JP3023973B2 - Method and apparatus for coagulating an aqueous polymer dispersion - Google Patents
Method and apparatus for coagulating an aqueous polymer dispersionInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、重合体製造の際の一工程である重合体水性
分散液の凝固方法、及びこの方法を使用するための凝固
装置に関し、詳しくは、重合体中に残留する金属イオン
を著しく低減するとともに、排水処理工程での処理コス
トを軽減した重合体水性分散液の凝固方法及び装置に関
する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for coagulating an aqueous polymer dispersion which is one step in the production of a polymer, and a coagulation apparatus for using the method. The present invention relates to a method and an apparatus for coagulating a polymer aqueous dispersion in which metal ions remaining in a coalescence are significantly reduced and the treatment cost in a wastewater treatment step is reduced.
発明の技術的背景 単量体を重合してなる重合体の製造方法としては、乳
化剤を含有する水性媒体中で単量体を重合する重合工程
と、得られた重合体水性分散液から未反応の単量体を除
去する除去工程と、無機凝固剤を重合体水性分散液に添
加しこの分散液を攪拌して、重合体を凝固する凝固工程
と、重合体としょう液とに分離し、重合体を洗浄して乾
燥する分離・洗浄工程とから成る製造方法が良く知られ
ている。Technical Background of the InventionA method for producing a polymer obtained by polymerizing a monomer includes a polymerization step of polymerizing the monomer in an aqueous medium containing an emulsifier, and an unreacted polymer aqueous dispersion obtained from the obtained polymer aqueous dispersion. A removing step of removing the monomers of the above, an inorganic coagulant is added to the aqueous polymer dispersion, and the dispersion is stirred, and a coagulating step of coagulating the polymer is separated into a polymer and a serum, A production method comprising a separation and washing step of washing and drying a polymer is well known.
たとえばアクリルニトリル−ブタジエンゴムを製造す
る場合には、アクリルニトリル、ブタジエンなどのモノ
マーを、乳化剤を含有する水性媒体中で乳化重合し、減
圧下または減圧水蒸気蒸留によって未反応モノマーを回
収し、さらに重合体水性分散液に塩化カルシウムなどの
凝固剤を加えて攪拌し、凝固した重合体としょう液とに
分離し、この重合体を洗浄し乾燥している。For example, in the case of producing acrylonitrile-butadiene rubber, monomers such as acrylonitrile and butadiene are emulsion-polymerized in an aqueous medium containing an emulsifier, and unreacted monomers are recovered by distillation under reduced pressure or under reduced pressure, and further polymerization is carried out. A coagulant such as calcium chloride is added to the combined aqueous dispersion and stirred to separate into a coagulated polymer and a serum, and the polymer is washed and dried.
ところで、無機凝固剤を重合体水性分散液に添加しこ
の分散液を攪拌して重合体を凝固する凝固工程では、無
機凝固剤として、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、及
び硫酸アルミニウムなどの金属化合物を用いている。こ
の金属化合物の一部分は、凝固後、重合体中に残留する
とともに、金属化合物の大部分は、しょう液とともに排
出される。By the way, in the coagulation step of adding an inorganic coagulant to the aqueous polymer dispersion and stirring the dispersion to coagulate the polymer, a metal compound such as sodium chloride, calcium chloride, and aluminum sulfate is used as the inorganic coagulant. ing. Part of the metal compound remains in the polymer after coagulation, and most of the metal compound is discharged together with the serum.
しかしながら、このように重合体中に残留した金属化
合物の金属イオンは、この重合体を用いて成形品を成形
する際には、成形装置を腐食させるという問題がある。
また、金属材に塗布あるいは付着などを行うための塗
料、接着剤、シール剤などの用途に重合体を用いる場合
には、重合体中に残留した金属イオンが金属材の表面を
腐食させるという問題もある。However, there is a problem that the metal ions of the metal compound remaining in the polymer corrode a molding apparatus when molding a molded article using the polymer.
In addition, when a polymer is used for a paint, an adhesive, a sealant, or the like for coating or adhering to a metal material, a problem that metal ions remaining in the polymer corrode the surface of the metal material. There is also.
