JP2008174628A - Manufacturing method of rubbery polymer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セメント状のゴム溶液に凝固液を加え、ゴム状重合体成分を凝固させることによりゴム状重合体を製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a rubber-like polymer by adding a coagulating liquid to a cement-like rubber solution and coagulating a rubber-like polymer component.
溶液重合で得られたセメント状のゴム溶液からゴム状重合体を製造する工程においては、たとえば、図4に示すように、セメント状のゴム溶液を、凝固液の入った大型の凝固タンク110に供給し、凝固・溶剤回収タンク114,116,118を経て、ゴム状重合体成分を凝固させると共に溶剤を回収し、クラム状のゴム状重合体を得ている。その後、このクラム状のゴム状重合体を含む液体を、ポンプなどで乾燥手段へと搬送し、乾燥状態のゴム状重合体を得ている。
In the process of producing a rubber-like polymer from a cement-like rubber solution obtained by solution polymerization, for example, as shown in FIG. 4, the cement-like rubber solution is put into a
しかしながら、図4に示すようなゴム状重合体を製造する工程においては、大型の凝固タンク110を必要としていたため、操作が煩雑であり、操業性が悪く、しかも多大な設置スペースを必要とし、設備コストおよび製造コストを増大させていた。
However, in the process of producing a rubber-like polymer as shown in FIG. 4, since a
この問題を解決するために、たとえば、特許文献1では、乳化重合で得られた重合体ラテックスに凝固液を加えることによりゴム状重合体を製造する方法において、図5に示すように、破砕機能付きポンプ210を使用して、重合体ラテックスと凝固液とを接触させて、ゴム状重合体成分を凝固させる方法が開示されている。この文献においては、破砕機能付きポンプ210で凝固させたゴム状重合体成分を含むクラムスラリーは、その後、攪拌・破砕機能付きミキサー211を有するタンク212で撹拌され、これにより、ゴム状重合体成分の凝固を促進させている。そして、たとえば、特許文献1の技術をセメント状のゴム溶液に適用する場合には、図5に示すように、溶剤回収タンク214,216,218を用いて、凝固させたゴム状重合体成分を溶剤を回収し、その後、乾燥手段へ搬送することにより、乾燥状態のゴム状重合体を得ることができる。
In order to solve this problem, for example, in
しかしながら、この特許文献1に開示されている方法は、乳化重合で得られた重合体ラテックスからゴム状重合体を製造するための方法であり、さらに、この文献では、破砕機能付きのポンプ210および攪拌・破砕機能付きミキサー211を有するタンク212を用いることにより、設置スペースの削減は可能となったものの、操業性(たとえば、生産すべきゴム状重合体の種類の切り替え時に要する時間や、クリーニングに要する時間)に関して改善の余地があった。
However, the method disclosed in
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、セメント状のゴム溶液に凝固液を加え、ゴム状重合体成分を凝固させることによりゴム状重合体を製造する方法において、操業性が向上し、しかも製造プロセスおよび機器の削減を可能とし、設備費の低減および製造コストの低減を図ることができるゴム状重合体の製造方法を提供することを目的とする。特に、本発明は、製造プロセスの簡素化、製造に要する凝固液の削減および操業性の向上(生産すべきゴム状重合体の種類の切り替え時に要する時間や、クリーニングに要する時間の低減)を目的とする。 The present invention was made in view of such a situation, and in a method for producing a rubber-like polymer by adding a coagulating liquid to a cement-like rubber solution and coagulating a rubber-like polymer component, the operability is improved, Moreover, it is an object of the present invention to provide a method for producing a rubber-like polymer, which can reduce the production process and equipment, and can reduce the equipment cost and the production cost. In particular, the present invention aims to simplify the manufacturing process, reduce the coagulating liquid required for manufacturing, and improve operability (reducing the time required for switching the type of rubbery polymer to be produced and the time required for cleaning). And
本発明者等は、セメント状のゴム溶液に凝固液を加え、ゴム状重合体成分を凝固させることによりゴム状重合体を製造する方法において、破砕機能付きのポンプを使用し、ゴム状重合体成分を凝固させてクラムスラリーとし、次いで、得られたクラムスラリーを、直接、スクリーンに供給し、クラムスラリーに含有されているゴム状重合体と溶剤・凝固液とをスクリーンにより分離する工程を採用することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 In the method for producing a rubber-like polymer by adding a coagulation liquid to a cement-like rubber solution and coagulating the rubber-like polymer component, the present inventors use a pump with a crushing function, and the rubber-like polymer The ingredients are coagulated to form a crumb slurry, and then the obtained crumb slurry is directly supplied to the screen, and the rubbery polymer contained in the crumb slurry and the solvent / coagulated liquid are separated by the screen. As a result, the inventors have found that the above object can be achieved and have completed the present invention.
すなわち、本発明によれば、
セメント状のゴム溶液と、凝固液とを、破砕機能付きポンプに供給し、ゴム状重合体成分を凝固させ、クラム状のゴム状重合体を含むクラムスラリーを得る工程と、
前記破砕機能付きのポンプから吐出されたクラムスラリーを、直接、スクリーンに供給し、前記クラムスラリーに含有されているゴム状重合体と溶剤・凝固液とを、前記スクリーンにより分離する工程と、を有するゴム状重合体の製造方法が提供される。
That is, according to the present invention,
Supplying a cement-like rubber solution and a coagulating liquid to a pump with a crushing function, coagulating a rubber-like polymer component, and obtaining a crumb slurry containing a crumb-like rubber-like polymer;
A step of supplying the crumb slurry discharged from the pump with the crushing function directly to the screen, and separating the rubbery polymer and the solvent / coagulating liquid contained in the crumb slurry by the screen. A process for producing a rubbery polymer is provided.
