JPH01294010A - 材料の放射処理装置および方法 - Google Patents
材料の放射処理装置および方法Info
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- JPH01294010A JPH01294010A JP63122976A JP12297688A JPH01294010A JP H01294010 A JPH01294010 A JP H01294010A JP 63122976 A JP63122976 A JP 63122976A JP 12297688 A JP12297688 A JP 12297688A JP H01294010 A JPH01294010 A JP H01294010A
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- polytetrafluoroethylene
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は材料の分解(崩壊)のための放射処理に関し、
特にポリテトラフルオロエチレン(F’ TFE)の放
射分解に間する。
特にポリテトラフルオロエチレン(F’ TFE)の放
射分解に間する。
デイロンの米国特許第3,766.031号明細書はポ
リテトラフルオロエチレンの放射処理方法を開示してお
り、この方法ではポリテトラフルオロエチレンが放射に
露呈され、その後微粉砕を受けてポリテトラフルオロエ
チレンを微小な粒子粉末にする。この粉末は、例えばペ
イントおよびインク中の乾燥滑剤として有効である。こ
の技術を実施するこの方法および他の方法はポリテトラ
フルオロエチレンを照射するための電子ビームまたはコ
バルト源を一般に利用していた。照射中の材料はトレー
に配列され、1通過当たり約2ないし15MHの多量の
放射線量に露呈され、材料の温度は過度には上昇せず、
したがって材料の変色および有害ガスの起こりうる発生
を回避している。
リテトラフルオロエチレンの放射処理方法を開示してお
り、この方法ではポリテトラフルオロエチレンが放射に
露呈され、その後微粉砕を受けてポリテトラフルオロエ
チレンを微小な粒子粉末にする。この粉末は、例えばペ
イントおよびインク中の乾燥滑剤として有効である。こ
の技術を実施するこの方法および他の方法はポリテトラ
フルオロエチレンを照射するための電子ビームまたはコ
バルト源を一般に利用していた。照射中の材料はトレー
に配列され、1通過当たり約2ないし15MHの多量の
放射線量に露呈され、材料の温度は過度には上昇せず、
したがって材料の変色および有害ガスの起こりうる発生
を回避している。
トレー照射技術は約35%だけの放射利用効率しか有し
ていない、放射の非効率性は3つのファクタ、すなわち
(1)トレーの過走査、(2)トレー間のギャップおよ
び(3)電子ビームの深さ一放射線量特性から生じる。
ていない、放射の非効率性は3つのファクタ、すなわち
(1)トレーの過走査、(2)トレー間のギャップおよ
び(3)電子ビームの深さ一放射線量特性から生じる。
トレーの完全に均一な放射を保証する要件は放射による
ある程度の過走査およびうないし15%の効率の損失と
なる。同様に、材料のトレー間に通常存在する空間がさ
らに10ないし15%の効率の損失を生じさせる。
ある程度の過走査およびうないし15%の効率の損失と
なる。同様に、材料のトレー間に通常存在する空間がさ
らに10ないし15%の効率の損失を生じさせる。
最大の効率の損失は、材料が受ける放射線量が材料の深
さによって変化する事実から生じる。この変化は第6図
のグラフに示されている0代表的にはRで示す表面にお
ける放射線量は材料に対して公称放射線量として描かれ
ている。ビームエネルギーおよび(または)材料の深さ
は、等しい放射線量が材料の反対表面にあるように(深
さD)調節されている。製品(領域C)を通過する放射
は利用されない、公称放射線量Rの過度である領域Bの
放射も同様に利用されない、このことはさらに非効率性
を生じさせ、ある場合には望ましくない特性の製品が得
られる結果となる。結局、この深さ一放射線源特性は処
理の非効率性を50%以上にさせる。
さによって変化する事実から生じる。この変化は第6図
のグラフに示されている0代表的にはRで示す表面にお
ける放射線量は材料に対して公称放射線量として描かれ
ている。ビームエネルギーおよび(または)材料の深さ
は、等しい放射線量が材料の反対表面にあるように(深
さD)調節されている。製品(領域C)を通過する放射
は利用されない、公称放射線量Rの過度である領域Bの
放射も同様に利用されない、このことはさらに非効率性
を生じさせ、ある場合には望ましくない特性の製品が得
られる結果となる。結局、この深さ一放射線源特性は処
理の非効率性を50%以上にさせる。
露呈間に材料の攪拌を場合によって伴う放射線源に対す
る露呈が後に続く材料の遅い照射の先行技術は、放射分
解ボリテ゛ドラフルオロエチレン粉末の製造を高価で、
非効率的で、時間を浪費する作業とさせていた。
る露呈が後に続く材料の遅い照射の先行技術は、放射分
解ボリテ゛ドラフルオロエチレン粉末の製造を高価で、
非効率的で、時間を浪費する作業とさせていた。
本発明の[]的は放射分解ポリテトラフルオロエチレン
を効率的に製造する装置および方法を提供するものであ
る。
を効率的に製造する装置および方法を提供するものであ
る。
本発明によると、高分子量を有するチップの流動性固体
材料を放射処理して材料を低分子量に分解し粉末に粉砕
可能にする装置が提供される。装置は材料を保持する処
理容器、処理容器に放射を供給する放射源、処理中材料
を攪拌する手段、および容器材料を選択した温度以下に
