JPS63284204A - 有機重合体をその溶液もしくはエマルジョンから連続回収するための方法および装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、有機重合体の溶液もしくはエマルジョンを、
この溶液もしくはエマルジョンに対し不混和性であり、
各共沸混合物の沸点よりも高い温度まで加熱されかつ容
器中に存在する液体に注入すると共に、蒸気流を溶液も
しくはエマルジョンの流れに対し同心的に供給すること
からなる、有機重合体をその溶液もしくはエマルジョン
から連続回収する九めの方法および装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

一般に、有機溶剤における重合体の溶液は、この種の溶
液をその温度が有機水共沸混合物の沸点よりも高くかつ
重合体が溶解しないような熱い液体中へ（好ましくは水
性液中へ）導入することにより後処理しうろことが知ら
れている。有機溶剤が留出し、かつ重合体が沈澱する。

次いで、これをたとえば濾過によって分離する。この方
法は、溶液または固相にて粘着性を有する全ての重合体
くついては失敗する。

Ｉリモノオレフィン類、ポリジオレフィン類またはオレ
フィン系混合重合体を、その炭化水素中の溶液から得る
ための方法が知られており（フランス特許第１３０２０
２ｇ”号に対応するドイツ公告公報第１１７２３７３号
）、ζこではこれらの溶液をフィラメント状として冷却
ノズルを介しｔｏ’ｃ以上の水が充填されたカラムの底
部に導入すると共に、水゛の表面に上昇して小片まで分
割された微小な重合体を分離するが、この方法はフィラ
メントまたはノズルの直径、操作温度、溶液のコンシス
チンシーおよびノズルからのフィラメントの放出速度が
装置の操作に際し正確に維持された場合にのみ作動する
。これは困難であることが判明しているので、操作に際
し容易に障害が生じつる。

特に、中断の際或いは溶液供給量の低下に際し、固体重
合体の塊が容易に形成する。

さらに、有機重合体を有機溶剤におけるその溶液もしく
は安定分散物から連続回収するための方法もドイツ特許
第１６７００２≠号公報（米国特許第ｊ　に３３　／♂
６号に対応）に記載されており、この方法はこの種の溶
液またはこれに対し不混和性である液体を含有する分散
物を、不混和性液体が連続相である不安定な粗大分散物
に変換させ、この分散物をノズルを介して同様に重合体
溶液もしくは分散物に対し不混和性である液体を含有し
た容器の底部に導入し、その温度を有機溶剤の沸点温度
よりも高くすると共に、ノズルから不混和性の加熱液体
中への分散物の流速および有機溶剤の気化速度をノズル
の周囲で環状に案内される蒸気流によって調節すること
ｔ−特徴とする。

この方法は、特に粘着性重合体の場合には最適な沈澱を
保証せず、かつ重合体中の残留溶剤含有量はまだ高過ぎ
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、有機重合体をその溶液およびエマルジ
ョンから連続回収するに際し、操作の変動に対し敏感で
なくかつ重合体における低い残留溶剤含有量が確保され
るような方法および装置を見い出すことＫある。

〔発明の要点〕

この目的は、本発明によれば、溶液もしくはエマルジョ
ンを中空ジェットとして注入すると共に、蒸気ジェット
を溶液もしくはエマルジョンのジェットとノズル軸線と
の間の角度βよりも１〜９０°大きい角度αにて噴霧す
ることにより達成される。

これは、蒸気ジェットがこれにより包囲された溶液もし
くはエマルジョンのジェットをノズルから流出する際に
分散させることができる。このジェットの中空配置は微
小粒子へのその分散を促進して、溶剤の最適な蒸発を促
進する最大表面積を生せしめる。特定の噴霧方法により
、たとえば操作温度、処理量、溶剤のコンシスチンシー
、溶液もしくはエマルジョ／の粘度変化のような操作ノ
ぐラメータにおける変化は通常の範囲に維持される限り
殆んど重合体の品質に影響を及ぼさないことが判明した
。特に、溶液もしくはエマルジョンのジェットの微分散
により、沈澱重合体が凝集するという危険性が減少する
。出口断面における蒸気ジェットの速度は、好ましくは
音速もしくは超音速に手動で調整することができる。角
度αを７０〜弘３０の範囲に選択しかつ角度βをｊ〜／
Ｊ″の範囲に選択すれば、良好な結果が達成される。

