KR101436781B1 - Polymer slurry having high solid content, and method of preparing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 응집 단계와 숙성단계를 각각의 분리된 2단계로 진행시키지 않고 한 반응기에서 동시에 진행시키며, 상기 응집/숙성과 동시에 기계적인 힘을 이용하여 슬러리 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시킴으로써 높은 고형분 함량을 가지는 고분자 슬러리 분체의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 상기 슬러리 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시키는 방법은 투입되는 라텍스의 함량, 슬러리 배출구의 크기, 단위 시간 당 회전수(RPM) 조절을 통해 슬러리 내의 함수율을 낮추어 슬러리 탈수 성능을 개선시켜 건조 공정에 소비되는 많은 에너지를 획기적으로 절약할 수 있으며, 수지 내에 잔류되는 금속이온의 양을 감소시켜 수지에 열 안정성을 개선시킬 뿐만 아니라, 슬러리 함수율을 낮추어 높은 고형분 함량을 가지는 고분자 분체의 제조가 가능하다. The present invention relates to a process for the simultaneous aging and aging of agglomerates and aging steps in a reactor without progressing the agglomeration and aging steps into separate two stages, The present invention relates to a method of increasing the energy applied per unit mass of slurry according to the content of the latex, the size of the slurry outlet, and the number of revolutions per unit time (RPM) The slurry dewatering performance can be improved by lowering the water content of the slurry through the slurry, thereby remarkably saving much energy consumed in the drying process, reducing the amount of metal ions remaining in the resin to improve the thermal stability of the resin, The water content of the polymer powder having a high solids content Joe is available.
Description
본 발명은 유화중합을 통하여 고분자 라텍스로부터 높은 고형분 함량을 가지는 고분자 슬러리와 이로부터 고분자 슬러리 분체를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer slurry having a high solid content from a polymer latex through emulsion polymerization and a method for producing the polymer slurry from the polymer slurry.
유화중합을 이용하여 고분자 수지 분체를 얻는 방법은 고분자 라텍스를 응집-숙성-탈수-건조 등의 단계를 거쳐서 제조된다.A method of obtaining a polymer resin powder by emulsion polymerization is a method in which a polymer latex is prepared through steps such as agglomeration-aging-dehydration-drying.
이 중에서 유화중합 고분자 라텍스의 응집은 유화제에 의해 안정된 라텍스 입자 하나하나를 다양한 응집제를 이용하여 화학적인 방법 혹은 강한 전단력을 주어 기계적인 힘으로 그 안정성을 깨뜨리는 과정이다. Among them, the coagulation of emulsion polymer latex is a process of breaking down the stability of latex particles stabilized by emulsifier by mechanical method or strong mechanical shearing force by using various coagulants by mechanical force.
응집제를 이용한 화학적인 방법은 라텍스의 안정성을 확보하기 위해 사용된 유화제의 종류에 따라 각기 다른 응집제를 사용하여 안정성을 깨뜨리며, 기계적인 방법은 강한 전단력에 의해 유화제 간의 반발력을 이겨내고 라텍스 입자와 입자가 뭉치도록 하는 것이다. The chemical method using the coagulant breaks the stability by using different coagulant depending on the type of the emulsifier used to secure the stability of the latex. The mechanical method overcomes the repulsive force between the emulsifier by the strong shear force, It is to be united.
이 중에서 래피드 응집(rapid coagulation)은 고분자 라텍스에 응집제 수용액을 과량으로 투입하여 상기 유화제에 의해 정전기적 안정화를 깨뜨려 라텍스 내의 고분자 입자들이 서로 뭉치도록 하는 방법이다. 이러한 고분자 입자들이 뭉친 상태를 슬러리라고 하며, 상기 슬러리를 승온시켜 사슬 간 상호 침투에 의해 결합력이 강화되도록 하는 과정인 숙성(aging) 과정을 거치게 한다. 이렇게 물리적으로 비교적 강한 결합을 갖는 슬러리는 탈수 및 건조 과정을 거쳐 최종적으로 분말상으로 얻어지게 된다.Among them, rapid coagulation is a method in which an aqueous solution of the flocculant is added to the polymer latex to break the electrostatic stabilization by the emulsifying agent, so that the polymer particles in the latex are bundled together. The state of aggregation of the polymer particles is referred to as slurry, and the slurry is subjected to aging, which is a process of increasing the temperature of the slurry so that the binding force is strengthened by interpenetration between chains. The slurry having such a physically strong bond is finally obtained in powder form after dehydration and drying.
