JP5550557B2 - ポリマ材料をガス抜きするためのベント式押出し機ならびにベント式押出し機を使用してポリマ、溶剤および/またはモノマから成るシロップをガス抜きするための方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ポリマ材料をガス抜きするためのベント式押出し機(Entgasungsextruder)であって、少なくとも1つの駆動装置と、少なくとも1つの押出し機シリンダと、回転可能に駆動される、該押出し機シリンダ内に支承された少なくとも1つの押出し機スクリュと、少なくとも1つの材料装入部と、少なくとも1つの押出し物取出し部と、少なくとも1つのガス抜きゾーンと、少なくとも1つのガス取出し部とが設けられている形式のものに関する。
重合プロセスにおいて、重合はしばしば溶剤中で実施される。この場合、溶剤は第1にモノマ溶液自体であり、かつ/または不活性溶剤であってもよい。ポリマを得るためには、残留モノマまたは溶剤が、たとえば蒸発によって分離除去されなければならない。このようなガス抜きは通常、ベント式押出し機において行われる。また、特に原料プラスチックから残留モノマを除去したい場合には、熱可塑性のプラスチックを製造するためにもベント式押出し機が使用される。
したがって、本発明の根底を成す課題は、冒頭で述べた形式のベント式押出し機を改良して、溶剤およびモノマの比較的高い含量を有するシロップ流において溶剤およびモノマを蒸発によってできるだけ効率良くポリマから分離することができ、これにより溶剤および/またはモノマの小さな残量しか有しないポリマを得ることのできるようなベント式押出し機を提供することである。明細書中、用語を簡単にする目的で、以下において「溶剤」は「モノマ」をも包含するものとする。
上記課題は、まずポリマ材料をガス抜きするためのベント式押出し機であって、少なくとも1つの駆動装置と、少なくとも1つの押出し機シリンダと、回転可能に駆動される、該押出し機シリンダ内に支承された少なくとも1つの押出し機スクリュと、少なくとも1つの材料装入部と、少なくとも1つの押出し物取出し部と、少なくとも1つのガス抜きゾーンと、少なくとも1つのガス取出し部とが設けられている形式のものにおいて、駆動装置が、押出し機スクリュの、ポリマの搬送方向に関して下流側に設置された端部の範囲に設けられていることを特徴とする、ポリマ材料をガス抜きするためのベント式押出し機により解決される。このような構成には、ガス抜きゾーンで生じたガスの主量をポリマ材料の搬送方向とは逆向きの方向で導出することが可能となるという利点がある。これにより、モノマおよび溶剤に比べて高い粘度を有するポリマ材料に対してのみ駆動装置をシールすることが可能となる。さらに、駆動装置のシール部は使用される溶剤に対して耐性を有していなくても済むようになる。
2 押出し機シリンダ
3 押出し機スクリュ
4 駆動装置
5 変速機
6 供給管路
7 装入弁
8 凝縮物流出部
9 ガス抜きゾーン
10 ベント式押出し機の、上流側に設置された端部
11 凝縮室
12 噴霧部
13 押出し物取出し部
14 バイパス
15 蒸気通路
16 ガス流出部
17 第1のねじ山区分
18 第2のねじ山区分
19 分離されたポリマ流
20 第2の材料装入部
Claims (26)
- ポリマ材料をガス抜きするためのベント式押出し機(1)であって、少なくとも1つの駆動装置(4)と、上流側に設置された端部を備える少なくとも1つの押出し機シリンダ(2)と、回転可能に駆動される、該押出し機シリンダ(2)内に支承された少なくとも1つの押出し機スクリュ(3)と、少なくとも1つの材料装入部と、少なくとも1つの押出し物取出し部(13)と、少なくとも1つのガス抜きゾーン(9)と、少なくとも1つのガス流出部と、
が設けられている形式のものにおいて、
駆動装置が、押出し機スクリュ(3)の、ポリマの搬送方向に関して下流側に設置された端部の範囲に設けられていて、
ガス抜きゾーン(9)が、押出し機シリンダ(2)の、拡張された内径を有する区分により形成されていて、
ガス抜きゾーン(9)が、材料装入部の範囲に設けられていて、
