JP2014055277A - Polymer purifying method, solution film forming method, equipment, and deposited polymer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリマー精製方法、溶液製膜方法、設備及び析出ポリマーに関する。 The present invention relates to a polymer purification method, a solution casting method, equipment, and a precipitated polymer.
光透過性を有する熱可塑性フィルムは軽量であり、成形が容易であるため、光学フィルムとして多方面に利用されている。中でも、セルロースアシレートなどを用いたセルロースアシレート系フィルムは、写真感光用フィルムをはじめとして、近年市場が拡大している液晶表示装置の構成部材である光学フィルム(例えば、位相差フィルムや偏光板保護フィルム等)に用いられている。 A thermoplastic film having light permeability is lightweight and easy to mold, and thus is widely used as an optical film. Among them, cellulose acylate films using cellulose acylate and the like are optical films (for example, retardation films and polarizing plates) that are constituent members of liquid crystal display devices whose market is expanding in recent years including photographic photosensitive films. Used in protective films and the like.
このようなフィルムは、溶液製膜方法によりつくられる。溶液製膜方法は、ポリマーと溶媒とを含むポリマー溶液(流延ドープ)を支持体上に流して、流延膜を形成する。次に、流延膜が搬送可能になった後、これを支持体から剥がして湿潤フィルムとする。そして、この湿潤フィルムを乾燥室へ送る。乾燥室では、湿潤フィルムをローラに巻きかけて搬送しながら、湿潤フィルムから溶媒を蒸発させてフィルムとする。 Such a film is produced by a solution casting method. In the solution casting method, a casting solution is formed by flowing a polymer solution (casting dope) containing a polymer and a solvent on a support. Next, after the cast film becomes transportable, it is peeled from the support to form a wet film. Then, this wet film is sent to the drying chamber. In the drying chamber, while the wet film is wound around a roller and conveyed, the solvent is evaporated from the wet film to form a film.
上記フィルムを光学フィルムとして用いる場合には、近年の液晶ディスプレイ(LCD)の高精細化や、スマートフォン(多機能携帯電話)、タブレット型コンピュータなどのモバイル型端末装置の普及に伴って、異物故障が少ないものが要求される。 When the above film is used as an optical film, foreign matter failure has occurred with the recent high definition of liquid crystal displays (LCDs) and the spread of mobile terminal devices such as smartphones (multifunction mobile phones) and tablet computers. Less is required.
例えば、特許文献1には、異物を低減させる方法として、セルロースアシレート溶液を濾過した後に、気散、乾燥する方法が開示されている。また、特許文献2には、セルロースアシレート溶液とアルコール類を混合した後、さらに貧溶媒と混合してセルロースアシレートを沈殿させる工程を有し、セルロースアシレート溶液を調製する際に用いる有機溶媒の溶解度パラメーターであるSP値を18.5〜25.0の範囲内にして、異物の含有量を少なくするセルロースアシレートの製造方法が開示されている。
For example,
また、LCDの高精細化やモバイル型端末装置の普及に伴って、特性の異なる種々のタイプの光学フィルムが要求される。特性を変える場合には、添加剤液の種類やその配合比を変えたり、原料ポリマーを変更したりする。原料ポリマーの場合には、原料の由来、例えばセルロースアシレートの場合にはパルプや綿などから得られる原料としてのセルロースの相違やその生産地の相違によって、光学特性やその他の特性が微妙に変化することが判っている。 In addition, various types of optical films having different characteristics are required as LCDs have higher definition and mobile terminal devices have become popular. When changing the characteristics, the kind of additive liquid and the blending ratio thereof are changed, or the raw material polymer is changed. In the case of a raw material polymer, the optical properties and other characteristics change slightly depending on the origin of the raw material, for example, in the case of cellulose acylate, the difference in cellulose as the raw material obtained from pulp and cotton, and the difference in the production area. I know you will.
特許文献3では、ポリマー及び溶媒を含む基準ドープを作り、基準ドープに対して各品種に特有な添加剤液を流延ダイの直前で添加する。そして、フィルムの品種切り換えに際して、添加剤液を品種に合わせて変更している。これにより、品種の異なるフィルムをつくる場合に、製造設備のコストを増大させることなく、製造時間や製品ロスの発生を抑えている。 In Patent Document 3, a reference dope including a polymer and a solvent is made, and an additive liquid specific to each type is added to the reference dope immediately before the casting die. Then, when the film type is switched, the additive solution is changed according to the type. Thereby, when producing films of different varieties, production time and product loss are suppressed without increasing the cost of manufacturing equipment.
特許文献1,2に記載のものでは、不純物を少なくして異物の含有量を少なくしている。しかし、これらのものでは、ポリマー溶液の乾燥において、省エネ化及び高生産化が考慮されていない。
In the thing of
特許文献3に記載のものでは、基準ドープを作り、これに対して添加剤液を品種に合わせて添加することにより、新品種のフィルムを作る。しかし、品種によっては、ポリマーそのものを変更したい場合もある。この場合には、従来と同じように、新品種に対応する新たな基準ドープを製造する。そして、古い基準ドープに続いて新たな基準ドープを流して、ドープ流路全体を新たな基準ドープで満たすようにする置換を行う必要がある。 In the one described in Patent Document 3, a new dope film is made by making a reference dope and adding an additive solution according to the kind to the dope. However, depending on the type, there are cases where it is desired to change the polymer itself. In this case, a new reference dope corresponding to a new variety is manufactured as in the conventional case. Then, it is necessary to perform replacement so that a new reference dope flows after the old reference dope so that the entire dope channel is filled with the new reference dope.
上記置換は、基準ドープ製造工程が、溶解タンクや貯留タンクを有する混合部、ドープを加熱した後に冷却しさらに濾過する溶解部、加熱器やフラッシュタンクを有する濃縮部、濃縮されたドープを貯留する貯留部等の各種装置を経るため、そのドープ流路容量は例えば10万L(リットル)になる。したがって、基準ドープそのものを変更する場合には、ドープ流路容量の3倍程度の30万L程度の新たなドープを流す必要がある。この置換中のドープは新旧ドープが混合したものであり、製品として用いることができなくなり、廃棄される。 In the above replacement, the reference dope manufacturing process stores a mixing unit having a dissolution tank and a storage tank, a dissolution unit that cools and then filters the dope, a concentration unit that has a heater and a flash tank, and stores the concentrated dope. Since it passes through various devices such as a reservoir, the dope channel capacity is, for example, 100,000 L (liter). Therefore, when changing the reference dope itself, it is necessary to flow a new dope of about 300,000 L, which is about three times the dope channel capacity. The dope being replaced is a mixture of old and new dopes and cannot be used as a product and is discarded.
本発明はこのような課題を解決するものであり、異物含有量が少なく、省エネと高生産性とを両立することができるポリマー精製方法、設備、並びに析出ポリマーを提供することを目的とする。 The present invention solves such problems, and an object of the present invention is to provide a polymer purification method, equipment, and precipitated polymer that have a small amount of foreign matter and can achieve both energy saving and high productivity.
また、本発明は、少量多品種製造に適合可能であり、しかも原料ロスや製造設備の稼働ロスが少ない溶液製膜方法及び設備を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a solution film-forming method and equipment that can be adapted to small-quantity, multi-product manufacturing, and that can reduce raw material loss and production equipment operation loss.
本発明は、少量多品種製造の開発過程において、濾過済みドープを乾燥させて作った析出セルロースアシレートは溶媒に非常に溶けやすくなっており、しかも、一度濾過されているので異物が無いという知見に基づきなされたものである。 According to the present invention, in the development process of small-quantity multi-product manufacturing, the precipitated cellulose acylate produced by drying the filtered dope is very soluble in the solvent, and since it has been filtered once, there is no foreign matter It was made based on.
本発明のポリマー精製方法は、ポリマーを溶媒に溶解させてポリマー溶液を得る溶解工程と、ポリマー溶液を濾過する濾過工程と、ポリマー及び溶媒と非相溶性であり、溶媒の沸点以上に加熱されている液体に、濾過工程を経たポリマー溶液を散布し溶媒を蒸発させてポリマーを析出するポリマー析出工程とを有する。 The polymer purification method of the present invention includes a dissolution step for dissolving a polymer in a solvent to obtain a polymer solution, a filtration step for filtering the polymer solution, an incompatibility with the polymer and the solvent, and heating to a temperature higher than the boiling point of the solvent. A polymer precipitation step of spraying a polymer solution that has undergone the filtration step onto the liquid and evaporating the solvent to precipitate the polymer.
なお、溶解工程のポリマー溶液濃度は2質量%以上19質量%以下であることが好ましい。濾過工程の絶対濾過精度は2μm以上30μm以下であることが好ましい。溶媒は単一の溶媒であることが好ましい。また、ポリマーがセルロースアシレートであり、溶媒がメチレンクラロイドであり、液体が水であることが好ましい。ポリマー析出工程のセルロースアシレート溶液の温度が20℃以上120℃以下であり、水が40℃以上100℃以下であることが好ましい。 In addition, it is preferable that the polymer solution density | concentration of a melt | dissolution process is 2 mass% or more and 19 mass% or less. The absolute filtration accuracy of the filtration step is preferably 2 μm or more and 30 μm or less. The solvent is preferably a single solvent. Further, it is preferable that the polymer is cellulose acylate, the solvent is methylene claloid, and the liquid is water. The temperature of the cellulose acylate solution in the polymer precipitation step is preferably 20 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and the water is preferably 40 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.
ポリマー精製方法は、粗乾燥工程、湿式造粒工程、最終乾燥工程を含むことが好ましい。粗乾燥工程は、ポリマー析出工程に続いて行われ、析出されたポリマーを粗乾燥する。湿式造粒工程は、粗乾燥工程を経た析出ポリマーを湿式により造粒する。最終乾燥工程は、湿式造粒工程を経た析出ポリマーを最終乾燥する。粗乾燥工程では、析出ポリマーの水分量を20%以上150%以下にし、最終乾燥工程では、析出ポリマーの水分量を0.1%以上3%以下にすることが好ましい。本発明の析出ポリマーは、上記ポリマー精製方法により製造される。そして、綿状または粒状として提供されることが好ましい。 The polymer purification method preferably includes a coarse drying step, a wet granulation step, and a final drying step. The coarse drying step is performed subsequent to the polymer precipitation step, and the precipitated polymer is coarsely dried. In the wet granulation step, the precipitated polymer that has undergone the coarse drying step is granulated by a wet method. In the final drying step, the precipitated polymer that has undergone the wet granulation step is finally dried. In the coarse drying step, the water content of the precipitated polymer is preferably 20% to 150%, and in the final drying step, the water content of the precipitated polymer is preferably 0.1% to 3%. The precipitated polymer of the present invention is produced by the above polymer purification method. And it is preferable to be provided as cotton-like or granular form.
