KR100437564B1 - Agitator for solving non-uniform agitating problems due to weissenberg effects - Google Patents
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- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
Abstract
Description
본 발명은 교반장치의 교반탱크를 수평면에 대해 기울게하고, 임펠러의 회전중심축이 탱크내부의 용액에 접촉하지 않게 함으로써 교반효율을 높이고 바이센베르크 효과(Weissenberg effect)에 의한 불균일 교반문제를 해결할 수 있는 교반장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention inclines the stirring tank of the stirring device with respect to the horizontal plane, and the rotational axis of the impeller does not come into contact with the solution inside the tank to increase the stirring efficiency and solve the problem of non-uniform stirring due to the Weissenberg effect. It relates to a stirring device and a method.
일반적으로 고분자의 중합이나 용액의 제조, 첨가제의 첨가 또는 두가지 이상의 물질을 혼합하고자 할 때 빠른 시간내에 균일하게 교반할 수 있는 교반장치 및 방법이 요구된다. 특히 사용되는 물질이 비뉴튼유체인 점탄성유체일 경우 교반시 점탄성유체가 회전중심축을 타고 오르는 현상인 바이센베르크효과가 발생할 수 있으며 이로 인하여 교반효율이 저하할 뿐만아니라 균일한 교반을 할 수 없게되는 문제점이 있었다.In general, when a polymer is polymerized, a solution is prepared, an additive is added, or two or more substances are mixed, a stirring device and a method capable of uniformly stirring in a short time are required. In particular, if the material used is a viscoelastic fluid, which is a non-Newtonian fluid, the Weisenberg effect, a phenomenon in which the viscoelastic fluid rises on the central axis during stirring, may occur, which causes a decrease in the stirring efficiency and prevents uniform stirring. There was a problem.
종래의 방법중에서 일본특허공고 93-1110에 소개된 것은 용기의 회전 및 회전축에 통로를 내어 과잉의 유체가 배출되게하거나, 대한민국 실용신안공고 95-0216에서는 구동모터에 의해 회전하는 프로펠러를 사용하여 신속하고 균일하게 교반할 수 있도록 하고 있다. 또 대한민국 실용신안공고 94-0224, 94-0412에서는 스크류의 설치로 교반효율을 높이고 있다.Among the conventional methods, the Japanese patent publication 93-1110 introduces a passage to the rotating and rotating shaft of the container so that excess fluid is discharged, or the Korean Utility Model Publication 95-0216 uses a propeller that is rotated by a driving motor. And uniformly stirring. In Korea Utility Model Publication 94-0224, 94-0412, the stirring efficiency is increased by installing screws.
그러나 이러한 교반방법 및 교반장치들은 구조가 복잡하고 제작이 어려우므로 장치 및 방법의 실용화에 문제가 있다.However, such a stirring method and agitating device has a problem in the practical use of the device and method because the structure is complicated and difficult to manufacture.
본발명은 제작이 간단하고 기존의 교반장치를 약간 개조하여 사용할 수 있는 것이므로 실용화에 특별한 어려움이 없을 뿐만아니라 교반효율이 우수한 교반장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.The present invention is simple to manufacture and can be used by slightly modifying the existing stirring device, there is no particular difficulty in practical use, and its purpose is to provide a stirring device and method excellent in stirring efficiency.
제 1 도는 본 발명에 의한 교반장치의 개략도.1 is a schematic view of a stirring device according to the present invention.
제 2 도는 본 발명의 비교예 5에서 사용된 교반장치.2 is a stirring apparatus used in Comparative Example 5 of the present invention.
제 3 도는 본 발명의 비교예 6에서 사용된 교반장치.3 is a stirring apparatus used in Comparative Example 6 of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *
A : 교반탱크, B : 임펠러, C : 임펠러회전중심축,A: stirring tank, B: impeller, C: impeller rotation center shaft,
E : 배출밸브, D : 피교반물질, α : 교반탱크의 기울기 각도.E: discharge valve, D: stirring material, α: inclination angle of the stirring tank.
본 발명을 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 제 1 도에 예시한 바와같이 교반탱크(A)를 수평면에 대해 일정한 기울기각도(α)로 기울게하여 교반효율이 높아지도록 하였다. 교반탱크(A)의 수평면에 대한 기울기각도(α)는 20°∼ 70°가 적당하다.As illustrated in FIG. 1, the stirring tank A is inclined at a constant inclination angle α with respect to a horizontal plane to increase agitation efficiency. As for the inclination angle (alpha) with respect to the horizontal surface of the stirring tank A, 20 degrees-70 degrees are suitable.
만약 20°미만이거나 70°를 초과하는 경우에는 교반효율이 떨어지는 단점이있다. 또한 임펠러(B)의 회전중심축(C)이 교반탱크(A)내의 피교반물(D)에 잠기지 않게함으로써 내용물이 점탄성유체일 경우에 점탄성유체가 회전중심축(C)을 타고 오르는 바이센베르크효과를 방지하고 교반효율의 증가를 가져올 수 있게 된다.If less than 20 ° or more than 70 °, there is a disadvantage in that the stirring efficiency falls. In addition, the main shaft (C) of the impeller (B) is not immersed in the agitated material (D) in the stirring tank (A) so that when the contents are viscoelastic fluid, the viscoelastic fluid rises on the central shaft (C). It can prevent the Werck effect and increase the stirring efficiency.
