JPS6028845B2 - ナイロン粉末の製造方法 - Google Patents

ナイロン粉末の製造方法

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JPS6028845B2
JPS6028845B2 JP10219882A JP10219882A JPS6028845B2 JP S6028845 B2 JPS6028845 B2 JP S6028845B2 JP 10219882 A JP10219882 A JP 10219882A JP 10219882 A JP10219882 A JP 10219882A JP S6028845 B2 JPS6028845 B2 JP S6028845B2
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経孝 山本
俊郎 磯谷
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はナイロン粉末の製造方法、特に再沈殿法によっ
てナイロン粉末を製造する方法に関するものである。
ナイロン粉末は粉体塗料、吸着剤、化粧品基剤、屍結成
形品等の原料として工業的に大きな価値を有しており、
その製造方法は種々提案されている。
代表的な製法は、ナイロンを適当な溶媒に溶解し、温度
による溶解度差を利用するか、又は溶媒と均一に混合す
る貧溶媒を加えてナイロン粉末を沈殿させる、いわゆる
再沈殿法である。前者に関しては、ナイロンの溶媒とし
てエチレングルコール等の多価アルコール(米国特許第
2639278号明細書)、ご−カプロラクタム水溶液
(持公昭48一18616号公報)、ジメチルアセトア
ミド(特公昭48一24812号公報)、含水低級アル
コール(特公昭53−46218号公報)等が提案され
ているが、これらはいずれもかなりの高温(例えば13
0oo以上)を必要とし、中には高圧(例えば10k9
K杉以上)を必要とするものであるなどの欠点があるo
・後者に関しては、ナイロンの溶媒として無機酸や有
機酸等の酸類(特公昭38−1352び号公報)等が提
案されており、高温は必らずしも必要でなく常温でも十
分であるが、特殊な材質の装置が必要であったり、ナイ
ロンが解重合されて重合度が大幅に低下したりするなど
の欠点がある。
本発明者らは再沈殿法における上記の如き欠点を改善す
るために鋭意検討した結果、ナイロンをある特定の溶媒
に溶解し、再沈殿用の貧溶媒を添加し、該溶媒を蒸留で
除去することによって粒径1〃〜数百山のナイロン粉末
を容易に得ることができることを見出した。
即ち、本発明は、ナイロンを2・2・2−トリフルオロ
ェタノール(以下TFEと略記する)又はTFE濃厚水
溶液から成る溶媒に溶解させ、該ナイロン溶液に水又は
TFE希薄水溶液から成る貧溶媒を糟梓下に添加し、母
液よりTFEを蒸留によって直接除去するナイロン粉末
の製造方法である。
こ)で母液とは、ナイロン溶液に少なくとも貧溶媒の一
部が添加された状態の「或いは更に少なくとも溶液の一
部が既に除去された状態の溶液、懸濁液又はスラリー等
を意味し、ナイロンが完全に溶解しているか、一部溶解
し残りが析出しているか、又は全部析出しているかどう
かは問わない。以下、本発明を更に詳しく説明する。
本発明で使用される・ナイロンとしては、例えばナイロ
ン6、6〇 610、612、6/66 6/66/6
10、6/66/612等を挙げることができる。
これらはいずれもTFE又はTFE濃厚水溶液に熔解す
る。ナイロンとTFE又はTFE濃厚水溶液とから成る
ナイロン溶液中のナイロン濃度は、大幅に変え得るが、
濃度が高いと貧溶媒を添加した際にナイロンが塊状、フ
ィム状或は繊維状に析出したりしてナイロン粉末が得ら
れないので、0.1〜15Wt%、好ましくは1〜1仇
れ%が実用的である。本発明ではナイロンの溶媒として
TFE又はTFE濃厚水溶液を使用する。TFEは水、
