JPS61145441A - 電気伝導度測定装置 - Google Patents

電気伝導度測定装置

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JPS61145441A
JPS61145441A JP26803184A JP26803184A JPS61145441A JP S61145441 A JPS61145441 A JP S61145441A JP 26803184 A JP26803184 A JP 26803184A JP 26803184 A JP26803184 A JP 26803184A JP S61145441 A JPS61145441 A JP S61145441A
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electrical conductivity
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哲夫 松本
Bunpei Imura
井村 文平
Yuji Sugiyama
雄二 杉山
Eiji Ichihashi
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、電気伝導度の極めて低い液体、たとえばエス
テルオリゴマー、特にテレフタル酸(以下、 TPAと
略称)とエチレングリコール(以下。
ECと略称)を主たる出発原料として製造されたビス−
(β−ヒドロキシエチル)−テレフタレートおよび/ま
たはその低重合体(以下、 BHETと略称)溶融液の
電気伝導度(この場合には、エステル化反応率を知るた
めの代用特性値となる)を精度良(測定する装置に関す
るものである。
(従来の技術) ポリエステル、なかでもポリエチレンテレフタレートは
、その優れた機械的特性および化学的特性の為、衣料用
、産業用等の繊維のほか、磁気テープ用、写真用、コン
デンサー用等のフィルム用。
あるいは、ボトル用等の成形品用として広く利用されて
いる。
さて、ポリエステルの生産性を向上させるには。
ポリエステル製造の第一工程であるエステル化工程およ
び同第二工程である重縮合工程の生産性を、向上させる
必要があり、該エステル化工程や9重縮合工程のプロセ
ス改良法が数多(提案されている。
なかでも、エステル化工程におけるBHETのエステル
化反応率は単にエステル化工程のみならず。
重縮合工程の生産性にも影響し、エステル化反応率が9
3〜96χの範囲、最適には94〜95χの範囲にない
と重縮合反応速度が遅くなったり、ジエチレングリコー
ル(以下、  DECと略称)の副生が増大したりして
好ましくない。
エステル化反応率は2反応物をサンプリングして酸価と
ケン化価とを測定することによって3人手によって求め
ることができるが、このように人手による分析では、プ
ロセスの自動化に対応することができないばかりか、測
定に要する時間が長い為、プロセスの安定運転や品質変
動の少ないオリ°ゴマ−を得ることができないという欠
点がある。
この欠点を解消する為、特開昭48−103537号公
報や同52−19634号公報に開示されている様にエ
ステル化反応生成物の電気伝導度を測定してエステル化
反応率を制御する方法等が提寡されている。
しかしながらBHET溶融液のように電気伝導度の低い
液体においてはガラス製の装置では測定が可能であって
も、プラントが通常鉄系金属で構成されているため、前
記の如き諸提案を実現するに当たっては、実プラントに
て電気伝導度を精度良く測定しうる装置が必要になる。
(発明が解決しようとする間u点) 従って、これらの方法を採用する場合に於いてもなお1
次のような問題点があり、実用化には至っていない、す
なわち、実作動領域に於ける液体の電気伝導度が極めて
低い場合には、を気の良導体で構成された実プラントの
中に組み込まれたプロセス電気伝導度計として■電気絶
縁性が良い。
■プロセス流体の漏れがない等の機能を満足させること
が困難であった。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、かかる問題点を解消するため鋭意研究を
重ねた結果、特定の表面被覆を施した電極を有する電気
伝導度測定装置を用いれば、極めて低電気伝導度の液体
、たとえば溶融したBHETのエステル化反応率に換算
できる電気伝導度を精度より、シかも安定に測定できる
ことを見い出し。
本発明に到達した。
すなわち本発明は1次の構成を有する。
対t8iに面する接液部以外の表面に電気伝導度I X
l0−’ t−/c−以下のセラミック材料が被覆され
た電極を有し、該電極と対電極との間に被測定液の流路
が形成され、かつ該電極と対電極の間に電圧を印加して
被測定液の電気伝導度を測定するための微小電流計を有
してなる液体の電気伝導度測定装置。
