JP4114562B2 - 高分子処理方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高分子を変性反応、分解反応、架橋ポリマーの架橋点又は分子鎖を切断して熱可塑性樹脂又はワックスとする高分子処理方法及びその装置に関し、特に押出機を用いて高分子と超臨界状態の薬剤を反応させる新規な高分子処理方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平８−３００３５２号公報
【特許文献２】
特開２００１−２５３９６７号公報
【特許文献３】
特開２００２−２４９６１８号公報
【特許文献４】
特開２０００−１９８８７７号公報
廃棄物が重要な環境問題となっている近年、高分子についても再生再利用の気運が高まっている。こうした動きの中で、熱可塑性樹脂については加熱することによって流動性を増し、再度成形可能であることから、マテリアルリサイクルが進んでいる。しかしその一方で、熱硬化性樹脂や架橋ポリマー等の樹脂、エラストマーなどは、加熱した場合、分子の三次元的なネットワークが崩れないために流動化が生じず、形を保持したまま炭化してしまうため、再生が困難である。このため、一部でサーマルリサイクルが行なわれている他には、多くの場合埋立等の廃棄処分に供されているのが現状である。
【０００３】
このような熱硬化性樹脂や架橋ポリマーについても、マテリアルリサイクルを実施しようとする動きが高まり、これを可能とする技術も現れて来つつある。例えば、分子中の三次元ネットワーク構造を崩して、熱可塑性とし、これを再利用する方法や、結合主鎖を切って低分子化することでワックス化し、これを樹脂への添加剤として再利用することが考えられている。
【０００４】
こうした手法を実用規模の処理量とするには、連続的に処理するプロセスが必須であり、これには押出機の使用が適している。熱硬化性樹脂や架橋ポリマーの分子中の三次元ネットワークを崩して熱可塑化するためには、熱や圧力が必要であるが、押出機を用いると、これに必要な条件を容易に得ることができる。ワックス化の場合も同様である。また、熱可塑化する場合には、熱硬化性樹脂又は架橋ポリマーと共に熱可塑性樹脂や薬剤を添加することが多いが、押出機を用いることによって、こうした添加物を容易に導入することもできる。
【０００５】
従来の技術として、特許文献１では、押出機を用いて熱硬化性樹脂塗膜を有する熱可塑性樹脂と、塗膜分解剤である１級又は２級アミンを混合し、温度200〜300℃、圧力10〜100kg/cm2の条件で、熱可塑性樹脂として再生させている。
【０００６】
また、特許文献２では、架橋ポリエチレンと水とを押出機に供給し、水が押出機内で超臨界又は亜臨界となる条件即ち、温度200〜1000℃、圧力2〜100MPaで押出し、熱可塑性材料とする方法が示されている。
【０００７】
特許文献３では、架橋ポリマを押出機より押出し高温高圧流体と共に反応器に導入して反応物を生成し、その反応物を分離機に導入して反応物と高温流体とに分離し、その反応物を押出機にて外部に排出することが示されている。
【０００８】
特許文献４では、熱硬化性樹脂を分解液と共に押出機にて反応させること、又この反応の後に固液分離槽によって分解液と分解液不溶成分の固体とを遠心分離することが示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では１級又は２級アミンが、特許文献２では水が、化学反応によって熱硬化性樹脂又は架橋ポリマーを熱可塑化する薬剤として作用している。しかしこれらの従来例では、押出機から出た処理物と分解に用いる反応薬剤との分離については記載されていない。
【００１０】
又、特許文献３では、押出機による高分子と薬剤との混合攪拌による反応については示されていないし、特許文献４では、樹脂分解物を成形する工程が示されていない。
【００１１】
本発明者らは、それらの処理物と薬剤の混合物が押出機内の高温高圧条件から押出機の外部に排出させる場合、粘稠な液体処理物と気体の薬剤とに分離され、これを直接成形手段に導く場合には、気体成分の薬剤が断続的に噴出することとなり、圧力変動が非常に大きく、連続的に均質な成形を行なうことが困難であることを見出した。また、薬剤が高価である場合、これを回収、再利用することが要求されるが、従来では、大がかりな真空ポンプ等を用いた減圧装置を介して薬剤を吸引することが必要であり、またポンプ吸引に際して不純物が混入するという問題があった。
【００１２】
本発明の目的は、反応押出機から排出される際の薬剤の気化によって膨張することによる突発的な圧力変動が高分子処理物の成形機に及ぶことが少なく、成型機への材料供給量に対する変動及び成形むらが少ない連続的かつ均質な成形が可能な高分子処理方法とその装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の問題に鑑み、成形機に対して連続した均質な成形を可能とするための技術を種々検討することによってなされたものである。即ち、具体的には、高分子と該高分子と反応させる薬剤とを反応用押出機に導入し、その内部において前記薬剤が超臨界状態となる温度と圧力となる高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する工程と、前記反応用押出機の出口から吐出された前記高分子処理物と気体の薬剤とを前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱されかつ常圧より高い圧力に保持された薬剤分離槽に導入し前記高分子処理物と薬剤とを分離する工程と、該分離された高分子処理物を成形する工程とを有し、前記反応用押出機と前記薬剤分離槽との間に設けられた圧力調整手段により前記導入時の圧力を常圧より高い圧力に調整することを特徴とする高分子処理方法にある。
【００１４】
又、本発明は、前記薬剤分離槽は、前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度状態の高温に保持され、その内部の圧力を調整する槽圧調整手段により圧力調整されていること、前記高分子処理物と薬剤とを前記圧力調整手段によって前記反応用押出機の出口圧力より減圧されて前記薬剤分離槽に導入し、前記分離された高分子処理物を成形用押出機によって前記成形することが好ましい。