メタノール、アセトン等と完全な相漆性を有する含フッ
素アルコールであり、種々の金属に対する腐食性はほと
んどない。ナイロン6、66、610、612、6/6
6、6/66/610、6/66/612鰍まTFE単
独には勿論溶解するが、水を2びWt%以下含有するT
FE濃厚水溶液にも溶解する。但し、水の含有量が多い
とナイロンを溶解するのに長時間を必要としたり、高温
高圧を必要としたりするので、水の含有量は好ましくは
1肌t%以下、特に好ましくは5M%以下が実用的であ
る。TFE単独、又は水の含有量が5M%以下のTFE
濃厚水溶液の湯合には、TFEの沸点(約74o○)近
傍の温度で常圧下にナイロンを短時間で溶解させること
ができる。又、水の含有量が5wt%以下の場合には勿
論のこと、5M%以上の場合でも、TFEの沸点以上の
温度で比較的低い圧力、例えば4k9/泳以下でナイロ
ンを溶解させることもできる。なお、常温での溶解度以
上のナイロンを溶解させる場合には勿論加熱溶解させる
必要があるが、常温での溶解度以下のナイロンを溶解さ
せる場合でも、溶解時間を短縮するために、例えばTF
Eの沸点(74℃)近傍の温度で加熱溶解させるのが好
ましい。本発明では再沈殿用の貧溶媒として水又はTF
E希薄水溶液を使用する。
TFE希薄水溶液の場合には、TFE濃度が例えば3肌
t%程度であっても大量に添加すればよいのであるが、
実用的な見地からはTFE濃度としては1肌t%以下が
好ましい。なお、好ましくは水よりもTFE希薄水溶液
を使用する方が実用的である。なぜならば、TFE希薄
水溶液を貧溶媒として使用すると、後述の如く母液より
蒸留分離された含水TFEの蒸留精製を簡単にすること
ができるからである。貧溶媒の添加量はナイロン溶液中
のナイロンの種類や濃度に応じて変え得るが、添加量が
少ないと、母液中のTFEの蒸留分離につれてナイロン
が粉末以外の形状(塊状、フィルム状又は繊維状)に析
出したり、たとえ粉末状に析出したとしても母液の流動
性が悪くなったりするので、貧溶媒の添加重量はナイロ
ン溶液中の溶液の重量の0.5〜5倍、好ましくは1〜
3倍が実用的である。なお、貧溶媒を添加する際にはナ
イロン溶液を蝉拝することが必要であり、燭拝しないと
ナイロンは粉末状には析出せず、塊状、フィルム状或い
は繊維状に析出する。
勿論健拝は母液よりのTFEの蒸留分離の間も継続する
必要がある。本発明ではナイロン粉末よりTFEをほゞ
完全に除去するために、母液よりTFEを蒸留によって
直接除去する。通常の炉過、水洗等によってナイロン粉
末よりTFEを除去する方法では、低濃度TFE水溶液
(通常3肌t%以下の濃度)が大量に発生する。これに
対して、本発明の如く母液よりTFEを蒸留によって直
接除去する方法では水洗工程を省略することが可能とな
り、従って水洗装置は不要であり、大量の水洗水も不要
となる。本発明では母液よりのTFEの蒸留分離を、好
ましくは貧溶媒の添加が終了する前に開始する。貧溶媒
の添加が終了してから母液よりのTFEの蒸留分離を開
始するのに比べて、時間の節約と装置の小型化が可能に
なるという利点を有する。このような利点は、ナイロン
溶液への貧溶媒の添加開始と同時に母液よりのTFEの
蒸留分離を開始した場合に特に顕著である。なお、貧溶
媒の添加開始前にナイロン溶液からTFEの一部を蒸留
分離してナイロン溶液を濃縮し、次いで貧溶媒の添加を
開始し、その後もTFEの蒸留分離を継続するというこ
ともできる。本発明で母液よりのTFEの蒸留分離を終
了するのは、留出液中にTFEが検出されなくなった時
点であるが、TFEの検出はガスクロ分析等によって可
能である。
なお、TFEの蒸留分離終了時点ではナイロンは完全に
析出し終っているので、それ以後も貧溶媒を添加すると
いうことはありえない、即ち、貧溶媒の添加は遅くとも
母液よりのTFEの蒸留分離が終了するまでである。も
っとも、TFEの蒸留分離が終了した母液に、流動性改
善等の目的のたのに、TFEを含まない水を更に添加す