また、本発明の溶液製膜方法は、第1品種用のポリマー溶液を作る第1工程と、第2品種用のポリマー溶液を作る第2工程と、添加工程と、流延工程と、乾燥工程とを有し、第1工程及び第2工程のいずれか一方からのポリマー溶液から、第1工程及び第2工程のいずれか他方のポリマー溶液に切り換えて、品種切り換えを連続的に行う。第1工程は、溶解タンク、ポンプ、濾過器を有する第1ポリマー溶液製造装置を用いて、上記のポリマー精製方法により得られた析出ポリマーを溶媒に溶解させて第1品種用のポリマー溶液を作る。第2工程は、溶解タンク、ポンプ、濾過器を有する第2ポリマー溶液製造装置を用いて、上記のポリマー精製方法により得られた析出ポリマーを溶媒に溶解させて第2品種用のポリマー溶液を作る。添加工程は、第1工程及び第2工程の一方から得られたポリマー溶液に対し、添加剤を混合した添加剤液をインライン添加する。流延工程は、添加剤液が添加されたポリマー溶液を流延ドープとして流延ダイから流延支持体に流し流延膜を形成する。乾燥工程は、流延膜を流延支持体から剥がして乾燥する。なお、添加工程は、複数の添加剤液貯留タンクを用いて、第1品種用の添加剤液及び第2品種用の添加剤液をつくり、これらを切り換えて送液し、インライン添加することが好ましい。 Further, the solution casting method of the present invention includes a first step for producing a polymer solution for the first type, a second step for producing a polymer solution for the second type, an adding step, a casting step, and a drying step. The polymer solution from either one of the first step and the second step is switched to the other polymer solution of the first step and the second step, and the product type is continuously switched. In the first step, the first polymer solution production apparatus having a dissolution tank, a pump, and a filter is used to dissolve the precipitated polymer obtained by the above polymer purification method in a solvent to produce a polymer solution for the first type. . In the second step, the second polymer solution production apparatus having a dissolution tank, a pump, and a filter is used to dissolve the precipitated polymer obtained by the polymer purification method in a solvent to produce a polymer solution for the second type. . In the addition step, an additive solution obtained by mixing an additive is added in-line to the polymer solution obtained from one of the first step and the second step. In the casting step, the polymer solution to which the additive liquid is added is cast as a casting dope from the casting die to the casting support to form a casting film. In the drying step, the casting membrane is peeled off from the casting support and dried. In addition, the addition process can be performed by using a plurality of additive liquid storage tanks to produce an additive liquid for the first type and an additive liquid for the second type, and switching and feeding them to add in-line. preferable.
本発明のポリマー精製設備は、ポリマーを溶媒に溶解させてポリマー溶液を得る溶解タンクと、溶解タンクで溶解されたポリマー溶液を濾過する濾過器と、ポリマー溶液と非相溶性であり、溶媒の沸点以上に加熱されている液体が収納されており、液体に向けて溶解タンクからのポリマー溶液を散布するポリマー析出器と、ポリマー析出器で析出されたポリマーを液体から回収する回収装置とを有することを特徴とする。 The polymer purification equipment of the present invention comprises a dissolution tank for dissolving a polymer in a solvent to obtain a polymer solution, a filter for filtering the polymer solution dissolved in the dissolution tank, a polymer solution incompatible with the boiling point of the solvent The liquid heated as described above is stored, and has a polymer precipitator for spraying the polymer solution from the dissolution tank toward the liquid, and a recovery device for recovering the polymer precipitated by the polymer precipitator from the liquid. It is characterized by.
なお、溶液タンクは、ポリマー溶液濃度を2質量%以上19質量%以下とすることが好ましい。また、濾過器の絶対濾過精度は、2μm以上30μm以下であることが好ましい。また、溶媒は単一の溶媒であることが好ましい。ポリマーはセルロースアシレートであり、溶媒はメチレンクラロイドであり、液体は水であることが好ましい。ポリマー析出器のセルロースアシレート溶液の温度が20℃以上120℃以下であり、水が40℃以上100℃以下であることが好ましい。 The solution tank preferably has a polymer solution concentration of 2% by mass to 19% by mass. Moreover, it is preferable that the absolute filtration precision of a filter is 2 micrometers or more and 30 micrometers or less. The solvent is preferably a single solvent. Preferably, the polymer is cellulose acylate, the solvent is methylene claloid, and the liquid is water. The temperature of the cellulose acylate solution in the polymer precipitator is preferably 20 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and the water is preferably 40 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.
ポリマー精製設備は、粗乾燥機、湿式造粒機、最終乾燥機を有することが好ましい。粗乾燥機は、析出ポリマーを粗乾燥する。湿式造粒機は、粗乾燥された析出ポリマーを湿式により造粒する。最終乾燥機は、造粒された析出ポリマーを最終乾燥する。粗乾燥機では、析出ポリマーの水分量を20%以上150%以下にし、最終乾燥機では、析出ポリマーの水分量を0.1%以上3%以下にすることが好ましい。 The polymer purification equipment preferably has a coarse dryer, a wet granulator, and a final dryer. The coarse dryer coarsely drys the precipitated polymer. The wet granulator granulates the coarsely dried precipitated polymer by a wet method. The final dryer finally drys the granulated precipitated polymer. In the coarse dryer, the water content of the precipitated polymer is preferably 20% to 150%, and in the final dryer, the water content of the precipitated polymer is preferably 0.1% to 3%.
本発明の溶液製膜設備は、ポリマー精製設備、複数の溶解装置、添加装置、流延装置、フィルム乾燥部を備える。溶解装置は、析出ポリマーを溶媒に溶解させる溶解タンク、溶解タンクからのポリマー溶液を送るポンプ、ポンプからのポリマー溶液を濾過する濾過器を有する。添加装置は、添加剤液を貯留した複数の添加剤液貯留タンク、これら添加剤液貯留タンクから選択的に添加剤液を送る送液部、この送液部からの添加剤を溶解装置からのポリマー溶液に混合するインライン添加部を有する。流延装置は、添加剤液が添加されたポリマー溶液を流延ドープとして、走行する支持体に流延し、支持体上に流延膜を形成する。フィルム乾燥部は、流延装置から剥がされた流延膜を乾燥する。なお、添加装置は、複数の添加剤液貯留タンクを用いて、第1品種用の添加剤液及び第2品種用の添加剤液をつくり、これらを切り換えて送液し、インライン添加することが好ましい。 The solution casting apparatus of the present invention includes a polymer purification facility, a plurality of dissolution apparatuses, an addition apparatus, a casting apparatus, and a film drying section. The dissolution apparatus has a dissolution tank for dissolving the precipitated polymer in a solvent, a pump for feeding the polymer solution from the dissolution tank, and a filter for filtering the polymer solution from the pump. The additive device includes a plurality of additive liquid storage tanks that store the additive liquid, a liquid feeding part that selectively sends the additive liquid from these additive liquid storage tanks, and an additive from the liquid feeding part from the dissolving device. It has an in-line addition part that mixes with the polymer solution. The casting apparatus casts a polymer solution to which an additive solution has been added as a casting dope onto a traveling support, and forms a casting film on the support. The film drying unit dries the cast film peeled off from the casting apparatus. In addition, the additive device may use a plurality of additive liquid storage tanks to create an additive liquid for the first product type and an additive solution for the second product type, switch them, and send them for in-line addition. preferable.
本発明によれば、熱エネルギの利用効率に優れ、迅速な溶媒の蒸発が行え、且つ連続的な精製が可能になる。また、得られたポリマーは不純物が少なくなる。これにより、異物故障が少ない溶液製膜が可能になる。 According to the present invention, heat energy is efficiently used, the solvent can be evaporated quickly, and continuous purification is possible. Further, the obtained polymer has less impurities. Thereby, solution film formation with few foreign matter failures becomes possible.
原料ポリマーを溶媒に溶解し濾過したポリマー溶液から、溶媒を蒸発させて得られた析出ポリマーを用い、溶媒に溶解させて流延ドープをつくることにより、従来のような加熱冷却濾過工程やフラッシュ濃縮工程などを経ることなく、溶解タンクのみにて溶解が可能になり、例えばポリマー濃度が20質量%程度のドープが得られる。このため、これら各工程に必要であった流延ドープ流路容量を、従来の1/30程度に減少させることができる。したがって、原料ポリマーを変更する必要がある品種切り換えの場合に、旧ドープとの置換に要する新品種のドープ量が、従来の1/30程度に減少する。しかも、新旧のドープ置換時間も流延ドープ流路容量が減少した分だけ短縮することができ、製品が得られる設備稼働率を上げることができ、新品種のフィルムを効率良く製造することができる。 From the polymer solution obtained by dissolving the raw material polymer in the solvent and filtering, using the precipitated polymer obtained by evaporating the solvent, dissolving it in the solvent to create a casting dope, the conventional heating / cooling filtration process and flash concentration It is possible to dissolve only in a dissolution tank without passing through a process, and for example, a dope having a polymer concentration of about 20% by mass can be obtained. For this reason, the casting dope channel capacity required for each of these steps can be reduced to about 1/30 of the conventional one. Therefore, in the case of product change requiring the change of the raw material polymer, the amount of the new kind of dope required for replacement with the old dope is reduced to about 1/30 of the conventional amount. In addition, the old and new dope replacement times can be shortened by the reduction of the casting dope channel capacity, the equipment operation rate for obtaining the product can be increased, and a new type of film can be produced efficiently. .