다음 도 1은 종래기술에 따른 고분자 라텍스 슬러리 분체를 제조하는 응집 공정 장치의 개략도를 나타낸 것이다. 상기 장치는 라텍스 저장탱크(1), 응집조(2), 숙성조(3), 탈수기(4), 및 건조기(5)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다. 1 is a schematic view of an apparatus for coagulating a polymer latex slurry powder according to the prior art. The apparatus comprises a latex storage tank 1, an
먼저 라텍스 저장 탱크(1)에 저장된 고분자 라텍스를 고분자 라텍스 투입 라인(11)을 통하여 응집조(2)에 첨가한 다음, 상기 고분자 라텍스에 응집제 수용액을 응집제 투입 라인(12)을 통하여, 또한 고형분 농도를 조절하기 위하여 물 공급라인(13)을 통하여 물을 응집조(12)로 첨가시킨다. 상기 첨가된 응집제 수용액은 유화제에 의한 정전기적 안정화를 깨뜨려 라텍스 내의 고분자 입자들을 뭉치게 만드는 응집 과정을 거치면 고분자 슬러리를 얻게 된다. 상기 응집된 고분자 슬러리는 숙성조(3)로 이송되어 높은 온도 하에서 40~90분 동안 체류시켜 숙성시키는 과정을 거친다. 최종 얻어진 슬러리는 탈수기(4)에서 탈수과정을 거쳐 건조기(5)에서 건조시킨 후, 최종 고분자 분체(15)를 얻게 된다. 상기 탈수기에서 첨가된 응집제는 배출(14)되게 된다. The polymer latex stored in the latex storage tank 1 is added to the
상기와 같은 장치를 이용하는 경우, 높은 고형분 함량을 가지는 슬러리 제조 를 위해서는 높은 점도로 인해 슬러리를 교반시키기 어려울 뿐만 아니라 이송도 불가능하여 분체로의 회수가 매우 어렵다. 따라서 낮은 고형분 함량 하에서만 운전이 가능하다는 문제가 있다. In the case of using such an apparatus, it is difficult to stir the slurry due to a high viscosity to prepare a slurry having a high solid content, and it is impossible to transfer the slurry and it is very difficult to recover the powder. Therefore, there is a problem that operation is possible only at a low solid content.
상기와 같은 문제점을 개선하기 위해서 다단 연속 응집 및 숙성 공정을 제안하였다. 이 공정은 낮은 고형분 함량을 가지는 고분자 슬러리를 효과적으로 숙성할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만 높은 고형분 함량을 가지는 슬러리에는 적용할 수 없으며, 여러 단계를 거쳐야 하기 때문에 공정의 효율성 측면에서도 다소 떨어진다. In order to solve the above problems, a multi-stage continuous agglomeration and aging process has been proposed. This process has the advantage of effectively aging a polymer slurry having a low solids content. However, it can not be applied to a slurry having a high solid content, and since the slurry has to be subjected to various steps, the efficiency of the process is somewhat reduced.
또한 응집제의 분할 투입을 통하여 응집속도를 조절함으로써 생성되는 최종 입자의 분체 특성을 개선시키는 완속 응집(slow coagulation) 공정을 제안하였다. 이는 에너지 장벽이 존재하는 2차 웰 영역에서 응집이 일어나므로 응집속도가 느리고 입자가 재배열이 이루어질 여지가 있어, 규칙적인 충진에 의한 구형 입자의 제조가 가능하다. 하지만 전체적인 응집제의 사용량은 래피드 응집과 비슷하며, 단지 분할 투입을 실시하여 응집시키는 방법일 뿐이다. 따라서 과량의 응집제에 의한 폐수 발생을 막을 수 없으며, 1차 응집조의 경우 래피드 응집 대비 소량의 응집제를 투입하므로 슬러리의 점도가 상승하여 흐름성 확보를 위하여 래피드 응집 대비 물을 더 첨가해야 하는 단점을 가지고 있으며, 래피드 응집에 비해 높은 함수율을 갖는 단점도 있다.In addition, we proposed a slow coagulation process which improves the powder properties of the final particles by controlling the coagulation rate through the addition of coagulant. This is because the coagulation takes place in the second well region where the energy barrier exists, so that the coagulation speed is slow and the particles can be rearranged, so that spherical particles can be produced by regular filling. However, the total amount of coagulant used is similar to that of the rapid aggregation, and it is merely a method of coagulation by performing a batch addition. Therefore, it is impossible to prevent the generation of waste water by an excessive amount of flocculant. In the case of the first flocculation tank, since a small amount of coagulant is added to the flocculant in the first flocculation tank, the viscosity of the slurry increases, There is also a drawback that it has a higher water content than the rapid aggregation.