維持する冷却手段を有する。
材料を放射処理して材料を低分子量に分解し粉末に粉砕
可能にする装置が提供される。装置は材料を保持する処
理容器、処理容器に放射を供給する放射源、処理中材料
を攪拌する手段、および容器材料を選択した温度以下に
維持する冷却手段を有する。
好ましい実施例において、装置は、容器の上のダストカ
バー、ダストカバーに集積する空気中の材料粒子を収集
するダスト収集手段を有する。処理に関して、空気また
は水が、材料を流動化し、空気の流れまたは冷却水の添
加によって材料を付加的に冷却するために、材料に供給
されてもよい。
バー、ダストカバーに集積する空気中の材料粒子を収集
するダスト収集手段を有する。処理に関して、空気また
は水が、材料を流動化し、空気の流れまたは冷却水の添
加によって材料を付加的に冷却するために、材料に供給
されてもよい。
処理容器は、好ましくは容器と、容器の内容物を攪拌す
るモータ駆動攪拌器を含むリボンブレンダーである。好
ましい放射源は高エネルギー電子源である。処理容器は
容器を囲む水の流れのチャンネルによって冷却される。
るモータ駆動攪拌器を含むリボンブレンダーである。好
ましい放射源は高エネルギー電子源である。処理容器は
容器を囲む水の流れのチャンネルによって冷却される。
冷却は、処理容器へ水を供給することによっても部分的
に達成される。
に達成される。
本発明によると、流動性固体ポリテトラフルオロエチレ
ン材料を放射分解によって処理し、材料の分子量を減ら
し粉末に粉砕可能にする方法が提供される。この方法は
材料を放射に露呈し、露呈生材料を攪拌し、露呈中50
0°F以下の温度に材料を維持することを含んでいる。
ン材料を放射分解によって処理し、材料の分子量を減ら
し粉末に粉砕可能にする方法が提供される。この方法は
材料を放射に露呈し、露呈生材料を攪拌し、露呈中50
0°F以下の温度に材料を維持することを含んでいる。
好ましい実施例において、材料は露呈中空気の流れによ
って流動化され、または水が露呈生材料に添加され、混
合物が適当な温度範囲に維持される。
って流動化され、または水が露呈生材料に添加され、混
合物が適当な温度範囲に維持される。
次に、図面を参照して、本発明を説明する。
第1図は、本発明にしたがって材料を処理する装置10
の端面図である。装置10は、分子量を減じることによ
り材料を分解して材料を粉末に粉砕可能にするなめに、
ポリテトラフルオロエチレンの放射(放射線)分解を行
うのに特に有効である。
の端面図である。装置10は、分子量を減じることによ
り材料を分解して材料を粉末に粉砕可能にするなめに、
ポリテトラフルオロエチレンの放射(放射線)分解を行
うのに特に有効である。
装置10は、第4図および第5図に詳細に示すようにリ
ボンブレンダーの容器から成る処理容器12を有してい
る。容器12はリボンブレンディングパドル(リボン状
混合パドル)16が取付けられた長手方向シャフト14
を有している。処理容器12およびそれに関連する設備
は組積造または他の放射線減衰材料から作られた放射室
11内に囲まれている。室11はローラ17に取付けら
れたドア15によって閉じられる接近用開口13を有し
ている。ドア15は設備に対する接近のために設けられ
たものであり、ジグザグ通路のような他の開口が人の接
近のなめに設けられてもよい。
ボンブレンダーの容器から成る処理容器12を有してい
る。容器12はリボンブレンディングパドル(リボン状
混合パドル)16が取付けられた長手方向シャフト14
を有している。処理容器12およびそれに関連する設備
は組積造または他の放射線減衰材料から作られた放射室
11内に囲まれている。室11はローラ17に取付けら
れたドア15によって閉じられる接近用開口13を有し
ている。ドア15は設備に対する接近のために設けられ
たものであり、ジグザグ通路のような他の開口が人の接
近のなめに設けられてもよい。
第4図および第5図を参照すると、容易に理解できるよ
うに、パドルは、リボンブレンダー内の材料が、シャフ
トが矢印59の方向に連続的に回転されるとき、シャフ
ト14の長手方向に前後に軸線方向に移動するように、
配列されている。したがって、材料は容器内で平均的な
軸線方向の変位を受けない。
うに、パドルは、リボンブレンダー内の材料が、シャフ
トが矢印59の方向に連続的に回転されるとき、シャフ
ト14の長手方向に前後に軸線方向に移動するように、
配列されている。したがって、材料は容器内で平均的な
軸線方向の変位を受けない。
シャフト14はモータ24によって駆動される減速ギヤ
18によって駆動される0代表的な実施例においては、
シャフトは1分当たり40回転(40rpm)の速度で
回転し、容器12の内部に置かれた材料60を攪拌する
。
18によって駆動される0代表的な実施例においては、
シャフトは1分当たり40回転(40rpm)の速度で
回転し、容器12の内部に置かれた材料60を攪拌する
。
1つの実施例においては、容器12は、18インチ(約
46cm)の直径を持つパドルを有し、72インチ(約
183cm)の長さである。容器には、処理後材料を放
出するのに使用するために、底部に遠隔制御出口開口3
8が設けられている。
46cm)の直径を持つパドルを有し、72インチ(約
183cm)の長さである。容器には、処理後材料を放
出するのに使用するために、底部に遠隔制御出口開口3
8が設けられている。
開口38は材料受入れ室19の上方に配列されており、
開かれると、容器12内の処理した材料は受入れ室19
に流入する。材料は、材料をノズル25中に引込み導管
21中を吸引、する真空装置27によって受入れ室から
取出される。エア流入導管23がノズル25と同心的に
配列されて真空装置による材料の取出しのために空気源