また、しょう液とともに排出された金属化合物は、た
とえば硫酸アルミニウムの場合には、排水処理工程で化
学変化し、水に不溶性の物質になり、その結果、排水処
理コストの高騰を招来するという問題がある。In addition, in the case of aluminum sulfate, for example, in the case of aluminum sulfate, the metal compound discharged together with the serum undergoes a chemical change in a wastewater treatment step, and becomes a water-insoluble substance. As a result, the cost of wastewater treatment rises. is there.
これらの問題は、凝固工程において添加される凝固剤
の量を少なくすれば、大概的に解決することができる。These problems can be largely solved by reducing the amount of coagulant added in the coagulation step.
しかしながら、従来、凝固工程における重合体の凝集
作用は、凝固剤による化学的作用と、攪拌による混合作
用との協働作用によっているが、凝集後の重合体の大き
さおよび形状は、凝固剤の量により左右されるため、通
常必要とする大きさおよび形状（または均一な大きさお
よび形状）の重合体を得るためには、比較的多量の凝固
剤を使用する必要があった。However, conventionally, the coagulating action of the polymer in the coagulation step is based on the cooperative action of the chemical action by the coagulant and the mixing action by agitation. Since it depends on the amount, it is necessary to use a relatively large amount of a coagulant in order to obtain a polymer having the required size and shape (or uniform size and shape).
したがって、従来、比較的多量の凝固剤を使用せざる
を得ず、成形装置または金属材の腐食の問題、排水処理
コストの問題を効果的に解決することができなかった。Therefore, conventionally, a relatively large amount of a coagulant has to be used, and the problem of corrosion of the molding device or the metal material and the problem of the wastewater treatment cost cannot be effectively solved.
発明の目的 本発明は、上述した従来技術に伴う問題点を解決しよ
うとするものであって、多量の凝固剤を使用しなくて
も、所望の大きさおよび形状（または均一な大きさおよ
び形状）の重合体を得ることを可能にし、これにより、
重合体中に残留する金属イオンを著しく低減して成形装
置または金属材の腐食を防止するとともに、排水処理工
程での処理コストを軽減した重合体水性分散液の凝固方
法及び装置を提供することを目的としている。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention seeks to solve the problems associated with the prior art described above and provides a desired size and shape (or uniform size and shape) without the use of large amounts of coagulant. ) To obtain a polymer of
Disclosed is a method and an apparatus for coagulating an aqueous polymer dispersion in which a metal ion remaining in a polymer is remarkably reduced to prevent corrosion of a molding apparatus or a metal material, and a treatment cost in a wastewater treatment step is reduced. The purpose is.
発明の概要 本発明に係る重合体水性分散液の凝固方法は、凝固槽
内で、重合体水性分散液に凝固剤を添加しこの分散液を
攪拌して、この分散液を凝固する方法において、 輻流型タービン攪拌翼を前記凝固槽内に装備し、前記
凝固槽の内径に対する前記攪拌翼の翼径の比を0.2〜0.5
に設定し、前記攪拌翼の周速度を10〜30m/sec.に設定し
て、前記攪拌翼により前記重合体水性分散液を攪拌する
ことを特徴としている。SUMMARY OF THE INVENTION The method for coagulating a polymer aqueous dispersion according to the present invention comprises, in a coagulation tank, adding a coagulant to a polymer aqueous dispersion, stirring the dispersion, and coagulating the dispersion. Equipped with a radiation type turbine stirring blade in the coagulation tank, the ratio of the blade diameter of the stirring blade to the inner diameter of the coagulation tank is 0.2 to 0.5.
, The peripheral speed of the stirring blade is set to 10 to 30 m / sec, and the polymer aqueous dispersion is stirred by the stirring blade.
本発明では、輻流型タービン攪拌翼を装備し、これの
攪拌翼の翼径の比などを所定値に設定している。この場
合には、攪拌による混合作用に加えて、凝集した重合体
に、強い衝撃、摩擦運動、および剪断力を付与し、一度
凝集した重合体を更に細かく分散することができる。こ
れにより、この攪拌作用自体に、凝集後の重合体の大き
さおよび形状を制御できる機能を付与することができ、
多量の凝固剤を使用しなくても、通常必要とする大きさ
および形状（または均一な大きさおよび形状）の重合体
を得ることができる。In the present invention, a radiation type turbine stirring blade is provided, and the ratio of the blade diameter of the stirring blade is set to a predetermined value. In this case, in addition to the mixing action by stirring, a strong impact, frictional motion, and shearing force are applied to the aggregated polymer, and the once aggregated polymer can be further finely dispersed. Thereby, the function of controlling the size and shape of the polymer after aggregation can be added to the stirring action itself,
Even without the use of a large amount of coagulant, a polymer of the required size and shape (or uniform size and shape) can be obtained.