뿐만아니라 본발명은 교반탱크(A)가 수평면에 대해 기울어져 있으므로 배출밸브(E)의 입구부분이 자연히 깔때기 형태가 되어서 내용물이 자중 또는 가압에 의하여 용이하게 배출될 수 있다. 그리고 교반탱크(A)내부벽면과 임펠러(B)의 회전면간의 간격이 최소화되어 있으므로 교반효율이 더욱 향상될 수 있다.As well as the present invention, since the stirring tank (A) is inclined with respect to the horizontal plane, the inlet portion of the discharge valve (E) naturally becomes a funnel, so that the contents can be easily discharged by self-weight or pressure. And since the gap between the inner surface of the stirring tank (A) and the rotating surface of the impeller (B) is minimized, the stirring efficiency can be further improved.
실시예 1Example 1
중합반응기로 제 1 도와 같은 교반장치를 사용하고, 교반탱크의 수평면에 대한 기울기각도(α)를 45°로 하며 임펠러의 회전중심축이 내용물에 접촉하지 않도록하여서 통상의 방법으로 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 에스테르화 및 중축합반응시켜 고유점도가 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체 용융물을 얻었다. 여기에 적색안료가 첨가된 적색 실리콘 오일을 정량 넣은 다음 임펠러의 회전속도를 15rpm으로하여 교반을 실시하였다. 배출구를 통해 교반물을 배출하면서 육안관찰에 의해 적색 실리콘 오일이 폴리에틸렌테레프탈레이트 용융물에 균일하게 혼합되었을 때의 시간을 측정하였다. 또한 교반시작 5분 후에 임펠러와 회전중심축을 관찰하여 피교반물질의 표면을 기준으로 하여서 교반물질이 축을 타고 오른 높이를 측정하여 그 결과를 표 1 에 나타내었다.As the polymerization reactor, use a stirring device such as 1st degree, set the inclination angle α to the horizontal plane of the stirring tank at 45 °, and keep the terephthalic acid and ethylene glycol in the usual way so that the center of rotation of the impeller does not contact the contents. The esterification and polycondensation reaction yielded a polyethylene terephthalate polymer melt having an intrinsic viscosity of 0.64. The red pigment was added to the red silicone oil quantitatively added, and the stirring was performed at a rotational speed of 15 rpm. The time when the red silicone oil was uniformly mixed with the polyethylene terephthalate melt was measured by visual observation while discharging the stirred matter through the outlet. 5 minutes after the start of the stirring, the impeller and the central axis of rotation were observed to measure the height of the stirring material on the shaft based on the surface of the agitated material. The results are shown in Table 1.
실시예 2 ∼ 5Examples 2-5
교반탱크의 수평면에 대한 기울기각도(α)가 20°, 30°, 60°, 70°인 것을제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 실시하여 그 결과를 표 1 에 나타내었다.Except that the inclination angle (α) with respect to the horizontal surface of the stirring tank is 20 °, 30 °, 60 °, 70 ° was carried out in the same manner as in Example 1 and the results are shown in Table 1.
비교예 1 ∼ 4Comparative Examples 1 to 4
교반탱크의 수평면에 대한 기울기각도(α)이 0°, 10°, 80°, 90°인 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 실시하여 그 결과를 표 1 에 나타내었다.Except that the inclination angle (α) with respect to the horizontal plane of the stirring tank was carried out in the same manner as in Example 1 except that it is 0 °, 10 °, 80 °, 90 ° and the results are shown in Table 1.
비교예 5Comparative Example 5
제 2 도와 같은 교반장치를 사용하여 교반탱크를 수평면에 대해 45°기울게 하고 임펠러 회전중심축이 용액에 잠기게 한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.Except that the stirring tank was tilted 45 ° with respect to the horizontal plane and the impeller rotation center was immersed in the solution using the same stirring device as shown in FIG. .
비교예 6Comparative Example 6
제 3 도와 같은 교반장치를 사용하여 교반탱크를 수평면에 대해 직각으로 하고 임펠러의 회전중심축이 용액에 잠기게 한 것을 제외하고는 실시예 1 과 같은 방법으로 실시하여 그 결과를 표 1 에 나타내었다.Using the stirring apparatus as shown in FIG. 3, the stirring tank was perpendicular to the horizontal plane, and the results were shown in Table 1 except that the rotating shaft of the impeller was immersed in the solution. .
※ 1 ; 교반탱크가 수평면에 대해 기울어진 각※ One ; Angle of inclination of the stirring tank with respect to the horizontal plane
※ 2 ; 적색 실리콘오일이 폴리에틸렌테레프탈레이트 용융물에 균일하게 혼합되는데 소요되는 시간※ 2 ; Time required for red silicone oil to mix homogeneously in polyethylene terephthalate melt
※ 3 ; 교반물질이 회전중심축을 타고 올라간 높이※ 3; Height that the stirring material climbs on the center of rotation
본 발명은 구조가 매우 간단해서 기존의 교반장치를 간단하게 개조하여 사용할 수 있을 뿐만아니라 교반효율이 높고 바이센베르크효과를 방지할 수 있다.The present invention is very simple in structure and can be used simply by retrofitting the existing stirring device as well as high stirring efficiency and can prevent the Weissenberg effect.
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019970003274A KR100437564B1 (en) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | Agitator for solving non-uniform agitating problems due to weissenberg effects |
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KR1019970003274A KR100437564B1 (en) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | Agitator for solving non-uniform agitating problems due to weissenberg effects |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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- 1997-02-03 KR KR1019970003274A patent/KR100437564B1/en not_active IP Right Cessation
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