轴712的轴线旋转。单元保持板77为钢制，呈在左右方向上较长的细板状。单元保持板77架设在外壳主体30的左壁与右壁之间。单元保持板77配置在摆动板710的前方。图6表示图5的框VI内的部分的放大图。如图6所示,螺母止动保持肋78包括摆动轴781、肋主体783、左右一对的耳部780和七个弹簧收容部782。肋主体783为钢制，呈在左右方向上较长的细板状。肋主体783自单元保持板77的前表面向前方突出设置。左右一对的耳部780为钢制，自肋主体783的左右两边缘向下方突出设置。摆动轴781架设在一对耳部780之间。摆动轴781配置在肋主体783的下方。七个弹簧收容部782沿左右方向排列，这些弹簧收容部782凹设在肋主体783的下表面。
返回到图5，七个施力调整单元76沿左右方向排列，安装于单元保持板77。施力调整单元76包括杆部760、螺母761、保持件762、螺母止动件763和弹簧765。杆部760包括手柄760a、杆760b、环部760c和轴承760d。杆760b为钢制，在前后方向上贯穿单元保持板77。杆760b通过螺纹设置于单元保持板77。手柄760a固定在杆760b的前端。环部760c和轴承760d从前方朝向后方依次环装在杆760b的后端760bl。螺母761环装于杆760b。螺母761螺纹配合于杆760b。螺母761抵接于单元保持板77的前表面。保持件762为钢制，呈在前后方向上较长的圆柱状。保持件762覆盖杆760b的后端760bl。保持件762包括轴承收容部762a、弹簧收容部762b和分隔壁762c。轴承收容部762a凹设在保持件762的前表面。在轴承收容部762a的内部收容有轴承760d。弹簧收容部762b凹设在保持件762的后表面。弹簧收容部762b和弹簧收容构件711的弹簧收容部711a在前后方向上相面对。分隔壁762c将轴承收容部762a和弹簧收容部762b分隔开。杆760b的后端760bl自前方朝向后方经由轴承收容部762a和分隔壁762c到达至弹簧收容部762b。弹簧765是所谓的螺旋弹簧。弹簧765的前端被收容在弹簧收容部762b中。弹簧765的后端被收容在弹簧收容部711a中。弹簧765对弹簧收容构件711向后方施力。刮板72由该施力而与 滚筒40的外周面的前部弹性接触。如图6所示，螺母止动件763包括卡合爪763a、弹簧763d和螺栓763e。卡合爪763a为钢制，呈方柱状。卡合爪763a以能旋转的方式环装于摆动轴781。在卡合爪763a的上表面凹设有弹簧收容部763al。弹簧收容部763al和螺母止动保持肋78的弹簧收容部782在上下方向上相面对。弹簧763d是所谓的螺旋弹簧。弹簧763d的上端被收容在弹簧收容部782中。弹簧763d的下端被收容在弹簧收容部763al中。弹簧763d对卡合爪763a向下方施力。卡合爪763a的前端由该施力而与螺母761的前边缘卡合。卡合爪763a防止螺母761松动(与单元保持板77分开)。螺栓763e通过螺纹设置于肋主体783。螺栓763e在上下方向上贯穿肋主体783。螺栓763e的端部(下端)抵接于卡合爪763a的后端。螺栓763e限制卡合爪763a的旋转。下面，简单说明刮板72与滚筒40的弹性接触力的调整方法。在要增大刮板72与滚筒40的弹性接触力的情况下，首先如图6所示，增加螺栓763e相对于肋主体783的没入量，从而利用螺栓763e的端部向下方按压卡合爪763a的后端。卡合爪763a克服弹簧763d的作用力而沿图6中的顺时针方向以摆动轴781为中心摆动。因此，卡合爪763a的前端如图6中点划线所示，脱离螺母761的前边缘。接着，如图5所示，通过转动手柄760a，使杆760b向后方移动。当杆760b向后方移动时，保持件762也向后方移动。因此，弹簧765被压缩。由此，刮板72与滚筒40的弹性接触力变大。最后，如图6所示，减少螺栓763e相对于肋主体783的没入量。卡合爪763a由弹簧763d的作用力而沿图6中的逆时针方向以摆动轴781为中心摆动。