(ポリマー精製設備)
図1に示すように、ポリマー精製設備5は、溶解タンク6、ドープ供給管路7、析出器8、排出部9、振動乾燥機10を備えている。ドープ供給管路7は、切換弁7a、ポンプ11、濾過器12、圧力調節弁7bを有する。
(Polymer purification equipment)
As shown in FIG. 1, the polymer purification equipment 5 includes a dissolution tank 6, a dope supply pipe line 7, a
溶解タンク6には、原料ポリマーとしての原料セルロースアシレート(以下、原料CAという)17が投入される。また、溶解タンク6には、溶媒供給管路13を介して溶媒貯留タンク14が接続されている。この溶媒貯留タンク14には溶媒としてのメチレンクラロイド18が貯留されている。そして、溶媒貯留タンク14から溶媒供給管路13により、溶解タンク6にメチレンクラロイド18が投入される。溶解タンク6は攪拌機6aを有する。この攪拌機6aによって、原料CA17のメチレンクラロイド18への溶解が促進され、原料CA17がメチレンクラロイド18に溶解した希薄ポリマー溶液(希薄ドープ)21が得られる。希薄ドープ21における原料CA17の濃度(ポリマー溶液濃度)は例えば7質量%である。このポリマー濃度は2質量%以上19質量%以下であり、好ましくは5質量%以上14質量%以下である。ポリマー濃度が2質量%未満では溶媒除去コストが高くなり好ましくない。また、19質量%を超えると粘度が高く、濾過による圧力損失が高くなり好ましくない。
A raw material cellulose acylate (hereinafter referred to as a raw material CA) 17 as a raw material polymer is charged into the dissolution tank 6. A
溶解タンク6では、ジャケット6bによる加熱・保温効果により、希薄ドープ21の温度を例えば120℃に保持する。なお、希薄ドープ21は溶解タンク6で加熱する他に、溶解タンク6の下流側に別途加熱装置を設けて、希薄ドープ21を所定温度に加熱してもよい。この希薄ドープ21の温度は20℃以上120℃以下であることが好ましい。希薄ドープ21の温度が20℃未満では冷却が必要となり、また蒸発に必要なエネルギが大きくなり好ましくない。また、120℃を超えると一般に配管素材の腐食が発生し易くなり、好ましくない。希薄ドープ21の設定温度例えば120℃の維持は、圧力調節弁7bまでであり、後述するように第1ノズル25から噴出された状態では40℃付近となる。得られた希薄ドープ21はドープ供給管路7の濾過器12に送られる。
In the dissolution tank 6, the temperature of the diluted
濾過器12では、送られてきた希薄ドープ21から、例えば5μm程度の異物を取り除く。濾過器12の種別は特に限定されるものではないが、好ましくは助剤濾過方式、金属濾過方式、濾紙濾過方式などが用いられる。各濾過方式における絶対濾過精度は2μm以上30μmの範囲内で、使用目的に応じて絶対濾過精度を決定することが好ましい。例えば、絶対濾過精度5μm以下とは、99.9%以上除去可能なサイズが5μmであることを意味する。
In the filter 12, for example, foreign matters of about 5 μm are removed from the sent
濾過器12を経た希薄ドープ21は圧力調節弁7bにより圧力が一定に保持され、析出器8に送られる。
The diluted
図2に示すように、析出器8は内部の気体及び液体が外部に洩れ出ることがない密閉タイプであり、例えば横型の円筒タンクが用いられる。析出器8の内部には、希薄ドープ21中のメチレンクラロイド18を蒸発させるために、メチレンクラロイド18の沸点以上の温度に保持された温水22が貯留されている。
As shown in FIG. 2, the
析出器8の底部には不活性ガス(空気や窒素など)の排出ノズル24が配されている。排出ノズル24へ送られる不活性ガスの温度は、20℃以上100℃以下に保持されている。この排出ノズル24から排出される不活性ガス中に、水への難溶解成分であるメチレンクラロイド18が放散される。初期の不活性ガス気泡中のメチクロ濃度は0であり、これに対して水中のメチクロ濃度が高い場合、この濃度差を駆動力として、水と気泡の境膜を通じ、メチレンクラロイド18が水から気泡へと移動する。そして、気泡温度が高いほど、気泡中の飽和蒸気圧は高くなるので、移動しうるメチレンクラロイド量が増加する。結果として希薄ドープ21中のメチレンクラロイド18の蒸発が促進され、効率が向上する。なお、不活性ガスの温度が100℃を超えると、水が沸騰する懸念があり、その結果蒸気中の水割合が増加するため、100℃以下とする。
A
析出器8に供給される温水22の温度は、40℃以上100℃以下であることが好ましい。40℃未満では、メチレンクラロイド18が蒸発せず、析出が不可能となる。また、100℃を超えると水を液体状態に保つため与圧運転が必要となり、いずれも好ましくない。
The temperature of the
析出器8の内面上部には、第1ノズル25及び第2ノズル26が配される。また、析出器8内部には攪拌翼27が配される。攪拌翼27は回転軸27aに複数の翼体27bを固定して構成されている。この攪拌翼27は、回転軸27aが水平になるように析出器8内に取り付けられる。回転軸27aの一端は析出器8から外部に出ており、これにモータ29が連結されている。そして、モータ29の回転によって、攪拌翼27を回転させ、析出器8内の温水22を攪拌し、水面温度が一定になるように保持する。
A
攪拌翼27の回転軸27aは、1本であっても複数本であってもよい。複数本の場合には、隣接するもの同士で回転方向を変えてもよく、同一方向でもよい。そして、温水22が水面近くで排出口8aに向かって流れるようにすることが好ましい。なお、攪拌翼27の配置方向や攪拌翼27の型式は図示例のものに限定されることなく、要は析出器8内の温水22が攪拌可能であればよい。
The
図1に示すように、第1ノズル25にはドープ供給管路7が接続されている。これにより、第1ノズル25からは希薄ドープ21(図2参照)が噴射され、水面に向かって散布される。圧力調節弁7bから析出器8の第1ノズル25までの管路7は短く形成されており、希薄ドープ21が析出器8内で安定的にフラッシュ蒸発される。なお、第1ノズル25は1本のみ配されているが、配置本数は1本に限らず適宜増やしてよい。
As shown in FIG. 1, the dope supply line 7 is connected to the
第2ノズル26には温水供給管路28が接続されている。図2に示すように、第2ノズル26は、析出器8の長手方向に配されたノズルヘッド26aと、このノズルヘッド26aに所定ピッチで配される複数のノズル本体26bとから構成されている。温水供給管路28は、温水貯留タンク39からの温水22を第2ノズル26に送る。これにより、第2ノズル26からは温水22が噴射され、水面に向かって散布される。
A hot
第1ノズル25による希薄ドープ21及び、第2ノズル26による温水22の散布は、円筒タンクの幅方向に均一に行うことが好ましい。これにより、セルロースアシレートの析出を効率良く行うことができる。
It is preferable to spray the diluted
図1に示すように、温水供給管路28は、必要に応じて適宜に設けられる切換弁28aの他に、ポンプ28b、濾過器28c、逆止弁28d、温度調節器28eを有する。ポンプ28bは回転数が調整されることにより温水22の流量を調節する。濾過器28cは温水22から異物を濾過する。温度調節器28eは、温水貯留タンク39で温度調節された温水22の最終的な温度調整を行う。これにより、第2ノズル26からは適温に加熱された温水22(図2参照)が所定の流量で水面に向けて噴射される。
As shown in FIG. 1, the hot
図2に示すように、第1ノズル25から噴射された希薄ドープ21は析出器8内の温水22に接触する。温水22はメチレンクラロイド18の沸点以上に加熱保持されている。このため、温水22に接触した希薄ドープ21中のメチレンクラロイド18は、温水22による加熱によって瞬時に蒸発し、原料CA17が例えば糸状に析出し、析出セルロースアシレート(以下、単に析出CAという)30となる。本実施形態では、水面の上方からも、メチレンクラロイド18の沸点以上に加熱(例えば80℃)された温水22が第2ノズル26から散布されて、希薄ドープ21中のメチレンクラロイド18の蒸発を促進させている。
As shown in FIG. 2, the diluted
析出器8の一端には、析出CA30の排出口8aが開口している。排出口8aに向かって析出CA30が進むように、攪拌翼27の回転によって、水面近くの温水22は排出口8aに向かって流れる。また、第2ノズル26の複数のノズル本体26bは、噴出方向が析出CA30の排出方向に向かうように、傾けて配される。したがって、第2ノズル26から噴射された温水22による押し出しによっても、析出CA30は排出口8aに向かって送り出される。また、第1ノズル25及び第2ノズル26による噴射の勢いによる析出CA30の送り出しに代えて、または加えて、温水22をオーバーフローさせることで析出CA30を排出口8aに送り出してもよい。なお、温水22をオーバーフローさせて析出CA30を排出させる方法は、図7に示す第2実施形態で詳しく説明する。
At one end of the
排出口8aには、析出CA30の排出部9が接続されている。また、排出口8aを挟むように、析出器8側には第1スクイズローラ33が、排出部9には第2スクイズローラ34が配される。
The
第1スクイズローラ33及び第2スクイズローラ34は、1対のニップローラから構成されている。これらスクイズローラ33,34は個別に回転可能になっており、通常の排出時には両者が同速度で回転する。また、析出CA30の切り出しを行う時には、第1スクイズローラ33を停止して析出CA30を挟持した状態で、第2スクイズローラ34を回転させる。これにより、これらスクイズローラ33,34の間で連続している析出CA30が分断される。なお、このようなスクイズローラ33,34の個別回転による分断に代えて、カッタなどによる切断手段によって連続する析出CA30を切り離してもよい。
The
スクイズローラ33,34のニップ位置の前後には、円弧状に湾曲したガイド板35a〜35cが配されている。これらガイド板35a〜35cは析出CA30を案内する。第1ガイド板35aは固定式であり、水面からの析出CA30を第1スクイズローラ33のニップ位置まで案内する。第2ガイド板35b,第3ガイド板35cは可動式である。第2ガイド板35bは、第1スクイズローラ33のニップ位置から第2スクイズローラ34のニップ位置まで析出CA30を案内する。第3ガイド板35cは第2スクイズローラ34のニップ位置から排出部9内に析出CA30を案内する。第2及び第3ガイド板35b,35cは、第1扉40及び第2扉41の開閉動作に連動して可動し、扉40,41が閉じる時には、ガイド位置から各扉40,41が干渉することが無い退避位置へと変位する。
Before and after the nip position of the
第2ノズル26からの温水22の噴射によって、析出器8内でオーバーフローした温水22はオーバーフロー回収部37から水回収管路38により温水貯留タンク39(図1参照)に戻される。図1に示すように、水回収管路38は、切換弁38a、ポンプ38b,濾過器38c、逆止弁38dを有する。濾過器38cで温水22に含まれる異物が濾過されると、この温水22は温水貯留タンク39に戻される。
The
図2に示すように、析出器8の排出口8aには第1扉40が、オーバーフロー回収部37の排出口8aには第2扉41、排出部9の出口には第3扉42が配されている。第1扉40は閉じられた時に析出器8内を密閉する。第2扉41は閉じられた時にオーバーフロー回収部37内を密閉する。第3扉42は閉じられた時に排出部9内を密閉する。これら扉40〜42は個別に作動する。第1扉40及び第2扉41は、通常は開放された状態となっている。そして、排出部9内に一定量の析出CA30が溜まった時に、析出CA30の分断動作に応じて第1〜第3扉40〜42が連動する。これにより、析出器8内の密閉状態を維持したまま、析出CA30を次の振動乾燥機10に送り出すことができる。
As shown in FIG. 2, a
先ず、排出部9内に析出CA30が一定量溜まると、スクイズローラ33,34の個別の回転制御によって析出CA30が分断される。その後、第1扉40が閉められる。また、析出CA30の分断後に、分断された析出CA30の後端がオーバーフロー回収部37を出たタイミングで、第2扉41が閉められる。第2扉41が閉じられた後に第1扉40が開けられる。また、第2扉41が閉められた後に、第3扉42が開く。これにより、溜まった析出CA30が次工程の振動乾燥機10に滑り落ちる。排出部9から析出CA30が排出されると、第3扉42が閉じられる。その後、第2扉41が開き、以下同様の処理手順により析出CA30が排出される。
First, when a certain amount of deposition CA30 is accumulated in the
振動乾燥機10では、排出部9から送り出された析出CA30に振動機構44から振動を与えながら、ダクト45から乾燥風を吹き出して、析出CA30から水分を乾燥させる。なお、乾燥風の吹き出しを行うことなく、単に振動を与えて、析出CA30から水分を分離してもよい。この場合には、下流側に乾燥装置を別途設け、例えば熱風乾燥や、乾燥庫内への一定時間保管などにより、析出CA30から水分を除去し、乾燥させる。
In the
振動乾燥機10は、析出CA30の出口に排出部46を有する。排出部46は、第1扉47、第2扉48を有し、振動乾燥機10を密閉状態に保持しながら、振動乾燥機10から析出CA30を排出する。通常は第2扉48が閉まっており、排出量に達した時に、第1扉47が閉じられた後に第2扉48が開放される。これにより、集積された析出CA30が下方にセットされた例えばフレコンバッグ49に投下される。析出CA30の投下後は、第2扉48が閉じられた後に、第1扉47が開放され、排出部46に析出CA30が集積される。なお、フレコンバッグ49への投下は、分断された析出CA30の単位で行われるが、別途に分断装置を設けることにより、任意位置にて析出CA30を分断して投下してもよい。
The
このようにして得られた析出CA30は原料CA17の種別や生産地等毎に品種分類されて、析出CA30として保存される。この析出CA30は、光学特性が異なる新品種フィルムの製造に際して、その種別が適宜選択して使用される。 Precipitation CA30 obtained in this way is classified for each type of raw material CA17, production area, etc., and stored as precipitation CA30. This deposited CA30 is used by appropriately selecting the type when producing a new film having different optical characteristics.