押出し機シリンダ(2)の、上流側に設置された端部が端面側において開いていて、該端部においてガス流出が行われることを特徴とする、ポリマ材料をガス抜きするためのベント式押出し機。 - 前記ガス流出部に凝縮室(11)が直接に後置されている、請求項1記載のベント式押出し機。
- ガス抜きゾーン(9)が、押出し機シリンダ(2)の、拡張された内径を有する、押出し機シリンダ(2)の端部に配置されていない区分により形成されている、請求項1記載のベント式押出し機。
- 前記凝縮室(11)内に、液体の噴霧またはノズル供給のための手段が設けられている、請求項2記載のベント式押出し機。
- 材料装入部を介したポリマ流は、圧力および温度下に押出し機シリンダ(2)に装入され、ガス抜きゾーン(9)内へ膨張させられる、請求項1記載のベント式押出し機。
- ガス抜きゾーン(9)における押出し機シリンダ(2)の内径が、ガス抜きゾーン(9)外における押出し機シリンダ(2)の内径の1.01倍〜3倍である、請求項1記載のベント式押出し機。
- ガス抜きゾーン(9)における押出し機シリンダ(2)の内径が、ガス抜きゾーン(9)外における押出し機シリンダ(2)の内径の1.01倍〜2倍である、請求項1記載のベント式押出し機。
- ガス抜きゾーン(9)における押出し機シリンダ(2)の内径が、ガス抜きゾーン(9)外における押出し機シリンダ(2)の内径の1.01倍〜1.6倍である、請求項1記載のベント式押出し機。
- 押出し機シリンダ(2)内にガス抜きゾーンの範囲で、ポリマ溶融液の搬送を助成する取付け物が設けられている、請求項1記載のベント式押出し機。
- 前記取付け物として螺旋状のウェブが設けられている、請求項9記載のベント式押出し機。
- ガス抜きゾーン(9)の長さが、ガス抜きゾーン(9)外の押出し機シリンダ(2)の内径の0.5倍〜10倍である、請求項1記載のベント式押出し機。
- ガス抜きゾーン(9)の長さが、ガス抜きゾーン(9)外の押出し機シリンダ(2)の内径の1倍〜7倍である、請求項11記載のベント式押出し機。
- ガス抜きゾーン(9)の長さが、ガス抜きゾーン(9)外の押出し機シリンダ(2)の内径の1倍〜5倍である、請求項11記載のベント式押出し機。
- 材料装入部が、ガス抜きゾーン(9)における、押出し機シリンダ(2)の周面に位置する少なくとも1つの個所に設けられている、請求項1記載のベント式押出し機。
- 少なくとも1つの装入弁(7)が設けられている、請求項1記載のベント式押出し機。
- 少なくとも1つの装入弁(7)が設けられており、該装入弁(7)によって材料装入部の容積流が制御可能である、請求項1記載のベント式押出し機。
- 押出し機スクリュ(3)が、軸方向で、閉じられた蒸気通路(15)によって貫通されており、該蒸気通路(15)が、蒸発可能な液体の部分充填物を有している、請求項1記載のベント式押出し機。
- 蒸発可能な液体が水である、請求項17記載のベント式押出し機。
- 蒸気通路(15)の、蒸発可能な液体または水による充填度が、20容量%〜80容量%である、請求項17記載のベント式押出し機。
- 蒸気通路(15)の、蒸発可能な液体または水による充填度が、30容量%〜60容量%である、請求項17記載のベント式押出し機。
- 請求項1から20までのいずれか1項記載のベント式押出し機を使用して、ポリマ、溶剤および/またはモノマから成るシロップをガス抜きするための方法において、ガス抜き時に生じたガス流を、押出し機内部でポリマ流とは逆向きの方向に案内することを特徴とする、ベント式押出し機を使用して、ポリマ、溶剤および/またはモノマから成るシロップをガス抜きするための方法。
- ガス抜き時に生じたガスを、直接に押出し機のガス流出部において凝縮室内で凝縮させる、請求項21記載の方法。
- 凝縮を、液体の噴霧またはノズル供給下に吹付け凝縮として実施する、請求項21記載の方法。
- 凝縮を熱交換器によって実施する、請求項21記載の方法。
- シロップのガス抜きを、押出し機内への装入部の範囲で行う、請求項21記載の方法。
- 第1のガス抜きステップにおけるシロップのガス抜き度が、モノマおよび/または溶剤の全量に関して>50重量%である、請求項21記載の方法。
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