ることは一向に構わない。母液よりのTFEの蒸留分離
の際に、蒸留装置や蒸留条件を適宜選択することにより
、そのま)溶媒として使用できる水分含有率の低い(例
えば5M%以下)TFE濃厚水溶液を回収したり、その
ま)では溶媒として使用できないTFE濃度の比較的低
い(例えば7肌t%以下)TFE水溶液を得て、更に簡
単な蒸留を施して、溶媒として使用できるTFE濃厚水
溶液(例えば濃度5wt%以下)と貧溶媒として使用で
きるTFE希薄水溶液(例えば濃度1仇の%以下)とを
回収したりすることも可能である。
なお、母液よりのTFEの蒸留分離を実施している間は
、母液の健洋を可能にするために、母液中のTFEと水
との合計重量を母液中のナイロン(溶解分と未溶解分と
の合計)の重量の6倍以上、好ましくは9倍以上に維持
するのが実用的である。
更に、母液よりのTFEの蒸留分離は、常圧下で、且つ
母液の沸点近傍の温度で実施するのが実用上は好ましく
、その場合には、母液よりTFEの大部分が除去された
時点では母液の温度は約10000に達しているので、
母液よりのTFEの蒸留分離が完了した時点では、ナイ
ロン粉末内部よりのTFEの拡散或いは抽出もほぼ完了
しているものと推察される。
母液よりのTFEの蒸留分離が完了すると、ナイロン粉
末の水スラリーが得られるので、更に通常の炉過、乾燥
等を施すと粒径がlr〜数百仏の乾燥ナイロン粉末が得
られるが、粒径が大きいものは粒径が1仏〜数百〃のも
のが凝集しているだけである。
従って、更に通常の粉砕、分級操作を施せば1仏以上の
種々の粒径の乾燥ナイロン粉末が容易に得られる。又、
このような乾燥ナイロン粉末の重合度は、TFE又はT
FE濃厚水溶液から成る溶媒に溶解させる前のナイロン
の重合度とほとんど差はない。更に、既に述べたように
TFEには種々の金属類に対する腐食性はほとんどない
ので、本発明の方法を実施するための装置の材質は特殊
なものである必要はなく、普通の炭素鋼やステンレス鋼
で十分である。
次に実施例により本発明を具体的に説明する。実施例
1 11.1夕のナイロン66と含水率0.1wt%以下の
TFEIOO夕とを、鷹枠機、滴下漏斗、熱電対(ガラ
ス製保護管付き)及びTFE留出用の蒸留装置一式を備
えた内容積500ccのフラスコに仕込み、燭枠しなが
らマントルヒーターで加熱した。
TFEが蟹出しないようにヒーター電圧を調節しながら
7400に2時間保持すると透明なナイロン溶液が得ら
れた。滴下漏斗を使用して貧溶媒としての水を5.2夕
/分の速度でこの溶液に蝿投下に添加し、その間もやは
りヒーター電圧の調節によってTFEの蟹出を抑えつ)
母液の温度を約74℃に保持したところ、約40夕の水
を添加し終った時点でナイロンの析出が始まった。この
時点以降は含水TFEが約3.1夕/分の速度で留出す
るようにヒーター電圧を調節しながら水の添加を継続し
た。留出液の組成をガスクロ(充填剤は20%PEG2
0M/ChromosorbW)で分析し、留出液中に
TFEが検出されなくなった時点で水の添加とヒーター
の加熱を中止したが、この時点では母液の温度は約10
000であった。
添加した水の合計量(ナイロン析出開始までの約40夕
を含む)は225夕、蟹出液合計量は141夕であった
。母液を蝿梓下に約3時間空冷した後、60メッシュの
金網で炉遇し、その炉液をNo.私炉紙で炉過し、炉紙
上残澄として高含水率のナイロン6母粉末のケークが得
られた。このケークを顕微鏡で観察した結果、ナイロン
粉末の粒径は1〜250ムであり、粒径の大きいものは
粒径1〜10rのものが凝集していた。なお、No.松
炉紙で炎過した時の炉液をガスク口で分析したところT
FEは検出されなかった。実施例 28.7夕のナイロ
ン66と水を5wt%含有するTFE濃厚水溶液100
夕とを実施例1と同じフラスコに仕込み、74qoで3
時間加熱した。
得られたナイロン溶液に貧溶媒としてのTFEを1肌t
%含有するTFE希薄水溶液を3.5多/分の速度で添