を与える。
開かれると、容器12内の処理した材料は受入れ室19
に流入する。材料は、材料をノズル25中に引込み導管
21中を吸引、する真空装置27によって受入れ室から
取出される。エア流入導管23がノズル25と同心的に
配列されて真空装置による材料の取出しのために空気源
を与える。
他の方法としては、スクリューコンベヤが使用されても
よい。
よい。
さらに、容器は、容器およびその内容物を約500°F
以下、好ましくは250°F以下の温度に維持するため
の冷却水の流れのための冷却ジャケット28が設けられ
ている。水が入口導管30および出口導管32を介して
与えられ、導管61を介してジャケット28の別個の部
分の間を流れる。
以下、好ましくは250°F以下の温度に維持するため
の冷却水の流れのための冷却ジャケット28が設けられ
ている。水が入口導管30および出口導管32を介して
与えられ、導管61を介してジャケット28の別個の部
分の間を流れる。
冷却水は、′amを避けるために周囲空気の露点より上
方の温度で好ましくは供給される。PTFEの放射処理
は水と結合して弗化水素酸を形成する弗素ガスと開放す
るので、凝縮は酸形成を生じさせ、設備の急速な腐食を
生じさせる。供給水の温度と上昇させる1つの方法は、
最初に電子ビーム装置の電源を冷却し、その後昇温した
同一の水を使用して容器の冷却するのに使用するように
冷却水分使用することである。同一の水を使用する代わ
りに、水対水熱交換器が使用されてもよい。
方の温度で好ましくは供給される。PTFEの放射処理
は水と結合して弗化水素酸を形成する弗素ガスと開放す
るので、凝縮は酸形成を生じさせ、設備の急速な腐食を
生じさせる。供給水の温度と上昇させる1つの方法は、
最初に電子ビーム装置の電源を冷却し、その後昇温した
同一の水を使用して容器の冷却するのに使用するように
冷却水分使用することである。同一の水を使用する代わ
りに、水対水熱交換器が使用されてもよい。
他の技術は従来の水加熱器を用いて水の温度を露点より
上に維持することである。
上に維持することである。
本発明の装置は、また流動性固体材料を処理容器12に
供給する機構を含んでいる。この装置は、処理容器内に
導かれて、その上端で水平スクリューコンベヤ31に連
通ずるほぼ垂直なシュート29を含み、水平スクリュー
コンベヤは放射室11内に配置されている。垂直シュー
ト33が放射室11の頂部を貫通し、内部のスクリュー
コンベヤ31を外部のスクリューコンベヤ3うに連結す
る。垂直シュート33を囲む領域には、レンガ等で製造
されてもよい付加的な放射遮断(シールド)!r4造物
84が設けられている。外部スクリューコンベヤ35は
ホッパー37の底部から処理すべき粒状材料を受入れ、
ホッパー37には遠隔制御弁3つ、および導管43を通
って供給される圧縮空気によって作動されるバイブレー
タ41が設けられている。粒状材料は導管47によって
ホッパー37に供給され、導管47を通して材料が真空
装置45によって吸引される。
供給する機構を含んでいる。この装置は、処理容器内に
導かれて、その上端で水平スクリューコンベヤ31に連
通ずるほぼ垂直なシュート29を含み、水平スクリュー
コンベヤは放射室11内に配置されている。垂直シュー
ト33が放射室11の頂部を貫通し、内部のスクリュー
コンベヤ31を外部のスクリューコンベヤ3うに連結す
る。垂直シュート33を囲む領域には、レンガ等で製造
されてもよい付加的な放射遮断(シールド)!r4造物
84が設けられている。外部スクリューコンベヤ35は
ホッパー37の底部から処理すべき粒状材料を受入れ、
ホッパー37には遠隔制御弁3つ、および導管43を通
って供給される圧縮空気によって作動されるバイブレー
タ41が設けられている。粒状材料は導管47によって
ホッパー37に供給され、導管47を通して材料が真空
装置45によって吸引される。
処理容器12にはカバー40およびガス抜き導管42が
設けられており、ガス抜き導管を通して、空気が空気中
の材料粒子および弗素ガスを処理室から除去するために
大気圧以下の圧力で排気され、その結果粒子は集積され
ず、また弗素ガスが電子ビーム源の窓を腐食することも
ない、下端82がノズル84を持ち、電子ビーム源の出
口近くに配置した付加的なガス抜き導管49が設けられ
てもよい。
設けられており、ガス抜き導管を通して、空気が空気中
の材料粒子および弗素ガスを処理室から除去するために
大気圧以下の圧力で排気され、その結果粒子は集積され
ず、また弗素ガスが電子ビーム源の窓を腐食することも
ない、下端82がノズル84を持ち、電子ビーム源の出
口近くに配置した付加的なガス抜き導管49が設けられ
てもよい。
導管42および49は、空気中の材料粒子を排気ガスか
ら分離し導管53を通して排気するサイクロンセパレー
タ51に連結されている。セパレータ51中に集積する
粒子は、処理の初期段階中は、導管55を通って処理容
器に戻ってもよい。
ら分離し導管53を通して排気するサイクロンセパレー
タ51に連結されている。セパレータ51中に集積する
粒子は、処理の初期段階中は、導管55を通って処理容
器に戻ってもよい。
処理の後の段階においては、セパレータ51によって集
積された材料は、導管57を通って出口真空装置27に
与えられるように充分分解される。
積された材料は、導管57を通って出口真空装置27に
与えられるように充分分解される。
第1図の装置に対する放射源を与えるために使用される
電子ビーム加速器は真空出力通路44を含み、真空出力
通路はビーム操作セクション46によって扇形ホーン5
0に連結されており、ビーム操作セクションには、第5
図に示すように、電磁石48が設けられている。使用さ
れる電子ビーム源は100万ボルトの電子加速を有し1