なお、振動乾燥機10の出口側に、析出器8と同じように、スクイズローラ33、34を設け、スクイズローラ33、34により析出CAから水分を絞りとるようにしてもよい。
Note that
図1に示すように、温水貯留タンク39は、ヒータ39a、ジャケット39b、攪拌機39cを有する。ヒータ39aは温水貯留タンク39内の温水22を一定温度に加熱する。ジャケット39bには、熱媒体が循環されており、温水貯留タンク39内の水を一定温度に保持する。また、温水貯留タンク39の温水22が一定量以下になると、純水貯留タンク60から給水管路51により温水貯留タンク39に一定量の温水22が補充される。給水管路51は、切換弁51a、ポンプ51b、純水用濾過装置51cを有する。純水用濾過装置51cは、温水22中の不純物を濾過する。
As shown in FIG. 1, the hot water storage tank 39 has a
本実施形態で用いるメチレンクラロイド18は、環境負荷とヒトへの毒性の懸念からPRTP(Pollutant Release and Transfer Register)法により、利用と廃棄が監視される物質である。このため、工場建屋内から屋外への排出は避けなければならない。したがって、建屋を例えば二重構造にして密閉性を高める他に、各機器から漏れるメチレンクラロイドガスを極力少なくする必要がある。このため、本実施形態では、メチレンクラロイド18を密閉した循環系の中でのみ流通させている。そして、析出器8、排出部9、振動乾燥機10、温水貯留タンク39は個々に密閉されている。そして、この密閉された各機器8〜10、39に対して溶媒回収管路55を接続し、循環系で再度利用するようにして、メチレンクラロイドガスが外部に洩れるのを防いでいる。
The methylene claloid 18 used in the present embodiment is a substance whose use and disposal are monitored by the PRTP (Pollutant Release and Transfer Register) method because of concern about environmental burden and human toxicity. For this reason, discharge from the factory building to the outside must be avoided. Therefore, in addition to making the building a double structure, for example, to improve hermeticity, it is necessary to reduce methylene claroid gas leaking from each device as much as possible. For this reason, in this embodiment, the
析出器8,排出部9,振動乾燥機10,温水貯留タンク39の内部で蒸発したメチレンクラロイド18は溶媒回収管路55を介してコンデンサ56に送られる。溶媒回収管路55は、切換弁55a、ポンプ55bを有する。溶媒回収管路55から送られるメチレンクラロイド18は、後に説明するように水と分離されて、再度、循環して使用される。
The methylene claloid 18 evaporated inside the
なお、図示は省略したが、建屋や、各機器の配置スペースは密閉された空間として仕切られている。そして、各仕切り単位毎にメチレンクラロイドガスを回収し、吸着塔などにより吸着回収する。このため、各機器8〜10,39からメチレンクラロイドガスが洩れた場合でも、最終的には捕捉され、建屋の外部に放出されることはない。
In addition, although illustration was abbreviate | omitted, the building and the arrangement space of each apparatus are partitioned off as a sealed space. And methylene claroid gas is collect | recovered for every partition unit, and it is adsorption-recovered with an adsorption tower etc. FIG. For this reason, even if methylene claroid gas leaks from each of the
コンデンサ56では、各機器8〜10,39から送られてきた蒸気とメチレンクラロイド18が混合された気体を例えば冷水と熱交換して凝集し液化する。凝集された液体は分離槽57に送られる。分離槽57は比重により、液体をメチレンクラロイド18と温水22とに分離する。そして、メチレンクラロイド18は下層に、温水22は上層に位置する。このため、分離槽57はジャケット57a及び切換弁57bを有する。ジャケット57aには、温度制御媒体として例えば水が循環されており、メチレンクラロイド18及び温水22を適正な温度で保持する。
In the condenser 56, the gas mixed from the steam and the
分離槽57で分離された温水22は純水貯留タンク60に、メチレンクラロイド18は溶媒貯留タンク14にそれぞれ送られて貯留される。
The
析出器8に供給される温水22は温水貯留タンク39に貯留されている。温水貯留タンク39はジャケット39bを有し、温度制御媒体の流通により、一定温度に保持される。温水貯留タンク39からの水は、温水供給管路28により、析出器8内の第2ノズル26に送られ、この第2ノズル26によって水面に向けて散布される。そして、温度調節器28eによって温水22の温度が調節される。また、ポンプ28bの回転数を制御することによって温水22の流量が調節され、析出器8内の水面が一定位置に保持される。
スクイズローラ34により析出CA30から分離された温水22は、オーバーフロー回収部37、水回収管路38により温水貯留タンク39に戻される。また、蒸発により減少した温水22を補充するために、純水貯留タンク60から給水管路51を介して一定量の水が補充される。
The
次に、上記ポリマー精製設備5で得られた析出CA30を用いた溶液製膜設備68及び方法について説明する。少量多品種のフィルムを製造する際には、従来のような大がかりな溶解工程を有する混合設備では、新品種への切り換えの際に、溶解タンクから流延ダイまでの流路容量の3倍の新品種流延ドープを流して流路全体にわたって古いドープを新ドープに置換する必要がある。しかも、置換中のドープは新旧ドープが混合したものであり、製品として使用することができない。本発明では、新ドープによる旧ドープの置換に要する時間を短縮するために、混合装置69のドープ流路容量を従来の混合装置のドープ流路容量の1/30にしている。
Next, the solution film-forming facility 68 and method using the precipitated CA30 obtained by the polymer purification facility 5 will be described. When manufacturing a small amount of various types of films, a mixing facility having a large-scale melting process as in the past, when switching to a new variety, the flow path capacity from the melting tank to the casting die is three times as large. It is necessary to replace the old dope with the new dope by flowing a new variety of cast dope. In addition, the dope being replaced is a mixture of old and new dopes and cannot be used as a product. In the present invention, in order to shorten the time required to replace the old dope with the new dope, the dope channel capacity of the mixing
混合装置69のドープ流路容量を小さくすることが可能になった理由は以下の通りである。析出CA30は、原料CA17をメチレンクラロイド18の溶媒に溶解した希薄ドープ21を乾燥させたものであり、溶媒に溶けやすくなっている。また、析出CA30を精製するにあたり、希薄濃度で濾過して異物が除去された状態になっているものから、析出CA30を析出しているので、析出CA30を溶解させたものは異物が非常に少なくなっている。これらの理由により、従来必要であった流路容量が大きい混合部、溶解部、濃縮部、貯留部などの各種装置が不要になる。したがって、流路容量が減少した分だけ流延ドープ85のロスや置換に要する時間ロスなどが少なくなり、効率の良い新品種の製造切り換えを行うことができる。以下、図3を参照して、溶液製膜設備68について説明する。
The reason why the dope channel capacity of the mixing
[溶液製膜設備]
図3に示すように、溶液製膜設備68は、混合装置69、流延装置73、ピンテンタ74、乾燥室75、巻取装置76を有する。
[Solution casting equipment]
As illustrated in FIG. 3, the solution casting apparatus 68 includes a
図4に示すように、混合装置69は、少なくとも二系統の第1溶解ユニット70A,第2溶解ユニット70Bと、インライン方式の添加ユニット(添加装置)71とを有する。
As shown in FIG. 4, the mixing
第1溶解ユニット70Aは、溶解タンク80と、ポンプ81と、切換弁87a,87bとを有する。溶解タンク80は、溶解タンク6と同様の構成である。この溶解タンク80には、第1原料CA17aから得られた第1析出CA30aと、これを溶解する溶媒79とが投入される。投入後に攪拌機80aにて、攪拌することにより、第1析出CA30aは溶媒79に溶解される。第2溶解ユニット70Bも第1溶解ユニット70Aと同様に構成されており、同一部材には同一符号が付してある。この第2溶解ユニット70Bには、上記第1原料CA17aとは異なる第2原料CA17bから得られた第2析出CA30bが溶媒79と共に投入される。これら第1及び第2溶解ユニット70A,70Bを交互に使用することで、第1析出CA30aを用いた現行品種用流延ドープ85と、第2析出CA30bを用いた次の品種用流延ドープ85とをそれぞれ別個に作ることができる。
The first dissolution unit 70A includes a
第1切換弁87aは、ドープ送液のときは開状態になり、第2切換弁87bは閉状態になる。また、他方の溶解ユニット70Bを使用する時には、各切換弁87a,87bがドープ送液と反対の開閉状態になり、第1切換弁87aが閉、第2切換弁87bが開になり、流延ドープ85は送液されることなく循環する。循環後にこの溶解タンク80の流延ドープ85は図示しない貯留タンクに送られて、再利用が図られる。また、新たな品種のフィルムを製造後に、元の流延ドープ85が使用される場合には、そのまま循環される。
The
各溶解ユニット70A,70Bには、図示は省略したが、洗浄ラインやドープ回収ラインが接続されている。ドープ回収ラインは余剰の流延ドープ85を他の貯留タンク等に送液して回収する。洗浄ラインは、余剰の流延ドープ85を送液して空になった状態で、例えば溶媒が投入され、溶解タンク80内を次の新規ドープのために洗浄する。
Although not shown in the figure, a cleaning line and a dope recovery line are connected to each dissolution unit 70A and 70B. The dope recovery line recovers the
異物が無く溶媒に溶けやすい析出CA30を使用することにより、溶解タンク80で例えば20質量%程度の濃度を有する流延ドープ85を、溶解タンク80での溶解作業によって製造することができる。したがって、従来のようなドープ調製に必要な加熱、加圧、濃縮などの複雑な装置を用いたランニングコストも高い各種工程を経ることがない。しかも、析出CA30aのハンドリング時などに混入した異物を取り除くだけで良く、高濃度ドープ状態における高精度濾過が不要になり、後述する濾過器も小規模でコンパクトなものでよくなる。
By using the precipitated CA30 that does not have foreign matters and is easily dissolved in the solvent, the
また、複雑な装置構成を採用することなく、溶解タンク80のみから混合装置69が構成されるため、流延ドープ85の流延ダイ78までの流路容量を従来のものに比べて1/30程度に小さくすることができる。このため、品種を切り換える時に、新たな品種の流延ドープ85を、その流路容量の3倍程度の量にて流して、新たな品種のドープに置換する場合に、置換するための流量を従来のものに比べて1/30程度に少なくすることができる。また、置換するドープ流量が少なくなることから、新品種の切り換えに要する時間も短縮することができ、効率良く新品種のドープに切り換えることができる。
Further, since the mixing
溶解タンク80で溶解された流延ドープ85は、ポンプ81により添加ユニット71に送られる。添加ユニット71は、添加ノズル86、スタティックミキサ82、ダイナミックミキサ83、濾過器84を有する。
The
