JPH09249750A - 連続重縮合装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】比較的簡単な構造の撹拌翼により本体内の被処
理液を薄膜状態に長く保持させて良好な表面更新を行
い、品質の良い重合物を効率良く反応させる連続重縮合
装置及び連続重縮合方法を提供することにある。 【解決手段】横型の円筒状容器本体１長手方向に本体の
内側に近接して回転する撹拌ロータ４を設け、この撹拌
ロータの両端を放射状の棒状支持部材６で形成し、この
支持部材間に同心円の多孔多重円筒７ａ、７ｂと中央を
くり抜いた中空円盤８を交互に配置して取り付け、さら
に最外周の円筒の外側に本体の内側全面をかきとり被処
理液をすくい上げる複数個のかきとり板９を取り付け、
撹拌ロータの両端に支持部材を介して回転耳軸３ａ、３
ｂを取り付け、撹拌ロータの回転中心に軸等の部材を取
り付けない構造とすることにより達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高粘性物質の撹拌
方法および装置に関し、特にポリエチレンテレフタレ−
ト、ポリカーボネート等の重縮合系高分子の重合に好適
な装置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリエチレンテレフタレ−ト等の
重縮合系高分子の横型連続処理装置として、特公昭４９
−１６５５５、特公昭４８−３３９９６、実公昭４６−
３６５２５号公報に示されるように、かきとり板で被処
理液をすくい上げ、多孔板又は金網上に落下させて薄膜
とし、揮発物を蒸発させて反応させるものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は多孔板又は金網上を重力方向に落下させる間に
揮発物を蒸発させるもので、薄膜状態を長く保持させる
点に改良の余地があった。

【０００４】本発明の目的は、上記従来技術を改善し、
比較的簡単な構造の撹拌翼により本体内の被処理液を薄
膜状態に長く保持させて良好な表面更新を行い、品質の
良い重合物を効率良く反応させる連続重縮合装置及び連
続重縮合方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、撹拌ロータ
を本体の内側全面をかきとり被処理液をすくい上げる複
数個のかきとり板、このかきとり板に直角に取り付けた
複数個の中空円盤、これらそれぞれの中空円盤間を連結
した同心円の多孔多重円筒で構成し、撹拌ロータの両端
に回転耳軸を取り付け、撹拌ロータの回転中心に軸等の
部材を取り付けない構造とすることにより達成される。

【０００６】入口ノズルより連続供給された重合度の低
い被処理液は、かきとり板によるすくい上げ効果と多孔
多重円筒の表面でのひきずり効果により、同心円の多孔
多重円筒の最外周円筒上で薄膜となった後、円筒表面の
孔を通って内側の円筒に落下し再び薄膜となり、このよ
うにして良好な表面更新が行なわれてエチレングリコー
ル等の揮発物を蒸発させ、複数個の中空円盤を順次乗り
越えて出口方向へ移動し、重合度が高められる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１及び図２に本発明の一実施例
を示す。図１は縦断面を示す正面図、図２は図１のＡ−
Ａ線断面を示す側面図である。

【０００８】図において、１は横長円筒状の容器本体で
外周を熱媒ジャケット２で覆われており、長手方向の両
端に回転耳軸３ａ、３ｂが取り付けられている。これら
の回転耳軸３ａ、３ｂ間に撹拌ロータ４が取付けられ、
一方の回転耳軸３ａは駆動装置５に連結されている。こ
の撹拌ロータ４は両端に放射状の棒状支持部材６を持
ち、この支持部材６間に同心円の多孔多重円筒７（図
７）と中央をくり抜いた中空円盤８（図８）が交互に配
置して取り付けられ、さらに最外周の円筒７ａの外側に
複数個のかきとり板９が取り付けられている。このかき
とり板９の先端と中空円盤８の外周はそれぞれ本体１の
内壁面に近接して回転するように設けられている。