위의 두 가지 방법 모두 응집 후 만들어지는 고분자 라텍스 슬러리의 흐름성은 고형분 함량, 슬러리의 입도 분포 및 슬러리의 내포수 함량 등에 영향을 받는데, 특히 고형분 함량에 많은 영향을 받는다. 슬러리의 고형분 함량이 어느 정도 이상이 되면 슬러리의 흐름성이 급격이 악화되어 한 덩어리가 되므로, 운전이 불가능하게 된다. In both of the above two methods, the flowability of the polymer latex slurry produced after agglomeration is influenced by the solid content, the particle size distribution of the slurry, and the inclusion water content of the slurry, and particularly the solid content. If the solid content of the slurry exceeds a certain level, the flowability of the slurry deteriorates rapidly to form a lump, which makes the operation impossible.
따라서 슬러리의 흐름성을 원활하게 하기 위해 응집 과정 시 추가적으로 과량의 물을 첨가해야 한다. 과량의 물의 첨가는 슬러리를 응집 온도 및 숙성 온도로 승온시킬 때 발생하는 에너지 비용을 상승시키며, 탈수 과정에도 과량의 폐수를 발생시켜 후처리 비용을 상승시킨다. 또한 직접 스팀을 이용하지 못하고, 매질인 물에 응축시켜 슬러리에 에너지를 전달함으로 그 효율이 떨어지는 문제가 있다. Therefore, in order to smooth the flowability of the slurry, an excess amount of water must be added during the agglomeration process. The addition of excess water raises the energy cost of raising the temperature of the slurry to the agglomeration temperature and the aging temperature, and excess waste water is generated in the dehydration process to increase the post treatment cost. In addition, since the steam can not be directly used, it is condensed in water as a medium to transfer energy to the slurry.
지금까지의 제조방법에 따라 고분자 라텍스로부터 제조된 고분자 슬러리는 그 함수율이 약 30% 이상이고, 탈수 공정을 거치는 경우 약 15% 전후의 함수율을 가지며, 최종 건조 단계를 거쳐 분체 상의 고분자 수지를 얻게 된다. 이 경우, 슬러리 자체의 함수율이 높기 때문에 동일한 탈수 단계를 거치더라도 최종 슬러리의 함수율을 최소화시키는 데 한계가 있다. 따라서 통상적으로 탈수 단계 이후 압착을 통한 별도의 설비를 이용하여 수분의 함량을 낮추는 공정을 추가적으로 이용하고 있다. According to the conventional production methods, the polymer slurry prepared from the polymer latex has a water content of about 30% or more, a moisture content of about 15% when it is subjected to a dehydration process, and finally a powdery polymer resin is obtained through a final drying step . In this case, since the water content of the slurry itself is high, there is a limit in minimizing the water content of the final slurry even if the same dehydration step is performed. Therefore, after the dehydration step, a process of lowering the moisture content is further utilized by using a separate facility through compression.
이에 본 발명에서는 유화중합을 이용하여 고분자 라텍스로부터 고분자 슬러리 분체를 제조함에 있어, 고분자 라텍스를 응집, 숙성시켜 얻어진 슬러리의 함수율을 조절할 수 있으면서 동시에 가능한 낮은 함수율을 갖도록 제조할 수 있는 고분자 수지의 제조 방법에 관한 것이다. Accordingly, the present invention provides a process for producing a polymer resin which can produce a polymer slurry powder from a polymer latex using emulsion polymerization, which can control the water content of a slurry obtained by agglomerating and aging a polymer latex, .