又、本発明は、高分子と該高分子と反応させる薬剤とを反応用押出機内部において前記薬剤が超臨界状態となる温度と圧力となる高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する工程と、前記反応用押出機の出口から吐出された前記高分子処理物と気体の薬剤とを前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱されかつ常圧より高い圧力に保持された薬剤分離槽に導入し前記高分子処理物と薬剤とを分離する工程と、該分離された高分子処理物を成形用押出機によって成形する工程又は前記分離された高分子処理物を前記薬剤分離槽に設けられた槽圧調整手段によって前記薬剤分離槽から押出し成形する工程とを有し、前記薬剤分離槽をその前記高分子処理物の貯蔵部の外周部に設けられた電熱ヒータ又はその前記高分子処理物の貯蔵部の外周部に設けられ熱媒体が循環するジャケットと前記熱媒体を前記ジャケットに供給する熱媒体循環装置とを有する加熱手段によって前記加熱することを特徴とする高分子処理方法にある。
【００１５】
更に、本発明は、前記薬剤分離槽において分離された前記薬剤を不純物と分離する不純物分離工程と、該不純物を分離した前記薬剤を貯蔵し前記押出機に導入する薬剤貯蔵工程を有すること、前記成形された前記高分子処理物を冷却する冷却工程と、該冷却された前記高分子処理物を切断する切断工程を有することが好ましい。
【００１６】
更に前記反応は、変性反応、分解反応及び架橋ポリマーの架橋点又は分子鎖を切断して熱可塑性樹脂又はワックスとする架橋切断反応のいずれかであることが好ましい。
【００１７】
又、本発明の高分子処理装置は、粉砕された高分子と該高分子と反応させる薬剤とを該薬剤が超臨界状態となる温度と圧力となる高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する反応用押出機と、前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱されかつ常圧より高い圧力に保持され、前記反応用押出機から吐出された前記高分子処理物と気体の薬剤とを分離する薬剤分離槽と、該分離された高分子処理物を成形する成形用押出機と、前記反応用押出機と前記薬剤分離槽との間に設けられた圧力調整手段とを有することを特徴とする。
【００１８】
更に、本発明の高分子処理装置は、
粉砕された高分子と該高分子と反応させる薬剤とを該薬剤が超臨界状態となる温度と圧力となる高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する反応用押出機と、前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱されかつ常圧より高い圧力に保持され、前記反応用押出機から吐出された前記高分子処理物と気体の薬剤とを分離する薬剤分離槽と、該分離された高分子処理物を成形する成形用押出機又は前記分離された高分子処理物を成形する前記薬剤分離槽の下部に設けられたダイからなる成形手段とを有し、
前記薬剤分離槽はその前記高分子処理物の貯蔵部の外周部に設けられた電熱ヒータ又はその前記高分子処理物の貯蔵部の外周部に設けられ熱媒体が循環するジャケットと前記熱媒体を前記ジャケットに供給する熱媒体循環装置とを備えた加熱手段と、前記薬剤分離槽内の圧力を調整する圧力調整手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
前記薬剤分離槽は前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱する加熱手段を有すること、又、前述の圧力調整手段を有する前記薬剤分離槽内の圧力を一定に保持する槽圧調整手段を有すること、そしてその加熱手段が、前記薬剤分離槽の前記高分子処理物貯蔵部の外周部に設けられた電熱ヒータであること、又、その加熱手段が、前記薬剤分離槽の前記高分子処理物貯蔵部の外周部に設けられ熱媒体が循環するジャケットと、前記熱媒体を前記ジャケットに供給する熱媒体循環装置とを有することが好ましい。
【００２０】
即ち、薬剤分離槽は、樹脂がその部分で冷えて硬化することがないように断熱することや、熱可塑化又はワックス化した高分子処理物を流動化し得る温度以上に保つ加熱手段を有し、１５０〜２００℃に保持することが望ましい。この加熱手段として薬剤分離槽の外壁に熱媒体が流通する機構を有するジャケットを設けることや、薬剤分離槽の外壁に電熱ヒータを配することで可能となる。
【００２１】
本発明の高分子処理装置は、前記高分子処理物より分離された前記薬剤中の不純物を分離する不純物分離槽と、前記不純物が分離された前記薬剤を貯蔵し前記反応用押出機に導入する薬剤貯蔵槽とを有すること、又前記成形された前記高分子処理物を冷却する冷却器と、該冷却された前記高分子処理物を切断する切断機とを有することが好ましい。
【００２２】
更に、圧力変動を抑制するために、薬剤分離槽の内部圧力を測定する圧力計と、圧力計からの測定値の変動を検出して薬剤分離槽内の圧力を一定に保つように薬剤分離槽外に気体成分を排出させ薬剤分離槽内の圧力を調節する圧力制御装置とを設けることにより一層の連続的で均質な安定した成形が可能となる。圧力制御装置としては電気作動式や空気作動式などのバルブやアクチュエータが使用できる。
【００２３】
このような高分子処理は、具体的には、高分子並びに薬剤をそれぞれ導入する導入口を有し、薬剤を加熱する薬剤加熱ヒータ及び薬剤を薬剤加圧ポンプによって導入し、導入された高分子並びに薬剤を混合し昇温、昇圧する反応用押出機と、反応用押出機から吐出された高分子処理物と薬剤との混合物より薬剤を分離する薬剤分離槽と、高分子処理物を成形する成形手段とを有する高分子処理装置によって可能となる。
【００２４】
以上のように、本発明は、薬剤分離槽を設置することによって、押出機出口から処理物の粘稠な液体と薬剤の気体が断続的に排出された場合でも、薬剤分離槽が圧力変動に対する緩衝作用を果たし、それ以降の部分における圧力変動が軽減され、連続的で均質な成形が達成される。また、薬剤分離槽を常圧より高く保つようにした場合、薬剤分離槽内の圧力によって高分子処理物を薬剤分離槽外に押出して、成形手段に導くことが容易になる他、薬剤も常圧で回収可能になる。
【００２５】
本発明で言う高分子とは、架橋ポリマー、プラスチックやエラストマー等の熱硬化性樹脂の合成高分子に加えて、リグニン、セルロース、タンパク質等の天然高分子、更には合成高分子と天然高分子混合物を含んでいる。また、シュレッダーダストの様に、高分子を主として、これに他の材料が混合したものでもよい。