したがって、使用する凝固剤の量を低減でき、これに
より、重合体中に残留する金属イオンを著しく低減して
成形装置または金属材の腐食を防止できるとともに、排
水処理工程での処理コストを軽減することができる。Therefore, the amount of the coagulant to be used can be reduced, whereby the metal ions remaining in the polymer can be significantly reduced to prevent the corrosion of the molding apparatus or the metal material, and the processing cost in the wastewater treatment step is reduced. be able to.
発明の具体的説明 以下、図面を参照して本発明の実施態様を説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は槽型連続式の重合体水性分散液凝固装置を模
式的に示している。FIG. 1 schematically shows a tank type continuous polymer aqueous dispersion coagulation apparatus.
この装置は、凝固槽１を有しており、この凝固槽１
に、重合体水性分散液を供給する供給口３、水を供給す
る供給口４、凝固剤を供給する供給口５、スチームを供
給する供給口６が、夫々設けてある。さらに、この装置
は、スチームの供給を制御して凝固槽１内の温度を制御
するため、温度素子７、温度調製器８、調節弁９を有し
ている。This apparatus has a coagulation tank 1.
A supply port 3 for supplying an aqueous polymer dispersion, a supply port 4 for supplying water, a supply port 5 for supplying a coagulant, and a supply port 6 for supplying steam are provided respectively. Further, the apparatus has a temperature element 7, a temperature adjuster 8, and a control valve 9 for controlling the supply of steam to control the temperature in the coagulation tank 1.
さらに、重合体水性分散液を攪拌するための攪拌翼２
を有している。この実施態様では、この攪拌翼２は、第
４図（ａ）〜（ｃ）に示すような輻流型タービン攪拌翼
であり、モータ11により回転される回転軸2aに垂直なデ
ィスク2bと、このディスク2bの周縁に配置されエッジ2c
（のこぎり状歯型要素）とを有している。こののこぎり
状歯型要素2cは、ディスク2bの周縁で交互に上下方向に
延びており、ディスク2bの回転方向逆向きに立ち上がっ
ている。Further, a stirring blade 2 for stirring the aqueous polymer dispersion is used.
have. In this embodiment, the stirring blade 2 is a radiation type turbine stirring blade as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c), and a disk 2b perpendicular to a rotating shaft 2a rotated by a motor 11; The edge 2c is arranged around the periphery of this disc 2b.
(Saw-shaped tooth-shaped element). The saw-shaped tooth-shaped elements 2c alternately extend in the vertical direction on the periphery of the disk 2b, and rise in the direction opposite to the rotation direction of the disk 2b.
所定温度に維持された凝固槽１内に、重合体水性分散
液、水、および凝固剤などが、予め計算により定められ
た重合体濃度および滞留時間となるように、各供給口3,
4,5から供給され、凝固剤による化学的作用と、攪拌翼
２による混合作用との協働作用によって重合体が凝固さ
れ、重合体およびしょう液が排出口10を通して排出され
る。排出された重合体およびしょう液は、固液分離され
る。固液分離された重合体は、洗浄され乾燥されて目的
とする重合体が得られる。また、固液分離されたしょう
液は、排水処理工程で処理される。In the coagulation tank 1 maintained at a predetermined temperature, each of the supply ports 3 and 3 is set so that the aqueous polymer dispersion, water, and coagulant have a predetermined polymer concentration and residence time determined by calculation.
The polymer is coagulated by the cooperative action of the chemical action of the coagulant and the mixing action of the stirring blade 2, and the polymer and serum are discharged through the discharge port 10. The discharged polymer and serum are separated into solid and liquid. The solid-liquid separated polymer is washed and dried to obtain a target polymer. In addition, the serum that has been solid-liquid separated is treated in a wastewater treatment step.