添加ノズル86には、添加剤液送液部88が接続されている。添加剤液送液部88は、二系統の添加剤液貯留タンク89a,89b、三方弁90、ポンプ91、切換弁92a〜92cを有する。三方弁90は、添加剤液貯留タンク89a,89bのいずれか一方の添加剤液例えば93aを選択する。ポンプ91は選択された添加剤液93aを添加ノズル86に送る。切換弁92a〜92cは、添加剤液93a,93bを切り換える時に開閉され、いずれか一方の添加剤液93a,93bが添加ノズル86に選択的に送られる。各添加剤液貯留タンク89a,89bは貯留の他に溶解機能を有する。そして、この添加剤液貯留タンク89a,89bは、流延ドープ85に必要な各種添加剤や溶媒が投入されると、攪拌翼89cを回転させて、必要な成分が適宜割合にて配合された添加剤液93a,93bを作る。この添加剤液用の各種添加剤及びその配合量は、製造するフィルムの品種毎に予め決定されており、必要な添加剤及びその量が添加剤液貯留タンク89a内に投入される。
An additive liquid feeding section 88 is connected to the
図5に示すように、スタティックミキサ82は、流延ドープ85の流路82a内に配される第1エレメント82bと、第2エレメント82cが複数個直列に配されて構成される。第1エレメント82bと第2エレメント82cは、混合の角度や向きを変えた異種エレメントを有する。なお、異種エレメントの種類や直列配置個数は適宜変更してよい。これら各エレメント82b,82cを通過することにより、流延ドープ85に添加剤液93aが混合される。
As shown in FIG. 5, the
図6に示すように、ダイナミックミキサ83は、添加剤液93aが混合された流延ドープ85を、配管83a内でステータ83b及びローテータ83cにより混合する。ローテータ83cは駆動軸83dに固定されている。このローテータ83cは、駆動軸83dの回転によってステータ83bに対して相対的に回転する。駆動軸83dは図示省略のモータに連結されている。これにより、添加剤液93aが流延ドープ85中に、より一層均一に混合される。
As shown in FIG. 6, the dynamic mixer 83 mixes the
配管83aの両端部には、シール部材83e及びラビリンス部材83fが配されている。ラビリンス部材83fの周面には螺旋突条83gが突出して形成されている。ラビリンス部材83fは駆動軸83dに固定されており、駆動軸83dと一体に回転する。左右のラビリンス部材83fの螺旋突条83gは左右で螺旋の向きが逆になっている。駆動軸83dが回転すると、各螺旋突条83gによって、シール部材83eから侵入する流延ドープ85が配管83a内に戻される。これにより、駆動軸83dとシール部材83eとの隙間からの流延ドープ85の洩れが防止される。
A
図4に示すように、ダイナミックミキサ83を通過した流延ドープ85は濾過器84により濾過される。析出CA30は析出時に異物が取り除かれているので、濾過器84の濾過負荷は少なく、濾過寿命が長くなる。この後、流延ドープ85は流延ダイ78に送られて、図3に示すように、回転する流延ドラム95上に流延される。
As shown in FIG. 4, the
流延装置73は、流延ダイ78、流延ドラム95、剥取ローラ96を有し、これらは流延室73a内に配されている。流延ドラム95は図示を省略した駆動装置により軸を中心にして回転する。流延ドラム95は、図示しない温調装置によって、流延膜97を冷却する温度に設定されている。
The
流延ダイ78は、回転する流延ドラム95の周面に向けて、流延ドープ85を連続的に流す。流延ドラム95には、流延ドープ85により帯状の流延膜97が形成される。冷却により、流延ドラム95上の流延膜97は、自立して搬送可能な状態となる。この後、流延膜97は、剥取ローラ96によって流延ドラム95から剥ぎ取られ、帯状の湿潤フィルム98となる。
The casting die 78 continuously flows the
流延室73aとピンテンタ74との間には渡り部99が配されている。渡り部99は搬送ローラ99aを有し、湿潤フィルム98をピンテンタ74に送る。ピンテンタ74は多数のピンプレートを有する。ピンプレートは湿潤フィルム98の両側縁部を貫通して保持する。ピンプレートはチェーンにより循環移動し、湿潤フィルム98を搬送する。この搬送中に湿潤フィルム98に乾燥風が送られる。これにより、湿潤フィルム98は乾燥し、帯状のフィルム100となる。
A
ピンテンタ74の下流にはサイドスリッタ101が設けられている。サイドスリッタ101はフィルム100の両側縁部を裁断する。この裁断した両側縁部は、送風によりクラッシャに送られて、粉砕される。粉砕された両側縁部が溶媒に溶解したものは、原料CA17や析出CA30の代わりに用いられ、再利用が図られる。
A
乾燥室75には、多数のローラ75aが配されており、これらにフィルム100が巻き掛けられて搬送される。乾燥室75内の雰囲気の温度や湿度などは、図示しない空調機により調節されており、乾燥室75内をフィルム100が通過することによりフィルム100の乾燥が促進される。
A large number of
乾燥室75と巻取装置76との間には、フィルム100を冷却する冷却室102、フィルム100を除電する強制除電装置(除電バー)、及びフィルム100の両側縁部にナーリングを付与するナーリング付与ローラ等が設けられる。巻取装置76はプレスローラを有し、フィルム100を巻き芯に巻き取る。
Between the drying
次に、本実施形態の作用を説明する。図1に示すように、析出CA30を製造する時には、溶解タンク6に原料CA17とメチレンクラロイド18とが入れられて攪拌機6aにより攪拌され、例えばポリマー溶液濃度が7質量%の希薄ドープ21が作られる。この希薄ドープ21は濾過器12を通り、圧力調節弁7bで圧力が一定に調節されて、析出器8の第1ノズル25に送られる。本実施形態では、希薄ドープ21の濃度を7質量%としているので、濾過負荷が少なく、高性能濾過が可能になる。
Next, the operation of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, when manufacturing the precipitation CA30, the raw material CA17 and the
図2に示すように、第1ノズル25からは、析出器8内の水面に向けて希薄ドープ21が噴射され、水面に拡散される。温水22の温度はメチレンクラロイド18の沸点よりも高い温度に設定されている。したがって、水面に接触した希薄ドープ21中のメチレンクラロイド18が温水22からの熱によって瞬時に蒸発し、糸状の析出CA30が得られる。この析出CA30は第2ノズル26からの温水シャワーによっても、効率良くメチレンクラロイド18が蒸発させられる。また、攪拌翼27と第2ノズル26からの温水22の噴射によって、析出CA30は排出口8aに送られる。
As shown in FIG. 2, the diluted
第1及び第2のスクイズローラ33,34は、送られてきた析出CA30を挟持し、これを排出部9に向けて送る。このとき、スクイズローラ33,34によって、析出CA30が挟持され、析出CA30に含まれる温水22が絞り取られる。第1スクイズローラ33で絞られた温水22は析出器8内に戻される。また、第2スクイズローラ34で絞られた温水22は排出口8a近くに形成されたオーバーフロー回収部37,水回収管路38を介して、温水貯留タンク39に戻される。
The first and
第1スクイズローラ33及び第2スクイズローラ34は個別に回転制御される。そして、例えば第1スクイズローラ33の回転を停止した状態で、第2スクイズローラ34を回転することにより、第2スクイズローラ34のニップ搬送によって、析出CA30が引っ張られて、第1スクイズローラ33のニップ位置で分断される。分断された析出CA30の後端は、第2スクイズローラ34の回転により排出部9内に落下する。このようにして連続して送られてくる析出CA30を分断することにより、析出器8を密閉状態に保持してメチレンクラロイド18の外部への洩れを抑えながら、析出器8から析出CA30を排出部9に送ることができる。
The
切り分けられた析出CA30は排出部9の第3扉42が開くことにより、振動乾燥機10に投下される。排出部9から析出CA30が送り出されると、第3扉42が閉じた後に、第2扉41が開く。この後に、第1スクイズローラ33が回転して、排出部9に析出CA30を送り出す。以下、同様の繰り返しが行われることにより、連続的に排出される析出CA30が適度な長さに分断され、析出器8を密閉状態に保持しながら、次の工程の振動乾燥機10に送ることができる。
The separated CA30 is dropped into the
振動乾燥機10では、析出CA30に例えば上下方向の振動を与えて、析出CA30中の水の乾燥を促進する。また、ダクト45から熱風を送り、析出CA30を乾燥させる。
In the
以上のようにして、原料CA17から異物等が取り除かれた析出CA30が得られる。この析出CA30は、原料CA17に比べてメチレンクラロイド18やその他の各種溶媒に溶けやすくなる。これは、原料CA17の段階で一度溶解されており、原料CA17内の難溶解部分が消失したためと推定される。この析出CA30は原料CA17の品種や生産地毎に区分けされて保管される。
As described above, the precipitated CA30 from which the foreign matters are removed from the raw material CA17 is obtained. This precipitated CA30 is more soluble in
新品種に切り換える場合には、先ず、新品種に適合する析出CA30が選択される。また、新品種の処方に基づき、溶媒やその配合量などが特定される。次に、図4に示すように、析出CA30a,30bや溶媒79が溶解タンク80に入れられる。そして、攪拌機80aによりこれらが均一に混合され、新品種用の流延ドープ85が作られる。また、添加剤液送液部88の貯留タンク89aにより、新品種用の添加剤液93aが調合され、この添加剤液93aが添加ノズル86に送られる。そして、添加ノズル86によって流延ドープ85中に添加剤液93aがインライン添加される。
In the case of switching to a new variety, first, the precipitated
添加剤液93aが添加された流延ドープ85は、スタティックミキサ82及びダイナミックミキサ83によって混合され均一化されて流延ダイ78(図3参照)に送られる。このように、本実施形態では、品種切り換えに際して、新たな品種の流延ドープ85を調製し、旧流延ドープ85と置換する時に、添加ユニット71の流延ドープ流路で新旧ドープを置換するだけで良くなる。しかも、流延ドープ85の置換に要する流路容量は、特許文献1に示すような原料CAを溶媒で溶解、濾過し、フラッシュ濃縮して例えば20質量%の流延ドープを製造する場合に比べて、1/30程度の流路容量となり、品種切り換えに際しての新旧ドープの置換量も従来のものに比べて1/30程度に減少させることができる。
The
また、新旧ドープの置換量が大幅に減少するため、新旧ドープの置換に要する作業時間を短縮することができ、設備の稼働効率を上げることができる。このように、品種の切り換えに際して、流延ドープ85の析出CAの切り換えと、添加剤液の切り換えとを個別に行うことができ、効率の良い品種切り換えが可能になる。
Moreover, since the replacement amount of the old and new dopes is greatly reduced, the work time required for replacement of the old and new dopes can be shortened, and the operating efficiency of the equipment can be increased. As described above, when changing the type, the precipitation CA of the
本実施形態では、支持体として、流延ドラム95を用いたが、本発明はこれに限られず、流延バンドを用いてもよい。この場合には、回転軸を水平にした1対のドラムに、流延バンドを掛け渡し、ドラムを回転させることにより、流延バンドを走行させる。
In this embodiment, the casting
本実施形態では、流延ドラム95上の流延膜97を冷却する冷却ゲル化方式により、流延膜97を剥ぎ取り可能な状態にしたが、本発明はこれに限られず、ドラムやバンドなどの支持体上の流延膜を乾燥する乾燥方式により、流延膜を剥ぎ取り可能な状態にしてもよい。
In the present embodiment, the casting
本発明により得られるフィルム100は、特に、位相差フィルムや偏光板保護フィルムに用いることができる。
The
フィルム100の幅は、600mm以上であることが好ましく、1400mm以上2500mm以下であることがより好ましい。また、フィルム100の幅は2500mmより大きくてもよい。フィルム100の膜厚は、15μm以上120μm以下であることが好ましい。
The width of the
(ポリマー)
本発明に用いることのできるポリマーは、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、例えば、セルロースアシレート、ラクトン環含有重合体、環状オレフィン、ポリカーボネイト等が挙げられる。中でも好ましいのがセルロースアシレート、環状オレフィンであり、中でも好ましいのがアセテート基、プロピオネート基を含むセルロースアシレート、付加重合によって得られた環状オレフィンである。
(polymer)
The polymer that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is a thermoplastic resin, and examples thereof include cellulose acylate, a lactone ring-containing polymer, a cyclic olefin, and polycarbonate. Of these, cellulose acylate and cyclic olefin are preferable, and cellulose acylate containing an acetate group and propionate group and a cyclic olefin obtained by addition polymerization are particularly preferable.
