JPH0386223A - 高粘度物質の連続処理装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分針〕 本発明は高粘度液の連続処理＊！に係り、特に熱可塑性
樹脂の連続塊状重合に好適な装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭５８−１０４６２２号公報に記載
のように、２軸のスクリュウをかみ合せて回転させ、こ
のスクリュウの溝内に熱可塑性樹脂等の高粘度液を充満
させて混合移送し、途中のベント部で、揮発物を除くも
のであった。

一方、高ホールドアツプ形の従来装置は、特開昭６２−
１１２６２４号公報に記載のように、攪拌翼を互いにか
み合うように回転させて攪拌し、長時間の滞留時間を保
って所定の粘度までの処理を行うものであった。しかし
このような高ホールドアツプ形の装置は、滞留時間の比
較的短い処理はできず、さらに高粘度処理にも限界があ
った。

また、先に述べた２袖のスクリュウをかみ合せたものは
、高粘度処理に適しているが、スクリュ、つの溝部分の
みに被処理液を保持するのでホールドアツプが小さく、
滞留時間が短い。このため、中程度の被処理を超高粘度
まで重合しようとじた場合１重合反応に必要な滞留時間
を与えることができなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、被処理液のホールドアツプを所定量ま
で増加させて、重合反応等に必要な滞留時間を所定値ま
で増加させ、さらに中程度の粘度から超高粘度まで処理
する点について配慮がされておらず、スクリュウタイプ
のもので滞留時間を長クシようとした場合、スクリュウ
が長大となる点に欠点があった・ 本発明の目的は、比較的粘度の低い入口側に、格子状の
攪拌翼を取り付けて、ホールドアツプを所定ｍまで増加
させると同時に揮発物等の脱気を促進させ、この間に重
合反応を促進させて高粘度となった液を強制的に液が送
れるスクリュウ部に移動させることにより、全体の滞留
時間を所定値まで長くできるようにするものである。

−尺 〔課題を解ダするための手段〕 上記目的を達成するために、比較的粘度の低い入口側に
格子状の撹拌翼な取りつけて、互いにかみ合うように回
転させて混合を行ない、ホールドアツプの所定量までの
増加と揮発等の脱気を促進させ、高粘度となる出口側は
、スクリュウを取りつけてかみ合うように回転させ、液
を強制的に送る間に揮発物の脱気を行い、全体の滞留時
間を所定値まで長くできるようにしたものである。これ
により、スクリュウな長大とすることなく滞留時間を所
定値まで増加できる。

〔作　　用〕

入口側に設けた格子状の攪拌翼は互いにかみ合いながら
回転して低〜中粘度液を効率良心攪拌し表面更新を行っ
て揮発物を十分除去できる。そして、さらに粘度の高ｉ
なった高粘度液が引き続いて２軸スクリュウ部へ送られ
て混合され脱気処理が行われるので、低粘度から高粘度
までの広範囲に粘度変化する液を所定の滞留時間を保っ
て処理できる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図により説
明する。第１図は止血断面図を、第２図。

第３図はそれぞれ、第１図のＩ−１線断面図およびＩ−
１，ｍＶｒ面図を示す。図において、ｌは横形の高粘度
物質連続処理装置の本体で、外周を加熱又は冷却用のジ
ャケットあるいは電気ヒーター（図示せず）で覆われて
いる。２は格子状の枠を連結した攪拌翼で、本体ｌの液
入口寄りに並設され、一方の格子状の枠の先端が他方の
攪拌翼の回転中心近くを通過し、かつ本体ｌ内壁に近接
するように保持されている。３はらせん翼を持ったスク
リュウで、一方のらせん翼の先端３ａが他方のスクリュ
ウの溝部３ｂに近接し、かつ、本体ｌ内壁に近接して互
いにかみ合うように本体１の液出口寄りに保持され、本
体１内中央近くで攪拌翼２に接続している。４は回転耳
軸で、攪拌翼２の液入口側に取り付けられ、本体ｌ内の
液入口側壁面にはめ込まれて、攪拌翼２を保持する。５
は被処理液の入口ノズルで、本体１の攪拌翼２０Ｉｌの
下端に取りつけられ、６は被処理液の出口ノズルで本体
ｌのスクリュウ３側の下端に取り付けられている。

７．８はそれぞれ揮発物の出口ノズルで、攪拌翼２の上
部の本体ｌ内の空間部９の上部および、スクリュウ３の
上部の本体！内の空間部ｌＯの上部に設けられている。

そしてこの揮発物出口ノズル７゜８は、揮発物捕集装置
ｔ（図示せず）を経由して減圧装置（図示せず）に配管
接続される。一方、２本のスクリュウ３は、それぞれ駆
動装！（図示せず〉に接続され、液を内側で持ち上げ外
側で押し込む方向に互いに逆回転する。

なお、本実施例では、本体！丙の空間部９および１０は
、本体！中央の絞り部■１により二つに仕切られている
ので、それぞれ異なる真空圧力で揮発物を蒸発させるこ
とができる。