本実施態様では、上記形状の輻流型タービン攪拌翼を
用いていることにより、攪拌翼２先端に接する分散液
は、第１図矢印で示すように、凝固槽１の内壁に向かっ
て水平方向に押し出すような流れをつくることができ
る。その結果、攪拌による混合作用に加えて、凝集した
重合体に、強い衝撃、摩擦運動、および剪断力を付与
し、一度凝集した重合体を更に細かく分散することがで
きる。これにより、この攪拌作用自体に、凝集後の重合
体の大きさおよび形状を制御できる機能を付与でき、多
量の凝固剤を使用しなくても、通常必要とする大きさお
よび形状（または均一な大きさおよび形状）の重合体を
得ることができる。In the present embodiment, the dispersion liquid in contact with the tip of the stirring blade 2 is moved horizontally toward the inner wall of the coagulation tank 1 as shown by the arrow in FIG. You can create a flow that extrudes. As a result, in addition to the mixing action by stirring, a strong impact, a frictional motion, and a shearing force are applied to the agglomerated polymer, and the once agglomerated polymer can be further finely dispersed. As a result, the function of controlling the size and shape of the polymer after aggregation can be imparted to the stirring action itself, and the size and shape (or uniform shape) usually required without using a large amount of coagulant can be provided. (Size and shape).
さらに、本実施態様では、攪拌翼２の翼径などについ
て、攪拌翼２が充分な分散効果を発揮できるような適正
値を求めている。Further, in the present embodiment, appropriate values are determined for the blade diameter of the stirring blade 2 and the like so that the stirring blade 2 can exhibit a sufficient dispersion effect.
すなわち本実施態様では、凝固槽１の内径に対する攪
拌翼２の翼径の比は、0.2〜0.5に設定してある。これ
は、この翼径の比が0.2未満の場合には、凝固工程で凝
集した重合体を分散するのに充分な剪断力が得られず、
逆に、この翼径の比が0.5を越える場合には、剪断力が
低下し、充分な分散効果を得ることができないからであ
る。That is, in this embodiment, the ratio of the blade diameter of the stirring blade 2 to the inner diameter of the coagulation tank 1 is set to 0.2 to 0.5. This is because, if the ratio of the blade diameters is less than 0.2, sufficient shear force to disperse the polymer agglomerated in the coagulation step cannot be obtained,
Conversely, if the blade diameter ratio exceeds 0.5, the shearing force is reduced, and a sufficient dispersing effect cannot be obtained.
さらに、攪拌動力数が0.3〜1.0に設定してあり、攪拌
翼の周速度が10〜30m/sec.に設定してある。これは、攪
拌動力数が0.3未満であり、周速度が10m/sec.未満であ
る場合には、剪断力が不十分なため充分な効果が得られ
ないからであり、また、撹拌動力数が1.0を越え、周速
度が30m/sec.を越える場合には、剪断力が過大となり、
凝集した重合体が微細となり、重合体の歩留まりを悪化
させる等の不具合を生じるからである。Further, the number of stirring powers is set to 0.3 to 1.0, and the peripheral speed of the stirring blade is set to 10 to 30 m / sec. This is because if the stirring power is less than 0.3 and the peripheral speed is less than 10 m / sec., The shearing force is insufficient, so that a sufficient effect cannot be obtained. If it exceeds 1.0 and the peripheral speed exceeds 30 m / sec., The shearing force will be excessive,
This is because the agglomerated polymer becomes fine and causes problems such as deterioration of the yield of the polymer.
なお、ここで、撹拌翼の撹拌動力数は、無次元数であ
り、化学工学便覧 改定第三版 1067ページ記載の下式
で表される。Here, the number of stirring powers of the stirring blade is a dimensionless number, and is expressed by the following equation described on page 1067 of the Revised Third Edition of the Chemical Engineering Handbook.
Np :撹拌動力数 P :撹拌所要動力（Kg・m/sec.） gc :動力換算係数（Kg・m/Kg・sec2） ρ :液の密度 （Kg/m3） n :撹拌速度 （1/sec.） d :翼長 （ｍ） また、撹拌の周速度は、撹拌翼先端での翼の速度を表
している。 N p : Number of stirring power P: Power required for stirring (Kg · m / sec.) G c : Power conversion coefficient (Kg · m / Kg · sec 2 ) ρ: Density of liquid (Kg / m 3 ) n: Stirring speed (1 / sec.) D: Blade length (m) The peripheral speed of stirring represents the blade speed at the tip of the stirring blade.