【００２６】
特に、高分子として架橋ポリマー、薬剤としてアルコール類又はアルコール類を含む混合物を用いた場合に、このような装置構成が有効に機能する。また、このような装置構成は、薬剤による反応を容易にするために、超臨界条件のような高圧とする場合において、圧力変動を抑える上で極めて有効である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、本発明にかかる架橋ポリエチレンの架橋切断処理装置の一例を示すフロー図である。ペレット状に粉砕された架橋ポリエチレンはホッパ１３を介して反応用押出機１に投入される。一方、反応に要するエタノールは、薬剤タンク１８から薬剤タンクバルブ１７を通り、薬剤注入ポンプ１５で加圧されると共に、薬剤加熱ヒータ１４によって加熱されて反応用押出機１に注入される。その注入位置は、架橋ポリエチレンが反応用押出機１内で十分に高密度化された位置が好ましく、それにより薬剤の気化による漏れが防止される。反応用押出機１は、高温高圧の薬剤が逆流しない様に、また混練が充分行なわれるように２本のスクリューを有する二軸押出機を用いるのが望ましい。薬剤注入ポンプ１５では反応用押出機１の内部の圧力以上に加圧する事が必要であり、また、薬剤加熱ヒータ１４により、反応用押出機１で昇温した高分子温度が下がらない程度に昇温する事が望ましい。反応用押出機１内では、投入した架橋ポリエチレンと注入した薬剤がスクリューにより混合攪拌される。この際、少なくとも反応用押出機１の一部分において、薬剤であるエタノールが超臨界状態となる温度、圧力条件になるようにすると、架橋ポリエチレンとエタノールとの架橋切断反応が急速にかつ充分進み、良好な高分子処理物９が得られる。
【００２８】
反応用押出機１で可塑化された架橋ポリエチレンの高分子処理物及び薬剤であるエタノールの混合物は、減圧バルブ１１で減圧され、ここにおいて、常圧よりやや高い圧力で薬剤分離槽８に送られる。薬剤分離槽８では粘稠な液体の高分子処理物９と気体の薬剤とに分離される。薬剤分離槽８は電熱ヒータによる薬剤分離槽加熱ヒータ１０によって熱せられ、高分子処理物９が流動性を示す温度に保たれる。また薬剤分離槽８内部は常圧より高く維持されており、これによって、高分子処理物９が容易に薬剤分離槽８外に排出される。薬剤分離槽８外に押し出された高分子処理物９は、成形用押出機２に送られ、その先端部のダイ３によって成形される。成形用押出機２は一軸又は二軸の押出機が使用可能である。ここでは糸状のストランド５として成形され、冷却器４によってほぼ常温に冷却固化される。ストランド５はストランドカッタ６によってペレット７となる。
【００２９】
一方、薬剤分離槽８で高分子処理物９と分離された薬剤であるエタノールは、槽圧調整バルブ１２を介して常圧となり、不純物分離槽１６に送られる。不純物分離槽１６では、反応中に生成し、薬剤であるエタノール中に混入した不純物を、沸点の違いによりエタノールと分離する。エタノールは薬剤タンク１８に戻され、不純物はブロア１９で吸引されて燃焼装置２０によって焼却無害化される。
【００３０】
このような装置構成においては、減圧バルブ１１を介して液体の高分子処理物９と気体の薬剤とが連続してではなく、交互に出た場合、気体は圧縮状態から膨張するために、液体である高分子処理物９を巻込んで勢い良く噴出する。この場合でも、薬剤分離槽８が比較的容積が大きいために圧力の変化に対して緩衝作用が働き、薬剤分離槽８以降の圧力変動を抑制する。このことで連続的でスムーズな成形が可能となる。
【００３１】
また、高分子処理物９は薬剤分離槽加熱ヒータ１０によって一定温度に保たれているために、そこから成型用押出機２に押し出される際に、温度変動が少なく、このため粘度の変動が小さく均質な状態での供給が可能となる。薬剤分離槽８を設けない場合では、気体が膨張することによる圧力変動が大きく、これが直接成形側に及ぶため、成型用押出機２への材料供給量が変動して、成形むらが生じやすくなる。また、気体の薬剤を除くために系を減圧する必要がある。
【００３２】
しかし、本実施例のように、反応用押出機１の後段に薬剤分離槽８を設けることにより、高圧で生じせしめる可塑化反応の後においても、成型用押出機２への材料供給量の変動が少なく、そのため成形むらが生じにくく、均質な成形が可能となる。
【００３３】
（実施例２）
図２は本発明にかかる架橋ポリエチレンの架橋切断処理装置の別の例を示すフロー図である。ペレット状の熱硬化性樹脂或いは架橋ポリマーを、実施例１と同様にホッパ１３から反応用押出機１に投入する。一方で架橋分解の反応薬剤としてエタノールを、薬剤タンク１８、薬剤タンクバルブ１７、薬剤注入ポンプ１５、薬剤加熱ヒータ１４を介して反応用押出機１に注入する。
【００３４】
反応用押出機１の中で超臨界状態の高温高圧に保持された熱硬化性樹脂或いは架橋ポリマーは、超臨界状態のエタノールと反応して可塑化される。この様にして可塑化された高分子処理物９と薬剤の混合物は、薬剤分離槽８に送られ、ここで高分子処理物９と気体のエタノールに分離される。薬剤分離槽８の外部には熱媒体を通じるジャケット５１があり、熱交換によって加熱された熱媒体を熱媒体循環装置５０によってジャケット５１に流通することにより、薬剤分離槽８の温度を、高分子処理物９が流動化する温度以上に保っている。薬剤分離槽８は槽圧調整バルブ１２によって、常圧より高い圧力に保持されている。これによって、高分子処理物９は薬剤分離槽８の下部に押出され、先端に付けられたダイ３を介してストランド５として成形される。ストランド５は冷却器４によって冷却固化された後、ストランドカッタ６によって切断されてペレット７となる。
【００３５】
一方で、薬剤分離槽８内で気体として分離された薬剤は、槽圧調整バルブ１２を介して不純物分離槽１６に送られる。ここで反応中に生成した不純物と薬剤とが分離され、不純物はブロア１９によって吸引され、燃焼装置２０に送られる。不純物と分離された薬剤は薬剤タンク１８に戻されリサイクルされる。
【００３６】
本実施例は実施例１と異なり、反応用押出機１と薬剤分離槽８の間に減圧のためのバルブ等は存在しないが、この場合でも反応用押出機１からの処理能力に応じた容積を持った薬剤分離槽８と槽圧調整バルブ１２とによって圧力変動は抑制されており、成形に際して連続的で均質なストランド５を得ることができる。
【００３７】
また、薬剤分離槽８の加熱は、実施例１の電熱ヒータによる加熱と異なり、熱媒体によるものであるが、高分子処理物９が流動性を維持する温度が保てるならば、この例のように加熱方法に関わらず使用することが出来る。