本発明においては、ゴム状重合体成分の凝固を破砕機能付きのポンプを使用して行うことにより、従来用いていた大型のタンクからなる凝固装置が不要となるため、製造プロセスおよび機器の削減が可能となり、設備費の低減および製造コストの低減を図ることができる。しかも、本発明においては、得られたクラムスラリーを、直接、スクリーンに供給し、クラムスラリーに含有されているゴム状重合体と溶剤・凝固液とを、スクリーンにより分離するという工程を採用する。そのため、製造プロセスの簡素化および操業性の向上(特に、生産すべきゴム状重合体の種類の切り替え時に要する時間や、クリーニングに要する時間の低減)が可能となる。また、スクリーンにより、クラムスラリーから溶剤セラムを除去できるため、その後の工程であるゴム状重合体の溶剤回収に要する時間および洗浄水を削減することができる。 In the present invention, since the solidification of the rubbery polymer component is performed using a pump with a crushing function, a conventionally used coagulation apparatus consisting of a large tank is no longer required, so that the number of manufacturing processes and equipment can be reduced. It is possible to reduce the equipment cost and the manufacturing cost. In addition, in the present invention, a process is adopted in which the obtained crumb slurry is directly supplied to the screen, and the rubbery polymer and the solvent / coagulating liquid contained in the crumb slurry are separated by the screen. Therefore, it is possible to simplify the manufacturing process and improve operability (particularly, the time required for switching the type of rubber-like polymer to be produced and the time required for cleaning). Further, since the solvent serum can be removed from the crumb slurry by the screen, the time required for solvent recovery of the rubber-like polymer, which is a subsequent process, and washing water can be reduced.
本発明においては、前記クラムスラリーを、その溶剤・凝固液中にゴム状重合体成分が実質的に含まれていない状態で、前記破砕機能付きポンプから吐出し、直接、前記スクリーンに供給することが好ましい。すなわち、前記破砕機能付きポンプにより凝固・破砕され、吐出されたクラムスラリーは、未凝固分(凝固していないゴム状重合体成分)が実質的に含まれない状態(完全凝固の状態)で、前記スクリーンに供給することが好ましい。このように、クラムスラリーを未凝固分が実質的に含まれない状態として、スクリーンに供給することにより、未凝固分の析出に起因するスクリーンの詰まりが発生し難くなり、これにより長時間に渡る連続操業が可能となり、生産効率の向上を図ることができる。 In the present invention, the crumb slurry is discharged from the pump with the crushing function and supplied directly to the screen in a state in which the rubbery polymer component is not substantially contained in the solvent / coagulation liquid. Is preferred. That is, the crumb slurry that has been solidified and crushed by the pump with the crushing function and discharged is substantially free of unsolidified content (non-solidified rubber-like polymer component) (completely solidified state), It is preferable to supply the screen. In this way, by supplying the crumb slurry to the screen in a state in which the unsolidified component is substantially not contained, the clogging of the screen due to the precipitation of the unsolidified component is difficult to occur. Continuous operation is possible, and production efficiency can be improved.
本発明において、好ましくは、前記ゴム溶液と、前記凝固液とを、前記破砕機能付きポンプに供給し、前記クラムスラリーを得る工程が、
前記ゴム溶液と、第1凝固液とを、破砕機能付きポンプの手前で接触させることにより、ゴム状重合体成分を凝固させながら、前記ゴム溶液および前記第1凝固液を前記破砕機能付きポンプに供給する第1工程と、
さらに第2凝固液を、直接、前記破砕機能付きポンプ内部に供給しながら、前記破砕機能付きポンプ内部で、凝固したゴム状重合体成分を破砕することにより、クラム状のゴム状重合体を含むクラムスラリーを得る第2工程と、を有する。
In the present invention, preferably, the step of supplying the rubber solution and the coagulation liquid to the pump with a crushing function to obtain the crumb slurry,
The rubber solution and the first coagulation liquid are brought into contact with the crushing function pump by bringing the rubber solution and the first coagulation liquid into contact with the crushing function pump while coagulating the rubber-like polymer component. A first step of supplying;
Furthermore, a crumb-like rubber-like polymer is included by crushing the solidified rubber-like polymer component inside the pump with crushing function while supplying the second coagulation liquid directly into the pump with crushing function. A second step of obtaining a crumb slurry.