したがって、本実施態様では、輻流型タービン攪拌翼
２の攪拌作用自体に、凝集後の重合体の大きさおよび形
状を制御できる機能を付与できるため、多量の凝固剤を
使用しなくても、通常必要とする大きさおよび形状（ま
たは均一な大きさおよび形状）の重合体を得ることがで
きる。したがって、使用する凝固剤の量を低減すること
ができ、これにより、重合体中に残留する金属イオンを
著しく低減して成形装置または金属材の腐食を防止でき
るとともに、排水処理工程での処理コストを軽減するこ
とができる。Therefore, in the present embodiment, the function of controlling the size and shape of the polymer after aggregation can be imparted to the stirring action itself of the radiation-type turbine stirring blade 2, so that a large amount of coagulant can be used without using a large amount of coagulant. It is possible to obtain a polymer of the size and shape normally required (or a uniform size and shape). Therefore, the amount of the coagulant to be used can be reduced, whereby the metal ions remaining in the polymer can be significantly reduced to prevent the corrosion of the molding apparatus or the metal material, and the processing cost in the wastewater treatment step is reduced. Can be reduced.
また、第１図に示すように、凝固槽１の内壁にバッフ
ル12が設けてあっても良い。このバッフル12により、分
散液の流れが邪魔され、攪拌が促進される。なお、バッ
フル12は、斜めに設けられていても良い。Further, as shown in FIG. 1, a baffle 12 may be provided on the inner wall of the coagulation tank 1. The baffle 12 hinders the flow of the dispersion and promotes stirring. Note that the baffle 12 may be provided diagonally.
さらに、第２図に示すように、輻流型タービン攪拌翼
２以外に、輻流型タービン攪拌翼２の上方位置の回転軸
2aに、軸流型攪拌翼13が設けてあっても良い。この場合
には、凝固槽１の内壁に向う水平方向の流れ以外に、回
転軸2a方向の流れも生起できるため、攪拌を一層促進す
ることができる。Further, as shown in FIG. 2, in addition to the radiation turbine agitating blade 2, a rotating shaft at a position above the radiation turbine agitating blade 2 is provided.
An axial flow type stirring blade 13 may be provided in 2a. In this case, in addition to the flow in the horizontal direction toward the inner wall of the coagulation tank 1, a flow in the direction of the rotating shaft 2a can be generated, so that the stirring can be further promoted.
さらに、第３図に示すように、輻流型タービン攪拌翼
２以外に、別の輻流型タービン攪拌翼14が別の回転軸14
aに設けてあっても良い。但し、２つの攪拌翼2,14は、
その高さが異なっている。この場合には、２つの攪拌翼
2,14により分散液を攪拌するため、攪拌を一層促進する
ことができる。Further, as shown in FIG. 3, in addition to the radiation-type turbine stirring blade 2, another radiation-type turbine stirring blade 14 is
It may be provided in a. However, the two stirring blades 2, 14
Its height is different. In this case, two stirring blades
Since the dispersion is agitated by 2, 14, the agitation can be further promoted.
さらに、本発明方法が適用される重合体は、特に限定
されないが、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジ
エン−アクリルニトリル共重合体、ブタジエン−スチレ
ン共重合体、ポリクロロプレンなどのジエン系共重合
体、あるいはこれらにエポキシ基、水酸基、カルボキシ
ル基、アミノ基およびアルキルエステル基などの群から
選ばれる少なくとも１種の官能基を有する変性ジエン系
重合体であってもよい。Further, the polymer to which the method of the present invention is applied is not particularly limited, but polybutadiene, polyisoprene, butadiene-acrylonitrile copolymer, butadiene-styrene copolymer, diene-based copolymer such as polychloroprene, or these. And a modified diene polymer having at least one functional group selected from the group consisting of an epoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group and an alkyl ester group.
さらに、本発明方法に使用される凝固剤としては、特
に限定されないが、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、
硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、ミョウバンなど
の無機塩およびこれら無機塩と硫酸、塩酸など無機酸と
の併用系が挙げられる。Furthermore, the coagulant used in the method of the present invention is not particularly limited, and sodium chloride, calcium chloride,
Inorganic salts such as magnesium sulfate, aluminum sulfate, and alum; and combinations of these inorganic salts with inorganic acids such as sulfuric acid and hydrochloric acid.
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるもので
はなく、種々に改変することができる。Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified.
