JPH0454198Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の技術分野 本考案は高分子化合物の連続反応装置、特にポ
リエステル、ポリアミドに代表される熱可塑性高
分子化合物を連続的に製造する（縮）重合装置に
関する。

従来技術 ポリエステル、ポリアミド等の高分子化合物を
製造する際、モノマーに代表される低分子量体を
連続的に重合させて高分子ポリマーを生成するこ
とが一般的に行われているが、この場合、反応液
の表面積を出来るだけ大きくすることによりきわ
めて短い時間で高品質の製品を得ることが可能で
あるといわれている。

このような方法の一つとして、特公昭47−
33269号公報に示されるように堅型の薄膜式蒸発
器を使用し器壁内面に形成させた薄い反応液層に
撹拌を加えることにより反応速度を一層向上させ
ることが知られており、これを用いてきわめて短
時間に反応を完了せしめ高分子量体の熱劣化によ
る着色等の品質上の問題を軽減し高品質の製品を
製造する装置も提案されている。

しかし、一般に撹拌翼（装置）をもつた薄膜式
蒸発器では撹拌翼とこれを駆動する軸およびこれ
らを連結する支持体等から構成されており、例え
ばポリエステルを製造する場合、前述のように高
温に加熱された低分子量体は減圧された反応器内
に入ると同時に急速に反応し、その結果反応した
水、グリコール等の揮発成分は液相から気相へと
蒸発する。通常、反応器内の温度は揮発成分の沸
点よりはるかに高くかつ減圧下であるため、この
蒸発は急激に行われこれに伴い低分子量体は飛沫
となる。この飛沫が反応器内のデツドスポツトに
付着すると高温化で劣化しあるものはゲル状に、
またあるものは固体の異物となる。

かかる劣化ポリマーは成長しある時間経過する
と自重により流下或は落下し製品中に混入して製
品の品質を大幅に低下させ、合成繊維の製造工程
における断糸等の工程異常の原因となる。このた
め、従来の薄膜式蒸発器（反応器）を用いた連続
式の高分子化合物製造装置では、この様な異物の
製品中への混入を防ぐために定期的に生産を休止
して洗浄もしくは清掃を行うことが必要であり、
大きな設備休止損失を避けられないのが現状であ
る。

この欠点を防止するため特公昭48−19712号公
報に示されるように温度条件の多段設定を行い飛
沫同伴を軽減させることも提案されているが、反
応装置数を多くすることが必要であり設備投資面
からみて不利である。

本考案者はかかる従来の薄膜式反応装置につい
て種々の検討を重ねた結果、劣化ポリマーの混入
は主として撹拌装置の上方位置の回転円盤に付着
したポリマー又は異物が下方に流下或は落下する
ことに原因があることを見い出したのである。

本考案の目的 本考案は前記のような知見に基いてなされたも
のであり、ポリマー中への異物の混入を防止し低
コストで高品質の高分子化合物を効率よく製造し
得る装置を提供することを目的とするものであ
り、かかる目的は次のような構成にすることによ
つて達成できる。

本考案の構成 すなわち、本考案は高分子化合物を駆動手段と
連結した回転円盤に撹拌機本体を垂下してなる撹
拌装置によつて反応器の内壁に沿つて薄膜状に分
散し流下させて反応を行うようにした連続反応装
置において、回転円盤の上方部に不活性ガスの導
入ノズルを設けるとともに回転円盤に不活性ガス
の流入孔を複数個設け、かつ該流入孔下方に近接
して不活性ガスが円盤下面に沿つて流出するよう
平板状の邪魔板を取付けたことを特徴とする高分
子化合物の連続反応装置である。

実施例 以下、本考案を図面によつて説明する。第１図
は本考案の実施例を示す概略断面図である。図に
おいて、１は反応器の本体で周囲に加熱手段とし
ての熱源に通ずる熱媒体のジヤケツト２が形成さ
れ所定の温度に加熱されるようにされている。本
体１の上部には反応液の供給ノズル３及び不活性
ガス供給ノズル２０が設けられると共に下部には
真空発生手段に連通する吸引ノズル４が取付けら
れている。尚、吸引ノズル４は上部或は中間部に
設けてもよい。５は供給ノズル３から導入された
反応液を本体壁面に沿つて薄膜状に流下されるた
めの撹拌機本体であるロータで、複数本（本実施
例では４本）の細長いロツドもしくはプレート状
のフレーム７とこれらを固定する補強リング８を
有する軸のない枠体６から形成されると共に各フ
レーム７には垂直（上下）方向に対して幾分傾斜
した撹拌翼９が所定間隔で設けられている。この
撹拌翼９は本体１の内壁との間隔が10m／ｍ以下
となるように取付けられるのが好ましい。