以下0本発明を図面を用いて具体的に説明する。
第1図は本発明の装置の電極部の構造を示す概略図であ
り、1は電極、2(影点部)は電極のセラミック被覆部
、3は対電極、4はセラミック材料製のリング、5はグ
ランドパフキン、6は内面がセラミック材料でコーティ
ングされたグランド押さえ、7は被測定液の流路、8は
温度検出端を示す、リング4は電極と対電極の電気絶縁
性を向上させるためのものであり、5のゲランドパ7キ
ンは液体の漏れを防止するためのものである。また液体
は通常流路7を矢印の向きに流れる。
電極1の表面のうち、接液部以外の対電極に面する部分
2はセラミンク材料で被覆されている。
かかるセラミック材料は電気伝導度が10−’ !−八
へ以下(好ましくは、使用温度において電気伝導度が1
0−’モー/cm以下)である必要がある* 10−’
 f−/cat以上の材質を用いると電気絶縁性が低下
し、精度が落ちて好ましくない。
かかるセラミック材料としてはたとえば以下のものが使
用できる。すなわち、ち密質のアルミナ(Aj!! 0
3) 、 フォルステライト(2MgO・ 5ift 
)ステアタイト((?1gO・Sinり 、  ジルコ
ン(ZrO,・Sing ) 、スピネル(AllO3
・Sing) 、チタニア(TiOg ) 、炭化珪素
(SiC)、窒化珪素(Six 84 )等があるが、
ち密質のアルミナが好ましく用いられる。これらセラミ
ック材料は単に電気絶縁性が良いだけでなく1機械的強
度、耐熱性、耐食性にも優れている。また、これらのセ
ラミック材料を電極棒に被覆するには■射出成形、押出
成形、あるいは加圧成形等により成形したスリーブ状の
部材を切削加工したのち、焼きばめ等により電極棒に組
み込む、■原料となるセラミック材に可塑性をもたせた
り、あるいは溶融させることにより流動化させt柵棒に
溶射したのち切削加工する1等の方法があるが、耐久性
の点で■の方法が好ましいと言える。なお、セラミック
材料被覆の厚みは後述する印加電圧以上の絶縁耐圧を有
することが好ましく1通常0.1m−〜1111I程度
の厚みに被覆すれば十分である。
次に、第2図は本発明の装置をポリエチレンテレフタレ
ートの製造工程に適用した例を示すフローシートである
。第2図において9は反応槽、10は原料を反応槽に供
給する原料供給ライン+ lla。
11bは反応槽からのエステル化生成物の送液用ポンプ
を示す、製造されたBHETは送液用ポンプ11a。
11b gよって送液ライン12を経て重縮合工程に送
液される。一方、を気伝導度測定装置13を通った81
(ETは、リサイクルライン14によって反応槽に戻さ
れる。このようにすれば、電極と対電極の間に電圧を印
加してその間に存在する被測定液の電気伝導度を測定で
きる微小電流計の読みでもって後述する式で電気伝導度
、すなわちBHET溶融液のエステル化反応率を知るこ
とができる。
エステル化反応率°を人手によって測定すると前述のよ
うな種々の問題があるのであるが1本発明のvt置を組
み入れたシステムを用いれば、自動的にエステル化反応
率をモニタリングすることが可能である。
ところが、僅かのエステル化反応率の差を検出するため
には、電気伝導度測定装置の電気絶縁性が要求されるだ
けでなく、測定部からの被測定液の漏れのないことが必
要であり、第1図に示すごとく、たとえばグランドパン
キン5等によって被測定液の漏れを防止することが望ま
しい、この意味でも、前記したように、セラミック材料
で表面被覆した後、切削加工により、通常253以下、
好ましくは6.3S以下、最適にはO,SS以下に研磨
仕上げすることが好適である。
さて、最近のマイクロコンピュータを利用する計測技術
の発達は著しく1反応をオンラインで監視、制御するた
めに実用化されている例は極めて多い0本発明の電気伝
導度測定装置は電気絶縁性に優れており、前記した絶縁
耐圧を25V以上、好ましくは100V以上にできるの
で、を気的ノイズに敏感なマイクロコンピュータを利用
した第3図のようなシステムに組み込むことが可能な点
でも卓越している。
第3図に示すシステムを採用するに際して、電極部なら
びに微小電流計は現場設置となるが、その他は監視室設
置が好適である。このとき、を極部ならびに微小電流計
等の電気絶縁性を十分に考えたアースの方法を取らない
と、電気信号が微弱であるためノイズが入り易くなって
好ましくない。
この場合には、微小電流計からの電気信号を入力し、オ
ペアンプ部で増幅された信号はA/D変換器を通り、マ
イクロコンピュータに入力され、必要な演算をなされた
後、電気伝導度がCR7画面に表示されることになる。
なお、一般に液体の電気伝導度は温度の影響を強く受け
て温度の上昇につれて増大するので、温度は一定に保つ
ことが好ましいが、現実には温度も変化するので、電気
伝導度測定時の液体の温度も同時に測定して電気伝導度
の補正をするとさらに良い、また、気泡を生じにりくシ