たとえば、第４図（ａ）〜（ｃ）に示された攪拌翼
は、例示であり、本発明に係る撹拌翼はこれらに限定さ
れず、輻流型タービン攪拌翼でありさえすれば良い。さ
らに、上述した実施態様では、凝固装置は、開放型であ
り、しかも、連続式であるが、密閉型であっても良い
し、バッチ式の凝固装置であっても本発明を適用するこ
とができる。For example, the stirring blades shown in FIGS. 4 (a) to (c) are examples, and the stirring blades according to the present invention are not limited to these, and may be any radiation-type turbine stirring blades. Further, in the above-described embodiment, the coagulation device is an open type and is a continuous type, but may be a closed type or a batch type coagulation device to which the present invention can be applied. it can.
発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、重合体水性分散
液の凝固工程において、従来より少ない量の凝固剤で重
合体水性分散液の凝固を完結することができ、これによ
り、重合体中に残留する金属イオンを低減できるととも
に、工程外に排出されるしょう液中の金属化合物を低減
することができる。その結果、重合体を用いて成形品を
成形する場合、または、金属材に塗布、付着などする塗
料、接着剤、シール剤などの用途に重合体を用いる場合
に、成形装置の腐食および金属材の腐食を効果的に防止
できるとともに、排水処理工程での処理コストを軽減す
ることができる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, in the coagulation step of the aqueous polymer dispersion, the coagulation of the aqueous polymer dispersion can be completed with a smaller amount of coagulant than before, The metal ions remaining in the polymer can be reduced, and the metal compounds in the serum discharged out of the process can be reduced. As a result, when molding a molded article using a polymer, or when using a polymer for applications such as paints, adhesives, and sealants that are applied and adhered to metal materials, corrosion of molding equipment and metal materials Can be effectively prevented, and the treatment cost in the wastewater treatment step can be reduced.
実施例 以下、本発明をさらに具体的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。Examples Hereinafter, the present invention will be described based on more specific examples, but the present invention is not limited to these examples.
実施例中において重合体中の金属イオンの定量および
凝集後の重合体径の測定は下記のようにして求めた。In the examples, the determination of metal ions in the polymer and the measurement of the polymer diameter after aggregation were determined as follows.
（重合体中の金属イオンの定量） 乾燥後の重合体を、空気雰囲気下、白金坩堝中700℃
で焼き灰化させ、次にこの灰分を１規定塩酸あるいは硫
酸に溶解する。(Quantitative determination of metal ions in the polymer) The dried polymer was placed in a platinum crucible at 700 ° C in an air atmosphere.
Then, the ash is dissolved in 1N hydrochloric acid or sulfuric acid.
所定の濃度に希釈後、原子吸光測定装置で水溶液中の
金属イオンの濃度を求める。After dilution to a predetermined concentration, the concentration of metal ions in the aqueous solution is determined by an atomic absorption spectrometer.
この値を用いて、重合体中の金属イオンの含有量を計
算し算出する。Using this value, the content of the metal ion in the polymer is calculated and calculated.
（凝集後の重合体径の測定） 予め秤量した目開きの異なるJIS標準網ふるいを準備
する。(Measurement of Polymer Diameter after Aggregation) A JIS standard screen sieve having different openings and weighed in advance is prepared.
凝集後の重合体としょう液を含むサンプルを凝固槽出
口から採取し、目開きの異なるJIS標準網ふるいに分級
した重合体を乾燥後秤量する。A sample containing the coagulated polymer and serum is collected from the outlet of the coagulation tank, and the polymer classified into JIS standard sieves having different openings is dried and weighed.
この値を用いて、凝集後重合体の大きさを計算し算出
する。Using this value, the size of the polymer after aggregation is calculated and calculated.
また、実施例で用いた重合体水性分散液は、下記に示
す重合処方で、撹拌機、温度計、及び冷却器を備えた内
容積10m3の反応器中、40℃で乳化重合を行った。Further, the polymer aqueous dispersion used in the examples, the polymerization formulation shown below, stirrer, thermometer, and the reactor having an inner volume of 10 m 3 equipped with a condenser, was emulsion polymerization at 40 ° C. .