因此，卡合爪763a的前端如图6中实线所示与螺母761的前边缘卡合。另外，在要减小刮板72的弹性接触力的情况下，通过沿上述方向的反方向转动手柄760a，使杆760b和保持件762向前方移动。于是，使弹簧765伸长。即，释放弹簧765的弹性压缩力。固体天然橡胶的制造方法以下，如图4所示，以液滴Gl附着在滚筒40上的起始端A为基准来定义滚筒40的旋转方向。即，将图2中的从起始端A开始的顺时针方向定义为“旋转方向”。如图2所示，在滚筒40的径向外侧自旋转方向上游侧朝向旋转方向下游侧，依次排列有喷嘴26、刮板72、加热装置80D和加热装置80U。另外，通过预先操作七个施力调整单元76，对刮板72与滚筒40的弹性接触力进行了调整。首先，驱动滚筒马达44使小齿轮43和大齿轮42旋转，从而使滚筒40以旋转轴41L、41R为中心沿“前方一上方一后方一下方一再次前方”的方向旋转。转速约为Irpm (每分钟大约转一圈)。接着，向加热装置80U、80D的线圈通电，对滚筒40的外周面的前上部进行加热。在该状态下使滚筒40旋转，从而加热滚筒40的整个外周面。并且，在滚筒40的外周面达到约180°C后，自喷嘴26将天然橡胶胶乳(橡胶成分的浓度为10质量％ 60质量％)的液滴Gl喷涂到滚筒40的外周面上(喷涂工序)。此时，驱动喷嘴马达23使带轮21L、21R旋转，从而使安装于带20的喷嘴26沿左右方向反复往返移动。喷嘴26 —边沿左右方向反复往返移动，一边点状地喷涂天然橡胶胶乳的液滴G1。天然橡胶胶乳的液滴Gl重叠附着在滚筒40的外周面上，从而形成涂膜。之后，随着滚筒40的旋转，天然橡胶胶乳的液滴Gl干燥、彼此粘结，形成为天然橡胶片G2 (干燥工序)。天然橡胶片G2属于本发明的固体天然橡胶。在该期间内，伴随干燥产生的蒸汽经过排气筒33被排出。当滚筒40旋转了约3/4时，利用刮板72将所形成的天然橡胶片G2自滚筒40的外周面剥离下来(剥离工序)。被剥离下来的天然橡胶片G2在自重的作用下下落，被收容在排出料斗5中。之后，再次利用加热装置80D、80U将滚筒40的外周面加热到规定温度。像这样反复进行天然橡胶胶乳的液滴Gl的喷涂一干燥一天然橡胶片G2的剥离这一系列的工序。天然橡胶片G2 (固体天然橡胶)所获得的天然橡胶片G2的厚度为0.1mm Imm这样。另外,在天然橡胶片G2中留存有比较多的蛋白质。另外，由于加热时间不足I分钟很短，所以天然橡胶片G2中的热老化的程度小。作用效果下面说明本实施方式的固体天然橡胶及其制造方法和制造装置的作用效果。采用本实施方式，能够自动化地进行天然橡胶胶乳的液滴Gl的喷涂一干燥一天然橡胶片G2的剥离这一系列的工序。因而，与一直以来采用的需要很多人手和时间的方法相比，能够削减工序和人员，缩短时间。由此，显著提高固体天然橡胶的生产率。另外，在干燥天然橡胶胶乳时，不易混入异物。因而，能够省去以往需进行的去除异物的工序。另外，干燥工序不易因天气等制造环境的不同而受到影响。因而，制成的固体天然橡胶(天然橡胶片G2)中粘度等品质的偏差较小。采 用本实施方式，并没有对天然橡胶胶乳的凝固物进行挤出水分的作业、水洗作业。因此，能够抑制蛋白质自天然橡胶流出。即，在制成的固体天然橡胶中留存有比较多的蛋白质。因而，制成的固体天然橡胶的交联特性优异。
采用本实施方式，利用喷嘴26喷涂的天然橡胶胶乳的液滴Gl呈细小的点状地附着在滚筒40的外周面上。因而，与对天然橡胶胶乳进行全面涂敷的情况相比，比表面积增大，易于干燥。也就是说，能使天然橡胶胶乳在不足I分钟这样的短时间内干燥。因此，能够抑制天然橡胶的热老化。另外，还能抑制因橡胶的分子链被切断而导致的醛基的生成。因而，采用本实施方式的固体天然橡胶，在储存时粘度不易增加。采用本实施方式，不会产生在使用了由脉冲燃烧产生的激波的制造方法中，天然橡胶粒子扩散、附着的问题。也就是说，作为原料的天然橡胶胶乳的损失少。而且，与使用脉冲激波干燥机的情况相比，能够以低成本制造固体天然橡胶。