【０００９】ここで多孔多重円筒７にあけられる穴１６
の形状は円形または長方形に加工され、被処理液の重合
による粘度上昇に応じて、同心円の多孔多重円筒の孔の
開口面積を被処理液入口側で小さくし出口側で大きくし
たものが推奨される。

【００１０】本体１の一端下部には、被処理液の入口ノ
ズル１０が取り付けられ、他端下部には、被処理液の出
口ノズル１１が取り付けられている。さらに、本体１の
上部に揮発物の出口ノズル１２が設けられ、配管で凝縮
器及び真空引き装置（図示せず）に接続される。また、
１３は回転耳軸３ａ、３ｂの軸封装置、１４は熱媒入
口、１５は熱媒出口である。

【００１１】このような装置において、入口ノズル１０
より連続して供給された重合度の低い低粘度の被処理液
は、図３に示すようにその一部が本体１内底部よりかき
とり板９ですくいあげられ、最外周の円筒７ａ上部外周
面に落下する。また被処理液の他の一部は円筒７ａの表
面にひきずられて持ち上げられる。これらの被処理液は
円筒７ａ表面で薄膜となり円筒７ａにあけられた穴１６
ａを通って内側の円筒７ｂ外周面に落下し、再び円筒７
ｂ表面で薄膜となり円筒７ｂにあけられた穴１６ｂを通
って落下する。このようにして被処理液は円筒７ａ、７
ｂ表面での薄膜化と円筒７ａ、７ｂにあけられた穴１６
ａ、１６ｂを通ることによる分散及び自由落下により十
分な蒸発表面が与えられ表面更新が行われる。これによ
り反応で生じた揮発物が蒸発する。このような撹拌及び
表面更新作用が繰り返されて重縮合反応が促進される。
そして中空円盤８の内側を通って順次本体１内を長手方
向に移動する。このようにして重合度が高くなり高粘度
となった被処理液は出口ノズル１１より系外に排出され
る。一方反応で生じ、気化した副成物等は揮発物の出口
ノズル１２より系外に排出される。

【００１２】ここでかきとり板９は本体１の内壁面に近
接して回転し、本体１の内壁面全周の被処理液をかきと
って撹拌するので、被処理液が内壁付着により滞留劣化
することはない。

【００１３】また撹拌ロータ４の回転中心に軸等の部材
を取り付けない構造となっているので、被処理液が回転
中心部で軸等に付着して滞留することは少ない。

【００１４】このような装置でポリエチレンテレフタレ
−トを重合する場合には被処理液の中間重合物を入口ノ
ズル１０より連続供給し、撹拌ロータ４で撹拌し表面を
更新して、重合反応で生じるエチレングリコール等の揮
発物を蒸発除去し、重縮合反応が進み高粘度の重合物と
なる。この間に分離したエチレングリコール等の揮発物
は出口ノズル１２より排出される。この時の操作条件は
例えば液温度２６０〜３００℃、圧力０．０１〜１０ｋ
Ｐａ、回転数１〜２０ｒｐｍの範囲で行われる。そして
重合物は出口ノズル１１より系外に排出される。この時
重合物は本体１内でほぼ完全なセルフクリーニング状態
で撹拌され、良好な表面更新を受けるので、滞留による
劣化もなく品質の良い製品重合物を効率良く得ることが
できる。

【００１５】同様にして本発明は、ポリアミド、ポリカ
ーボネート等の重縮合系樹脂の連続塊状重合に適用でき
る。

【００１６】本発明の推奨される実施例によれば、図４
に示すように撹拌ロータ４の両端の支持部材６を多孔円
盤で形成し、この多孔部１７より被処理液及び揮発物を
流通させるようにしたものがある。本実施例によれば支
持部材６の部品点数を減らすことができる。