(セルロースアシレート)
本発明のセルロースアシレートに用いられるアシル基は1種類だけでも良いし、あるいは2種類以上のアシル基が使用されていても良い。2種類以上のアシル基を用いるときは、その1つがアセチル基であることが好ましい。セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、すなわち、アシル基の置換度が下記式(I)〜(III)の全てを満足するものが好ましい。なお、以下の式(I)〜(III)において、A及びBは、アシル基の置換度を表わし、Aはアセチル基の置換度、またBは炭素原子数3〜22のアシル基の置換度である。なお、トリアセチルセルロース(TAC)の90質量%以上が0.1mm以上4mm以下の粒子であることが好ましい。
(I) 2.0≦A+B≦3.0
(II) 1.0≦ A ≦3.0
(III) 0 ≦ B ≦2.9
(Cellulose acylate)
Only one type of acyl group may be used in the cellulose acylate of the present invention, or two or more types of acyl groups may be used. When two or more kinds of acyl groups are used, it is preferable that one of them is an acetyl group. The ratio in which the hydroxyl group of cellulose is esterified with carboxylic acid, that is, the substitution degree of the acyl group satisfies all of the following formulas (I) to (III) is preferable. In the following formulas (I) to (III), A and B represent the substitution degree of the acyl group, A is the substitution degree of the acetyl group, and B is the substitution degree of the acyl group having 3 to 22 carbon atoms. It is. In addition, it is preferable that 90 mass% or more of triacetyl cellulose (TAC) is 0.1 mm or more and 4 mm or less of particles.
(I) 2.0 ≦ A + B ≦ 3.0
(II) 1.0 ≦ A ≦ 3.0
(III) 0 ≦ B ≦ 2.9
アシル基の全置換度A+Bは、2.20以上2.90以下であることがより好ましく、2.40以上2.88以下であることが特に好ましい。また、炭素原子数3〜22のアシル基の置換度Bは、0.30以上であることがより好ましく、0.5以上であることが特に好ましい。 The total substitution degree A + B of the acyl group is more preferably 2.20 or more and 2.90 or less, and particularly preferably 2.40 or more and 2.88 or less. Further, the substitution degree B of the acyl group having 3 to 22 carbon atoms is more preferably 0.30 or more, and particularly preferably 0.5 or more.
なお、セルロースアシレートの詳細については、特開2005−104148号の[0140]段落から[0195]段落に記載されている。これらの記載も本発明にも適用できる。また、溶媒及び可塑剤,劣化防止剤,紫外線吸収剤(UV剤),光学異方性コントロール剤,レターデーション制御剤,染料,マット剤,剥離剤,剥離促進剤などの添加剤についても、同じく特開2005−104148号の[0196]段落から[0516]段落に詳細に記載されている。また、セルロースアシレートの原料であるセルロースは、リンター、パルプのいずれかから得られたものでもよい。 The details of cellulose acylate are described in paragraphs [0140] to [0195] of JP-A-2005-104148. These descriptions are also applicable to the present invention. The same applies to additives such as solvents and plasticizers, deterioration inhibitors, UV absorbers (UV agents), optical anisotropy control agents, retardation control agents, dyes, matting agents, release agents, release accelerators, etc. JP-A-2005-104148 describes in detail in paragraphs [0196] to [0516]. Moreover, the cellulose which is a raw material of a cellulose acylate may be obtained from either linter or pulp.
上記実施形態では、原料CA17に対して溶媒としてメチレンクラロイド18を用い、メチレンクラロイド18の沸点以上に加熱された温水22によりメチレンクラロイド18を蒸発させるようにしたので、簡単な設備構成で溶解性に優れた析出CA30を熱エネルギのロスを少なくして、効率良く作ることができる。また、単一溶媒を用いることにより、その後の溶媒の回収と再利用が簡単になる。
In the above embodiment, since the
析出CA30を排出部9で分断させて析出器8を密閉状態に保持することにより、メチレンクラロイド18のような溶媒を機器外部に洩らすことなく、利用することができる。
By separating the precipitation CA30 at the
なお、上記実施形態では、析出CA30を排出部9で分断させる構成とし、析出器8を密閉状態に保持しているが、例えば、析出器8のスクイズローラ33と析出器8のタンク端板との間を気密に保持する密閉構造を採用することにより、排出部9による分断は不要になる。この場合には、振動乾燥機10にて、カッタやローラ対挟持によって分断することが好ましい。さらには、後述するロータリーバルブ65(図7参照)を用いて、析出器8や排出部9の密閉と、析出CA30の分断とを行ってもよい。
In addition, in the said embodiment, it was set as the structure which divides precipitation CA30 in the
上記実施形態では、原料CA17に対して溶媒としてメチレンクラロイド18を用い、メチレンクラロイド18の沸点以上に加熱された温水22によりメチレンクラロイド18を蒸発させるようにしたが、これらの物質に限定されるものではなく、溶媒は良溶媒であれば、他の単一溶媒や混合溶媒を用いることができる。また、溶媒の沸点以上に加熱することができる液体であれば水に限定されることなく、他の液体を用いてもよい。なお、混合溶媒を用いる場合には、溶媒回収管路55で回収した混合溶媒を分離し、それぞれの溶媒として回収したり、あるはい混合溶媒として再利用したりする。
In the above embodiment, methylene claloid 18 is used as a solvent for the raw material CA17, and the
また、上記実施形態では、温水22の流れによって、析出CA30を排出口方向に送るようにしたが、これに代えて、または加えて、ローラやその他の搬送部により排出口8aに送るようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although precipitation CA30 was sent to the discharge port direction with the flow of the
上記第1実施形態では、析出器8、排出部9、振動乾燥機10、排出部46により析出CA30を得るようにしたが、この他に、図7に示すような第2実施形態の装置構成により、析出CA30を得てもよい。この第2実施形態では、析出器8、振動フルイ61、スクイズローラ62,63、ガイド板64、熱風乾燥機66、粉砕機67を有する。なお、第2実施形態において第1実施形態と同一構成部材には同一符号を付して、重複した説明を省略している。
In the said 1st Embodiment, although precipitation CA30 was obtained by the
析出器8は、第1実施形態とほぼ同様に構成されている。析出器8で析出された析出CA30は温水22と一緒にオーバーフローして、析出器8から振動フルイ61に排出される。振動フルイ61では、フルイ本体61aで析出CA30を受ける。温水22はフルイ本体61aを通過して、温水回収樋61bに流れる。そして、水回収管路38により温水貯留タンク39(図1参照)に戻される。
The
フルイ本体61aは振動機構61cにより振動されている。このフルイ本体61a上で析出CA30は水分が振るい落とされ、スクイズローラ62に送り出される。スクイズローラ62,63は、析出CA30を上下方向から挟持し、水分を搾り取る。この水分は温水回収樋61b、水回収管路38を経て温水貯留タンク39(図1参照)に戻される。なお、スクイズローラ62,63は2個設けているが、これら1個または3個以上であってもよい。
The
析出器8と振動フルイ61とは、同一密閉タンク59内に配される。これら密閉タンク59には溶媒回収管路55が接続されている。溶媒回収管路55を介し回収されたメチレンクラロイド18は、図1に示すように、コンデンサ56、分離槽57を経て、溶媒貯留タンク14に戻されて、循環使用される。同様にして、後述する熱風乾燥機66及び粉砕機67にも溶媒回収管路55が接続されており、溶媒回収管路55を介して、メチレンクラロイド18が循環使用される。
The
スクイズローラ63を出た析出CA30はガイド板64で案内されて、ロータリーバルブ65により、熱風乾燥機66に送られる。熱風乾燥機66はロータリーバルブ65により送られた析出CA30を熱風にて乾燥させる。乾燥された析出CA30は、粉砕機67に送られて、粉砕され、一定サイズの塊にされる。粉砕後の析出CA30はフレコンバッグ49に袋詰めされる。
The precipitated
なお、第1実施形態では、扉40〜42,47,48を用いて析出器8や振動乾燥機10の密閉性を確保したが、これに代えて、図7に示すようなロータリーバルブ65を用いて、これらの密閉性を確保してもよい。
In the first embodiment, the
次に、析出CA30の好ましいハンドリング形態について説明する。振動乾燥機10や熱風乾燥機66から排出された析出CA30は綿状であり、嵩密度が低く軽い。このような綿状析出CAF31でのハンドリングでは、軽いため飛散し易い。また、製膜設備におけるドープ調製の際に、用いる綿状析出CAF31の体積が著しく大きくなる。したがって、飛散により雰囲気環境が悪化する不都合や、綿状析出CAF31の搬送機や溶解タンク80などの各種設備のサイズが大きくなるという不都合がある。これを解消するために、綿状析出CAF31を造粒機でペレット、タブレット等の粒状析出CAP32にして、嵩密度を上げる。これにより、ドープ調製の設備サイズを従来のものとほぼ同様にすることができ、既存設備の使用も可能になる。なお、析出CA30をその形態によって、綿状のものを綿状析出CAF31と言い、ペレットやタブレット等の粒状のものを粒状析出CAP32と言い、両者を使い分けている。なお、綿状析出CAF31は、嵩密度が低く軽いため、飛散し易く且つ体積が大きくなり、ハンドリングに難点があるものの、溶媒への溶解などが容易である。したがって、綿状でのハンドリングが可能な場合には、綿状析出CAF31としてハンドリングしても良い。
Next, the preferable handling form of precipitation CA30 is demonstrated. The precipitated CA30 discharged from the
図8は、造粒設備の概略図である。オンラインで造粒する場合には、図1の振動乾燥機10や図7の熱風乾燥機66または粉砕機67のいずれかから、綿状析出CAF31を粗乾燥機110に送る。粗乾燥機110は、造粒に適する水分量になるまで、綿状析出CAF31を粗乾燥する。粗乾燥機110からの綿状析出CAF31は、定量フィーダ111により、湿式造粒機112に送られる。湿式造粒機112は、綿状析出CAF31を押し出し成形して、粒状析出CAP32にする。
FIG. 8 is a schematic view of a granulation facility. In the case of online granulation, the cotton-like precipitated CAF 31 is sent to the
粒状析出CAP32は、振動乾燥機113に送られる。振動乾燥機113は、粒状析出CAP32に振動を与えつつ、0.1m/sec以上1m/sec以下の加熱風により、水分量が0.1%以上3%以下になるまで、粒状析出CAP32を乾燥する。振動乾燥機113は、図2に示す振動乾燥機10と基本的には同じ構成である。
The granular precipitation CAP 32 is sent to the
造粒は、湿式造粒、乾式造粒いずれの方法でも可能であるが、連続式で効率良く造粒が可能な湿式造粒方法が好ましい。 Granulation can be performed by either wet granulation or dry granulation, but a wet granulation method that enables continuous and efficient granulation is preferable.