00ミリアンペアまでのビーム電流を与えることができ
る。ビーム操作セクション46は、第5図に示すように
ビーム通路52.54および56をとるように扇形ホー
ン50内でビームを前後に振動させ、容器12の長さに
沿って放射を拡げる。電子ビームは扇形ホーン50から
出て、第3図に詳細に示す一次窓および任意の二次窓6
6をそれぞれ通過する。一次窓および二次窓の間のスペ
ースには導管70および72を通る冷却空気の流れが設
けられている。さらに、導管74および76がフランジ
62、可能ならばフランジ64に設けられており、窓の
水冷却を与える。冷却水は導管78および80を通して
供給され、好ましくは、凝縮および前述のような弗化水
素酸の起こりうる形成を避けるために周囲空気の露点よ
り上の温度を有する。
電子ビーム加速器は真空出力通路44を含み、真空出力
通路はビーム操作セクション46によって扇形ホーン5
0に連結されており、ビーム操作セクションには、第5
図に示すように、電磁石48が設けられている。使用さ
れる電子ビーム源は100万ボルトの電子加速を有し1
00ミリアンペアまでのビーム電流を与えることができ
る。ビーム操作セクション46は、第5図に示すように
ビーム通路52.54および56をとるように扇形ホー
ン50内でビームを前後に振動させ、容器12の長さに
沿って放射を拡げる。電子ビームは扇形ホーン50から
出て、第3図に詳細に示す一次窓および任意の二次窓6
6をそれぞれ通過する。一次窓および二次窓の間のスペ
ースには導管70および72を通る冷却空気の流れが設
けられている。さらに、導管74および76がフランジ
62、可能ならばフランジ64に設けられており、窓の
水冷却を与える。冷却水は導管78および80を通して
供給され、好ましくは、凝縮および前述のような弗化水
素酸の起こりうる形成を避けるために周囲空気の露点よ
り上の温度を有する。
窓58および66は、0.00075インチ(0,00
19cm)および0.002インチ(0,005c+s
)の間の長さを持つ薄いシート状チタンから成る。一次
窓58は真空圧を支持するために0.0015インチ(
0、0038c履)の好ましい厚さを有する。二次窓6
6は同一の機械的な強度を必要としないが、かなりの厚
さが食腐抵抗を与えるなめに好ましい。
19cm)および0.002インチ(0,005c+s
)の間の長さを持つ薄いシート状チタンから成る。一次
窓58は真空圧を支持するために0.0015インチ(
0、0038c履)の好ましい厚さを有する。二次窓6
6は同一の機械的な強度を必要としないが、かなりの厚
さが食腐抵抗を与えるなめに好ましい。
本発明のPTFEのような材料の処理に関連して、空気
流を処理装置中の材料に供給することが望ましい、空気
流は以下の3つの機能を働かせる。
流を処理装置中の材料に供給することが望ましい、空気
流は以下の3つの機能を働かせる。
すなわち(1)空気の供給は、攪拌パドル16によって
攪拌されるとき材料が容易に流れるように流動性固体材
料の流動化を与える傾向にあり、(21空気の供給は酸
素を必要とする分解反応を促進する傾向にあり、(3)
反応容器に入り導管42を通って出る空気の供給は水ジ
ャケット28によって与えられる冷却の補助として材料
の冷却を促進する傾向にある。
攪拌されるとき材料が容易に流れるように流動性固体材
料の流動化を与える傾向にあり、(21空気の供給は酸
素を必要とする分解反応を促進する傾向にあり、(3)
反応容器に入り導管42を通って出る空気の供給は水ジ
ャケット28によって与えられる冷却の補助として材料
の冷却を促進する傾向にある。
第2図に詳細に示す実施例において、空気がマニホルド
34を通して反応容器に与えられ、マニホルドはその空
気出口通路35が容器に含まれる材料に向けられる。圧
縮空気が導管36に供給される。
34を通して反応容器に与えられ、マニホルドはその空
気出口通路35が容器に含まれる材料に向けられる。圧
縮空気が導管36に供給される。
代表的なプロセスにおいて、荒い粉末またはチップ状の
例えば未使用のまたはスクラップのポリテトラフルオロ
エチレンのような流動性固体材料は容器12内に置かれ
、電子源44から供給される電子ビームによって照射を
受けながら攪拌器16の回転によって攪拌を受ける。電
子源44がらの電子ビームは電磁石48に加えられる電
流を変更することによって真空通路46中で操作され、
電子ビームは扇形ホーン50内で多数の通路に発散し、
通路はビーム52.54および56によって示すように
、容器12の長さに沿った1つの角度方向に拡げられる
。方向5つに回転する攪拌器16の作用は均一照射のた
めに材料を循環する。
例えば未使用のまたはスクラップのポリテトラフルオロ
エチレンのような流動性固体材料は容器12内に置かれ
、電子源44から供給される電子ビームによって照射を
受けながら攪拌器16の回転によって攪拌を受ける。電
子源44がらの電子ビームは電磁石48に加えられる電
流を変更することによって真空通路46中で操作され、
電子ビームは扇形ホーン50内で多数の通路に発散し、
通路はビーム52.54および56によって示すように
、容器12の長さに沿った1つの角度方向に拡げられる
。方向5つに回転する攪拌器16の作用は均一照射のた
めに材料を循環する。
電子ビームは窓58および66を通して扉形ホーンを出
る。リボンブレンダーの攪拌器16の攪拌作用と組合わ
さった電子ビームの照射は材料の分解を生じさせ、約5
,000,000ないし10,000.000の分子量
を1,000,000以下たぶん100,000以下に
下げる。材料の分子量がこのように下げられると、材料
は粉末に粉砕可能になる。酸素の供給によって反応を促
進し、材料が反応を受けている間、照射プロセス中材料