【００３８】
（実施例３）
図３は本発明にかかる反応用押出機の後段に設けられる薬剤分離槽の圧力調整機構を示すシステム図である。実施例１の反応用押出機１から吐出された高分子処理物９と薬剤との混合物は、減圧バルブ１１によって反応用押出機８内の圧力から１〜数十気圧に減圧された後、薬剤分離槽８に入って粘稠な液体である高分子処理物９と気体の薬剤に分離される。減圧バルブ１１における減圧の際、高圧において圧縮されていた気体の薬剤成分が膨張し、これに伴って薬剤分離槽８内部に噴出する。この際、薬剤分離槽８の容積が噴出する気体体積に比べて大きいことから、ある程度の圧力変動抑制は可能であるが、ここに以下の機構を設けることにより、より一層の圧力の安定化が達成可能となる。
【００３９】
即ち、薬剤分離槽８内の圧力を圧力計及び圧力伝送器７０で測定し、これを信号伝達線７２を介して圧力制御装置７１に転送する。圧力制御装置は送られてきた圧力信号に応じて、信号伝達線７２を介して槽圧調整バルブ１２にバルブ開閉信号を伝送する。槽圧調整バルブ１２は空気作動型のバルブであり、信号に応じてバルブの開度を調節する。その際、バルブの開度調節は、薬剤分離槽８の内部圧力が一定になるように調整されている。
【００４０】
この他の圧力調整法として、減圧バルブ１１と槽圧調整バルブ１２の連携によって圧力を調整することもできる。この場合には、上述の圧力計及び圧力伝送器７０に加えて、減圧バルブ１１の前後の差圧を測定する手段を設置し、前者、後者共に一定になる様な制御を行なう。減圧バルブ１１と槽圧調整バルブ１２の両方で制御を行なう場合、槽圧の信号のみで両方を制御すると、バルブの動きが干渉して圧力の維持が不安定となるため、上述のように減圧バルブ１１の制御にはその前後の差圧を、槽圧調整バルブ１２の制御には薬剤分離槽８の圧力そのものを信号として用いることが望ましい。
【００４１】
これらの機構によって、薬剤分離槽８内の圧力は常にほぼ一定に保たれ、薬剤分離槽８の後段の成形手段において連続的で均質な成形用押出成形が可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、高分子と薬剤とを反応用押出機を使った高分子処理において、得られる高分子処理物の成形機での成形に際してその材料供給の圧力変動の抑制ができるために、薬剤の気化によって膨張することによる圧力変動が高分子処理物の成形機に及ぶことが少なく、成型機への材料供給量に対する変動及び成形むらが少ない連続的かつ均質な成形が可能な高分子処理方法とその装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の高分子処理装置の全体構成を示すシステム図である。
【図２】 本発明の他の高分子処理装置の全体構成を示すシステム図である。
【図３】 本発明にかかる薬剤分離槽及び槽圧調整機構の概要図である。
【符号の説明】
１…反応用押出機、２…成型用押出機、３…ダイ、４…冷却器、５…ストランド、６…ストランドカッタ、７…ペレット、８…薬剤分離槽、９…高分子処理物、１０…薬剤分離槽加熱ヒータ、１１…減圧バルブ、１２…槽圧調整バルブ、１３…原料ホッパ、１４…薬剤加熱ヒータ、１５…薬剤加圧ポンプ、１６…不純物分離槽、１７…薬剤タンクバルブ、１８…薬剤タンク、１９…ブロア、２０…燃焼装置、５０…熱媒体循環装置、５１…熱媒体ジャケット、７０…圧力計及び圧力伝送器、７１…圧力制御装置、７２…信号伝送線。
【発明の属する技術分野】
本発明は、高分子を変性反応、分解反応、架橋ポリマーの架橋点又は分子鎖を切断して熱可塑性樹脂又はワックスとする高分子処理方法及びその装置に関し、特に押出機を用いて高分子と超臨界状態の薬剤を反応させる新規な高分子処理方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平８−３００３５２号公報
【特許文献２】
特開２００１−２５３９６７号公報
【特許文献３】
特開２００２−２４９６１８号公報
【特許文献４】
特開２０００−１９８８７７号公報
廃棄物が重要な環境問題となっている近年、高分子についても再生再利用の気運が高まっている。こうした動きの中で、熱可塑性樹脂については加熱することによって流動性を増し、再度成形可能であることから、マテリアルリサイクルが進んでいる。しかしその一方で、熱硬化性樹脂や架橋ポリマー等の樹脂、エラストマーなどは、加熱した場合、分子の三次元的なネットワークが崩れないために流動化が生じず、形を保持したまま炭化してしまうため、再生が困難である。このため、一部でサーマルリサイクルが行なわれている他には、多くの場合埋立等の廃棄処分に供されているのが現状である。
【０００３】
このような熱硬化性樹脂や架橋ポリマーについても、マテリアルリサイクルを実施しようとする動きが高まり、これを可能とする技術も現れて来つつある。例えば、分子中の三次元ネットワーク構造を崩して、熱可塑性とし、これを再利用する方法や、結合主鎖を切って低分子化することでワックス化し、これを樹脂への添加剤として再利用することが考えられている。
【０００４】
こうした手法を実用規模の処理量とするには、連続的に処理するプロセスが必須であり、これには押出機の使用が適している。熱硬化性樹脂や架橋ポリマーの分子中の三次元ネットワークを崩して熱可塑化するためには、熱や圧力が必要であるが、押出機を用いると、これに必要な条件を容易に得ることができる。ワックス化の場合も同様である。また、熱可塑化する場合には、熱硬化性樹脂又は架橋ポリマーと共に熱可塑性樹脂や薬剤を添加することが多いが、押出機を用いることによって、こうした添加物を容易に導入することもできる。
【０００５】
従来の技術として、特許文献１では、押出機を用いて熱硬化性樹脂塗膜を有する熱可塑性樹脂と、塗膜分解剤である１級又は２級アミンを混合し、温度200〜300℃、圧力10〜100kg/cm2の条件で、熱可塑性樹脂として再生させている。
【０００６】
また、特許文献２では、架橋ポリエチレンと水とを押出機に供給し、水が押出機内で超臨界又は亜臨界となる条件即ち、温度200〜1000℃、圧力2〜100MPaで押出し、熱可塑性材料とする方法が示されている。
【０００７】
特許文献３では、架橋ポリマを押出機より押出し高温高圧流体と共に反応器に導入して反応物を生成し、その反応物を分離機に導入して反応物と高温流体とに分離し、その反応物を押出機にて外部に排出することが示されている。
【０００８】