ロータ５の上端部は円板状の分散板（回転円
板）１２を介して駆動軸１４と連結し、すなわち
分散板１２の下部にフレーム７、上部に駆動軸１
４が固着され、駆動軸１４の回転により所定速度
で回転される如くされている。

分散板１２が外周面が反応液の供給ノズル３と
対面する位置に設けられ、その外周面はギヤ状の
凹凸部１３が縦方向に形成され対面する位置の供
給ノズル３からの反応液を本体内壁面に放射状に
分散するようにしている。この凹凸部１３は反応
分散上から効果的であるが、必ずしも必要とする
ものではない。

又、分散板１２には中間部にはほぼ等ピツチで
孔２１が分散板１２を縦方向に貫通するように複
数個設けられ、更に該孔２１の下部側に孔２１よ
りやや大きい円板状の邪魔板２２が近接して取り
付けられ、不活性ガス供給ノズル２０からの不活
性ガスを分散板１２の下面に沿つて分散して流出
する様にしている。この邪魔板２２は分散板１２
の下面との間隔が好ましくは0.1m／ｍ以上5m／
ｍ以下となるように取付けられ、不活性ガスの流
出速度は、5m／ｓ以上40m／ｓ以下となりよう
に取付けられるのが好ましい。２３は邪魔板２２
を垂設した取付体である。本体１の上方部には軸
封ボツクス１５が設けられ、その内部には真空を
シールするためメカニカルシール等からなる軸封
部１６、ローラベアリング式の軸受１７，１８が
取付けられている。

次にこのような反応装置を用いてポリエステル
の連続重縮合を行なうに当つては、例えばポリア
ルキレンテレフタレートの場合には、反応すべき
ビス−β−ヒドロキシアルキルテレフタレートの
重合物または、ビス−β−ヒドロキシアルキルテ
レフタレートと他の二塩基酸、またはその誘導体
及び異種のアルキレングリコールの共重合物及び
触媒、安定剤あるいは艶消剤等を供給ノズル３よ
り連続的に供給する。ロータ５は図示しないモー
タによつて駆動軸１４を介して回転され、注入さ
れた反応液は先ず回転する分散板１２により本体
内壁面に均一に分散されつつ壁面に沿つて落下す
る。次に落下する反応液は0.5m／sec以上の所定
周速で回転する撹拌翼９によつて剪断を受け耐え
ず更新されながら薄膜状となつて本体下部に流下
する。この間にアルキレングリコールの揮発が効
果的に促進され重縮合反応速度が著しく向上しき
わめて短時間に所定の重合度に達し、本体下端部
の排出ノズル２４よりスクリユウポンプ或はギア
ポンプ等のポリマーポンプにより減圧を破ること
なく系外に取出される。

ここで本考案にあつては、前記のように撹拌機
本体を取付けた分散板１２の下面に沿つて不活性
ガス供給ノズル２０からの不活性ガスが流出する
様にしているため、本体１内で急激に蒸発した低
分子量体は飛沫となるが、分散板１２の下面は、
不活性ガスによりほぼ全面を覆われているため付
着し難く、このためゲル状或は固体状の異物とな
ることがなく、品質の優れた製品を安定して製造
することが可能となる。

尚、孔２１は均一分散上から第２図に示す如く
複数個とし分散板１２の上方から見て等配とする
のが好ましい。

考案の効果 本考案はこのような構成からなるため構造が簡
単かつコンパクトで操作も容易で安全した運転が
行えると共に、分散板面に低分子量体等は付着す
ることもなく劣化ポリマーや異物が発生すること
もないため従来の連続反応装置では得られ難い高
品質の優れた製品を低コストでかつ長時間にわた
つて安定して得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す概略断面図、第
２図イ，ロはそれぞれ第１図の分散板１２の平面
図と一部断面を含む側面図である。 １……反応器本体、５……ロータ、９……撹拌
翼、１２……分散板、２０……ノズル、２１……
孔、２２……邪魔板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高分子化合物を駆動手段と連結した回転円盤に
   撹拌機本体を垂下してなる撹拌装置によつて反応
   器の内壁に沿つて薄膜状に分散し流下させて反応
   を行うようにした連続反応装置において、回転円
   盤の上方部に不活性ガスの導入ノズルを設けると
   ともに回転円盤に不活性ガスの流入孔を複数個設
   け、かつ流入孔下方に近接して不活性ガスが円盤
   下面に沿つて流出するよう平板状の邪魔板を取り
   付けたことを特徴とする高分子化合物の連続反応
   装置。