をさらに冷却し、材料を一層流体化し攪拌し易くするた
めに、空気が導管36によって、出口35が容器の長さ
に沿って分布しているマニホルド34に供給されてもよ
い。
る。リボンブレンダーの攪拌器16の攪拌作用と組合わ
さった電子ビームの照射は材料の分解を生じさせ、約5
,000,000ないし10,000.000の分子量
を1,000,000以下たぶん100,000以下に
下げる。材料の分子量がこのように下げられると、材料
は粉末に粉砕可能になる。酸素の供給によって反応を促
進し、材料が反応を受けている間、照射プロセス中材料
をさらに冷却し、材料を一層流体化し攪拌し易くするた
めに、空気が導管36によって、出口35が容器の長さ
に沿って分布しているマニホルド34に供給されてもよ
い。
マニホルド34に供給される空気に加えて攪拌器16の
攪拌作用のために、このプロセスはかなりの量の空気中
に含まれる粒子を発生する。これらの粒子は出口導管4
2が設けられたダストカバー40内に拘束され、出口導
管はダストコレクタ51を通して積極的に放出され、そ
れによって回収した材料は処理容器に再循環されるか、
または導管55および57を通して分解した低分子量の
製品として収集されることができる。
攪拌作用のために、このプロセスはかなりの量の空気中
に含まれる粒子を発生する。これらの粒子は出口導管4
2が設けられたダストカバー40内に拘束され、出口導
管はダストコレクタ51を通して積極的に放出され、そ
れによって回収した材料は処理容器に再循環されるか、
または導管55および57を通して分解した低分子量の
製品として収集されることができる。
第4図の断面図に示すように、矢印59の方向に回転す
る攪拌器16の作用は処理材料60を反応容器12の1
つの側に、例えば右側に積上げる。
る攪拌器16の作用は処理材料60を反応容器12の1
つの側に、例えば右側に積上げる。
最も効果的な放射処理を与えるために、扇形ホーン50
は反応容器のこの側の選択した照射領域に向けられてお
り、その結果電子ビームは処理すべき材料の最大量をと
らえる。放射を材料の大きな深さを有する容器の部分に
向けられることによって、入射放射のほぼすべてが反応
なしに単に通過することなく材料によってとらえられる
のでプロセスの効果が高められる。
は反応容器のこの側の選択した照射領域に向けられてお
り、その結果電子ビームは処理すべき材料の最大量をと
らえる。放射を材料の大きな深さを有する容器の部分に
向けられることによって、入射放射のほぼすべてが反応
なしに単に通過することなく材料によってとらえられる
のでプロセスの効果が高められる。
さらに、放射が入射する表面に接近した材料に対して通
常は生じうる過放射がパドル16による材料の攪拌のた
めに避けられる。
常は生じうる過放射がパドル16による材料の攪拌のた
めに避けられる。
ポリテトラフルオロエチレンの装置を用いる本発明の方
法によるポリテトラフルオロエチレンの処理を提供する
ために、焼結したまたは未焼結のいずれかの荒い粉末ま
たはチップのような流動性固体形状のスクラップまたは
未使用ポリテトラフルオロエチレンがシュート2つを通
して容器に供給される。代表的には、処理中、反応容器
に与えられる材料の装荷の量は、材料の比重量が処理中
増加するにつれて、減少させられる。材料のバッチ(約
3200Ibs)の処理は6または7時間の間20ない
し100ミリアンペアの電流で100万ボルトで加速し
た電子ビームを使用する。を子ビーム加速器の使用に代
えて、コバルト60のような放射性物質が放射を与える
ことができる6代表的には、材料の全装荷量の一部だけ
が、例えば3分の1ないし半分が最初に容器12に供給
される。チップ形状のPTFHの比重量が一般に低いの
で、この一部が容器を充填する。初期照射に続いて、次
の材料が比重量の増加したがってその結果による照射中
の材料体積の減少のために加えられる。材料の全装荷が
与えられた後、放射、攪拌および冷却は、材料が1ボン
ド当たり125ないし150のMrad (メガラッド
)の放射線量を受けるまで、続けられる。この処理中、
材料の温度がワイヤ89によって遠隔の計器90に接続
した熱センサ88によって監視される。材料の温度が選
択した値を越えると、放射ビーム電流が減少される。!
&大温度は500’ F以下でなければならず、好まし
くは250’ F以下である。
法によるポリテトラフルオロエチレンの処理を提供する
ために、焼結したまたは未焼結のいずれかの荒い粉末ま
たはチップのような流動性固体形状のスクラップまたは
未使用ポリテトラフルオロエチレンがシュート2つを通
して容器に供給される。代表的には、処理中、反応容器
に与えられる材料の装荷の量は、材料の比重量が処理中
増加するにつれて、減少させられる。材料のバッチ(約
3200Ibs)の処理は6または7時間の間20ない
し100ミリアンペアの電流で100万ボルトで加速し
た電子ビームを使用する。を子ビーム加速器の使用に代
えて、コバルト60のような放射性物質が放射を与える
ことができる6代表的には、材料の全装荷量の一部だけ
が、例えば3分の1ないし半分が最初に容器12に供給
される。チップ形状のPTFHの比重量が一般に低いの
で、この一部が容器を充填する。初期照射に続いて、次
の材料が比重量の増加したがってその結果による照射中
の材料体積の減少のために加えられる。材料の全装荷が
与えられた後、放射、攪拌および冷却は、材料が1ボン
ド当たり125ないし150のMrad (メガラッド
)の放射線量を受けるまで、続けられる。この処理中、
材料の温度がワイヤ89によって遠隔の計器90に接続
した熱センサ88によって監視される。材料の温度が選
択した値を越えると、放射ビーム電流が減少される。!