基本的Ｋ、この新規な方法は、全ゆる重合体を有機溶剤
から分離するために使用することができ、これら重合体
はこれらの溶剤に溶解し或いは乳化させることができる
。

適する重合体はポリジオレフィン類またはその混合重合
体、たとえばポリブタジェン、ポリブタジェン−スチレ
ン、ポリイソプレン、並びに７クリロニトリルブタジ工
ンースチレン重合体のゴム成分を包含する。さらに、ポ
リモノオレフィン類またはその混合重合体、たとえばブ
チルゴム並びにたとえばポリエチレン、ポリプロピレン
、プリプロピレン共重合体、ポリイソブチレン、プリイ
ソプレ／、ポリブタジェンおよびブタジェンジクロルエ
タン共重合体で構成された過塩素化重合体を包含する。

これらの重合体および共重合体のための溶剤は脂肪族お
よび芳香族炭化水素類、並びにそのハロギン誘導体、た
とえばヘキサン、ヘゲタン、ベンゼン、トルエン、四塩
化炭１クロロホルム、トリクロルエチレン、テトラクロ
ルエチレン、テトラクロルエタン、クロルベンゼンおよ
びジクロルベンゼンを包含する。

この噴霧方法は、塩素化ゴムを有機溶剤（特に四塩化炭
素もしくはトルエン）におけるその溶液もしくはエマル
ジョンから単離するのに特に適している。たとえば、塩
素化ゴムは四塩化炭素或いは水中のトルエンの溶液に乳
化させることができる。

トルエンと水における塩素化ゴムのｔ−ｕｏｓ溶液もし
くはエマルジョンが特に適している。好ましくは、噴霧
中空ジェットの肉厚は０．　／　＝　ｊ　ｍの範囲とす
べきである。何故なら、この範囲において蒸気ジェット
によるジェットの特に良好な分散が確保されるからであ
る。溶剤を、僅か約／〜Ｊ″ｘｉチの残留含有量まで気
化させる。塩素ゴムの溶液もしくはエマルジョンは、噴
霧の際に２０〜？ｔｃの温度にすべきである。水蒸気と
重合体溶液もしくはエマルジョントｔ−／：ｊ〜ｊ：／
（Ｄ重量範囲で供給する。一般に、７０〜／２０℃の温
度の水を沈澱用の液体として使用すると共に、対応する
チャンバを大気圧もしくは過圧にすることができる。溶
液は、溶剤が尚早に蒸発しないような予備的圧力にて供
給せねばならないことは言うまでもない。

好ましくは°、溶液もしくはエマルジョンの中空ジェッ
トを、０．　／〜夕簡の肉厚にて噴霧する。

肉厚の選択は各溶液もしくはエマルジョンの粘°度、存
在する操作圧力および製品の所望特性に依存する。

この方法の特定具体例によれば、溶液もしくはエマルジ
ョンの中空ジェットの放出速度を調節すると共に、予備
圧力を一定に維持する。

操作パラメータの変動は、特に溶液もしくはエマルジョ
ンのジェットの肉厚を変化させることにより放出度を変
化させて補うことができ、処理困難な溶液もしくはエマ
ルジョンについてさえ最適な結果を得ることができる。

有機重合体をその溶液もしくはエマルジョンから連続回
収するための新規な装置は、溶液もしくはエマルジョン
のための中心ダクトと蒸気用の同心ダクトとからなる多
成分ノズルを突入させる液体用の容器に基づいている。

この新規性は２成分ノズルに存在し、その２本のダクト
をチューブによって互いに分離すると共に、その内側ダ
クトには可動性ノズルニードルを中心配置し、内側ダク
トのオリアイスを調節部分として構成しかつノズル軸線
に対し角度βを形成する一方、外側ダクトのオリフィス
はノズル軸線に対し角度βよりも／〜りＯＯ大きい角度
αを形成する。

さらに基本的には、この新規な方法は、異なる構造の適
当な！成分ノズルで行なうこともできるが、最適条件と
は言えない。

調節部分としての内側ダクトのオリアイスの設計（より
正確には実際のオリフィス背後における領域）は、各種
の溶液もしくはエマルジョンを噴霧させるための装置を
使用するのに望ましいだけでなく、操作パラメータの変
動をこの調節部分によって操作に際し補うこともできる
。沈澱重合体の凝集は、溶液もしくはエマルジョンの中
空ジェットにおける肉厚の良好な調節性によって回避す
ることができる。

調節部分の特に望ましい設計において、この部分は噴霧
方向に円錐状に傾斜するよう設計して、この領域にてチ
ューブの内壁部およびノズルニードルの先端が好ましく
はノズル軸線に対し同じ角度で存在する円錐状表面を有
するようにする。