特許文献４では、熱硬化性樹脂を分解液と共に押出機にて反応させること、又この反応の後に固液分離槽によって分解液と分解液不溶成分の固体とを遠心分離することが示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では１級又は２級アミンが、特許文献２では水が、化学反応によって熱硬化性樹脂又は架橋ポリマーを熱可塑化する薬剤として作用している。しかしこれらの従来例では、押出機から出た処理物と分解に用いる反応薬剤との分離については記載されていない。
【００１０】
又、特許文献３では、押出機による高分子と薬剤との混合攪拌による反応については示されていないし、特許文献４では、樹脂分解物を成形する工程が示されていない。
【００１１】
本発明者らは、それらの処理物と薬剤の混合物が押出機内の高温高圧条件から押出機の外部に排出させる場合、粘稠な液体処理物と気体の薬剤とに分離され、これを直接成形手段に導く場合には、気体成分の薬剤が断続的に噴出することとなり、圧力変動が非常に大きく、連続的に均質な成形を行なうことが困難であることを見出した。また、薬剤が高価である場合、これを回収、再利用することが要求されるが、従来では、大がかりな真空ポンプ等を用いた減圧装置を介して薬剤を吸引することが必要であり、またポンプ吸引に際して不純物が混入するという問題があった。
【００１２】
本発明の目的は、反応押出機から排出される際の薬剤の気化によって膨張することによる突発的な圧力変動が高分子処理物の成形機に及ぶことが少なく、成型機への材料供給量に対する変動及び成形むらが少ない連続的かつ均質な成形が可能な高分子処理方法とその装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の問題に鑑み、成形機に対して連続した均質な成形を可能とするための技術を種々検討することによってなされたものである。即ち、具体的には、高分子と該高分子と反応させる薬剤とを反応用押出機に導入し、その内部において前記薬剤が超臨界状態となる温度と圧力となる高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する工程と、前記反応用押出機の出口から吐出された前記高分子処理物と気体の薬剤とを前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱されかつ常圧より高い圧力に保持された薬剤分離槽に導入し前記高分子処理物と薬剤とを分離する工程と、該分離された高分子処理物を成形する工程とを有し、前記反応用押出機と前記薬剤分離槽との間に設けられた圧力調整手段により前記導入時の圧力を常圧より高い圧力に調整することを特徴とする高分子処理方法にある。
【００１４】
又、本発明は、前記薬剤分離槽は、前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度状態の高温に保持され、その内部の圧力を調整する槽圧調整手段により圧力調整されていること、前記高分子処理物と薬剤とを前記圧力調整手段によって前記反応用押出機の出口圧力より減圧されて前記薬剤分離槽に導入し、前記分離された高分子処理物を成形用押出機によって前記成形することが好ましい。
又、本発明は、高分子と該高分子と反応させる薬剤とを反応用押出機内部において前記薬剤が超臨界状態となる温度と圧力となる高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する工程と、前記反応用押出機の出口から吐出された前記高分子処理物と気体の薬剤とを前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱されかつ常圧より高い圧力に保持された薬剤分離槽に導入し前記高分子処理物と薬剤とを分離する工程と、該分離された高分子処理物を成形用押出機によって成形する工程又は前記分離された高分子処理物を前記薬剤分離槽に設けられた槽圧調整手段によって前記薬剤分離槽から押出し成形する工程とを有し、前記薬剤分離槽をその前記高分子処理物の貯蔵部の外周部に設けられた電熱ヒータ又はその前記高分子処理物の貯蔵部の外周部に設けられ熱媒体が循環するジャケットと前記熱媒体を前記ジャケットに供給する熱媒体循環装置とを有する加熱手段によって前記加熱することを特徴とする高分子処理方法にある。
【００１５】
更に、本発明は、前記薬剤分離槽において分離された前記薬剤を不純物と分離する不純物分離工程と、該不純物を分離した前記薬剤を貯蔵し前記押出機に導入する薬剤貯蔵工程を有すること、前記成形された前記高分子処理物を冷却する冷却工程と、該冷却された前記高分子処理物を切断する切断工程を有することが好ましい。
【００１６】
更に前記反応は、変性反応、分解反応及び架橋ポリマーの架橋点又は分子鎖を切断して熱可塑性樹脂又はワックスとする架橋切断反応のいずれかであることが好ましい。
【００１７】
又、本発明の高分子処理装置は、粉砕された高分子と該高分子と反応させる薬剤とを該薬剤が超臨界状態となる温度と圧力となる高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する反応用押出機と、前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱されかつ常圧より高い圧力に保持され、前記反応用押出機から吐出された前記高分子処理物と気体の薬剤とを分離する薬剤分離槽と、該分離された高分子処理物を成形する成形用押出機と、前記反応用押出機と前記薬剤分離槽との間に設けられた圧力調整手段とを有することを特徴とする。
【００１８】
更に、本発明の高分子処理装置は、
粉砕された高分子と該高分子と反応させる薬剤とを該薬剤が超臨界状態となる温度と圧力となる高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する反応用押出機と、前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱されかつ常圧より高い圧力に保持され、前記反応用押出機から吐出された前記高分子処理物と気体の薬剤とを分離する薬剤分離槽と、該分離された高分子処理物を成形する成形用押出機又は前記分離された高分子処理物を成形する前記薬剤分離槽の下部に設けられたダイからなる成形手段とを有し、
前記薬剤分離槽はその前記高分子処理物の貯蔵部の外周部に設けられた電熱ヒータ又はその前記高分子処理物の貯蔵部の外周部に設けられ熱媒体が循環するジャケットと前記熱媒体を前記ジャケットに供給する熱媒体循環装置とを備えた加熱手段と、前記薬剤分離槽内の圧力を調整する圧力調整手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