加し、その間TFEの留出を抑えつ)母液の温度を約7
4℃に保持した。上記TFE希薄水溶液約44夕を添加
し終った時点でナイロンの析出が始まり、母液は僅かに
白濁した。引き続き約6タ添加した時には母液は更に白
濁していたが、ナイロンの析出は未だ完了していなかっ
た。この時点で含水TFEを1.8タノ分の速度で留出
させ始め、TFE希薄水溶液の添加合計量(留出開始ま
での50夕を含む)が300のこ達した時点でその添加
を中止した。その後は含水TFEの蟹出を2.0夕の速
度で続け、蟹出液中にTFEが検出されなくなった時点
で留出を中止した。留出中止時点での母液の温度は約1
00℃であり、その時までの留出液の合計量は152夕
であった。母液を実施例1と同様に、空冷してから炉過
することによって、高含水率のナィ。ン66粉末のケー
クが得られt粉末の粒径は1〜250rであった。実施
例 3 8.7夕のナイロン66と水をlwt%含有するTFE
濃厚水溶液とを実施例1と同じフラスコに仕込み、74
qoで2時間加熱した。
得られたナイロン溶液に貧溶媒としてのTFEを5wt
%含有するTFE希薄水溶液を2.7夕/分の速度で添
加し始めると同時に、含水TFEを1.5夕/分の速度
で蟹出させ始めた。TFE希薄水溶液の添加量が200
ターこ達した時点でその添加を中止したが、含水TFE
の蟹出は1.7夕/分の速度で続けた。留出液中にTF
Eが検出されなくなった時点で留出を中止したが、留出
液の合計量は171夕であった。10000の母液を実
施例1と同様に、空冷してから炉遇することによって、
高含水率のナイロン6成分末のケークが得られ、粉末の
粒径は1〜250仏であった。
実施例 4〜18表1に示す条件で実施例3と同様の実
験を行なったところ、いずれも高含水率ナイロン粉末の
ケークが得られ、粉末の粒蓬は1〜250仏であった。
麦1中の記号の説明 NA:6/66共重合ナイロン (重量比70/30) NB:6/66/61G共重合ナイロン (重量比75/15/10) NC:6/66/612共重合ナイロン (重量比75/15/10) SA:水分0.1M%以下のTFE濃厚水溶液SB:水
分lwt%のTFE濃厚水溶液SC:水分5wt%のT
FE濃厚水溶液 NSA:TFEIwt%のTFE希薄水溶液NSB:T
FE5wt%のTFE希薄水溶液NSC:TFEI肌t
%のTFE希薄水溶液表 1実施例 19 0.6夕のナイロン6と水を5wt%含有するTFE濃
厚水溶液300夕とを実施例1と同じフラスコに仕込み
、74ooで1時間加熱した。
得られたナイロン溶液に貧溶媒としての水を、TFEの
蟹出を抑えっ)2.9夕/分の速度で添加し、水の添加
量が150のこ達した時点で水の添加を中止した。次い
で含水TFEを1.6夕/分の速度で留出させ始め、留
出液中にTFEが検出されなくなった時点で蟹出を中止
したが、留出液の合計量は298夕であった。1000
0の母液を約1虫時間空冷した後、実施例1と同様にし
て炉過することによって、高含水率のナイロン6粉末の
ケークが得られ、粉末の粒径は1〜250仏であった。
実施例 20 ナイロン1夕を100ccの98%硫酸に溶解せしめ、
オストワルド型粘度計を使用して25qoで測定した相
対粘度(以下、硫酸相対粘度と略記する)が2.74で
ある43・4夕のナイロン66と、水をlwt%含有す
るTFE濃厚水溶液500夕とを、縄投機、滴下漏斗、
熱電対(ガラス製保護管付き)及びTFE留出用の蒸留
装置一式を備えた内容積2そのフラスコに仕込み、縄拝
しながらマントルヒーターで加熱した。
TFEが蟹出しないようにヒーター電圧を調節しながら
7400に2時間保持すると透明なナイロン溶液が得ら
れた。この溶液に貧溶煤としての水を8.2夕/分の速
度で添加し始めると同時に、含水TFEを2.7夕/分
の速度で留出させ始めた。水の添加量が1500のこ達
した時点でその添加を中止したが、含水TFEの蟹出は
3.鰍/分の速度で続けた。留出液中にTFEが検出さ