乳化重合処方 ブタジエン 65重量部 アクリルニトリル 35 水 200 ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ ３ 炭酸ナトリウム 0.1 第３級ドデシルメルカプタン 0.2 過硫酸カリウム 0.2 重合転化率が90％に達した後、単量体100重量部当た
り0.2重量部のヒドロキシアミン硫酸塩を添加し重合を
停止した。Emulsion polymerization prescription Butadiene 65 parts by weight Acrylic nitrile 35 Water 200 Sodium dodecylbenzenesulfonate 3 Sodium carbonate 0.1 Tertiary dodecyl mercaptan 0.2 Potassium persulfate 0.2 After the polymerization conversion reaches 90%, 0.2 per 100 parts by weight of monomer The polymerization was stopped by adding a part by weight of hydroxyamine sulfate.
続いて加温し、減圧下、70℃で水蒸気蒸留し、残留単
量体を回収した。Subsequently, the mixture was heated and subjected to steam distillation under reduced pressure at 70 ° C. to recover the residual monomer.
そこに老化防止剤としてアルキル化フェノールを２重
量部添加し、重合体水性分散液を得た。Thereto was added 2 parts by weight of an alkylated phenol as an antioxidant to obtain a polymer aqueous dispersion.
（実施例1,2） 第１図に示す凝固装置を用い、重合体水性分散液供給
口３より上述した重合体水性分散液を、水供給口４より
水を、凝固剤水溶液供給口５より凝固剤水溶液を表１記
載の速度で供給した。(Examples 1 and 2) Using the coagulation apparatus shown in FIG. 1, the above-mentioned polymer aqueous dispersion was supplied from the polymer aqueous dispersion supply port 3, water was supplied from the water supply port 4, and water was supplied from the coagulant aqueous solution supply port 5. The aqueous solution of the coagulant was supplied at the rate shown in Table 1.
凝固槽に装備した輻流型タービン撹拌翼を用いて表１
記載の条件で凝固を実施し、凝固槽排出口でサンプルを
採取、凝集重合体の大きさを測定した。Table 1 using the radiation type turbine agitating blades installed in the coagulation tank
Coagulation was carried out under the conditions described, a sample was taken at the outlet of the coagulation tank, and the size of the agglomerated polymer was measured.
凝固の終了後、連続的に固液分離した重合体を洗浄、
乾燥し製品とした。重合体中の金属イオンを測定した結
果を表１に示した。なお、輻流型タービン攪拌翼として
は、浅田鉄工（株）製のDESPAを用いた。After coagulation is completed, the polymer that has been continuously solid-liquid separated is washed,
The product was dried. Table 1 shows the results of measurement of metal ions in the polymer. In addition, DESPA manufactured by Asada Tekko Co., Ltd. was used as the radiation type turbine stirring blade.
（比較例１〜４） 実施例に示した重合体水性分散液を用い、比較例1,2
では攪拌翼の形状を軸流型攪拌翼に変更し、比較例3,4
では攪拌翼径と凝固槽の内径の比の変更、攪拌動力数の
異なる攪拌翼の使用及び周速度を変更した以外は、実施
例と同じ凝固方法及び凝固装置（攪拌翼も実施例と同
じ）を用いて凝固を行った。その結果を表２に示す。な
お、軸流型攪拌翼としては、佐竹化学機械工業（株）製
のマリーン翼を用いた。 (Comparative Examples 1 to 4) Comparative Examples 1 and 2 were prepared using the aqueous polymer dispersions shown in Examples.
Then, the shape of the stirring blade was changed to an axial flow type stirring blade, and Comparative Examples 3 and 4
Then, the same coagulation method and coagulation apparatus as in the embodiment except that the ratio of the stirring blade diameter to the inner diameter of the coagulation tank, the use of stirring blades with different stirring powers, and the peripheral speed were changed Was used for coagulation. Table 2 shows the results. In addition, a marine blade manufactured by Satake Chemical Machinery Co., Ltd. was used as the axial flow type stirring blade.
本実施例と比較例1,2を比較すると、本発明は、従来
の軸流型攪拌翼を用いたものに比べて、凝固剤使用量が
少なく、また重合体中に残存する金属イオン濃度も低
い。 Comparing this example with Comparative Examples 1 and 2, the present invention requires less coagulant and lowers the metal ion concentration remaining in the polymer as compared with the conventional one using an axial flow type stirring blade. Low.