このよう々装置において、高粘度液を攪拌、混練し、重
合反応を行わせる場合の本発明の作用。

効果について説明する。例えば、本装置でポリエチレン
テレフタレートの重縮合を行う場合、入口ノズル５から
低粘度の中間点合物を供給し、まず本体ｌ内の攪拌Ｒ２
の回転により撹拌される。被処理液の反応温度を所定量
に保つための加熱又は除熱は、本体１外周に設けたジャ
ケット（図示せず）より本体！外壁を通して行われる。

そして反応により生成するエチレングリコール等の揮発
物は、本体１内空間部９を通って出口ノズル７より糸外
に取り出される。このようにして被処理液は攪拌翼２の
格子状の枠内空間に保持されながら攪拌作用を受けるの
で、反応に必要な所定量の滞留時間が確保され、重合反
応が促進し、粘度が高められながら、第１図の左から右
へ順次移動する。

そして、高粘度となった被処理液は、スクリュウ３の液
入口側にｊｌＪ！シ、スクリュウ３にかみ込まれて本体
１中夫の絞り部１１を通りｍ１図の右方向へ移動する。

ここで、被処理液はスクリュウ３の移送作用と互いにか
み合って攪拌する表面更新作用により、液出口方向と送
られる間に７１１発物が彼処ｊｌ！液表面表面蒸発分離
し、本体ｌ内空間部１０を通って出口ノズル８より糸外
へ取り出される。

このようにして超高粘度となった被処理液はスクリュウ
３により本体１の液出口側（第１図の右端側）に送られ
、出口ノズル６より製品として系外に取り出される。

二のようにして本実施例では、粘度の低い反応域では高
ホールドアツプ形の攪拌翼２により必要な反応時間を確
保しながら反応を進めることができ、粘度が高い反応域
では、液の強力な移送ができ、強制的な表面更新が与え
られる低ホールドアツプ形のスクリュウ３により反応を
進めることができる。

なお、上記のようなポリエチレンテレフタレートの重縮
合反応の操作条件は、触座や定定剤の種類によっても異
なるが、−数的に温度２６０〜３００℃、圧力１０〜１
０００Ｐａである。

本発明の推災される実施例によれば、第４図に示すよう
に、２本の攪拌１４２の液入口側に、互いにかみ合う供
給スクリュウＵを接続し、この供給スクリュウ１１の側
面上部に液の入口ノズル５を取りつけたもののがある。

本実施例によれば、供給スクリュウ１１で被処理液を所
定流量で供給でき、本体ｌ外部と撹拌１４２上部の空Ｉ
！］部９との間を被処理液をスクリュウ溝内に充満させ
てシールし、空間ｉ９の減圧を安定して保つことかでき
る。

本発明の他の実施例によれば、第５図に示すように、格
子状の攪拌ｇ２を二つの攪拌翼２ａおよび２ｂに分割し
、これらの翼２ａ、２ｂの間を互いにかみ合う中間スク
リュウして連結し、それぞれの翼２ａ、２ｂの上部に空
間部９ａ、９ｂを形威し、揮発物出口ノズル７ａ、７ｂ
を取りつけ、さらに液出口側のスクリュウ３の上部にも
二つの空間部１０ｍ、１０ｂと揮発物出口ノズル８ａ、
８ｂを設けたものである。本実施例によれば、重縮合反
応により生成する揮発物の社が反応の進行と共に減少し
、−万機処理物が反応の進行により高粘度化するのに見
合って、各空間部９ｇ、９ｂ、１０ａ、１０ｂの圧力を
順次下げて運転できる。

本発明のさらに他の実施例によれば、第６図に示すよう
に、スクリュウ３の本体ｌ外側端部に２重管の中空回転
軸１３を連結し、この中空回転軸１３の端部に流体の流
入口１４および排出０巧を持つロータリージ雪インド１
６を取りつけ、格子状の攪拌翼２を中空とし、スクリュ
ウ３とを中空２Ｊｉ管として内部に流体を流せるように
したものである。

本実施例によれば、攪拌翼２およびスクリュウ３の表面
から被処理物が直接、加熱又は冷却でき、攪拌中の被処
理物の温度調節が容易となる。

本発明のさらに他の実施例によれば、第７図。

第８図に示すように、格子状の攪拌翼２の代りに回転軸
１７を持つまゆ玉状の攪拌翼１８をスクリュウ３に連結
して取り付けたものである。本実施例の攪拌翼１８はま
ゆ玉状の板１８　ａの先端にかき取り板１８ｂを取り付
けて、翼１８が互いにかみ合い、かつ本体ｌ内壁をかき
取って被処理液のホールドアツプをある程度確保しなが
ら槽内をくまなく攪拌でき、表面更新が行えるものであ
り、広い粘度範囲の攪拌処理に有利である。

以上のように本実施例によれば、低粘度域および高粘度
域でそれぞれ最適な滞留時間と表面更新性能が与えられ
るので、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポ
リアセタール、ポリカーボネート等の重縮合系高分子の
重合速度が高められ、高分子量の重合物を得ることがで
きる。