本発明においては、凝固液を第1凝固液および第2凝固液に分け、第1凝固液を、セメント状のゴム溶液をポンプ内に供給する直前に添加し、第2凝固液を、ポンプ内部でゴム状重合体成分を破砕する際に、ポンプ内部に、直接、添加することが好ましい。特に、ゴム状重合体成分をポンプ内部で破砕する際に、前記第2凝固液を、直接、ポンプ内部に供給することにより、ゴム状重合体成分の析出・凝固を促進させることができ、得られるクラムスラリー中における未凝固分を効果的に低減することができる。そして、その結果、未凝固分の析出に起因するスクリーンの詰まりを効果的に防止することができる。
さらに、凝固液を第1凝固液および第2凝固液に分けることにより、ゴム状重合体成分の凝固を効率的に行うことができ、ゴム状重合体の製造に要する凝固液の量(すなわち、第1凝固液および第2凝固液の合計量)を削減することもできる。
In the present invention, the coagulation liquid is divided into a first coagulation liquid and a second coagulation liquid, the first coagulation liquid is added immediately before supplying the cement-like rubber solution into the pump, and the second coagulation liquid is added to the inside of the pump. When the rubber-like polymer component is crushed, it is preferably added directly to the inside of the pump. In particular, when the rubber-like polymer component is crushed inside the pump, by supplying the second coagulation liquid directly into the pump, precipitation and coagulation of the rubber-like polymer component can be promoted. The unsolidified content in the crumb slurry can be effectively reduced. As a result, it is possible to effectively prevent clogging of the screen due to precipitation of unsolidified content.
Further, by separating the coagulation liquid into the first coagulation liquid and the second coagulation liquid, the rubbery polymer component can be efficiently coagulated, and the amount of coagulation liquid required for the production of the rubbery polymer (that is, The total amount of the first coagulating liquid and the second coagulating liquid) can also be reduced.
本発明において、前記破砕機能付きポンプとしては、前記セメント状のゴム溶液と凝固液とを接触させてゴム状重合体を凝固させることができ、それにより得られたクラムスラリーを破砕できる機能を有するポンプであればよい。また、前記クラムスラリーをポンプ外部に吐出させる機能を有する回転翼を備えるものが好ましい。 In the present invention, the crushing function pump has a function of allowing the cemented rubber solution and the coagulating liquid to contact to coagulate the rubbery polymer and crushing the crumb slurry thus obtained. Any pump can be used. Moreover, what is equipped with the rotary blade which has a function which discharges the said crumb slurry outside a pump is preferable.
前記破砕機能付きポンプとして、例えば前記回転翼を備えたポンプを用いる場合には、前記セメント状のゴム溶液と前記凝固液とを接触させ、回転翼に対して流れ方向手前に供給することが好ましい。このようにすることにより、ゴム状重合体を、回転翼に対して流れ方向手前で凝固させ、凝固により得られるゴム状重合体を、回転翼により破砕することが可能となる。 In the case of using a pump equipped with the rotor blade as the crushing function pump, for example, it is preferable that the cement-like rubber solution and the coagulation liquid are brought into contact with each other and supplied to the rotor blade before the flow direction. . By doing in this way, it becomes possible to solidify a rubber-like polymer before a flow direction with respect to a rotary blade, and to crush the rubber-like polymer obtained by solidification with a rotary blade.
本発明において、好ましくは、前記破砕機能付きポンプが、ポンプケーシングの内部に、
凝固したゴム状重合体成分を破砕するための第1翼と、
前記第1翼の外周に設けられた第2翼と、
前記第1翼と前記第2翼との間に、前記第1翼により破砕されたゴム状重合体成分を、前記第1翼から前記第2翼方向へと排出するための通孔が形成されている固定枠と、を有する。
In the present invention, preferably, the pump with the crushing function is disposed inside the pump casing,
A first wing for crushing the solidified rubbery polymer component;
A second wing provided on an outer periphery of the first wing;
A through hole is formed between the first blade and the second blade for discharging the rubber-like polymer component crushed by the first blade from the first blade toward the second blade. And a fixed frame.
また、本発明においては、前記第2凝固液を、前記ポンプケーシングと前記固定枠との間に供給することが好ましい。 In the present invention, it is preferable to supply the second coagulating liquid between the pump casing and the fixed frame.
前記第1翼および第2翼は、回転可能な回転翼であり、ゴム状重合体成分を破砕させるとともに、得られたクラムスラリーをポンプ外部に吐出させる機能を有する。本発明においては、第1翼と共に、この第1翼の外周に、固定枠を介して、第2翼を設けることにより、前記ポンプの吐出揚程を向上させることができ、ポンプ内部におけるゴム状重合体成分の詰まりを有効に防止することが可能となる。 The first blade and the second blade are rotatable rotor blades, and have functions of crushing the rubber-like polymer component and discharging the obtained crumb slurry to the outside of the pump. In the present invention, together with the first wing, the discharge wing of the pump can be improved by providing the second wing on the outer periphery of the first wing via a fixed frame. It becomes possible to effectively prevent clogging of the combined components.
前記第1翼は、前記固定枠の内側に設置され、凝固したゴム状重合体成分を破砕することを主たる目的とする回転翼である。
また、前記第2翼は、固定枠を介して、第1翼の外周に設けられ、第1翼により破砕されたゴム状重合体を分散すること、およびゴム状重合体をセラムと共にポンプ外へ排出すること、を主たる目的とする回転翼である。本発明においては、前記ポンプケーシングと前記固定枠との間、すなわち、前記第2翼の回転領域内に前記第2凝固液を供給することが好ましく、このような構成とすることにより、前記第2翼により、溶剤および未凝固分を含むセラムに対して、前記第2凝固液を十分に撹拌させることができ、ゴム状重合体成分の析出・凝固を促進させることができる。
The first blade is a rotary blade installed on the inner side of the fixed frame and mainly intended to crush the solidified rubbery polymer component.