此外，天然橡胶胶乳在干燥后作为天然橡胶片G2被回收起来。因此，易于向后工序输送制成的固体天然橡胶。采用本实施方式的制造装置1，采用滚筒40作为旋转构件。因此，能够简单地构成制造装置。另外，能够利用滚筒40的旋转使附着有天然橡胶胶乳的外周面稳定地旋转。另夕卜，重力大致均等地作用于外周面的轴向整个区域。因而，附着的天然橡胶胶乳的涂敷液不易产生不均(浓淡)。另外，利用高频感应加热方式的加热装置80U、80D对滚筒40的外周面的前上部进行加热。由此，能够高效地加热滚筒40的外周面。另外，如图2所示，在滚筒40的径向外侧从旋转方向上游侧朝向旋转方向下游侧，依次排列有喷嘴26、刮板72、加热装置80D和加热装置80U。换言之，以邻近天然橡胶胶乳的液滴Gl附着于滚筒40的起始端A的方式配置加热装置80U和加热装置80D。因此，如图4所示，滚筒40的外周面上附着有液滴Gl的部分的温度不易下降。因而，能以设定的温度干燥天然橡胶胶乳。另外，能够借助带20使喷嘴26沿左右方向移动。由此，能够容易地将天然橡胶胶乳的液滴Gl涂布到滚筒 40的整个外周面上。另外，制造装置I的刮板部7具有施力调整单元76。并且，刮板72在弹簧765的作用力下与滚筒40的外周面弹性接触。因而，能够利用刮板72可靠地将形成的天然橡胶片G2剥离下来。由此，进一步提高固体天然橡胶的回收率。另外，由于天然橡胶片G2的残留少，所以发生热老化的固体天然橡胶，即转第二圈的固体天然橡胶混入到通过转第一圈而形成的天然橡胶片G2中的可能性小。題以上，说明了本发明的固体天然橡胶及其制造方法和制造装置的实施方式。但是，实施方式并不特别限定于上述方式。也可以以本领域技术人员能够进行的各种的变形方式、改良方式来实施本发明。制造装置例如在上述实施方式中，使用了中空圆柱状的滚筒作为旋转构件。但是，旋转构件只要具有连续环形面即可，在材质、形状、中空还是实心方面没有特别限定。例如也可以使用锥形、桶状等的旋转构件。另外，也可以使用带式输送机状的旋转构件。在该情况下，带的外周面为连续环形面。在上述实施方式中，利用高频感应加热方式的加热装置对滚筒(旋转构件)进行了加热。但是，加热装置的种类没有特别限定。例如也可以使用电热式、微波加热式等的加热装置。另外，在旋转构件为实心的情况下，可以不仅对该旋转构件的外周面进行加热，而且还对该旋转构件的整体进行加热。另外，在旋转构件为中空的情况下，可以将加热装置配置在旋转构件的径向内侧。这样的话，能够提高空间利用率。此外，在旋转构件为中空的情况下，也可以利用蒸汽进行加热。另外，也可以并用两种以上的加热装置。在上述实施方式中，以能沿左右方向移动的方式配置有一个喷嘴。但是，喷嘴的数量、种类等没有特别限定。例如，对于喷嘴的孔径，为了能够可靠地进行天然橡胶胶乳的干燥，通过考虑旋转构件的连续环形面的温度、转速等而适当确定即可。另外，喷嘴也可以不移动。另外，也可以沿旋转构件的轴线方向并列设置多个喷嘴。另外，刮板的材质、形状、安装机构等没有特别限定。例如，只要能将刮板配置为与旋转构件的连续环形面滑动接触，则也可以不设置施力调整单元。另外，除弹簧之外，还可以使用橡胶等弹性构件来调整刮板与旋转构件的弹性接触力。在上述实施方式中，通过设置外壳部而将滚筒配置在外壳主体的内部。但是，也可以不设置外壳部。另外，在上述实施方式中，将被剥离下来的天然橡胶片收容在排出料斗中。也可以以规定的长度切断被剥离下来的天然橡胶片而进行收容。另外，也可以将本发明的制造装置构成为还具 有卷取辊，该卷取辊用于卷取由刮板剥离下来的天然橡胶片，从而进行收容。采用本结构，能够当场将被剥离下来的天然橡胶片收容成卷状。因而，易于向后工序输送。制造方法干燥工序的条件，即滚筒的外周面(连续环形面)的温度、干燥时间(从天然橡胶胶乳的喷涂到天然橡胶片的剥离的时间)不限定于上述实施方式。通过考虑喷嘴的孔径和喷涂量等而适当确定即可。对于作为原料的天然橡胶胶乳而言，可以使用通过割胶而采集到的田间胶乳，或者在该田间胶乳中添加氨而进行处理后得到的胶乳(高氨胶乳)。