クラムゴムの極低温粉砕は、極低温を利用してゴム粒子を小さくする特殊なプロセスであり、一般的には廃タイヤから得られる。この方法は、軟化したり、付着したり、装置を詰まらせたりする傾向があるため、常温での粉砕が困難な材料に特に効果的です。液体窒素を使ってゴムを凍らせることで、材料はもろくなり、大きな劣化や発熱を起こすことなく、より簡単に微粒子にすることができる。このプロセスにより、最終製品の品質が向上するだけでなく、使用可能なゴムの歩留まりも向上します。
クラムゴムの極低温粉砕とは（5つのポイントを解説）
1.定義と目的
極低温粉砕:このプロセスは、極低温（多くの場合、液体窒素を使用）を使用して、粉砕前に材料を凍結させる。クラムゴムの場合、この方法は、ゴムの弾力性と、常温では軟化して粉砕装置を詰まらせる傾向があるという課題を克服するために使用される。
目的:主な目的は、従来の粉砕方法で製造されたものに比べ、様々な用途に適した、滑らかな表面と均一なサイズを持つ微細なゴム粒子を製造することである。
2.プロセスの概要
初期冷却:ゴム・チップまたはファイン・クラムは、冷却装置を使用するか、液体窒素を直接噴霧することによって初期冷却される。この冷却ステップにより、ゴムは脆くなり、粉砕しやすい温度に達する。
粉砕メカニズム:凍結されたゴムは次に粉砕機（多くの場合、パドル式粉砕機または衝撃式粉砕機）に投入される。これらの粉砕機は、もろいゴムの粒子を効率的に小さくするように設計されている。
粒度調整:最終製品はさまざまな粒子径からなり、選別された後、必要に応じてさらに粒子径を小さくする。この工程では通常、1時間当たり4,000～6,000ポンドのゴムが生産される。
3.従来の粉砕を超える利点
粒子品質の向上:極低温粉砕は、ギザギザで不規則な粒子になりがちな従来の方法と比較して、より滑らかな破断面と均一な粒度分布を持つゴム粒子を生成します。
発熱の低減:ゴムを劣化させる大きな熱を発生させる従来の粉砕とは異なり、極低温粉砕はほとんど熱を発生させません。このため、ゴムの劣化や保管中の燃焼のリスクを最小限に抑えることができます。
高い歩留まり:このプロセスでは、ゴムからほとんどすべての繊維またはスチールが効果的に解放されるため、使用可能な製品の歩留まりが高くなります。これは、ゴムの純度が重要なリサイクル用途に特に有益である。
4.課題と限界
エネルギー効率:極低温粉砕は効果的ではあるが、液体窒素で連続的に冷却する必要があるため、エネルギー集約型となる可能性がある。ある研究によると、極低温粉砕システムのエクセルギー効率は約10.9%である。
粒子径の制限:50μm以下の粒子径を達成することは困難であり、追加の処理工程やより高度な粉砕装置が必要となる場合がある。
5.用途と利点
リサイクル:低温粉砕は、特に廃タイヤのリサイクルにおいて有用である。高品質のクラムゴムの生産は、ゴム引きアスファルト、運動場の表面、スポーツトラックなど、様々な用途に不可欠である。
材料保存:このプロセスは、ゴムの物理的・化学的特性を維持するのに役立ち、高品質で安定した材料を必要とする用途に適しています。
環境への影響:ゴムの効率的なリサイクルを可能にする極低温粉砕は、廃棄物の削減と廃棄タイヤの環境への影響の最小化に貢献します。
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