CN109790241A - 聚合物的残留单体含量控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种聚合物的残留单体含量控制方法,并且当保持热空气温度和热空气速度时,所述控制方法可以通过控制热空气质量比来预测残留单体含量而不影响其它外部因素。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求基于在2016年9月23日提交的韩国专利申请No.10-2016-0121802的优先权的权益,该申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。
技术领域
本申请涉及一种聚合物的残留单体含量控制方法。
背景技术
目前批量生产的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)在流化床干燥器中通过诸如合成和脱水等的过程进行干燥,并且通过控制热空气温度和热空气速度生产具有不同水分含量和残留单体的产品。
根据各种干燥条件,确定最终产品性能如水分含量和残留单体浓度,其中,停留时间越长并且热空气温度越高,最终产品趋于显示出越低的残留单体含量。
然而,在设定用于生产具有所需水平的残留单体含量的聚合物的干燥条件的过程中,除了停留时间和热空气温度之外,残留单体含量根据干燥器因素如床尺寸、聚合物的进料速度和表面速度(superficial velocity)、聚合物粒子特性和工艺特性而改变,因此还没有明确的定量指标用于预测残留单体。
因此,需要如下指标:通过建立用于控制ABS粒子中的残留单体的干燥条件因素,用于制备具有所需水平的残留单体的产品。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)韩国特许公开专利公开No.2016-0054742
发明内容
技术问题
本申请旨在通过建立用于残留单体控制的干燥条件因素,提供一种用于制备具有所需水平的残留单体的产品的指标。
技术方案
本申请涉及一种聚合物的残留单体含量控制方法。
所述方法是使用干燥器根据干燥过程来控制聚合物中的残留单体含量的方法,
该方法使用由下面的式1表示的热空气质量比因素提供聚合物的残留单体含量控制方法。
[式1]
A/B
在上面的式1中,A是流入所述干燥器中的热空气的质量(Kg),B是流入所述干燥器中的所述聚合物的质量(Kg)。
有益效果
本申请涉及一种聚合物的残留单体含量的控制方法,并且在保持热空气温度和热空气速度的情况下,该控制方法可以在不受其它外部因素的影响的情况下通过调节热空气质量比来预测残留单体含量。
附图说明
图1是示出在特定热空气温度条件下根据热空气质量比的残留单体含量的图;
图2是示出在特定热空气温度和热空气速度条件下根据热空气质量比的残留单体含量的图。
具体实施方式
本申请涉及一种聚合物的残留单体含量控制方法。
在制备聚合物的方法中,通过在诸如合成和脱水等过程之后在流化床干燥器中对产物进行干燥来控制残留单体。
通常,流化床干燥器是一种干燥机,其在向含有水分的聚合物粒子供应热空气来移动聚合物粒子的同时去除水分。
通常,为了通过使用该流化床干燥器除去聚合物的残留单体,增加停留时间并且提高热空气温度以降低最终产物中的残留单体含量。
然而,使用流化床干燥器通过除去水分的过程控制残留单体的过程受到除了热空气温度和停留时间之外的各种因素的影响。例如,如床尺寸的干燥器因素、聚合物进料速度、热空气流速和表面速度、聚合物粒子特性和工艺特性等因素影响残留单体含量。
在下文中,将描述上述因素的含义。
停留时间是指在从流化床干燥器的入口移动到其出口时含有水分的聚合物粒子停留的时间。
热空气温度是指流入流化床干燥器中以从含有水分的聚合物粒子除去水分的空气的温度。
床尺寸是指在流化床干燥器中能够对含有水分的聚合物粒子进行热空气干燥的空间的体积。
聚合物进料速度是指含有水分的聚合物粒子的流入速度。
热空气流速是指流入流化床干燥器中以从含有水分的聚合物粒子除去水分的空气的流速。
表面速度是指含有水分的聚合物粒子的流入速度除以床横截面积的表观速度。
如上所述,通常,当通过聚合物的干燥过程除去残留单体时,它受各种因素的影响,因此难以将最终产品中的残留单体控制到所需水平。
在这方面,本发明旨在通过建立用于残留单体控制的干燥条件因素,提供一种用于制备具有所需水平的残留单体的产品的指标。
作为一个实例,本申请是一种使用干燥器根据干燥过程的聚合物的残留单体含量控制方法,
该方法使用由下面的式1表示的热空气质量比因素可以提供一种聚合物的残留单体含量控制方法。
[式1]
A/B
在上面的式1中,A是流入所述干燥器中的热空气的质量(Kg),B是流入所述干燥器中的所述聚合物的质量(Kg)。
因此,通过根据本申请的聚合物的残留单体含量控制方法,控制由式1表示的热空气质量比,不管选自床尺寸、表面速度、热空气流速、停留时间和聚合物类型中的一个或多个外部因素,可以控制聚合物中的残留单体含量。
具体地,由式1表示的热空气质量比因素可以表示流入干燥器中的热空气的质量(Kg)相对于流入干燥器的聚合物的质量(Kg)。
随着由式1表示的热空气质量比增加,残留单体含量可以线性或非线性地降低。
具体地,由式1表示的热空气质量比的增加意味着流入干燥器中的热空气的质量大于流入干燥器中的聚合物的质量。因此,由于供应大量热空气来对少量的含有水分的聚合物进行干燥,因此可以降低最终产品中的残留单体含量。
可以通过进一步包括热空气温度因素来控制残留单体含量。
例如,当在由式1表示的热空气质量比恒定的条件下,随着热空气温度增加,显示出残留单体含量降低的趋势。