天然橡胶胶乳的橡胶成分(干燥橡胶质量，以下相同)浓度没有特别限定。当橡胶成分浓度过低时，所获得的固体天然橡胶减少，不具经济性。相反，当橡胶分浓度过高时，胶乳中的橡胶成分变得不稳定，橡胶粒子之间发生凝集，而容易堵塞喷嘴。例如，最好使橡胶成分浓度为10质量％ 60质量％。另外，作为天然橡胶胶乳，也可以使用通过添加自由基产生剂而被低分子量化后得到的胶乳。在该情况下，作为所添加的自由基产生剂，可以使用从过氧化物系自由基产生齐U、氧化还原系自由基产生剂和偶氮系自由基产生剂中选择的一种以上的自由基产生剂。作为过氧化物系自由基产生剂，可列举出过硫酸钾(KPS )、过硫酸铵(APS )、过氧化苯甲酰(ΒΡ0)、过氧化氢、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢(ΤΒΗΡ0)、二叔丁基过氧化物、2，2-偶氮二异丁腈等。作为氧化还原系自由基产生剂，在用来与过氧化物组合的还原剂中，可列举出四亚乙基五胺(ΤΕΡΑ)、硫醇类、酸式亚硫酸钠、还原性金属离子、抗坏血酸等。作为合适的组合例，可列举出TBHPO与ΤΕΡΑ、过氧化氢与Fe2+盐、KPS与酸式亚硫酸钠等。作为偶氮系自由基产生剂，可列举出偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸甲酯、偶氮二环己腈、偶氮二异丁脒盐酸盐、4，4’ -偶氮双(4-氰基戊酸)等。其中，从采用少量而效果大，并且能够使反应温度产生的影响小地稳定进行粘度调节的理由出发，最好使用过硫酸钾(KPS)、过硫酸铵(APS)、过氧化苯甲酰(BPO)中的至少一种。为了能够将所获得的固体天然橡胶调整为期望的粘度，可以根据自由基产生剂的种类适当确定自由基产生剂的添加量。通过增减自由基产生剂的添加量，能够调整固体天然橡胶的粘度。例如，当自由基产生剂的添加量过少时，难以切断分子链，并且，难以进行氧化反应，因此，难以将固体天然橡胶调整为低粘度。相反，添加过量的自由基产生剂不具经济性。例如，相对于天然橡胶胶乳中的100质量份的橡胶成分，最好使自由基产生剂的添加量为0.1质量份 5质量份。另外，在添加自由基产生剂后，最好在室温下进行搅拌。根据所需的粘度调整搅拌时间，搅拌时间可以为几分钟 几个小时这样。固体天然橡胶在使用了通过添加自由基产生剂而被低分子量化后得到的胶乳作为天然橡胶胶乳的情况下，该胶乳的粘度比较低，能够获得在橡胶的分子链中不含醛基的固体天然橡胶。例如，为了省去塑炼，固体天然橡胶的穆尼粘度[ML(1+3)121°C]为80以下较佳。当穆尼粘度[ML(1+3)121°C ]为30 70时更佳。在本说明书中，穆尼粘度采用依据JIS K6300 -1(2001)测得的值。另外，可以根据需要在固体天然橡胶中混合交联剂、交联促进剂、加工辅助剂、增塑剂、防老剂、增强剂和着色剂等添加剂，利用辊筒或混炼机进行混炼，从而调制成橡胶组合物。并且，将调制出来的橡胶组合物成形为规定形状，进行交联。由此，能够制造各种橡胶制品。实施例
使利用上述实施方式的制造装置I制成的固体天然橡胶交联，对其交联特性进行了评价。首先，使用6英寸开放式辊筒将100质量份固体天然橡胶、2.5质量份硫磺、I质量份N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL C0.，LTD制“N0CCELER (注册商标)CZ-G”)、5质量份氧化锌(所述氧化锌是根据JIS K1410的氧化锌种类2)和I质量份硬脂酸混炼，调制成橡胶组合物。作为固体天然橡胶，使用制造批次不同的两种固体天然橡胶，调制出两种橡胶组合物(实施例1和实施例2)。接着，使调制出来的两种橡胶组合物在150°C的温度下交联，测量了交联速度等。使用(株)东洋精机制作所生产的无转子流变仪试验机，依据JIS K6300 - 2 (2001)进行了测量。