湿式造粒するためには、目標水分量が20%以上150%以下(乾量基準)程度にする必要がある。以下、水分量について、乾量基準の記載は省略しているが、水分量という場合に乾量基準で表している。この値は、被測定物である析出CA30の質量をMB、析出CA30をほぼ完全に乾燥した後の質量をMAとする場合に、{(MB−MA)/MA}×100で求める百分率である。振動乾燥機10や熱風乾燥機66または粉砕機67で排出され、脱水された綿状析出CAF31は水分量が200%程度であり、粗乾燥機110により20%以上150%以下程度の水分量にする。勿論、振動乾燥機10や熱風乾燥機66で20%以上150%以下程度の水分量にまで綿状析出CAF31の乾燥が可能である場合には、粗乾燥機110を省略することができる。
In order to perform wet granulation, the target moisture content needs to be about 20% to 150% (dry basis). Hereinafter, the description of the dry amount standard is omitted with respect to the moisture amount, but the moisture amount is expressed based on the dry amount reference. This value is a percentage obtained by {(MB−MA) / MA} × 100, where MB is the mass of the precipitated CA30 as the object to be measured and MA is the mass after the precipitated CA30 is almost completely dried. . The cotton-like precipitation CAF 31 discharged and dehydrated by the
綿状析出CAF31の粗乾燥は乾燥可能な方法であれば、いずれの方法を用いて良い。特に好ましいのは、風速が低く綿状析出CAF31の飛散が少ないパドルドライヤ、ロータリキルンなどの間接加熱方式の粗乾燥機110である。同じく風速が低い振動乾燥機による直接加熱方式の粗乾燥機も用いることができる。但し、振動乾燥機の場合、乾燥効率を上げるために風速を上げると、綿状析出CAF31の飛散が多くなり、捕集設備が大きくなる欠点がある。
Any method may be used for rough drying of the cotton-like precipitated CAF 31 as long as it is a dry method. Particularly preferred is an indirect heating type
綿状析出CAF31を粗乾燥して、水分量が20%以上150%以下となった時点で、湿式造粒機(例えば、ダルトン社製F−5型の湿式造粒機)112を用いて、造粒する。この湿式造粒機112は、ディスクダイ上でローラを回転させて、綿状析出CAF31をディスクダイとローラとの間で挟み込み、ディスクダイの孔から15MPa20MPaで加圧して押し出す。ディスクダイの裏面にはナイフカッタが設けられており、押し出された成形品は適当な長さに切断され、粒状析出CAP32に造粒される。
When the cotton-like precipitated CAF31 is roughly dried and the water content becomes 20% or more and 150% or less, using a wet granulator (for example, Dalton F-5 type wet granulator) 112, Granulate. The
綿状析出CAF31の嵩密度は0.03以上0.05以下程度であるのに対し、粒状析出CAP32は嵩密度が0.1以上となり、嵩密度が綿状析出CAF31に比べて一桁以上高くなる。このため、ハンドリングし易くなり、ドープ調製設備なども既存設備が使用可能になる。 While the bulk density of the flocculent precipitate CAF31 is about 0.03 or more and 0.05 or less, the granular precipitate CAP32 has a bulk density of 0.1 or more, and the bulk density is one digit or more higher than that of the flocculent precipitate CAF31. Become. For this reason, it becomes easy to handle, and the existing equipment can be used as the dope preparation equipment.
粒状析出CAP32は、水分量が20%以上150%以下であり、貯蔵のために、水分量が0.1%以上3%以下になるように最終乾燥を行うことが好ましい。この最終乾燥では、粒状析出CAP32の嵩密度が高いため、強い衝撃を受けると、壊れる懸念がある。そこで、粒状析出CAP32が壊れることがないように、低衝撃の乾燥方法により乾燥することが好ましい。 The granular precipitated CAP32 preferably has a moisture content of 20% or more and 150% or less, and is preferably subjected to final drying so that the moisture content is 0.1% or more and 3% or less for storage. In this final drying, since the bulk density of the granular precipitated CAP32 is high, there is a concern of breaking when subjected to a strong impact. Therefore, it is preferable to dry by a low impact drying method so that the granular precipitation CAP32 is not broken.
低衝撃の乾燥方法としては、振動乾燥機113のように熱風で直接加熱するものが、造粒品を破壊してしまうことがなく好ましい。一方、パドルドライヤやロータリーキルンなどの外壁を加熱して行う間接加熱方式では、粒状析出CAP32が破壊されてしまうことがあり、最終乾燥方法としては好ましくない。
As a low-impact drying method, a method of directly heating with hot air like the
以上のようにして、嵩密度が0.03以上0.05以下程度である綿状析出CAF31から、嵩密度が0.1以上0.5程度の粒状析出CAP32にして嵩密度を上げることにより、ハンドリング特性が向上し、容易にドープを調製することが可能になる。しかも、嵩密度の向上により、既存のドープ溶解設備を用いることができ、設備効率の観点から好ましい。また、振動乾燥機113により最終乾燥を行い、水分量が0.1%以上3%以下の乾燥粒状析出CAP32aとすることにより、貯蔵に適した水分量とすることができる。
As described above, by increasing the bulk density from the cotton-like precipitation CAF31 having a bulk density of about 0.03 to 0.05, to a granular precipitation CAP32 having a bulk density of about 0.1 to about 0.5, Handling characteristics are improved, and a dope can be easily prepared. Moreover, the existing dope melting equipment can be used by improving the bulk density, which is preferable from the viewpoint of equipment efficiency. Further, by performing final drying with the
[実施例1]
下記表1は、本発明方法により精製した析出CA(実施例1)と、従来使用していた原料CA(比較例1)とを比較したものである。実施例1では、メチレンクラロイドとメタノールとの混合溶媒にセルロースアシレートを溶解したときの溶解限度(固形分濃度)を調べたものであり、比較例1では約17%が限界であったが、実施例1では約24%となり、溶解限界が上がっていることが判る。また、必要プロセスとして、比較例1では加熱濃縮工程が必要であったが、実施例1ではそのような工程は不要であり、溶解タンクのみによる溶解で達成することができる。この後の流延工程では実施例1及び比較例1ともに、約20%の固形分濃度の状態で流延を行った。
[Example 1]
Table 1 below compares the precipitated CA purified by the method of the present invention (Example 1) and the conventionally used raw material CA (Comparative Example 1). In Example 1, the solubility limit (solid content concentration) when cellulose acylate was dissolved in a mixed solvent of methylene claloid and methanol was examined. In Comparative Example 1, about 17% was the limit. In Example 1, it is about 24%, which indicates that the solubility limit is increased. In addition, as a necessary process, the heat concentration step was necessary in Comparative Example 1, but such a step is not necessary in Example 1, and can be achieved by dissolution only with a dissolution tank. In the subsequent casting step, both Example 1 and Comparative Example 1 were cast at a solid content concentration of about 20%.
[実施例2]
上記実施例1による流延ドープと、比較例1による流延ドープ(共に固形分濃度は約20%)を図3に示す設備で流延し、フィルムを得た。実施例1による流延ドープで製膜したもの(実施例2)と、比較例1による流延ドープであり未濾過物で製膜したもの(比較例2)と、比較例1による流延ドープであり濾過物で製膜したもの(比較例3)とについて、得られたフィルムの1平方mm(mm2)における異物数の個数を異物のサイズ毎に分けて調べた。
[Example 2]
The casting dope according to Example 1 and the casting dope according to Comparative Example 1 (both solid concentration is about 20%) were cast with the equipment shown in FIG. 3 to obtain a film. A film formed by casting dope according to Example 1 (Example 2), a film formed by casting dope according to Comparative Example 1 and formed by unfiltered material (Comparative Example 2), and a casting dope according to Comparative Example 1. The number of foreign matters in one square mm (mm 2 ) of the obtained film was examined separately for each size of foreign matter with respect to the film formed with the filtrate (Comparative Example 3).