また１本実施例によれば、液入口側の攪拌翼を備えた高
ホールドアツプ域で反応に必要な滞留時間が確保でき、
液出口側のスクリュウを備えた低ホールドアツプ域で脱
モノマ操作に必要な、高粘度液での表面更新が得られる
ので、スチレン系高分子の塊状重合に最適であり、中間
重合物の重合反応処理と重合完了後の脱モノマ、脱溶縮
処理を一つの装置で行うことができる。

また、入口側の２軸スクリユウにて被処理液が供給でき
るので、本体内空間部の減圧を安定して保つことができ
る。

さらに、本体内の空間部が複数個に分割できるので、各
空間部の圧力が最適にでき、生産効率が高められる。

さらに、攪拌翼およびスクリュウ内部から加熱又は冷却
ができるので、被処理物が最適な温度条件で処理できる
。

さらに、低粘度域と高粘度域とでそれぞれ最適な滞留時
間と表面更新性能が与えられるので、重縮合等高分子の
重合速度が高められる。

さらに、入口側の高ホールドアツプ域で塊状重合反応を
進め、出口側のスクリュウ部で脱モノマー操作を行うこ
とにより、スチレン系高分子の重合と脱モノマな一つの
装置で行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、被処理液の粘度の低い入口側でホール
ドアツプが増加でき所定の滞留時間が確保でき、粘度の
高い出口側では高粘度に適したスクリュウで攪拌処理が
できるので、粘度変化の大きい重合反応物等を効率良く
生産できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の高粘度物質の連続処理装置
の正面断面図、第２図、第３図はそれぞれ第１図のｎ−
ｕ線断面図およびｌ−１線断面図、ｇＡ４図ないし第８
図はそれぞれ本発明の他の実施例の詳細説明図である。 １・・・・・・本体、２・・・・・・攪拌翼、３・・・
・・・スクリュウ、５・・・・・・入口ノズル、６・・
・・・・出口ノズル、７，８・・・揮発物出口ノズル、
９．ｌＯ・・−・・空間部、１１・・−・・供給スクリ
ュウ、じ・・・・・・中間スクリュウ、１３・・・・・
・中空回転軸 ′Ａ２図 第３ 目 第４ 図 ／１−−−−−一鵡スクフエ オ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一端に液の入口、他端に液の出口を持つ中空筒状容
   器の長手方向に２本の回転攪拌具を具備する装置におい
   て、 前記液入口側に複数個の格子状の枠を連結した２本の攪
   拌翼を取付け、並設した格子状の枠の先端が他方の攪拌
   翼の回転中心近傍を通過するように保持し、それぞれの
   攪拌翼の液の出口側にらせん翼を有するスクリュウを取
   り付け、一方のらせん翼の先端を他方のスクリュウの溝
   部に近接させて保持し、互いにかみ合うように回転させ
   、格子状の攪拌翼の上部とスクリュウ部の上部とのそれ
   ぞれに空間部を設け、この空間部の上部に揮発物の出口
   ノズルを設けたことを特徴とする高粘度物質の連続処理
   装置。 ２、前記２本の攪拌翼の液入口側に、互いにかみ合うス
   クリュウを接続し、このスクリュウの上面に液の入口部
   を設けたことを特徴とする請求項第１項記載の高粘度物
   質の連続処理装置。 ３、前記格子状の攪拌翼の上部とスクリュウ部の上部と
   のそれぞれに１個又は複数個の空間部を設け、それぞれ
   の空間部の相互間に攪拌翼又はスクリュウと本体内壁と
   の間の間隙の小さい部分を設けて仕切り、それぞれの空
   間部に揮発物の出口ノズルを設けたことを特徴とする請
   求項第１項記載の高粘度物質の連続処理装置。 ４、前記格子状の攪拌翼とスクリュウとの本体外側端部
   の一方又は両方に中空回行軸を連結してこの回転軸に流
   体を流入排出するためのロータリージョイントを設け、
   格子状の攪拌翼とスクリュウとを中空として内部に流体
   を流通させるように構成したことを特徴とする請求項第
   １項記載の高粘度物質の連続処理装置。 ５、前記液入口側に２本の回転軸を持ち、この回転軸に
   複数個の環状の支持板を設け、この環状の支持板の先端
   に掻き取り板を固定した攪拌翼を設け、一方の攪拌翼の
   掻き取り板の先端が、他方の攪拌翼の回転軸近傍を通過
   して回転するように本体に保持し、この２本の攪拌翼の
   液出口側をそれぞれスクリュウに連結したことを特徴と
   する請求項第１項記載の高粘度物質の連続処理装置。 ６、上記請求項第１項ないし第５項記載の装置を用い、
   低粘度域および高粘度域でそれぞれ最適な滞留時間と表
   面更新性能とを与えたことを特徴とする重縮合系高分子
   、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアセ
   タール、ポリカーボネートの重合方法。 ７、上記請求項第１項ないし第５項記載の装置を用い、
   液入口側の攪拌翼を備えた部分で比較的低い粘度域の重
   合反応を進め、液出口側のスクリュウを備えた部分で高
   粘度となる脱モノマ操作を行うことを特徴とするスチレ
   ン系高分子の重合方法。