好ましくは、この新規な装置はノズルニードルとチュー
ブとの間の封止嵌合部を特徴とする。

このようにして、溶液もしくはエマルジョンの噴霧は必
要に応じて中断することができ、かつ容器内に存在する
液体の内部ダクト中への侵入は操作の中断に際し防止す
ることができる。

特に有利な方法において、調節部分は同時に封止嵌合部
として設計される。これは、円錐状制限面がノズル軸線
に対し同角度で存在すれば特に有利である。事実、制限
表面自身がこの場合封止面を形成する。明らかＫ、チュ
ーブの内壁部と封止嵌合のためのノズルニードルに対し
、特殊な封止面を設けることもできる。

原理上、調整は成る程度操作した後に手動で行なうこと
もできる。

しかしながら、圧力センサよりなる制御回路を設け、こ
のセンサを溶液もしくはエマルジョンの供給ラインに配
置すると共にノクルスラインを介しトランスジューサを
備えた制御装置に接続するのカ好まシく、トランスジュ
ーサをノズルニードルに付設され圧作動装置に対しノＪ
？ルスラインを介して接続する。

測定圧力値が制御装置に記憶された比較値と異なる場合
には、この制御装置は作動装置に指令を発して、それに
応じてノズルニードルを調整することにより予備圧力を
一定に保つ。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明を実施例につきより詳
細に説明する。

λ成分ノズル３は、下方から図示された容器／の底部−
を貫通して、容器／中へ突入すると共に、７ランジμに
よって底部コに対し封止して螺着される。２成分ノズル
は外側ケーシングよと内側チューブ６とこれらの間に位
置する外側ダクト７と内側ダクトｒとで構成し、前記内
側ダクトにはノズルニードルタを中心に移動自在に配置
する。外側ダクト７のオリフィス１０は、ケーシングよ
とチュー、プロとに保持されたキャップ／／により形成
され、ケーシングとチューブとの両者は円錐状表面／２
．／３を異なる角度で有する。ノズル軸線１４Ｋ対する
２００の噴霧角度が形成される。チューブ６は交換自在
な截頭中空円錐体ｌｊに突入する。その内側制限表面／
６はノズルニードルタの栽頭円錐先端部１７と共にオリ
フィス／Ｉを形成し、その調節部分／りは円錐状の環状
空隙部として長さａを有し、その厚さはノズル二−ドル
タｔ−調節して変化させることができる。制限表面／６
と先端部１９の外側表面２０とは、それぞれノズル軸ｉ
［／４４に対し７０°の角度βを形成し、その結果噴霧
角度も角度βに一致する。圧力測定センサ２１が内側ダ
クトｒ中へ侵入すると共に、測定値をトランスジューサ
を一体化した制御装置２３へパルスライン２２を介して
伝達する。次いで、このトランスジューサは作動装置２
ｔ１にパルスライン２夕を介して作動させて、ダクト♂
における予備圧力を一定に保つ。この全体的制御回路を
参照記号２乙で示す。ダクト７およびどのための供給ラ
インを参照記号２７および２ｇで示す。

ノズルニードルタは、チューブ乙に対し別の封止嵌合部
を有し、これは封止面コタおよび３０によって形成され
る。水は入口３／を介し容器／中へ流入する。

方法の実施例 図示した装置を使用する。

容器／は０．７　ｍ　　の容積を有する。これにはタタ
℃の熱水を満たす。ざｊ℃まで加熱された２０重量％の
塩素化がムエマルジョンを３；　００　ｋｆ／ｈの量に
て供給ライン、２７を介しλ成分ノズル３のダクト♂に
供給する。エマルジョンはオリフィス／♂から／、Ｏｍ
の肉厚を有する中空ジェットとして流出する。ノズル軸
線／ｌｌに対する中心噴霧角度βは１００である。水蒸
気を７５０℃にて３００　ｋｌｉ／ｈの量でオリアイス
ＩＯを介し２００の角度αにて噴霧する。水蒸気ジェッ
トは溶液ジェットを開裂させて、多数の小粒子を形成し
、これらの粒子は水中で上昇して表面から除去すること
ができる。どパールの予備圧力が内側ダクトｇ内に存在
し、このダクトを通して溶液を案内する。制御回路２乙
は、流動断面積が放出速度の変化の意味で変化して、操
作の変動に際し調節部分／２におけるノズル二一ドルタ
の調整により予備圧力を一定に保つよう作動する。