The second blade is provided on the outer periphery of the first blade through a fixed frame, disperses the rubber-like polymer crushed by the first blade, and the rubber-like polymer is removed from the pump together with the serum. It is a rotor blade whose main purpose is to discharge. In the present invention, it is preferable to supply the second coagulating liquid between the pump casing and the fixed frame, that is, in the rotation region of the second blade. With the two blades, the second coagulated liquid can be sufficiently stirred with respect to the serum containing the solvent and the uncoagulated component, and the precipitation and coagulation of the rubbery polymer component can be promoted.
また、前記破砕機能付きのポンプにおいて、固定枠を、第1翼と第2翼との間に形成することにより、第1翼である程度の大きさにまで破砕されたゴム状重合体成分を、該固定枠によってさらに破砕することができるため、ゴム状重合体成分の破砕を十分に行うことが可能となり、ゴム状重合体成分を、ポンプ外へ排出するのに適当な大きさとすることができる。さらに、前記固定枠に、第1翼から第2翼方向へと排出するための通孔を形成し、この通孔の大きさを調整することにより、破砕により得られるゴム状重合体成分の大きさを制御することができる。 Moreover, in the pump with the crushing function, by forming a fixed frame between the first blade and the second blade, the rubber-like polymer component crushed to a certain size by the first blade, Since it can be further crushed by the fixing frame, the rubber-like polymer component can be sufficiently crushed, and the rubber-like polymer component can be appropriately sized to be discharged out of the pump. . Furthermore, by forming a through-hole for discharging from the first blade to the second blade in the fixed frame, and adjusting the size of the through-hole, the size of the rubber-like polymer component obtained by crushing is increased. Can be controlled.
本発明によると、ゴム状重合体を製造する方法において、破砕機能付きポンプを使用してゴム状重合体成分を凝固させることにより、従来用いていた大型の凝固タンクが不要となるため、製造プロセスおよび製造機器の削減を可能とし、設備費の低減および製造コストの低減を図ることができる。しかも、本発明によれば、破砕機能付きポンプにより得られたクラムスラリーを、直接、スクリーンに供給し、クラムスラリーに含有されているゴム状重合体と溶剤・凝固液とをスクリーンにより分離するという工程を採用する。そのため、製造プロセスの簡素化および操業性の向上(特に、生産すべきゴム状重合体の種類の切り替え時に要する時間や、クリーニングに要する時間の低減)が可能となる。 According to the present invention, in the method for producing a rubber-like polymer, the rubber-like polymer component is solidified using a pump with a crushing function, so that a large-sized coagulation tank that has been conventionally used is not required, and thus a production process. In addition, it is possible to reduce the number of manufacturing equipment, and to reduce the equipment cost and the manufacturing cost. Moreover, according to the present invention, the crumb slurry obtained by the crushing function pump is directly supplied to the screen, and the rubbery polymer contained in the crumb slurry and the solvent / coagulated liquid are separated by the screen. Adopt process. Therefore, it is possible to simplify the manufacturing process and improve operability (particularly, the time required for switching the type of rubber-like polymer to be produced and the time required for cleaning).
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るゴム状重合体の製造装置の概略図、
図2は本発明の一実施形態に係る破砕機能付きポンプの要部断面図、
図3は図2のIII−III線に沿う破砕機能付きポンプの要部断面図、
図4、図5は従来例に係るゴム状重合体の製造装置の概略図である。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for producing a rubbery polymer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a pump with a crushing function according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the pump with a crushing function along the line III-III in FIG.
4 and 5 are schematic views of an apparatus for producing a rubbery polymer according to a conventional example.
図1に示すように、本発明の一実施形態に係るゴム状重合体の製造装置は、破砕機能付きポンプ10と、スクリーン12と、ホールドアップタンク14と、溶剤回収タンク16,18とを有する。