另外，为了比较，对于采用以往的方法制成的烟片胶(RSS1号)，也同样调制成橡胶组合物，使调制出来的橡胶组合物在150°C的温度下交联，测量了交联速度等(比较例I)。图7表示相对于交联时间的扭矩变化的曲线图。根据图7所示的交联曲线可知，实施例1、2的扭矩的上升比比较例I快。也就是说，实施例1、2的交联速度比比较例I的交联速度快。另外，实施例1、2的扭矩的最大值比比较例I大。也就是说，实施例1、2的交联密度比比较例I的交联密度大。另外，实施例1、2的交联后的橡胶物性与比较例I相同。这样可确认到:采用本发明的制造方法和制造装置，能够制造交联速度快、交联密度大、交联特性优异的固体天然橡胶。产业h的可利用件采用本发明的固体天然橡胶的制造方法和制造装置，能够利用较少的人数在短时间内以低成本从天然橡胶胶乳制造高品质的固体天然橡胶。另外，所获得的固体天然橡胶的交联特性优异，储存时的粘度的上升也比较少。因而，本发明的固体天然橡胶作为橡胶制品的制造原料是有效的。
权利要求
1.一种固体天然橡胶的制造装置，其特征在于，包括: 旋转构件，其具有被加热了的连续环形面； 喷嘴，其用于将天然橡胶胶乳喷涂到该连续环形面上；以及 刮板，其以与该连续环形面滑动接触的方式配置在该喷嘴的下游侧， 附着在该连续环形面上的该天然橡胶胶乳的涂敷液随着该连续环形面的旋转而干燥，形成为固体天然橡胶，利用该刮板将该固体天然橡胶自该连续环形面剥离下来。
2.根据权利要求1所述的固体天然橡胶的制造装置，其中， 上述旋转构件是被大致水平地轴支承的滚筒， 上述连续环形面是该滚筒的外周面。
3.根据权利要求1或2所述的固体天然橡胶的制造装置，其中， 上述喷嘴能沿与上述连续环形面的旋转方向交叉的方向移动。
4.根据权利要求1 3中任意一项所述的固体天然橡胶的制造装置，其中， 该固体天然橡胶的制造装置还具有施力调整单元，该施力调整单元具有弹簧，利用该弹簧的作用力使上述刮板与上述连续环形面弹性接触。
5.一种固体天然橡胶的制造方法，其特征在于，包括如下工序: 喷涂工序，将天然橡胶胶乳喷涂到旋转构件的被加热了的连续环形面上； 干燥工序，一边使该连续环 形面旋转，一边使附着在该连续环形面上的该天然橡胶胶乳的涂敷液干燥，从而制成固体天然橡胶；以及 剥离工序，将该固体天然橡胶自该连续环形面剥离下来。
6.根据权利要求5所述的固体天然橡胶的制造方法，其中， 上述连续环形面的温度为120°C 200°C。
7.根据权利要求5或6所述的固体天然橡胶的制造方法，其中， 上述干燥工序的时间为0.1分钟 5分钟。
8.根据权利要求5 7中任意一项所述的固体天然橡胶的制造方法，其中， 上述天然橡胶胶乳是通过添加自由基产生剂而被低分子量化后得到的胶乳， 上述固体天然橡胶在分子链中不含醛基。
9.一种固体天然橡胶，其特征在于， 一边使旋转构件的被加热了的连续环形面旋转，一边使喷涂在被加热了的该连续环形面上的天然橡胶胶乳的涂敷液干燥，从而制造该固体天然橡胶。
10.根据权利要求9所述的固体天然橡胶，其中， 上述天然橡胶胶乳是通过添加自由基产生剂而被低分子量化后得到的胶乳， 在橡胶的分子链中不含醛基。
全文摘要
本发明的固体天然橡胶的制造装置(1)包括旋转构件(40)，其具有被加热了的连续环形面；喷嘴(26)，其将天然橡胶胶乳喷涂到该连续环形面上；以及刮板(72)，其以与该连续环形面滑动接触的方式配置在喷嘴(26)的下游侧。附着在该连续环形面上的该天然橡胶胶乳的涂敷液随着该连续环形面的旋转而干燥，形成为固体天然橡胶(G2)，利用刮板(72)将固体天然橡胶(G2)自该连续环形面剥离下来。采用本发明的固体天然橡胶的制造装置(1)，能够高效率低成本地制造高品质的固体天然橡胶(G2)。
文档编号B29B15/04GK103249535SQ20118005884
公开日2013年8月14日 申请日期2011年12月5日 优先权日2010年12月6日
发明者间濑昭雄, 胁坂治, 久野晃, 伊藤圭辅 申请人:东海橡塑工业株式会社