以上、発明の詳細な説明において詳しく説明した本発明
を具体的に要約すれば次の通りである。

（１）有機重合体の溶液もしくはエマルジョンを、この
溶液もしくはエマルションに対し不混和性であり、各共
沸混合物の沸点よりも高くまで加熱されかつ容器中に存
在する液体に注入すると共に、蒸気ジェットを溶液もし
くはエマルジョンのジェン）Ｋ対し同心的に供給するこ
とからなる、有機重合体をその溶液もしくはエマルジョ
ンから連続回収する方法において、前記溶液もしくはエ
マルジョンを中空ジェットとして注入すると共に、蒸気
ジェットを溶液もしくはエマルジョンのジェットとノズ
ル軸線との間で形成される角度βよりも／〜７０°大き
い角度αにて噴霧させることを特徴とする有機重合体の
連続回収方法。

（２）溶液もしくはエマルションの中空ジェットを０、
　／〜ｊ■の肉厚として注入する上記（１）記載の方法
。

（３）溶液もしくはエマルジョンの中空ジェットの放出
速度を制御すると共に、予備圧力を一定に保つ上記（１
）または（２）記載の方法。

（４）溶液もしくはエマルジョンのための中心ダクトざ
と蒸気のための同心ダクト７とからなる多成分ノズル３
を侵入させる液体用の容器／よりなる、有機重合体をそ
の溶液もしくはエマルジョンから連続回収するための装
置において、２成分ノズル３を設けてその２本のダクト
７、！ｒをチューブ乙により互いに分離すると共に、そ
の内側ダクトｔには移動自在なノズル二一ドルタを中心
配置すると共に、内側ダクトｒのオリフィス／♂は調節
セクション／２として設計されかつノズル軸線ｌ弘に対
し角度βを形成する一方、外側ダクト７のオリフィスＩ
Ｏはノズル軸線／４４に対し角度βよりも／〜りｒ大き
い角度αを形成することを特徴とする有機重合体の連続
回収装置。

（５）円錐状°に設計された調節部分／りを備える上記
（４）記載の装置。

（６）　　ノズル二一ドルタとチューブ乙との間に封止
嵌合部２り、３０を設は九上記（４）記載の装置。

（７）調節部分１９が同時に封止嵌合部として形成され
九上記（４）〜（６）のいずれかに記載の装置。

（８）制御回路２乙を圧力測定センサ２１で構成し、こ
のセン芯を溶液もしくはエマルジョンのための供給ライ
ン♂に配置すると共に、トランスジｗ　−サを備えた調
節装置２３へ・ぐシスライン２２ｆ：介して接続し、ト
ランスジューサをノズル二一ドルタに付設された作動装
置２μへパルスライン、２ｊを介して接続してなる上記
（４）〜（７）のいずれかに記載の装置。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による新規な装置の実施例を示す略断面
図である。 ／・・・容器、３・・・二成分ノズル、ｊ・・・外側ケ
ーシング、６・・・内側チューブ、７．ｆ・・・ダクト
、り・・・ノズルニードル。 ＦＩＧ、　１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機重合体の溶液もしくはエマルジョンを、この
   溶液もしくはエマルジョンに対し不混和性であり、各共
   沸混合物の沸点よりも高くまで加熱されかつ容器中に存
   在する液体に注入すると共に、蒸気ジェットを溶液もし
   くはエマルジョンのジェットに対し同心的に供給するこ
   とからなる、有機重合体をその溶液もしくはエマルジョ
   ンから連続回収する方法において、前記溶液もしくはエ
   マルジョンを中空ジェットとして注入すると共に、蒸気
   ジェットを溶液もしくはエマルジョンのジェットとノズ
   ル軸線との間で形成される角度βよりも１〜９０°大き
   い角度αにて噴霧させることを特徴とする有機重合体の
   連続回収方法。
2. （２）溶液もしくはエマルジョンのための中心ダクト（
   ８）と蒸気のための同心ダクト（７）とからなる多成分
   ノズル（３）を侵入させる液体用の容器（１）よりなる
   、有機重合体をその溶液もしくはエマルジョンから連続
   回収するための装置において、２成分ノズル（３）を設
   けてその２本のダクト（７、８）をチューブ（６）によ
   り互いに分離すると共に、その内側ダクト（８）には移
   動自在なノズルニードル（９）を中心配置すると共に、
   内側ダクト（８）のオリフィス（１８）は調節セクショ
   ン（１９）として設計されかつノズル軸線（１４）に対
   し角度βを形成する一方、外側ダクト（７）のオリフィ
   ス（１０）はノズル軸線（１４）に対し角度βよりも１
   〜９０°大きい角度αを形成することを特徴とする有機
   重合体の連続回収装置。