、流量の影響を除去するために電気伝導度測定時の圧力
は通常5kg/cjG以上、好ましくは10kg/cd
Gで一定値とすることが望ましい、これらのことから1
本発明の装置を用いて液体の電気伝導度を測定する場合
、温度、流量、圧力を一定値とすることが好ましい。
なお、を気伝導度の測定用電極間に流す電流は直流、交
流いずれでもよいが1分極作用等のない交流を用いる方
がよい。
一方、を極間に印加する電圧は一義的ではないため可変
とすべきではあるが、一般的には5〜1.000 V、
好ましくは10〜100■の間とすべきである。
本発明における電気伝導度測定用の微小電流計としては
、最大検出感度が10I&Ω、 (1,0OOV印加時
)の絶縁抵抗と10”Aの微小電流を測定できるもので
あればよく、たとえばタケダ理研■製のエレクトロメー
ター(型式 TR−8601等)が好適である。
なお、液体の電気伝導度は2次式で与えられる。
σ−1−IV・S ここで、σは電気伝導度(t−/cm ) Iは電流(
A)。
lは電極間距離(eIm)、νは印加電圧(V)、Sは
電極表面積(CIJ)をそれぞれ示す。
(作用) 本発明の装置は絶縁性のセラミック材料で被覆した電極
棒を用いているので、電気絶縁性に優れており、極めて
低電気伝導度の液体の電気伝導度をも、外乱の影響なく
迅速かつ精度良く測定することを可能にする。
(使用例) 以下1本発明の装置を用いた使用例でもって本発明の装
置をさらに詳しく説明する0例中、°「部」は重量部を
示し、特性値は次の方法で測定したものである。
(11工ステル化反応率 f (%) 後述の方法で求めた酸価(AV)とケン化価(SN)と
から1次式で算出した。
f = (SN−AV)/SN X 100■酸価 A
V   (当量/トン) 約3gのサンプルを精秤し、ジメチルホルムアミド40
ccに還流上溶解させ、冷却後0.1規定のメタノール
性水酸化カリウム溶液で電位差滴定して求めた。
■ケン化価 SN   (当量/トン)約0.5gのサ
ンプルを精秤し、過剰の0.5規定のエタノール性水酸
化カリウム溶液で20”Cで1時間アルカリ加水分解し
、過剰の水酸化カリウムを0.5規定の塩酸で逆滴定し
て求めた。
使用例 第2図に示すようにB)II’Tの存在するエステル化
反応槽9にエステル化反応率が85%のBHETを11
0部/時で連続供給し9反応温度250℃9反応圧力0
.05kg/cw[G 、平均滞留時間を約2時間とし
てエステル化反応させた。その際、第3図に示すシステ
ムで、第1表に示すセラミック材料で被N(溶射)した
電極棒を有する第1図に示す装置をプロセスに組み込み
、温度250℃、流量4ton/時、圧力10kg/c
jGでエステル化生成物の電気伝導度を測定し、マイク
ロコンビエータで毎秒1,024回+7)サンプリング
間隔で10分間の測定値の平均値をエステル化反応率に
換算し、制御因子としてEG/TPAモル比を操作し、
エステル化反応率が85%となるように制御した。これ
らの装置で測定した電気伝導度により求めた10日間の
エステル化反応率率酸価とケン化価から求めたエステル
化反応率との平均値の差(d)とその分散(Vd)を第
1表に示す。
第1表 憔3は比較例である。) (発明の効果) 本発明の電気伝導度測定装置は電気絶縁性が良いので、
精度良く液体の電気伝導度を測定出来るだけでなく、オ
ンラインの迅速な連続制御を可能とする。
すなわち9本発明の装置をプロセスの自動化に応用すれ
ば、精度や品質の向上だけでなく工数節減や省力化に於
ける効果は絶大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の装置の電極部の構造を示す概略図、第
2図は本発明の装置を用いたエステル化反応方法のモニ
タリングの一適用例を示すフローシート、第3図はマイ
クロコンピュータを用いたエステル化反応率のモニタリ
ングシステムの一例を示すブロックダイヤグラムを示す
図である。 1−・電極、2−・・・セラミック被覆部、3・一対電
極。 7−・−・・被測定液の流路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)対電極に面する接液部以外の表面に電気伝導度1
    ×10^−^3■−/cm以下のセラミック材料が被覆
    された電極を有し、該電極と対電極との間に被測定液の
    流路が形成され、かつ該電極と対電極の間に電圧を印加
    して被測定液の電気伝導度を測定するための微小電流計
    を有してなる液体の電気伝導度測定装置。
JP59268031A 1984-12-19 1984-12-19 電気伝導度測定装置 Expired - Lifetime JPH0672854B2 (ja)

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