前記薬剤分離槽は前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱する加熱手段を有すること、又、前述の圧力調整手段を有する前記薬剤分離槽内の圧力を一定に保持する槽圧調整手段を有すること、そしてその加熱手段が、前記薬剤分離槽の前記高分子処理物貯蔵部の外周部に設けられた電熱ヒータであること、又、その加熱手段が、前記薬剤分離槽の前記高分子処理物貯蔵部の外周部に設けられ熱媒体が循環するジャケットと、前記熱媒体を前記ジャケットに供給する熱媒体循環装置とを有することが好ましい。
【００２０】
即ち、薬剤分離槽は、樹脂がその部分で冷えて硬化することがないように断熱することや、熱可塑化又はワックス化した高分子処理物を流動化し得る温度以上に保つ加熱手段を有し、１５０〜２００℃に保持することが望ましい。この加熱手段として薬剤分離槽の外壁に熱媒体が流通する機構を有するジャケットを設けることや、薬剤分離槽の外壁に電熱ヒータを配することで可能となる。
【００２１】
本発明の高分子処理装置は、前記高分子処理物より分離された前記薬剤中の不純物を分離する不純物分離槽と、前記不純物が分離された前記薬剤を貯蔵し前記反応用押出機に導入する薬剤貯蔵槽とを有すること、又前記成形された前記高分子処理物を冷却する冷却器と、該冷却された前記高分子処理物を切断する切断機とを有することが好ましい。
【００２２】
更に、圧力変動を抑制するために、薬剤分離槽の内部圧力を測定する圧力計と、圧力計からの測定値の変動を検出して薬剤分離槽内の圧力を一定に保つように薬剤分離槽外に気体成分を排出させ薬剤分離槽内の圧力を調節する圧力制御装置とを設けることにより一層の連続的で均質な安定した成形が可能となる。圧力制御装置としては電気作動式や空気作動式などのバルブやアクチュエータが使用できる。
【００２３】
このような高分子処理は、具体的には、高分子並びに薬剤をそれぞれ導入する導入口を有し、薬剤を加熱する薬剤加熱ヒータ及び薬剤を薬剤加圧ポンプによって導入し、導入された高分子並びに薬剤を混合し昇温、昇圧する反応用押出機と、反応用押出機から吐出された高分子処理物と薬剤との混合物より薬剤を分離する薬剤分離槽と、高分子処理物を成形する成形手段とを有する高分子処理装置によって可能となる。
【００２４】
以上のように、本発明は、薬剤分離槽を設置することによって、押出機出口から処理物の粘稠な液体と薬剤の気体が断続的に排出された場合でも、薬剤分離槽が圧力変動に対する緩衝作用を果たし、それ以降の部分における圧力変動が軽減され、連続的で均質な成形が達成される。また、薬剤分離槽を常圧より高く保つようにした場合、薬剤分離槽内の圧力によって高分子処理物を薬剤分離槽外に押出して、成形手段に導くことが容易になる他、薬剤も常圧で回収可能になる。
【００２５】
本発明で言う高分子とは、架橋ポリマー、プラスチックやエラストマー等の熱硬化性樹脂の合成高分子に加えて、リグニン、セルロース、タンパク質等の天然高分子、更には合成高分子と天然高分子混合物を含んでいる。また、シュレッダーダストの様に、高分子を主として、これに他の材料が混合したものでもよい。
【００２６】
特に、高分子として架橋ポリマー、薬剤としてアルコール類又はアルコール類を含む混合物を用いた場合に、このような装置構成が有効に機能する。また、このような装置構成は、薬剤による反応を容易にするために、超臨界条件のような高圧とする場合において、圧力変動を抑える上で極めて有効である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、本発明にかかる架橋ポリエチレンの架橋切断処理装置の一例を示すフロー図である。ペレット状に粉砕された架橋ポリエチレンはホッパ１３を介して反応用押出機１に投入される。一方、反応に要するエタノールは、薬剤タンク１８から薬剤タンクバルブ１７を通り、薬剤注入ポンプ１５で加圧されると共に、薬剤加熱ヒータ１４によって加熱されて反応用押出機１に注入される。その注入位置は、架橋ポリエチレンが反応用押出機１内で十分に高密度化された位置が好ましく、それにより薬剤の気化による漏れが防止される。反応用押出機１は、高温高圧の薬剤が逆流しない様に、また混練が充分行なわれるように２本のスクリューを有する二軸押出機を用いるのが望ましい。薬剤注入ポンプ１５では反応用押出機１の内部の圧力以上に加圧する事が必要であり、また、薬剤加熱ヒータ１４により、反応用押出機１で昇温した高分子温度が下がらない程度に昇温する事が望ましい。反応用押出機１内では、投入した架橋ポリエチレンと注入した薬剤がスクリューにより混合攪拌される。この際、少なくとも反応用押出機１の一部分において、薬剤であるエタノールが超臨界状態となる温度、圧力条件になるようにすると、架橋ポリエチレンとエタノールとの架橋切断反応が急速にかつ充分進み、良好な高分子処理物９が得られる。
【００２８】
反応用押出機１で可塑化された架橋ポリエチレンの高分子処理物及び薬剤であるエタノールの混合物は、減圧バルブ１１で減圧され、ここにおいて、常圧よりやや高い圧力で薬剤分離槽８に送られる。薬剤分離槽８では粘稠な液体の高分子処理物９と気体の薬剤とに分離される。薬剤分離槽８は電熱ヒータによる薬剤分離槽加熱ヒータ１０によって熱せられ、高分子処理物９が流動性を示す温度に保たれる。また薬剤分離槽８内部は常圧より高く維持されており、これによって、高分子処理物９が容易に薬剤分離槽８外に排出される。薬剤分離槽８外に押し出された高分子処理物９は、成形用押出機２に送られ、その先端部のダイ３によって成形される。成形用押出機２は一軸又は二軸の押出機が使用可能である。ここでは糸状のストランド５として成形され、冷却器４によってほぼ常温に冷却固化される。ストランド５はストランドカッタ６によってペレット７となる。
【００２９】
一方、薬剤分離槽８で高分子処理物９と分離された薬剤であるエタノールは、槽圧調整バルブ１２を介して常圧となり、不純物分離槽１６に送られる。不純物分離槽１６では、反応中に生成し、薬剤であるエタノール中に混入した不純物を、沸点の違いによりエタノールと分離する。エタノールは薬剤タンク１８に戻され、不純物はブロア１９で吸引されて燃焼装置２０によって焼却無害化される。
【００３０】