10μm未満の小サイズ異物、10μm以上30μm未満の中サイズ異物、30μm以上の大サイズ異物の単位面積当たりの各個数を調べたところ、比較例2の未濾過ドープでは原料CAに含まれる異物がそのまま製品に出現し、小サイズ異物で5個前後、中サイズ異物が30個前後、大サイズ異物が10個前後であった。この比較例2の結果を基準(100%)とした場合に、実施例2では、どのサイズにおいても単位面積当たりの異物数の個数が比較例2に比べて約3%以下であった。また、比較例3の濾過済みドープでは、各サイズ異物とも約10%のレベルであった。以上の結果から、実施例2のように、溶媒に一度溶解させ濾過した流延ドープから得られたフィルムでは、異物がほとんど無くなっていることが判る。 When the number per unit area of a small foreign material of less than 10 μm, a medium foreign material of 10 μm or more and less than 30 μm, and a large foreign material of 30 μm or more was examined, the unfiltered dope of Comparative Example 2 left the foreign material contained in the raw material CA intact. Appeared in the product, about 5 small foreign particles, about 30 medium foreign particles, and about 10 large foreign particles. When the result of Comparative Example 2 was used as a reference (100%), in Example 2, the number of foreign matters per unit area was about 3% or less compared to Comparative Example 2 in any size. Further, in the filtered dope of Comparative Example 3, each size foreign material was at a level of about 10%. From the above results, it can be seen that, as in Example 2, the film obtained from the cast dope once dissolved in a solvent and filtered has almost no foreign matter.
表2は、助剤濾過を実施するときの助剤平均粒子径と、その粒子径により濾過で得られる絶対濾過径との関係を調べたもので、助剤平均粒子径を60μm、20μm、10μmのように、小さくしていくと、それに対応して、絶対濾過径も15μm、10μm、5μmのように小さくなっていき、より小さい異物も除去可能となることが判る。 Table 2 shows the relationship between the average particle diameter of auxiliary agent when carrying out auxiliary agent filtration and the absolute filtration diameter obtained by filtration based on the particle size. The average particle diameter of auxiliary agent is 60 μm, 20 μm, 10 μm. Thus, it can be seen that as the size is reduced, the absolute filtration diameter is correspondingly reduced to 15 μm, 10 μm, 5 μm, and smaller foreign matters can be removed.
表3は、本発明の温水接触によるポリマー析出方法(実施例3)と、熱風乾燥によるポリマー析出方法(比較例4)とを調べたもので、伝熱係数(W/mK)では比較例4が0.03であるのに対し、実施例3では0.66であり、熱風乾燥を基準とした効率では熱風乾燥に対して22倍の高効率となる。また、接触面積(平方m(m2)/kgドープ)では、比較例4では300μm厚みとした場合に2.26であり、実施例3では直径が300μmとした場合に15.4であり、熱風乾燥を基準とした効率では熱風乾燥に対して6.8倍の効率となる。したがって、これらを統合すると、22×6.8倍となり、熱風乾燥に対して約150倍の効率向上となり、温水接触はこれまでの熱風乾燥と比べ、大幅に乾燥速度が向上することが判る。 Table 3 shows the method of polymer precipitation by hot water contact according to the present invention (Example 3) and the method of polymer precipitation by hot air drying (Comparative Example 4). Comparative Example 4 shows the heat transfer coefficient (W / mK). Is 0.06, whereas in Example 3, the efficiency is 0.66, and the efficiency based on hot air drying is 22 times higher than that of hot air drying. Further, the contact area (square m (m 2 ) / kg dope) is 2.26 when the thickness is 300 μm in Comparative Example 4, and 15.4 when the diameter is 300 μm in Example 3, The efficiency based on hot air drying is 6.8 times the efficiency of hot air drying. Therefore, when these are integrated, it becomes 22 × 6.8 times, which is about 150 times the efficiency improvement with respect to the hot air drying, and it can be seen that the hot water contact greatly improves the drying speed as compared with the conventional hot air drying.
5 ポリマー精製設備
6 溶解タンク
7 ドープ供給管路
8 析出器
9 排出部
10 振動乾燥機
11 ポンプ
12 濾過器
13 溶媒供給管路
14 溶媒貯留タンク
17 原料CA(セルロースアシレート)
21 希薄ドープ
22 温水
25 第1ノズル
26 第2ノズル
28 温水供給管路
30 析出CA(セルロースアシレート)
31 綿状析出CAF
32 粒状析出CAP
33,34 スクイズローラ
37 オーバーフロー回収部
38 水回収管路
39 温水貯留タンク
40〜42 扉
51 給水管路
55 溶媒回収管路
56 コンデンサ
57 分離槽
60 純水貯留タンク
68 溶液製膜設備
69 混合装置
70A,70B 溶解ユニット
71 添加ユニット
80 溶解タンク
82 スタティックミキサ
83 ダイナミックミキサ
78 流延ダイ
86 添加ノズル
88 添加剤液送液部
110 粗乾燥機
112 湿式造粒機
113 振動乾燥機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Polymer refinement | purification equipment 6 Dissolution tank 7
21
31 Cotton-like precipitation CAF
32 Granular precipitation CAP
33, 34
Claims (22)
前記ポリマー溶液を濾過する濾過工程と、
前記ポリマー及び前記溶媒と非相溶性であり、前記溶媒の沸点以上に加熱されている液体に、前記濾過工程を経た前記ポリマー溶液を散布し前記溶媒を蒸発させて前記ポリマーを析出するポリマー析出工程と
を含むポリマー精製方法。 A dissolution step of dissolving a polymer in a solvent to obtain a polymer solution;
A filtration step of filtering the polymer solution;
A polymer precipitation step of depositing the polymer by spraying the polymer solution that has passed through the filtration step to a liquid that is incompatible with the polymer and the solvent and heated to a boiling point or higher of the solvent, and evaporating the solvent A polymer purification method comprising:
前記粗乾燥工程を経た析出ポリマーを湿式により造粒する湿式造粒工程と、
前記湿式造粒工程を経た析出ポリマーを最終乾燥する最終乾燥工程とを含む請求項1から6いずれか1項記載のポリマー精製方法。 Following the polymer precipitation step, a rough drying step of roughly drying the precipitated polymer,
A wet granulation step of wet granulating the precipitated polymer that has undergone the coarse drying step;
The polymer purification method according to any one of claims 1 to 6, further comprising a final drying step of finally drying the precipitated polymer that has undergone the wet granulation step.
溶解タンク、ポンプ、濾過器を有する第2ポリマー溶液製造装置を用いて、請求項1から8いずれか1項記載のポリマー精製方法により得られた析出ポリマーを溶媒に溶解させて前記第1品種用のポリマー溶液とは組成が異なる第2品種用のポリマー溶液を作る第2工程と、
前記第1工程及び前記第2工程の一方から得られたポリマー溶液に対し、添加剤を混合した添加剤液をインライン添加する添加工程と、
前記添加剤液が添加されたポリマー溶液を流延ドープとして流延ダイから流延支持体に流し流延膜を形成する流延工程と、
前記流延膜を前記流延支持体から剥がして乾燥する乾燥工程とを有し、
前記第1工程及び前記第2工程のいずれか一方からのポリマー溶液から、前記第1工程及び前記第2工程のいずれか他方のポリマー溶液に切り換えて、品種切り換えを連続的に行う溶液製膜方法。 A first polymer solution production apparatus having a dissolution tank, a pump, and a filter is used to dissolve the precipitated polymer obtained by the polymer purification method according to any one of claims 1 to 8 in a solvent and A first step of making a polymer solution;
Using the second polymer solution production apparatus having a dissolution tank, a pump, and a filter, the precipitated polymer obtained by the polymer purification method according to any one of claims 1 to 8 is dissolved in a solvent and used for the first type A second step of making a polymer solution for a second variety having a composition different from that of the polymer solution;
An addition step of adding an additive solution mixed with an additive in-line to the polymer solution obtained from one of the first step and the second step;
A casting step of casting the polymer solution to which the additive solution is added as a casting dope from a casting die to a casting support to form a casting film;
A drying step of peeling off the casting membrane from the casting support and drying,
A solution casting method in which the polymer solution from one of the first step and the second step is switched to the other polymer solution of the first step and the second step, and the product type is continuously switched. .
前記ポリマー溶液を濾過する濾過器と、
前記ポリマー溶液と非相溶性であり、前記溶媒の沸点以上に加熱されている液体が収納されており、前記液体に向けて前記溶解タンクからのポリマー溶液を散布するポリマー析出器と、
前記ポリマー析出器で析出されたポリマーを前記液体から回収する回収装置と
を有するポリマー精製設備。 A dissolution tank for dissolving a polymer in a solvent to obtain a polymer solution;
A filter for filtering the polymer solution;
A polymer precipitator that contains a liquid that is incompatible with the polymer solution and is heated above the boiling point of the solvent, and that sprays the polymer solution from the dissolution tank toward the liquid;
And a recovery device for recovering the polymer precipitated by the polymer precipitator from the liquid.
前記粗乾燥機を経た析出ポリマーを湿式により造粒する湿式造粒機と、
前記湿式造粒機を経た析出ポリマーを最終乾燥する最終乾燥機とを備える請求項13から18いずれか1項記載のポリマー精製設備。 A coarse dryer for coarsely drying the precipitated polymer collected by the collector;
A wet granulator that wet-forms the precipitated polymer that has passed through the coarse dryer;
The polymer purification equipment according to any one of claims 13 to 18, further comprising a final dryer for final drying of the precipitated polymer that has passed through the wet granulator.
前記ポリマー精製設備から得られる析出ポリマーを溶媒に溶解させる溶解タンク、前記溶解タンクからのポリマー溶液を送るポンプ、前記ポンプからのポリマー溶液を濾過する濾過器を有する複数の溶解装置と、
添加剤液を貯留した複数の添加剤液貯留タンク、これら添加剤液貯留タンクから選択的に添加剤液を送る送液部、この送液部からの添加剤を前記溶解装置からのポリマー溶液に混合するインライン添加部を有する添加装置と、
前記添加剤液が添加されたポリマー溶液を流延ドープとして、走行する支持体に流延し、支持体上に流延膜を形成する流延装置と、
前記流延装置から剥がされた前記流延膜を乾燥するフィルム乾燥部と
を備える溶液製膜設備。 Polymer purification equipment according to any one of claims 13 to 20,
A plurality of dissolution apparatuses having a dissolution tank for dissolving the precipitated polymer obtained from the polymer purification equipment in a solvent, a pump for sending the polymer solution from the dissolution tank, and a filter for filtering the polymer solution from the pump;
A plurality of additive liquid storage tanks storing the additive liquid, a liquid feeding section for selectively sending the additive liquid from these additive liquid storage tanks, and an additive from the liquid feeding section to the polymer solution from the dissolution apparatus An addition device having an in-line addition section for mixing;
A casting apparatus that casts the polymer solution to which the additive solution has been added as a casting dope, to a traveling support, and forms a casting film on the support;
A solution casting apparatus comprising: a film drying unit that dries the cast film peeled off from the casting apparatus.
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