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2ロール ゴム ミルは、天然ゴムをさまざまな化合物に加工するために使用される機械です。2 つの水平対向ステンレス スチールロールが、異なる速度で互いに反対方向に回転し、ゴムとゴム化合物の作成に使用する成分を混合します。
歴史
天然ゴムは、ゴムの木（ヘベア・ブラジリエンシス）から採取され、2本ロールゴム工場で作られる多くのゴム化合物のベースです。ゴムの木は、幹に蓄えられたラテックスを取り出すために伐採されます。この材料は、その後、追加の成分と混合されてゴムになります。その他の天然ゴム源は、マレー半島原産のアカテツ科およびパラキウムの木、およびパナマ原産のミムソプス・グロブーサの木から得られます。 [1]合成ゴムも作られており、ゴム化合物の製造に使用されています。[2]
1830年代、エドウィン・チャフィーはゴム製造に使われる2ロールゴムミルに似た技術を開発した。彼の機械にはゴムを薄いシート状に平らにするための複数のローラーが付いていた。チャフィーはその後、2つのロールを異なる速度で反対方向に回転させてゴムをせん断し、混ぜる2ロールゴムミルを開発した。2ロールゴムミルは今日、ほぼすべてのゴム製造施設で使用されている。チャフィーの初期設計とさまざまな類似点を持つゴムミルを開発した発明者は他にもたくさんいる。[3]ジョージ・ワトキンソンは1894年に3ロール設計の特許を取得し、ハロルド・デンマイアは1932年に4ロール設計の特許を取得した。[4] [5]
手術
タイヤ、ホース、靴、その他多くの用途に使用されるゴムを製造するには、まず 2 ロール ゴム ミルを使用してゴムを作成する必要があります。ゴム ミルは、異なる速度で反対方向に回転する 2 つの水平対向ステンレス スチールロールで構成されています。ロールは互いに向かって回転し、一方が他方よりも高速です。2 つのロール間の距離も、オペレーターによって調整できます。反対方向の回転と異なる速度により、ミルで混合されている材料に複合せん断力と圧縮力が発生します。オープン ロール ゴム ミルでは、ミルで混合されているゴムに成分を追加する作業もオペレーターが担当する場合があります。ゴム化合物を混合するプロセスでは化学反応が発生するため、化合物はしばしば熱くなります。ゴム化合物を冷却するために、ロールの 1 つは中空になっていることが多く、冷却水ラインに接続できます。これにより、ロールに冷水が流れ、金属ロールとゴムが冷却されます。[2] [6]
ゴム工場の操作は簡単そうに聞こえるが、非常に危険であり、作業者の安全を確保するために多くの予防措置が講じられている。作業者と安全担当者は、ゴム工場の操作資格を得るために、広範囲にわたる訓練を受けなければならない。 ゴム工場の 2 つのロールは内側に回転するため、作業者の手がゴム工場に吸い込まれることは容易である。これにより手が潰れるだけでなく、作業者が素早く手を離すと、手が剥がれる可能性がある。安全機能には、ロールの垂直上 40 インチにある緊急停止バーがあり、いつでも引いてゴム工場の回転を停止できる。また、膝の高さに圧力感知ボディ バーがあり、作業者が膝でバーを軽くたたくことで機械を停止できる。安全メガネなどの保護具も着用する。通常、メイン オペレーターの他に、ゴム工場の使用訓練を受け、緊急事態が発生した場合の対処法も訓練された安全オペレーターもいる。[7]
ゴム配合
ゴム配合とは、ゴム成分をゴム混合物に混ぜて均一に分散させることであり、このゴム混合物はゴム配合物と呼ばれます。このミルは、ゴム加工の2つの主なステップである咀嚼と混合に役立ちます。咀嚼とは、原料ポリマーをせん断して分解し、流れやすくすることです。これにより、材料のより良い配合が可能になり、配合物の他の材料を追加するときに混合成分につながります。[6]
工場でゴム化合物を製造するには、まず原料ポリマー、つまりベースポリマーが必要です。ポリマーには、SMR CV、SMR 20、SMR L などの天然ゴムや、ニトリル(NBR)、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)、ブチル、ポリクロロプレン (CR)、ポリイソプレン (IR) などのさまざまな合成ゴムなど、さまざまなものがあります。
素練りされた生ゴムは、天然ゴムの場合、通常、バンバリーニーダーまたは他のゴム混合機で生ポリマーに他の成分を配合する必要があります。その後、2 ロールミルに渡して分散し、成形寸法に適したゴムコンパウンドにシート化します。ラビングコンパウンドも、2 ロールミルで成分を順次追加し、ゴムを折り曲げ、切断し、ロールして混ぜ合わせることで混合できます。このプロセスにより、製品の作成に使用できるゴムが作成されます。
ゴムコンパウンドを作るために添加される成分には、油、充填剤、促進剤などがあり、促進剤には通常硫黄または過酸化物が含まれますが、活性剤として酸化亜鉛などの金属酸化物が含まれる場合もあります。場合によっては、充填剤と活性剤の両方として使用されます。混合後、コンパウンドは大きなシートの状態でミルから取り出され、目的の製品に成形されます。[2]
参考文献
- ^ Le Coeteur、ペニーおよび Burreson、ジェイ (2003)。ナポレオンのボタン。ペンギングループ。 p. 147.ISBN 1-58542-331-9。
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ abc Gent, Alan N. (2016年5月23日). 「ゴム」.ブリタニカ百科事典.
- ^ ボウルズ、マーク（2008年）。機会の連鎖：アクロン大学とポリマー時代の出現、1909-2007年。アクロン大学出版局。ISBN 9781931968539。
- ^ Denmire, Harold A. (1932 年 3 月 22 日)。「ゴム混合ミル」。米国特許 1,850,450。
- ^ ジョージ・ワトキンソン (1894 年 9 月 4 日)。 「コーチュー混合用ミル」。米国特許第 525,638 号。
- ^ ab Ontusuka, H.; Michiharu, T. (2015). 「2本ロールミルにおけるゴムのミル挙動と温度」(PDF) . International Polymer Science and Technology . 42 (12): 1–6. doi :10.1177/0307174X1504201201. S2CID 136153323. 2020-02-26に オリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ 全米鉄鋼労働者組合。「ゴム工場の事故」（PDF）。