このような装置構成においては、減圧バルブ１１を介して液体の高分子処理物９と気体の薬剤とが連続してではなく、交互に出た場合、気体は圧縮状態から膨張するために、液体である高分子処理物９を巻込んで勢い良く噴出する。この場合でも、薬剤分離槽８が比較的容積が大きいために圧力の変化に対して緩衝作用が働き、薬剤分離槽８以降の圧力変動を抑制する。このことで連続的でスムーズな成形が可能となる。
【００３１】
また、高分子処理物９は薬剤分離槽加熱ヒータ１０によって一定温度に保たれているために、そこから成型用押出機２に押し出される際に、温度変動が少なく、このため粘度の変動が小さく均質な状態での供給が可能となる。薬剤分離槽８を設けない場合では、気体が膨張することによる圧力変動が大きく、これが直接成形側に及ぶため、成型用押出機２への材料供給量が変動して、成形むらが生じやすくなる。また、気体の薬剤を除くために系を減圧する必要がある。
【００３２】
しかし、本実施例のように、反応用押出機１の後段に薬剤分離槽８を設けることにより、高圧で生じせしめる可塑化反応の後においても、成型用押出機２への材料供給量の変動が少なく、そのため成形むらが生じにくく、均質な成形が可能となる。
【００３３】
（実施例２）
図２は本発明にかかる架橋ポリエチレンの架橋切断処理装置の別の例を示すフロー図である。ペレット状の熱硬化性樹脂或いは架橋ポリマーを、実施例１と同様にホッパ１３から反応用押出機１に投入する。一方で架橋分解の反応薬剤としてエタノールを、薬剤タンク１８、薬剤タンクバルブ１７、薬剤注入ポンプ１５、薬剤加熱ヒータ１４を介して反応用押出機１に注入する。
【００３４】
反応用押出機１の中で超臨界状態の高温高圧に保持された熱硬化性樹脂或いは架橋ポリマーは、超臨界状態のエタノールと反応して可塑化される。この様にして可塑化された高分子処理物９と薬剤の混合物は、薬剤分離槽８に送られ、ここで高分子処理物９と気体のエタノールに分離される。薬剤分離槽８の外部には熱媒体を通じるジャケット５１があり、熱交換によって加熱された熱媒体を熱媒体循環装置５０によってジャケット５１に流通することにより、薬剤分離槽８の温度を、高分子処理物９が流動化する温度以上に保っている。薬剤分離槽８は槽圧調整バルブ１２によって、常圧より高い圧力に保持されている。これによって、高分子処理物９は薬剤分離槽８の下部に押出され、先端に付けられたダイ３を介してストランド５として成形される。ストランド５は冷却器４によって冷却固化された後、ストランドカッタ６によって切断されてペレット７となる。
【００３５】
一方で、薬剤分離槽８内で気体として分離された薬剤は、槽圧調整バルブ１２を介して不純物分離槽１６に送られる。ここで反応中に生成した不純物と薬剤とが分離され、不純物はブロア１９によって吸引され、燃焼装置２０に送られる。不純物と分離された薬剤は薬剤タンク１８に戻されリサイクルされる。
【００３６】
本実施例は実施例１と異なり、反応用押出機１と薬剤分離槽８の間に減圧のためのバルブ等は存在しないが、この場合でも反応用押出機１からの処理能力に応じた容積を持った薬剤分離槽８と槽圧調整バルブ１２とによって圧力変動は抑制されており、成形に際して連続的で均質なストランド５を得ることができる。
【００３７】
また、薬剤分離槽８の加熱は、実施例１の電熱ヒータによる加熱と異なり、熱媒体によるものであるが、高分子処理物９が流動性を維持する温度が保てるならば、この例のように加熱方法に関わらず使用することが出来る。
【００３８】
（実施例３）
図３は本発明にかかる反応用押出機の後段に設けられる薬剤分離槽の圧力調整機構を示すシステム図である。実施例１の反応用押出機１から吐出された高分子処理物９と薬剤との混合物は、減圧バルブ１１によって反応用押出機８内の圧力から１〜数十気圧に減圧された後、薬剤分離槽８に入って粘稠な液体である高分子処理物９と気体の薬剤に分離される。減圧バルブ１１における減圧の際、高圧において圧縮されていた気体の薬剤成分が膨張し、これに伴って薬剤分離槽８内部に噴出する。この際、薬剤分離槽８の容積が噴出する気体体積に比べて大きいことから、ある程度の圧力変動抑制は可能であるが、ここに以下の機構を設けることにより、より一層の圧力の安定化が達成可能となる。
【００３９】
即ち、薬剤分離槽８内の圧力を圧力計及び圧力伝送器７０で測定し、これを信号伝達線７２を介して圧力制御装置７１に転送する。圧力制御装置は送られてきた圧力信号に応じて、信号伝達線７２を介して槽圧調整バルブ１２にバルブ開閉信号を伝送する。槽圧調整バルブ１２は空気作動型のバルブであり、信号に応じてバルブの開度を調節する。その際、バルブの開度調節は、薬剤分離槽８の内部圧力が一定になるように調整されている。
【００４０】
この他の圧力調整法として、減圧バルブ１１と槽圧調整バルブ１２の連携によって圧力を調整することもできる。この場合には、上述の圧力計及び圧力伝送器７０に加えて、減圧バルブ１１の前後の差圧を測定する手段を設置し、前者、後者共に一定になる様な制御を行なう。減圧バルブ１１と槽圧調整バルブ１２の両方で制御を行なう場合、槽圧の信号のみで両方を制御すると、バルブの動きが干渉して圧力の維持が不安定となるため、上述のように減圧バルブ１１の制御にはその前後の差圧を、槽圧調整バルブ１２の制御には薬剤分離槽８の圧力そのものを信号として用いることが望ましい。
【００４１】
これらの機構によって、薬剤分離槽８内の圧力は常にほぼ一定に保たれ、薬剤分離槽８の後段の成形手段において連続的で均質な成形用押出成形が可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、高分子と薬剤とを反応用押出機を使った高分子処理において、得られる高分子処理物の成形機での成形に際してその材料供給の圧力変動の抑制ができるために、薬剤の気化によって膨張することによる圧力変動が高分子処理物の成形機に及ぶことが少なく、成型機への材料供給量に対する変動及び成形むらが少ない連続的かつ均質な成形が可能な高分子処理方法とその装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の高分子処理装置の全体構成を示すシステム図である。
【図２】 本発明の他の高分子処理装置の全体構成を示すシステム図である。
【図３】 本発明にかかる薬剤分離槽及び槽圧調整機構の概要図である。
【符号の説明】