As shown in FIG. 1, the apparatus for producing a rubber-like polymer according to an embodiment of the present invention includes a
まず、図2、図3を使用して、本実施形態に係る破砕機能付きポンプ10について説明する。図2は破砕機能付きポンプ10の要部断面図であり、図3は図2のIII−III線に沿う断面図、すなわち、III−III線を中心として90°回転させた方向における断面図である(図2、図3において、第2凝固液輸送配管40と吐出口42とは、互いに、III−III線を中心として90°回転させた位置に配置されている。)。
First, the crushing function-equipped
破砕機能付きポンプ10は、図2、図3に示すように、吸い込み口22を有するポンプケーシング20を内に、第1翼26および第2翼28を有する円形の回転体24が回転自在に装着してある。回転体24は、回転軸30に接続されたモーター(図示省略)により、第1翼26および第2翼28と共に、回転駆動される。また、第1翼26と第2翼28との間には、第1翼26を覆うように、ステーター(固定枠)32が、配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the crushing
第1翼26および第2翼28は、回転体24上に複数設けられており、回転体24と共に回転することにより、吸い込み口22から流体を吸い込み、流体中に含まれるクラムを粉砕・分散し、破砕されたクラムを流体と共に、吐出口42(図2中の点線部分および図3参照)より排出させることができる。
A plurality of the
第1翼26は、吸い込み口22から吸い込まれる流体に含まれるクラムを破砕するための回転翼である。第1翼26は、クラムを粉砕できるような構造を有していればよいが、粉砕されるクラムに与える剪断速度(シェアレート)が、好ましくは200[1/s]以上、より好ましくは250〜600[1/s]となるようにする。
The
第2翼28は、第1翼26により破砕されたクラムの分散および排出を行うための回転翼である。第2翼28は、破砕されたクラムを分散、および排出することができるような構造を有していればよく、特に限定されないが、ステーター32とポンプケーシング20との隙間に、クラムの詰まりが発生しないような構造とすることが好ましい。すなわち、第2翼28は、回転することにより、ステーター32とポンプケーシング20との間に排出されるクラムをほぼ完全に分散させることができるような構造とすることが好ましい。また、後述するように、第2翼28は、第2凝固液輸送配管40から供給される第2凝固液と、溶剤セラムと、を十分に撹拌させて、溶剤セラム中に残存する未凝固分を低減し、重合体成分の完全凝固を促進させる作用も奏する。
The
本実施形態においては、第1翼26と共に、第1翼26の外周側に第2翼28を形成するため、ポンプの吐出揚程を10m以上、好ましくは12m以上と高くすることができ、ポンプ内部におけるゴム状重合体成分の詰まりを有効に防止することが可能となる。
In the present embodiment, since the
ステーター32は、第1翼26と第2翼28との間に、第1翼26を覆うように配置されており、ステーター32は、吸い込み口22側には吸い込み孔32aを、側面部には通孔32bを有している。吸い込み孔32aは、吸い込み口22から吸い込まれる流体を第1翼26方向へと送るための通り孔である。一方、通孔32bは、第1翼26により粉砕され、一定以下の大きさとなったクラムを第1翼26から第2翼28方向へと排出するための通り孔である。すなわち、ポンプ10内部は、通孔32bを介して、ステーター32の内側部分と外側部分とに分かれた構成となっており、内側部分には第1翼26が回転自在に配置されており、一方、外側部分には第2翼28が回転自在に配置されている。また、図示省略したが、ステーター32は、その側面部に複数の通孔32bを有する構成となっている。
The
本実施形態では、ステーター32の通孔32bの形状や、大きさを調整することにより、排出されるクラムの大きさを制御することができ、通孔32bの形状、大きさは特に限定されないが、たとえば、第1翼26により粉砕され、第2翼28方向へ排出されるクラムの最大幅が、3〜20mm程度となるように調整する。通孔32bが、小さ過ぎるとクラムの粉砕に要する時間が長くなり、生産性が低下する傾向にあり、一方、大き過ぎるとポンプ10内でクラムが詰まってしまうおそれがある。
In the present embodiment, by adjusting the shape and size of the through
吸い込み口22には、その途中に第1凝固液輸送配管38を有するとともに、セメント輸送配管36が形成されたアダプタ34が装着されている。第1凝固液輸送配管38は、第1凝固液が送り込まれる凝固液送り手段である。また、セメント輸送配管36は、セメント状のゴム溶液が送り込まれるセメント送り手段であり、たとえば重合タンクで重合されたセメント状のゴム溶液を直接ポンプ10の吸い込み口22まで搬送できるようになっている。
The
本実施形態においては、セメント状のゴム溶液と第1凝固液とを、セメント輸送配管36および第1凝固液輸送配管38を介して、それぞれ別々に、吸い込み口22に供給し、セメント状のゴム溶液と第1凝固液とを第1翼26の流れ方向手前で接触させる。このため、第1翼26の近傍で、ゴム状重合体の凝固が起こり、凝固したゴム状重合体は、ステーター32の内側に配置された複数の第1翼26により破砕・分散され、適当な大きさとされた後に、ステーター32の通孔32bを通って、第2翼28側へと排出されるようになっている。
In the present embodiment, the cement-like rubber solution and the first coagulating liquid are separately supplied to the
本実施形態では、図2に示すように、ポンプ10には第2凝固液輸送配管40が形成されている。第2凝固液輸送配管40は、第2凝固液が送り込まれる凝固液送り手段であり、ポンプ10内に、直接、第2凝固液が供給されるような構成となっている。本実施形態では、図2に示すように、ステーター32とポンプケーシング20との間、すなわち、第2翼28が回転自在に配置されている領域に、直接、第2凝固液が供給されるような構成となっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a second coagulating
このように第2凝固液輸送配管40から第2凝固液を供給することにより、第2翼28側へと排出されたゴム状重合体および未凝固分を含むセラムに対して、第2翼28により、第2凝固液を十分に撹拌・混合することができる。その結果、ゴム状重合体成分の析出・凝固を促進させることができ、セラム中の未凝固分の低減を図り、重合体成分の完全凝固を促進することができる。そして、第2凝固液と十分に撹拌・混合され、未凝固分の低減されたクラムスラリーは、吐出口42より吐出され、吐出口42に接続された配管(図示省略)を通り、スクリーン12に、直接、供給されることとなる。
By supplying the second coagulated liquid from the second coagulated
セメント輸送配管36より供給される、セメント状のゴム溶液としては、特に限定されないが、たとえばアセトンを溶媒とするアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)溶液、マレイン化NBR溶液、水素化NBR溶液、マレイン化水素化NBR溶液等を例示することができる。また、セメント中における重合体濃度は、通常3〜25重量%であり、好ましくは10〜20重量%である。セメント中における重合体濃度が低すぎると、凝固に用いる第1および第2凝固液の使用量が多くなり製造コストが高くなるおそれがある。一方、高すぎると、ポンプ10内に詰まりが発生してしまう場合がある。