【００１７】本発明の推奨される他の実施例によれば、
図５に示すように、同心円の多孔多重円筒７を三重に形
成して７ａ、７ｂ、７ｃとしたものがある。本実施例に
よれば、被処理液の蒸発表面積が増加でき、さらに被処
理液が円筒７表面での薄膜化と穴１６を通って内側への
落下の繰返し回数を増加させることができ、分散及び自
由落下による表面更新作用を高めることができる。

【００１８】本発明のさらに他の実施例によれば、図６
に示すように、同心円の多孔多重円筒７を金網１９で構
成し、この金網１９を金網支持部材１８の外側に取り付
けたものがある。本実施例によれば、撹拌ロータ４の軽
量化が図れる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、本体内の被処理液を薄
膜状態に長く保持させて良好な表面更新を行い、品質の
良い重合物を効率良く生産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による連続重縮合装置の一実施例を示す
縦断面正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面での被処理液の流動状況を
示す説明図である。

【図４】本発明による連続重縮合装置の他の実施例を示
す縦断面正面図である。

【図５】本発明による連続重縮合装置のさらに他の実施
例を示す縦断面側面図である。

【図６】本発明による連続重縮合装置のさらに他の実施
例を示す縦断面側面図である。

【図７】多孔多重円筒の一例を示す斜視図である。

【図８】中空円盤の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…容器本体、２…熱媒ジャケット、３ａ、３ｂ…回転
耳軸、４…撹拌ロータ、５…駆動装置、６…棒状支持部
材、７ａ、７ｂ…同心円の多孔多重円筒、８…中空円
盤、９…かきとり板、１０…被処理液の入口ノズル、１
１…被処理液の出口ノズル、１２…揮発物の出口ノズ
ル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 進 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】実質的に横型の円筒状容器本体長手方向の
   一端下部及び多端下部にそれぞれ被処理液の入口及び出
   口を有し、本体の上部に揮発物の出口を持ち、本体内部
   の長手方向に本体の内側に近接して回転する撹拌ロータ
   を設けた装置において、本体内部の撹拌ロータを、本体
   の内側全面をかきとり被処理液をすくい上げる複数個の
   かきとり板と、このかきとり板に直角に取り付けた複数
   個の中空円盤と、これらそれぞれの中空円盤間を連結し
   た同心円の多孔多重円筒とから構成し、上記撹拌ロータ
   の両端に支持部材を介して回転耳軸を取り付け、上記撹
   拌ロータの回転中心に軸等の部材を設けないようにした
   ことを特徴とする連続重縮合装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の連続重縮合装置において、
   上記撹拌ロータの両端の支持部材を放射状の棒状部材で
   形成し、この棒状部材間に同心円の多孔多重円筒と中央
   をくり抜いた中空円盤を交互に配置して取り付け、さら
   に最外周の円筒の外側に複数個のかきとり板を取り付
   け、このかきとり板の先端と中空円盤の外周をそれぞれ
   本体の内壁面に近接して回転するように設けたことを特
   徴とする連続重縮合装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の連続重縮合装置において、
   上記撹拌ロータの両端の支持部材を多孔円盤で形成し、
   この多孔部より被処理液及び揮発物を流通させるように
   したことを特徴とする連続重縮合装置。
4. 【請求項４】請求項１の連続重縮合装置において、同心
   円の多孔多重円筒の孔の内径を被処理液入口側で小さく
   し出口側で大きくしたことを特徴とする連続重縮合装
   置。
5. 【請求項５】請求項１の連続重縮合装置において、同心
   円の多孔多重円筒を金網で構成したことを特徴とする連
   続重縮合装置。
6. 【請求項６】請求項１記載の装置により、重合度の低い
   ビスヒドロキシエチルテレフタレートを入口ノズルより
   連続供給し、かきとり板で被処理液をすくい上げ、同心
   円の多孔多重円筒上に落下させて薄膜とし表面更新を行
   ってエチレングリコール等の揮発物を蒸発させ、複数個
   の中空円盤を順次乗り越えて出口方向へ移動させて重合
   度を高めるポリエチレンテレフタレートの連続重縮合方
   法。