れなくなった時点で蟹出を中止したが、留出液の合計量
は769夕であった。100q○の母液を空冷した後、
80メッシュの金網で炉遇し、炉液を小型の贋霧乾燥機
で乾燥したところ、粒径1〜200仏の乾燥ナイロン粉
末が得られ、その硫酸相対粘度は2.70であった。
このようにして得られた乾燥ナイロン粉末を更に気流式
粉砕機で粉砕し、レーザー式粒度分析機で粒径分布を測
定したところ、表2に示す結果が得られた。表 2 実施例 21 実施例20の蟹出液769夕から蒸留によって、水を2
.3%含有するTFE濃厚水溶液489夕とTFEを6
.4%含有するTFE希薄水溶液276夕とが得られた
前者のTFE濃厚水溶液489夕と、42.5夕の硫酸
相対粘度が2.45であるナイロン6とを実施例20と
同じフラスコに仕込み、7がoで2時間加熱して透明な
ナイロン溶液が得られた。この溶液に上記TFE希薄水
溶液276%を7.8夕/分の速度で添加し始めると同
時に含水TFEを3.5夕/分の速度で留出させ始めた
。TFE希薄水溶液276夕の添加が終了した後は水7
00夕を7.8夕/分の速度で添加した。留出液中にT
FEが検出されなくなった時点で蟹出を中止したが、留
出液の合計量は772夕であった。10000の母液を
実施例20と同様に空冷、炉過、乾燥したところ、粒径
1〜200Aの乾燥ナイロン6粉末が得られ、その硫酸
相対粘度は2.40であった。
実施例 22 実施例21の留出液772夕から蒸留によって水を4.
6wt%含有するTFE濃厚水溶液516夕が得られた
44.9夕の硫酸相対粘度が2.78であるナイロン6
10と上記TFE濃厚水溶液516夕とを実施例20と
同じフラスコに仕込み、7400で2時間加熱して透明
なナイロン溶液が得られた。
水1032夕を7.9夕/分の速度で添加し始めると同
時に含水TFEを3.2夕/分の速度で蟹出させ始めた
。水の添加が終了した後は留出速度を4.1夕/分に変
更し、留出液中にTFEが検出されなくなった時点で留
出を中止したが、蟹出液の合計量は749夕であった。
100qoの母液を実施例20と同様に空冷、炉過、乾
燥したところ、粒径1〜200仏の乾燥ナイロン610
粉末が得られ、その硫酸相対粘度は2.74であった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ナイロンを2・2・2−トリフルオロエタノール又
    は2・2・2−トリフルオロエタノール濃厚水溶液から
    成る溶媒に溶解させ、該ナイロン溶液に水又は2・2・
    2−トリフルオロエタノール希薄水溶液から成る貧溶媒
    を撹拌下に添下し、母液より2・2・2−トリフルオロ
    エタノールを蒸留によつて直接除去することを特徴とす
    るナイロン粉末の製造方法。 2 蒸留を遅くとも貧溶媒の添加が終了する前に開始す
    る特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 3 蒸留を貧溶媒の添加開始と同時に開始する特許請求
    の範囲第2項記載の製造方法。 4 ナイロンがナイロン6、66、610、612、6
    /66、6/66/610、6/66/612から成る
    群から選ばれた少なくとも一つである特許請求の範囲第
    1項記載の製造方法。 5 ナイロン溶液中のナイロン濃度が0.1〜15wt
    %である特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 6 ナイロン溶液中のナイロン濃度が1〜10wt%で
    ある特許請求の範囲第5項記載の製造方法。 7 溶媒が2・2・2−トリフルオロエタノールである
    特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 8 溶媒が水を5wt%以下含有する2・2・2−トリ
    フルオロエタノール濃厚水溶液である特許請求の範囲第