The cement-like rubber solution supplied from the
また、第1凝固液輸送配管38および第2凝固液輸送配管40より供給される第1凝固液および第2凝固液としては、たとえば水、メタノール、エタノールなどが好ましく用いられ、特に、セメントの溶媒としてアセトンを用いる場合には、水がより好ましく用いられる。凝固液として水を用いる場合はスチームとして供給しても良い。また、第1凝固液、第2凝固液としては、それぞれ異なる凝固液を使用しても良いが、同じ凝固液を使用することが好ましい。
Further, as the first coagulating liquid and the second coagulating liquid supplied from the first coagulating
第1凝固液および第2凝固液の合計の供給量は、セメント状のゴム溶液100重量部に対して、好ましくは100〜2000重量部であり、より好ましくは100〜600重量部である。第1凝固液および第2凝固液の合計の供給量が少なすぎると、ゴム重合体の凝固が不十分となってしまい、ポンプ10内に詰まりが発生するおそれがある。一方、多すぎると、生産コストが高くなってしまい、生産性に劣る結果となる。
The total supply amount of the first coagulating liquid and the second coagulating liquid is preferably 100 to 2000 parts by weight, more preferably 100 to 600 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the cement-like rubber solution. If the total supply amount of the first coagulating liquid and the second coagulating liquid is too small, the rubber polymer may be insufficiently coagulated and the
また、第1凝固液と第2凝固液との比率は、〔第1凝固液:第2凝固液〕とした場合に、好ましくは1:1〜1:20であり、より好ましくは1:1〜1:5である。第1凝固液の比率が少なすぎると、ゴム状重合体の凝固が不十分となってしまい、ポンプ10内で詰まりが発生するおそれがある。一方、第2凝固液の比率が少なすぎると、得られるクラムスラリー中に残存する未凝固分が多くなってしまい、同様に、ポンプ10内で詰まりが発生するおそれがある。
Further, the ratio of the first coagulating liquid and the second coagulating liquid is preferably 1: 1 to 1:20, more preferably 1: 1 when [first coagulating liquid: second coagulating liquid] is used. ~ 1: 5. If the ratio of the first coagulating liquid is too small, the rubber-like polymer may not be sufficiently coagulated and clogging may occur in the
ポンプ10の吐出口42より吐出されたクラムスラリーは、吐出口42に接続された配管(図示省略)を通り、直接、スクリーン12に供給される。そして、供給されたクラムスラリーは、スクリーン12により、クラム状のゴム状重合体と溶剤・凝固液とに分離される。スクリーン12としては特に限定されず、固体と液体とを分離する機能を有するものであれば何でも良いが、たとえばロータリースクリーンや、ウェッジスクリーン(ウェッジワイヤ型のスクリーン)などが挙げられる。なかでも、製造プロセスの簡素化および操業性の向上という観点より、ウェッジスクリーンが好ましく用いられる。また、用いるスクリーンの目開きは、得られるゴム重合体のサイズに応じて適宜設定すれば良いが、通常、0.2〜5.0mmの範囲である。
The crumb slurry discharged from the
本実施形態では、ポンプ10により得られたクラムスラリーを、直接、スクリーン12に供給するため、製造プロセスの簡素化が可能となる。しかも、本実施形態においては、ポンプ10により得られるクラムスラリーは、その溶剤・凝固液中に未凝固分を実質的に含まない状態(すなわち、ゴム状重合体が完全凝固している。)で、スクリーン12に供給されるため、クラムスラリー中に残存する未凝固分の影響により、スクリーンに詰まりが発生するという不具合も発生しない。そのため、製造プロセスが簡素化および長時間の操業が可能となる。
In the present embodiment, the crumb slurry obtained by the
そして、スクリーン12により分離されたゴム状重合体は、ホールドアップタンク14と、溶剤回収タンク16,18とにより溶剤回収され、ゴム重合体中に含有されている残留溶剤が除去される。本実施形態では、クラムスラリーから、予めスクリーン12により溶剤セラムを分離・除去し、溶剤セラムを分離・除去した状態で、クラム状のゴム状重合体をホールドアップタンク14と、溶剤回収タンク16,18とに供給し溶剤回収を行う。そのため、ホールドアップタンク14と、溶剤回収タンク16,18とによる溶剤回収に要する時間を短くすることができ、生産性の向上が可能となる。
Then, the rubber-like polymer separated by the
その後、溶剤回収されたゴム重合体は、乾燥工程を経て、たとえば、フレーク状で排出された後、ベーラーに導入されて圧縮され、適当な大きさとされて製品(ベール)化される。 Thereafter, the solvent-recovered rubber polymer is subjected to a drying process, for example, discharged in the form of flakes, introduced into a baler, compressed, made into an appropriate size, and made into a product (bale).
本実施形態に係るゴム状重合体の製造方法においては、ゴム状重合体成分の凝固を破砕機能付きポンプ10を使用して行うことにより、従来用いていた大型の凝固タンクからなる凝固装置が不要となるため、製造プロセスおよび製造機器の削減を可能とし、設備費の低減および製造コストの低減を図ることができる。
In the method for producing a rubber-like polymer according to this embodiment, the coagulation apparatus comprising a large-sized coagulation tank that has been conventionally used is unnecessary by coagulating the rubber-like polymer component using the
また、本実施形態においては、破砕機能付きポンプ10により得られたクラムスラリーを、直接、スクリーン12に供給し、クラムスラリーに含有されているゴム状重合体と溶剤・凝固液とをスクリーン12により分離するという工程を採用する。そのため、製造プロセスの簡素化および操業性の向上(特に、生産すべきゴム状重合体の種類の切り替え時に要する時間や、クリーニングに要する時間の低減)が可能となる。
Moreover, in this embodiment, the crumb slurry obtained by the
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention.