此时,在60℃至100℃的热空气温度和2至10的热空气质量比的范围内,聚合物的残留单体含量可以控制在4500ppm以下。
此外,在60℃至100℃的热空气温度和10至20的热空气质量比的范围内,聚合物的残留单体含量可以控制在2500ppm以下。
另外,在60℃至100℃的热空气温度和20至30的热空气质量比的范围内,聚合物的残留单体含量可以控制在1000ppm以下。
由此,可以看出,在特定的温度条件下,可以根据热空气质量比来预测残留单体含量。
可以通过进一步包括热空气速度因素来控制残留单体含量。
例如,在由式1表示的热空气质量比和热空气温度恒定的条件下,随着热空气速度增加,显示出残留单体含量降低的趋势。
热空气速度是指流入流化床干燥器中以从含有水分的聚合物粒子除去水分的空气的速度。
此时,当热空气温度保持在70℃时,在0.2m/s至0.6m/s的热空气速度范围内,聚合物的残留单体含量可以控制在4000ppm以下。
此外,在0.2m/s至0.6m/s的热空气速度的范围内,当热空气温度保持在70℃下并且热空气质量比为5至10时,聚合物的残留单体含量可以控制在3500ppm以下。
此外,在0.2m/s至0.6m/s的热空气速度的范围内,当热空气温度保持在70℃并且热空气质量比为10至20时,聚合物的残留单体含量可以控制在2500ppm以下。
另外,在0.2m/s至0.6m/s的热空气速度的范围内,当热空气温度保持在70℃并且热空气质量比为20至200时,聚合物的残留单体含量可以控制在100ppm以下。
因此,当保持热空气温度和热空气速度时,可以根据热空气质量比预测残留单体含量。
对通过根据本发明的方法能够控制残留单体含量的聚合物没有特别限制,但是可以是,例如,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物。
尽管直至现在已经将流化床干燥器作为实例描述,但是如上所述的聚合物的残留单体含量控制方法可以应用于使用恒定温度和恒定空气速度干燥粒子系统的所有情况,例如热空气干燥器。
在下文中,将通过根据本申请的实施例和不符合本申请的比较例更详细地描述本申请,但是本申请的范围不受下面提出的实施例的限制。
实施例1:在特定的热空气温度条件下根据热空气质量比测量残留单体含量
在床横截面积为15cm×15cm并且床高为30cm的流化床干燥器中,当热空气温度分别改变为70℃、80℃和90℃时,根据包括当前批量生产干燥器标准的热空气质量比测量残留单体含量。
结果显示在下面的图1中。参照图1,可以确认,随着热空气质量比增加,残留单体含量降低。
实施例2:在特定的热空气速度条件下根据热空气质量比测量残留单体含量
在与实施例1相同的流化床干燥器中,当热空气温度在70℃下保持恒定并且热空气速度分别改变为0.3m/s和0.55m/s时,根据热空气质量比测量残留单体含量。
结果显示在下面的图2中。参考图2,可以确认,随着热空气质量比增加,残留单体含量降低。
比较例1:根据干燥条件测量残留单体含量
在流化床干燥器中,在横截面积为1m×1m并且高度为1m的床上,在3m/s的表面速度条件下,当停留时间和热空气温度分别改变为70℃/5分钟和90℃/10分钟时,测量残留单体含量。结果显示在下面的表1中。
[表1]
热空气温度/停留时间 | 残留单体(ppm) |
- | 4,200 |
70℃/5分钟 | 420 |
90℃/10分钟 | 70 |
然而,表1中的结果仅显示在横截面积为1m×1m并且高度为1m的床上,在非常高的表面速度条件下的结果,并且确认在其它条件下没有显示这些结果。
这样的结果是因为停留时间和表面速度等根据聚合物流入速度、床尺寸和聚合物的物理性能差异而变化。
也就是说,这表示不管停留时间和热空气温度如何,当以非常高的速度供应热空气时,可以生产具有非常低的残留单体含量的聚合物。
因此,可以看出这种方法使得难以预测残留单体含量。
工业适用性
本申请适用于聚合物的残留单体含量控制方法。
Claims (8)
1.一种使用干燥器根据干燥过程的聚合物的残留单体含量控制方法,
其中,所述聚合物的残留单体含量控制方法使用由下面的式1表示的热空气质量比因子:
[式1]
A/B
其中,A是流入所述干燥器中的热空气的质量(Kg),B是流入所述干燥器中的所述聚合物的质量(Kg)。
2.根据权利要求1所述的聚合物的残留单体含量控制方法,
其中,不管选自床尺寸、表面速度、热空气流速、停留时间和聚合物类型中的一个或多个外部因素,控制所述聚合物的残留单体含量。
3.根据权利要求1所述的聚合物的残留单体含量控制方法,
其中,随着所述由式1表示的热空气质量比增加,所述残留单体含量线性或非线性地降低。
4.根据权利要求1所述的聚合物的残留单体含量控制方法,
其中,通过进一步包括热空气温度因素来控制所述残留单体含量。
5.根据权利要求4所述的聚合物的残留单体含量控制方法,
其中,在60℃至100℃的热空气温度和2至10的热空气质量比的范围内,所述聚合物的残留单体含量控制在4500ppm以下。
6.根据权利要求4所述的聚合物的残留单体含量控制方法,
其中,通过进一步包括热空气速度因素来控制所述残留单体含量。
7.根据权利要求6所述的聚合物的残留单体含量控制方法,
其中,在70℃的热空气温度和在0.2m/s至0.6m/s的热空气速度范围内,所述聚合物的残留单体含量控制在4000ppm以下。
8.根据权利要求1所述的聚合物的残留单体含量控制方法,
其中,所述聚合物是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物粒子。
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