&大温度は500’ F以下でなければならず、好まし
くは250’ F以下である。
ポリテトラフルオロエチレンが冷却されて、改良した製
品が処理中水を処理容器に供給することによって得られ
ることが見出された。処理容器12を示す第7図および
第8図を参照するに、パイプ91はチューブ93が延び
ているマニホルド92に冷却水を供給する。この配列は
容器12で処理中の材料60への水の添加を容易にする
。この好ましい実施例においては、第4図に示す冷却ジ
ャケット28が取はずされ、入口および出口導管95お
よび96を通して冷却水が供給される冷却ジャケット9
4が容器12の両端に加えられている。水は導管(図示
せず)を通してジャケット間を流れ、ジャケットを結ん
でいる、さらに、導管97および98がカバー40の開
口を囲む縁に取付けられて、カバーの水冷却を与え、生
じろ恐れのある高温に起因するひずみを防止している。
品が処理中水を処理容器に供給することによって得られ
ることが見出された。処理容器12を示す第7図および
第8図を参照するに、パイプ91はチューブ93が延び
ているマニホルド92に冷却水を供給する。この配列は
容器12で処理中の材料60への水の添加を容易にする
。この好ましい実施例においては、第4図に示す冷却ジ
ャケット28が取はずされ、入口および出口導管95お
よび96を通して冷却水が供給される冷却ジャケット9
4が容器12の両端に加えられている。水は導管(図示
せず)を通してジャケット間を流れ、ジャケットを結ん
でいる、さらに、導管97および98がカバー40の開
口を囲む縁に取付けられて、カバーの水冷却を与え、生
じろ恐れのある高温に起因するひずみを防止している。
前述したように、供給されるすべての冷却水は凝縮を避
は弗化水素酸の形成を避けるために周囲空気の露点内の
温度と有する。
は弗化水素酸の形成を避けるために周囲空気の露点内の
温度と有する。
水を容器に供給する導管91およびマニホルド92の使
用に代えて、マニホルドが容器12の上方に配置され、
4つのチューブが処理中の材料に水を供給するためにカ
バー40を下方に貫通することもできる。容器より上方
のマニホルドには適当な入口導管を通して冷却水が供給
される。
用に代えて、マニホルドが容器12の上方に配置され、
4つのチューブが処理中の材料に水を供給するためにカ
バー40を下方に貫通することもできる。容器より上方
のマニホルドには適当な入口導管を通して冷却水が供給
される。
処理すべき材料に対する水の添加は蒸発によって冷却を
与えると予想された。しかしながら、予想に反してポリ
テトラフルオロエチレンに添加した初期の水の量は材料
の温度を上昇させた。この温度上昇の理由は充分には解
らないが、水がポリテトラフルオロエチレンとの反応を
受けると考えられる。また、この反応は水と容器中の自
由弗素とが結合して弗素酸素を形成することを含んでい
ると推察される。
与えると予想された。しかしながら、予想に反してポリ
テトラフルオロエチレンに添加した初期の水の量は材料
の温度を上昇させた。この温度上昇の理由は充分には解
らないが、水がポリテトラフルオロエチレンとの反応を
受けると考えられる。また、この反応は水と容器中の自
由弗素とが結合して弗素酸素を形成することを含んでい
ると推察される。
材料と水との反応によって生じる温度の上昇は、処理中
の材料が未使用ポリテトラフルオロエチレンであるとき
、最大である。材料が処理中であるとき0、材料が約2
60°Fの温度に達したとき水が容器に加えられるべき
であることが見出された。
の材料が未使用ポリテトラフルオロエチレンであるとき
、最大である。材料が処理中であるとき0、材料が約2
60°Fの温度に達したとき水が容器に加えられるべき
であることが見出された。
容器中の約3000ボンド(約1,300kg)のポリ
テトラフルオロエチレンのバッチに対して、1分当なり
2分の1ないし2リツトルの水の流量が満足すべきもの
であることが見出された。処理した材料の温度が約24
5°Fに下げられたとき、水が再び容器に供給されて温
度が再び約260゜Fにまで上昇するまで、水の流れが
中断される。
テトラフルオロエチレンのバッチに対して、1分当なり
2分の1ないし2リツトルの水の流量が満足すべきもの
であることが見出された。処理した材料の温度が約24
5°Fに下げられたとき、水が再び容器に供給されて温
度が再び約260゜Fにまで上昇するまで、水の流れが
中断される。
もし未使用ポリテトラフルオロエチレンが260” F
まで上昇することが許容されるならば、水の添加は水と
容器中の材料との反応に起因して、温度をさらに上昇さ
せ、その結果、処理を中断して混合物を冷却し安定状慧
に維持し、それによって変色を防ぐことが必要であるこ
とを実験は示している。
まで上昇することが許容されるならば、水の添加は水と
容器中の材料との反応に起因して、温度をさらに上昇さ
せ、その結果、処理を中断して混合物を冷却し安定状慧
に維持し、それによって変色を防ぐことが必要であるこ
とを実験は示している。
処理されるポリテトラフルオロエチレンがいわゆる”ハ
ードストック′°、すなわち既に熱処理の歴史がある焼
結したスクラップのポリテトラフルオロエチレンである
とき、水の添加によって生じる温度の上昇は未使用ポリ
テトラフルオロエチレンよりも少ない、この材料の処理
中、その温度は約390″Fまでの上昇することが許容
され、その温度において、水が加えられて、水の供給が
中断される前に材料は約375°Fに冷却されることが
見出されている。
ードストック′°、すなわち既に熱処理の歴史がある焼
結したスクラップのポリテトラフルオロエチレンである
とき、水の添加によって生じる温度の上昇は未使用ポリ
テトラフルオロエチレンよりも少ない、この材料の処理
中、その温度は約390″Fまでの上昇することが許容
され、その温度において、水が加えられて、水の供給が
中断される前に材料は約375°Fに冷却されることが
見出されている。
他の例としては、(1)粒状ポリテトラフルオロエチレ
ン(゛ホワイトティル”として知られる)、(2Iスク
ラツプのテフロンテープ、または(3)非未使用ポリテ
トラフルオロエチレンとして知られる材料、またはこれ
らの材料の組合わせを処理するとき、温度は、水が材料
に供給される前に、約265°Fにまで上昇することが
許容される。約250°Fまで冷却された後、温度が再
び約265’ Fまで上昇するまで水の供給は中断され
る。
ン(゛ホワイトティル”として知られる)、(2Iスク