１…反応用押出機、２…成型用押出機、３…ダイ、４…冷却器、５…ストランド、６…ストランドカッタ、７…ペレット、８…薬剤分離槽、９…高分子処理物、１０…薬剤分離槽加熱ヒータ、１１…減圧バルブ、１２…槽圧調整バルブ、１３…原料ホッパ、１４…薬剤加熱ヒータ、１５…薬剤加圧ポンプ、１６…不純物分離槽、１７…薬剤タンクバルブ、１８…薬剤タンク、１９…ブロア、２０…燃焼装置、５０…熱媒体循環装置、５１…熱媒体ジャケット、７０…圧力計及び圧力伝送器、７１…圧力制御装置、７２…信号伝送線。
Claims (15)
- 高分子と該高分子と反応させる薬剤とを反応用押出機内部において前記薬剤が超臨界状態となる温度と圧力となる高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する工程と、
前記反応用押出機の出口から吐出された前記高分子処理物と気体の薬剤とを前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱されかつ常圧より高い圧力に保持された薬剤分離槽に導入し前記高分子処理物と薬剤とを分離する工程と、
該分離された高分子処理物を成形する工程とを有し、
前記反応用押出機と前記薬剤分離槽との間に設けられた圧力調整手段により前記導入時の圧力を常圧より高い圧力に調整することを特徴とする高分子処理方法。 - 請求項１において、前記薬剤分離槽は、前記高分子処理物が粘稠な液体となり、前記薬剤が気体となる前記温度状態の高温に保持され、その内部の圧力を調整する槽圧調整手段により圧力調整されていることを特徴とする高分子処理方法。
- 請求項１において、前記高分子処理物と薬剤とを前記圧力調整手段によって前記反応用押出機の出口圧力より減圧されて前記薬剤分離槽に導入し、前記分離された高分子処理物を成形用押出機によって前記成形することを特徴とする高分子処理方法。
- 高分子と該高分子と反応させる薬剤とを反応用押出機内部において前記薬剤が超臨界状態となる温度と圧力となる高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する工程と、
前記反応用押出機の出口から吐出された前記高分子処理物と気体の薬剤とを前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱されかつ常圧より高い圧力に保持された薬剤分離槽に導入し前記高分子処理物と薬剤とを分離する工程と、
該分離された高分子処理物を成形用押出機によって成形する工程又は前記分離された高分子処理物を前記薬剤分離槽に設けられた槽圧調整手段によって前記薬剤分離槽から押出し成形する工程とを有し、
前記薬剤分離槽をその前記高分子処理物の貯蔵部の外周部に設けられた電熱ヒータ又はその前記高分子処理物の貯蔵部の外周部に設けられ熱媒体が循環するジャケットと前記熱媒体を前記ジャケットに供給する熱媒体循環装置とを有する加熱手段によって前記加熱することを特徴とする高分子処理方法。 - 請求項１〜４のいずれかにおいて、前記薬剤分離槽において分離された前記薬剤を不純物と分離する不純物分離工程と、該不純物を分離した前記薬剤を貯蔵し前記押出機に導入する薬剤貯蔵工程を有することを特徴とする高分子処理方法。
- 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記成形された前記高分子処理物を冷却する冷却工程と、該冷却された前記高分子処理物を切断する切断工程を有することを特徴とする高分子処理方法。
- 請求項１〜６のいずれかにおいて、前記反応は、変性反応、分解反応及び架橋切断反応のいずれかであることを特徴とする高分子処理方法。
- 請求項１〜７のいずれかにおいて、前記高分子が架橋ポリマーであり、前記薬剤がアルコール類又はアルコール類を含む混合物であることを特徴とする高分子処理方法。
- 粉砕された高分子と該高分子と反応させる薬剤とを該薬剤が超臨界状態となる温度と圧力となる高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する反応用押出機と、
前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱されかつ常圧より高い圧力に保持され、前記反応用押出機から吐出された前記高分子処理物と気体の薬剤とを分離する薬剤分離槽と、
該分離された高分子処理物を成形する成形用押出機と、
前記反応用押出機と前記薬剤分離槽との間に設けられた圧力調整手段とを有することを特徴とする高分子処理装置。 - 粉砕された高分子と該高分子と反応させる薬剤とを該薬剤が超臨界状態となる温度と圧力となる高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する反応用押出機と、
前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱されかつ常圧より高い圧力に保持され、前記反応用押出機から吐出された前記高分子処理物と気体の薬剤とを分離する薬剤分離槽と、
該分離された高分子処理物を成形する成形用押出機又は前記分離された高分子処理物を成形する前記薬剤分離槽の下部に設けられたダイからなる成形手段とを有し、
前記薬剤分離槽はその前記高分子処理物の貯蔵部の外周部に設けられた電熱ヒータ又はその前記高分子処理物の貯蔵部の外周部に設けられ熱媒体が循環するジャケットと前記熱媒体を前記ジャケットに供給する熱媒体循環装置とを備えた加熱手段と、前記薬剤分離槽内の圧力を調整する圧力調整手段とを有することを特徴とする高分子処理装置。 - 請求項９において、前記薬剤分離槽は前記高分子処理物が粘稠な液体となり前記薬剤が気体となる温度以上に加熱する加熱手段を有することを特徴とする高分子処理装置。
- 請求項１１において、前記加熱手段が、前記薬剤分離槽の前記高分子処理物貯蔵部の外周部に設けられた電熱ヒータであることを特徴とする高分子処理装置。
- 請求項１１において、前記加熱手段が、前記薬剤分離槽の前記高分子処理物貯蔵部の外周部に設けられ熱媒体が循環するジャケットと、前記熱媒体を前記ジャケットに供給する熱媒体循環装置とを有することを特徴とする高分子処理装置。
- 請求項９〜１３のいずれかにおいて、前記薬剤分離槽によって分離された前記薬剤中の不純物を分離する不純物分離槽と、前記不純物が分離された前記薬剤を貯蔵し前記反応用押出機に導入する薬剤貯蔵槽とを有することを特徴とする高分子処理装置。
- 請求項９〜１４のいずれかにおいて、前記成形された前記高分子処理物を冷却する冷却器と、該冷却された前記高分子処理物を切断する切断機とを有することを特徴とする高分子処理装置。
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