さらに、本実施例と比較例３を比較すると、攪拌翼径
と凝固槽径の比が0.2未満、攪拌動力数が0.3未満および
攪拌翼の周速度が10m/sec.未満の場合、凝固が充分でな
く、凝集した重合体が大きくなり操作性が悪く、また重
合体中に残存する金属イオン濃度を充分なレベルまで下
げることができない。Furthermore, comparing this example with Comparative Example 3, when the ratio of the stirring blade diameter to the coagulation tank diameter is less than 0.2, the stirring power number is less than 0.3, and the peripheral speed of the stirring blade is less than 10 m / sec., The coagulation is sufficient. In addition, the aggregated polymer becomes large and the operability is poor, and the concentration of metal ions remaining in the polymer cannot be reduced to a sufficient level.
本実施例と比較例４を比較すると、攪拌翼径と凝固槽
径の比が0.5を越え、攪拌動力数が1.0を越え、かつ、攪
拌翼の周速度が30m/sec.を越えた場合、凝固工程での消
費電力が大きくなりすぎ経済的でない。また、凝集した
重合体が小さくなり、工程の途中でロスする重合体が増
え経済的でない。Comparing this example with Comparative Example 4, when the ratio of the stirring blade diameter to the coagulation tank diameter exceeds 0.5, the stirring power number exceeds 1.0, and the peripheral speed of the stirring blade exceeds 30 m / sec. The power consumption in the coagulation process is too large and is not economical. In addition, the size of the aggregated polymer is reduced, and the amount of polymer lost during the process increases, which is not economical.
第１図は本発明の一実施態様に係る重合体水性分散液凝
固装置の模式図、第２図及び第３図は本発明の変形実施
態様に係る重合体水性分散液凝固装置の模式図、第４図
（ａ）乃至（ｃ）は輻流型タービン攪拌翼の斜視図であ
る。 １……凝固槽、２……輻流型タービン攪拌翼。FIG. 1 is a schematic diagram of a polymer aqueous dispersion coagulation device according to one embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams of a polymer aqueous dispersion coagulation device according to a modified embodiment of the present invention, FIGS. 4 (a) to 4 (c) are perspective views of a radiation type turbine stirring blade. 1 ... solidification tank, 2 ... radiation type turbine stirring blade.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−98503（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−230605（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−30106（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−33902（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−135404（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08F 6/22 Continuation of the front page (56) References JP-A-57-98503 (JP, A) JP-A-1-230605 (JP, A) JP-A-62-30106 (JP, A) JP-A-4-33902 (JP) , A) JP-A-63-135404 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08F 6/22
Claims (2)
添加しこの分散液を攪拌して、この分散液を凝固する方
法において、 輻流型タービン攪拌翼を前記凝固槽内に装備し、 前記凝固槽の内径に対する前記攪拌翼の翼径の比を0.2
〜0.5に設定し、前記攪拌翼の周速度を10〜30m/sec.に
設定して、前記攪拌翼により前記重合体水性分散液を攪
拌することを特徴とする重合体水性分散液の凝固方法。1. A method of adding a coagulant to an aqueous polymer dispersion in a coagulation tank and stirring the dispersion to coagulate the dispersion, wherein a turbulent turbine agitator is installed in the coagulation tank. Equipped, the ratio of the blade diameter of the stirring blade to the inner diameter of the coagulation tank is 0.2
To 0.5, the peripheral speed of the stirring blade is set to 10 to 30 m / sec., And the polymer aqueous dispersion is stirred by the stirring blade. .
添加しこの分散液を攪拌して、この分散液を凝固する装
置において、 前記重合体水性分散液を攪拌するための輻流型タービン
攪拌翼が前記凝固槽内に装備してあり、 前記凝固槽の内径に対する前記攪拌翼の翼径の比が0.2
〜0.5に設定してあり、前記攪拌翼の周速度が10〜30m/s
ec.に設定してあることを特徴とする重合体水性分散液
の凝固装置。2. A coagulant is added to a polymer aqueous dispersion in a coagulation tank, and the dispersion is stirred. In a device for coagulating the dispersion, radiation for stirring the polymer dispersion is used. A flow type turbine stirring blade is provided in the coagulation tank, and the ratio of the blade diameter of the stirring blade to the inner diameter of the coagulation tank is 0.2.
~ 0.5, the peripheral speed of the stirring blade is 10 ~ 30m / s
ec. A coagulator for polymer aqueous dispersion, characterized in that it is set to ec.
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|---|---|---|---|
| JP2224922A JP3023973B2 (en) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | Method and apparatus for coagulating an aqueous polymer dispersion |
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|---|---|
| JPH04106106A JPH04106106A (en) | 1992-04-08 |
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