ラツプのテフロンテープ、または(3)非未使用ポリテ
トラフルオロエチレンとして知られる材料、またはこれ
らの材料の組合わせを処理するとき、温度は、水が材料
に供給される前に、約265°Fにまで上昇することが
許容される。約250°Fまで冷却された後、温度が再
び約265’ Fまで上昇するまで水の供給は中断され
る。
処理材料への水の添加が得られる粉末の油吸収特性の改
良を生じさせる、すなわちその油吸収特性が下げられる
ことが予想外に見出された。低い油吸収特性を持つ粉末
は、油またはペイント用溶剤のようなキャリヤに混合さ
れると、低い増粘特性を持つハチミツのような流動性コ
ンシスチンシー(@度〉を与える。このことは一般に望
ましい。
良を生じさせる、すなわちその油吸収特性が下げられる
ことが予想外に見出された。低い油吸収特性を持つ粉末
は、油またはペイント用溶剤のようなキャリヤに混合さ
れると、低い増粘特性を持つハチミツのような流動性コ
ンシスチンシー(@度〉を与える。このことは一般に望
ましい。
高油吸収性を持つ材料は、キャリヤと混合されると、ピ
ーナツツバターのようなコンシスチンシーを与え、すな
わち高い増粘特性を持ち、製品としては望ましくない。
ーナツツバターのようなコンシスチンシーを与え、すな
わち高い増粘特性を持ち、製品としては望ましくない。
処理中冷却水がポリテトラフルオロエチレンに添加され
たとき製品された材料は望ましい低油吸収特性を有し、
この材料は多数の用途に足して優秀な製品となる。
たとき製品された材料は望ましい低油吸収特性を有し、
この材料は多数の用途に足して優秀な製品となる。
第1図は、本発明の材料処理装置の端面図である。
第2図は、空気供給マニホルドを示す第1図の装置の部
分断面図である。 第3図は、第1図装置の電子ビーム放射源の部分の断面
図である。 第4図は、第1図装置の処理容器の断面図である。 第5図は、第1図装置の処理容器の側面図である。 第6図は、種々の深さにおいて処理すべき材料が受ける
放射線量を示すグラフである。 第7図は、第1図に示すらのと類似であるがある変更が
なされた処理容器の第8図の線■−■に沿った断面図で
ある。 第8図は、第7図に示す処理容器の側面図である。 10・・・材料処理装置、 12・・・処理容器、 14・・・シャフト、 16・・・パドル、 28・・冷却シャケ1.ト、 2つ・・・シュート、 40・・・カバー、 50・・・扇形ホーン。 FIG、 I FIG、 2 FIG、 3F
IG、 4 ヒ1θ コ oy 放射線量 FIG、 6
分断面図である。 第3図は、第1図装置の電子ビーム放射源の部分の断面
図である。 第4図は、第1図装置の処理容器の断面図である。 第5図は、第1図装置の処理容器の側面図である。 第6図は、種々の深さにおいて処理すべき材料が受ける
放射線量を示すグラフである。 第7図は、第1図に示すらのと類似であるがある変更が
なされた処理容器の第8図の線■−■に沿った断面図で
ある。 第8図は、第7図に示す処理容器の側面図である。 10・・・材料処理装置、 12・・・処理容器、 14・・・シャフト、 16・・・パドル、 28・・冷却シャケ1.ト、 2つ・・・シュート、 40・・・カバー、 50・・・扇形ホーン。 FIG、 I FIG、 2 FIG、 3F
IG、 4 ヒ1θ コ oy 放射線量 FIG、 6
Claims (25)
- (1)高分子量の流動性固体ポリテトラフルオロエチレ
ン材料を放射処理して前記材料を分解し、その分子量を
下げて粉末に粉砕可能にする装置であって、処理中前記
材料のバッチを保持する処理容器と、前記処理容器に放
射を供給する放射源と、を有する装置において、前記放
射が前記処理容器の選択した領域に与えられ、前記処理
容器には、前記処理中前記処理容器内の前記材料を攪拌
して前記材料を前記選択した領域の内外に反復して動か
して前記材料が均一に放射されるようにする機械的攪拌
手段が設けられており、前記処理中前記容器および前記
材料を選択した温度以下に維持するための冷却手段が設
けられていることを特徴とする装置。 - (2)請求項1記載の装置において、前記容器上のダス
トカバーおよび前記ダストカバーに関連する収集手段を
有することを特徴とする装置。 - (3)請求項1ないし2のいずれか1つに記載の装置に
おいて、空気を前記材料に供給して前記材料を冷却し、
前記材料を流動化した状態に維持して酸素を前記材料に
与える手段を有することを特徴とする装置。 - (4)請求項1ないし3のいずれか1つに記載の装置に
おいて、前記処理容器および前記放射源を囲む放射シー
ルドと、前記材料を前記放射シールドを通して前記容器
に供給する手段と、を有することを特徴とする装置。 - (5)請求項1ないし4のいずれか1つに記載の装置に
おいて、前記容器がモータ駆動攪拌器を有するリボンブ
レンダーを含み、前記容器および前記材料を冷却する水
ジャケットを含むことを特徴とする装置。 - (6)請求項1ないし5のいずれか1つに記載の装置に
おいて、前記放射源が高エネルギー電子源を含み、前記
電子を前記選択した領域で分配する偏向手段を有するこ
とを特徴とする装置。 - (7)請求項6記載の装置において、一次および二次窓
を有する開口を有し、前記窓の間に空気の流れが与えら
れることを特徴とする装置。 - (8)請求項6記載の装置において、前記放射源は開口
窓と、周囲空気の露点より上の温度の冷却水で前記開口
窓を水冷却する手段と、をさらに有することを特徴とす
る装置。 - (9)請求項1ないし8のいずれか1つに記載の装置に
おいて、前記冷却手段が水を前記材料に供給する手段を
有することを特徴とする装置。 - (10)流動性固体ポリテトラフルオロエチレン材料を
放射によって処理して前記材料を分解してその分子量を
下げる方法であって、前記材料が処理容器に供給され、
処理容器中で照射される方法において、前記放射が前記
処理容器の選択した領域に供給され、前記材料が前記放
射中処理容器中で攪拌されて前記材料を前記選択した領
域の内外に反復的に移動し、前記材料が均一に照射され
、前記材料が前記処理中500°F以下の選択した温度
を維持するように冷却されることを特徴とする方法。 - (11)請求項10記載の方法において、空気が前記材
料に与えられて前記材料を冷却し、前記材料を流動化し
、前記放射中前記材料に酸素を与えることを特徴とする
方法。 - (12)請求項10または11のいずれか1つに記載の
方法において、付加的材料が前記処理中前記容器に供給