たとえば、上述した実施形態では、破砕機能付きポンプ10により、ゴム状重合体成分を凝固させる際に、凝固液として、第1凝固液と第2凝固液とを用い、それぞれ異なるタイミングで供給する例を示したが、1種類の凝固液(たとえば、上述の実施形態における第1凝固液)のみを使用する構成としても良い。
For example, in the above-described embodiment, when the rubber-like polymer component is coagulated by the
また、上述した実施形態では、第2凝固液を供給するための第2凝固液輸送配管40をポンプ10に1個だけ形成した例を示したが、複数の第2凝固液輸送配管40を設置し、それぞれの配管40から第2凝固液を供給する構成としても良い。
In the above-described embodiment, an example in which only one second coagulating
また、上述した実施形態では、セメント状のゴム溶液と第1凝固液とを、それぞれ別々に破砕機能付きポンプ10に投入するような方法を例示したが、セメント状のゴム溶液と第1凝固液とを、あらかじめ混合した状態で破砕機能付きポンプ10に投入することも可能である。
In the above-described embodiment, a method in which the cement-like rubber solution and the first coagulating liquid are separately fed into the
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。 Hereinafter, although this invention is demonstrated based on a more detailed Example, this invention is not limited to these Examples.
実施例1
まず、セメント状のゴム溶液として、水素添加NBR(水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム)の13重量%アセトン溶液を準備した。
Example 1
First, a 13 wt% acetone solution of hydrogenated NBR (hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber) was prepared as a cement-like rubber solution.
次いで、水素添加NBRのアセトン溶液と、第1凝固液および第2凝固液としての水を使用して、図1〜図3に示す破砕機能付きポンプ10およびスクリーン12を有する製造装置により、水素添加NBRの製造を行った。なお、図1〜図3に示す製造装置においては、破砕機能付きポンプ10により得られたクラムスラリーは、直接、スクリーン12に供給され、スクリーン12によりゴム状の水素添加NBRと溶剤・凝固液(アセトン+水)とを分離できるようになっている。
Next, hydrogenation is performed by a manufacturing apparatus having a crushing
また、本実施例においては、破砕機能付きポンプ10としては、Inline Mixer(Silverson社製 型式275LS)に、図2,3に示すように、第1翼26の外周に、ステーター32を介して、第2翼28を形成するとともに、ポンプ内部に、直接、第2凝固液としての水が供給できるように、第2凝固液輸送配管40を形成したものを用いた。第1凝固液および第2凝固液は、セメント状のゴム溶液100重量部に対して、第1凝固液100重量部、第2凝固液100重量部の割合で、それぞれ供給した。本実施例では、ポンプ回転数を3000rpm、流量を0.5m3/h、クラムスラリーの処理量を450kg/h、温度3℃とし、ポンプ10の吐出揚程は16mであった。
Further, in the present embodiment, as the
本実施例においては、ポンプ吐出口から吐出されたクラムスラリーにおけるゴム重合体の凝固性、ポンプ内でのゴム重合体の詰まりの状態、24時間連続運転した場合における、ポンプのオーバーロードの有無、およびスクリーン12の目詰まりの有無を評価したところ、いずれも良好な結果であった。なお、ポンプ内での凝固性については、クラム同士の付着等がなく分散している場合を良好とした。また、ポンプ内のゴムの詰まりについては、ポンプ内部および吐出口に詰まりが発生しなかった場合を良好とした。
In this example, the solidification property of the rubber polymer in the crumb slurry discharged from the pump discharge port, the state of clogging of the rubber polymer in the pump, the presence or absence of pump overload when operated continuously for 24 hours, When the presence or absence of clogging of the
そして、24時間連続運転した後に、生産すべきゴム状重合体の種類の切り替えるために、製造装置(ポンプ10、スクリーン12、ホールドアップタンク14、溶剤回収タンク16,18)のクリーニングを行ったところ、これらに要した時間は2時間であった。
Then, after 24 hours of continuous operation, the production apparatus (
比較例1
図4に示すような、大型の凝固タンク110を有する製造装置を使用して、セメント状のゴム溶液としての水素添加NBRの13重量%アセトン溶液から、水素添加NBRを製造した。凝固液としては水を用いた。
Comparative Example 1
Using a production apparatus having a
なお、比較例1においては、水素添加NBRの13重量%アセトン溶液を直接、800Lの大型の凝固タンク110に供給して、凝固液としての水とともに撹拌することにより、水素添加NBRの凝固を行った。また、凝固液の供給量は、セメント状のゴム溶液100重量部に対して、100重量部の割合とした。比較例1においては、クラムスラリーの処理量を450kg/hとした。
In Comparative Example 1, the hydrogenated NBR was coagulated by supplying a 13 wt% acetone solution of hydrogenated NBR directly to an 800 L
そして、24時間連続運転した後に、生産すべきゴム状重合体の種類の切り替えるために、製造装置(凝固タンク110、凝固・溶剤回収タンク114,116,118)のクリーニングを行ったところ、これらに要した時間は、4時間であった。
Then, after 24 hours of continuous operation, the production apparatus (
比較例2
図5に示すような、破砕機能付きポンプ210、および攪拌・破砕機能付きミキサー211を有するタンク212を有する製造装置を使用して、セメント状のゴム溶液としての水素添加NBRの13重量%アセトン溶液から、水素添加NBRを製造した。凝固液としては水を用いた。
Comparative Example 2
Using a manufacturing apparatus having a