    1項記載の製造方法。 9 貧溶媒が水である特許請求の範囲第1項記載の製造
    方法。 10 貧溶媒が2・2・2−トリフルオロエタノールを
    10wt%以下含有する2・2・2−トリフルオロエタ
    ノール希薄水溶液である特許請求の範囲第1項記載の製
    造方法。 11 貧溶媒の添加重量がナイロン溶液中の溶媒の重量
    の0.5〜5倍である特許請求の範囲第1項記載の製造
    方法。 12 貧溶媒の添加重量がナイロン溶液中の溶媒の重量
    の1〜3倍である特許請求の範囲第11項記載の製造方
    法。 13 蒸留を常圧下に且つ母液の沸点近傍の温度で実施
    する特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 14 蒸留を、母液中の2・2・2−トリフルオロエタ
    ノールと水との合計重量を母液中のナイロンの重量の6
    倍以上に維持しつゝ実施する特許請求の範囲第1項記載
    の製造方法。 15 蒸留を、母液中の2・2・2−トリフルオロエタ
    ノールと水との合計重量を母液中のナイロンの重量の9
    倍以上に維持しつゝ実施する特許請求の範囲第14項記
    載の製造方法。 16 母液より蒸留によつて分離された含水2・2・2
    −トリフルオロエタノールを更に蒸留して水を5wt%
    以下含有する2・2・2−トリフルオロエタノール濃厚
    水溶液と、2・2・2−トリフルオロエタノールを10
    wt%以下含有する2・2・2−トリフルオロエタノー
    ル希薄水溶液とに分離し、それぞれを溶媒および貧溶媒
    として使用する特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 17 ナイロン6、66、610、612、6/66、
    6/66/610、6/66/612から成る群から選
    ばれた少なくとも一つのナイロンを、水を5wt%以下
    含有する2・2・2−トリフルオロエタノール濃厚水溶
    液から成る溶媒にナイロン濃度が1〜10wt%になる
    ように溶解させ、2・2・2−トリフルオロエタノール
    を10wt%以下含有する2・2・2−トリフルオロエ
    タノール希薄水溶液から成る貧溶媒を、該貧溶媒の重量
    が該溶媒の重量の1〜3倍となるように添加し、該貧溶
    媒の添加開始と同時に母液より2・2・2−トリフルオ
    ロエタノールを蒸留によつて除去し始め、該蒸留を、母
    液中の2・2・2−トリフルオロエタノールと水との合
    計重量を母液中のナイロンの重量の9倍以上に維持しつ
    ゝ、常圧下に且つ母液の沸点近傍の温度で、2・2・2
    −トリフルオロエタノールの全量が実質的に除去される
    まで続ける特許請求の範囲第1項記載の製造方法。
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JP (1) JPS6028845B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104262646A (zh) * 2014-09-12 2015-01-07 中国科学院化学研究所 形貌可控的长碳链聚酰胺粉末基体及形貌可控的高导电复合粉末材料

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CN104262646A (zh) * 2014-09-12 2015-01-07 中国科学院化学研究所 形貌可控的长碳链聚酰胺粉末基体及形貌可控的高导电复合粉末材料

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JPS58219235A (ja) 1983-12-20

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