されることを特徴とする方法。 - (13)請求項10ないし12のいずれか1つに記載の
方法において、空気が前記処理中前記材料に供給され、
前記容器が負圧で換気され空気中の粒子およびガスを取
除くことを特徴とする方法。 - (14)請求項13記載の方法において、前記取除かれ
た材料が回収されることを特徴とする方法。 - (15)請求項10ないし14のいずれか1つに記載の
方法において、水が前記処理中前記材料に供給されるこ
とを特徴とする方法。 - (16)請求項10ないし15のいずれか1つに記載の
方法において、材料が未使用のポリテトラフルオロエチ
レンであり、選択した温度が約260°Fであることを
特徴とする方法。 - (17)請求項16記載の方法において、前記冷却は、
材料の温度が約245°Fまで下げられると、中断され
ることを特徴とする方法。 - (18)請求項10ないし16のいずれか1つに記載の
方法において、処理される材料が加熱処理の歴史を持つ
焼結したスクラップのポリテトラフルオロエチレンであ
り、前記選択した温度が約390°F以下であることを
特徴とする方法。 - (19)請求項18記載の方法において、温度が約37
5°Fまで下げられたとき冷却が中断されることを特徴
とする方法。 - (20)請求項10ないし16のいずれか1つに記載の
方法において、処理される材料が非未使用ポリテトラフ
ルオロエチレンであり、前記選択した温度が約265°
Fであることを特徴とする方法。 - (21)請求項20記載の方法において、材料の温度が
約250°Fまで下げられたとき、冷却が中断されるこ
とを特徴とする方法。 - (22)請求項10ないし16のいずれか1つに記載の
方法において、材料が粒状ポリテトラフルオロエチレン
チップであり、前記選択した温度が約265°Fである
ことを特徴とする方法。 - (23)請求項22記載の方法において、材料の温度が
約265°Fまで下げられたとき冷却が中断されること
を特徴とする方法。 - (24)請求項10ないし16のいずれか1つに記載の
方法において、処理される材料がスクラップのポリテト
ラフルオロエチレンテープであり、前記選択した温度が
約265°Fであることを特徴とする方法。 - (25)請求項24記載の方法において、温度が約25
0°Fまでに下げられたとき、冷却が中断されることを
特徴とする方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63122976A JPH01294010A (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 材料の放射処理装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63122976A JPH01294010A (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 材料の放射処理装置および方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01294010A true JPH01294010A (ja) | 1989-11-28 |
Family
ID=14849237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63122976A Pending JPH01294010A (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 材料の放射処理装置および方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01294010A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100880856B1 (ko) * | 2007-06-01 | 2009-01-30 | (주)지비엔테크 | 전자빔을 이용한 폐폴리테트라플루오로에틸렌의 분말화 장치 및 그 방법 |
WO2019156065A1 (ja) * | 2018-02-07 | 2019-08-15 | ダイキン工業株式会社 | 低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物の製造方法 |
WO2019156038A1 (ja) * | 2018-02-07 | 2019-08-15 | ダイキン工業株式会社 | 低分子量ポリテトラフルオロエチレンの製造方法 |
-
1988
- 1988-05-19 JP JP63122976A patent/JPH01294010A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100880856B1 (ko) * | 2007-06-01 | 2009-01-30 | (주)지비엔테크 | 전자빔을 이용한 폐폴리테트라플루오로에틸렌의 분말화 장치 및 그 방법 |
WO2019156065A1 (ja) * | 2018-02-07 | 2019-08-15 | ダイキン工業株式会社 | 低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物の製造方法 |
WO2019156038A1 (ja) * | 2018-02-07 | 2019-08-15 | ダイキン工業株式会社 | 低分子量ポリテトラフルオロエチレンの製造方法 |
JPWO2019156038A1 (ja) * | 2018-02-07 | 2020-12-03 | ダイキン工業株式会社 | 低分子量ポリテトラフルオロエチレンの製造方法 |
JPWO2019156065A1 (ja) * | 2018-02-07 | 2020-12-03 | ダイキン工業株式会社 | 低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物の製造方法 |
US11618806B2 (en) | 2018-02-07 | 2023-04-04 | Daikin Industries, Ltd. | Method for producing composition containing low molecular weight polytetrafluoroethylene |
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