なお、比較例2においては、破砕機能付きポンプ210としては、第2凝固液輸送配管40が形成されていない以外は、図2,3に示す破砕機能ポンプ10と同様の構成を有するものを用いた。また、攪拌・破砕機能付きミキサー211としては、ボトムミキサー(Silverson社製 型式BE275)を使用し、タンク212としては、70Lのタンク(槽内径=400mm、槽高さ=670mm)を使用した。また、凝固液の供給量は、セメント状のゴム溶液100重量部に対して100重量部の割合とし、ポンプ回転数を3000rpm、流量を0.5m3/h、クラムスラリーの処理量を450kg/h、温度3℃とし、ポンプ210の吐出揚程は16mであった。
In Comparative Example 2, a pump having the same configuration as the crushing
そして、24時間連続運転した後に、生産すべきゴム状重合体の種類の切り替えるために、製造装置(破砕機能付きポンプ210、攪拌・破砕機能付きミキサー211、タンク212、溶剤回収タンク214,216,218)のクリーニングを行ったところ、これらに要した時間は、3時間であった。
And after 24 hours of continuous operation, in order to switch the type of rubber-like polymer to be produced, a manufacturing apparatus (pump 210 with crushing function,
評価
実施例1の結果からも明らかなように、図1〜図3に示す破砕機能付きポンプ10およびスクリーン12を有する製造装置を使用した場合には、ゴム状重合体(水素添加NBR)を良好に製造でき、しかも製造プロセスの簡素化が可能であることが確認できる。しかも、実施例1においては、生産すべきゴム状重合体の種類の切り替えのための製造装置のクリーニングに要する時間が2時間であり、比較例1(4時間)、比較例2(3時間)と比較して短くでき、操業性についても向上していることが確認できる。
As is clear from the results of Evaluation Example 1, when the production apparatus having the crushing
10… 破砕機能付きポンプ
12… スクリーン
14… ホールドアップタンク
16,18… 溶剤回収タンク
20… ポンプケーシング
22… 吸い込み口
24… 回転体
26… 第1翼
28… 第2翼
30… 回転軸
32… ステーター
32a… 吸い込み孔
32b… 通孔
36… セメント輸送配管
38… 第1凝固液輸送配管
40… 第2凝固液輸送配管
42… 吐出口
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記破砕機能付きのポンプから吐出されたクラムスラリーを、直接、スクリーンに供給し、前記クラムスラリーに含有されているゴム状重合体と溶剤・凝固液とを、前記スクリーンにより分離する工程と、を有するゴム状重合体の製造方法。 Supplying a cement-like rubber solution and a coagulating liquid to a pump with a crushing function, coagulating a rubber-like polymer component, and obtaining a crumb slurry containing a crumb-like rubber-like polymer;
A step of supplying the crumb slurry discharged from the pump with the crushing function directly to the screen, and separating the rubbery polymer and the solvent / coagulating liquid contained in the crumb slurry by the screen. A method for producing a rubbery polymer.
前記ゴム溶液と、第1凝固液とを、破砕機能付きポンプの手前で接触させることにより、ゴム状重合体成分を凝固させながら、前記ゴム溶液および前記第1凝固液を前記破砕機能付きポンプに供給する第1工程と、
さらに第2凝固液を、直接、前記破砕機能付きポンプ内部に供給しながら、前記破砕機能付きポンプ内部で、凝固したゴム状重合体成分を破砕することにより、クラム状のゴム状重合体を含むクラムスラリーを得る第2工程と、を有する請求項1または2に記載のゴム状重合体の製造方法。 Supplying the rubber solution and the coagulation liquid to the pump with a crushing function to obtain the crumb slurry;
The rubber solution and the first coagulation liquid are brought into contact with the crushing function pump by bringing the rubber solution and the first coagulation liquid into contact with the crushing function pump while coagulating the rubber-like polymer component. A first step of supplying;
Furthermore, a crumb-like rubber-like polymer is included by crushing the solidified rubber-like polymer component inside the pump with crushing function while supplying the second coagulation liquid directly into the pump with crushing function. A method for producing a rubbery polymer according to claim 1, comprising a second step of obtaining a crumb slurry.
凝固したゴム状重合体成分を破砕するための第1翼と、
前記第1翼の外周に設けられた第2翼と、
前記第1翼と前記第2翼との間に、前記第1翼により破砕されたゴム状重合体成分を、前記第1翼から前記第2翼方向へと排出するための通孔が形成されている固定枠と、を有する請求項3に記載のゴム状重合体の製造方法。 The crushing function pump is inside the pump casing,
A first wing for crushing the solidified rubbery polymer component;
A second wing provided on an outer periphery of the first wing;
A through hole is formed between the first blade and the second blade for discharging the rubber-like polymer component crushed by the first blade from the first blade toward the second blade. The method for producing a rubber-like polymer according to claim 3, further comprising a fixing frame.
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- 2007-01-17 JP JP2007008568A patent/JP2008174628A/en active Pending
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