본 발명에서는 고분자 라텍스를 응집과 숙성을 동시에 수행할 수 있는 반응기를 사용하면서, 상기 고분자 라텍스의 응집과 숙성 공정에서 상기 슬러리 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시키는 방법, 즉 투입되는 라텍스의 함량(반응기 내에 머무르는 체류시간), 슬러리 배출구의 크기, 단위시간당 회전수(RPM) 등의 조절을 통해 라텍스로부터 얻어지는 고분자 슬러리 내의 수분 함량을 낮출 수 있었다. 본 발명에 따르면 동일한 탈수 공정을 거쳐 제조된 고분자 수지의 수분 함량을 종래에 비해 현저하게 낮출 수 있어 건조 시 소모되는 에너지를 줄일 수 있는 것을 그 특징으로 한다.In the present invention, a method of increasing the energy per unit mass of the slurry in the agglomeration and aging process of the polymer latex while using a reactor capable of coagulating and aging the polymer latex simultaneously, that is, ), The size of the slurry outlet, the number of revolutions per unit time (RPM), and the like, the moisture content in the polymer slurry obtained from the latex could be lowered. According to the present invention, the moisture content of the polymer resin produced through the same dewatering process can be remarkably lowered compared with the conventional one, and the energy consumed in drying can be reduced.
따라서, 본 발명의 목적은 슬러리 내의 함수율을 최소화시켜 높은 고형분 함량을 가지는 고분자 슬러리를 제조할 수 있는 고분자 수지와 이의 제조방법을 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a polymer resin capable of producing a polymer slurry having a high solids content by minimizing the water content in the slurry and a method for producing the same.
본 발명은 응집 및 숙성 시 높은 점도를 가지는 슬러리를 제조하고 그 장치 내에서 추가적으로 기계적인 힘을 가함으로써 동일한 탈수 공정을 거치더라도 더 낮은 함수율은 갖는 고분자 수지를 제조할 수 있다. The present invention can produce a polymer resin having a lower water content even if the same dewatering process is performed by preparing a slurry having a high viscosity at the time of agglomeration and aging and additionally applying a mechanical force in the apparatus.
또한, 응집과 숙성 일체형 반응기 내에서 응집과 동시에 기계적인 힘을 이용하여 탈수 전 슬러리의 함수율을 낮추는 효과를 가진다. In addition, it has the effect of lowering the water content of the slurry before dehydration by using mechanical force at the same time as agglomeration and coagulation in the agglomerated and aged integrated reactor.
이렇게 슬러리의 함수율을 낮추는 것은 대량으로 생산되는 공정의 특성 상 1~2%의 함수율을 낮추는 것 만으로도 실제 고분자 분체에 미치는 효과는 매우 크다.In this way, lowering the water content of the slurry has a very large effect on the actual polymer powder by lowering the water content of 1 to 2% due to the characteristics of the mass production process.
도 1은 종래기술에 따른 고분자 라텍스 슬러리 분체를 제조하는 응집 공정 장치의 개략도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for coagulating a polymer latex slurry powder according to the prior art; FIG.
본 발명의 높은 고형분 함량을 가지는 고분자 수지의 제조방법은 응집 단계와 숙성단계를 각각의 분리된 2단계로 진행시키지 않고 한 반응기에서 동시에 진행시키며, 상기 응집/숙성과 동시에 기계적인 힘을 이용하여 슬러리 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시키는 것으로 구성된 것을 그 특징으로 한다.
The method for producing a polymer resin having a high solid content of the present invention is characterized in that the agglomeration step and the aging step are carried out simultaneously in one reactor without proceeding to separate two steps, And increasing the energy applied per unit mass.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 유화중합을 이용하여 고분자 라텍스로부터 고분자 수지 분체를 제조함에 있어, 고분자 라텍스의 응집 및 숙성 두 단계의 공정을 한 단계로 압축시킨 신규 고안된 장치를 이용하여 진행시키되, 상기 응집 및 숙성 시 기계적인 힘을 더 가하여 초기 슬러리가 내포하는 수분의 함량을 줄여 동일한 탈수 공정을 거치더라도 낮은 함수율을 가지는 슬러리를 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a process for preparing a polymer resin powder from a polymer latex using emulsion polymerization, which comprises a step of condensing and aging a polymer latex in a two-step process, The present invention relates to a method of producing a slurry having a low water content even after the same dewatering process is performed by reducing the content of water contained in the initial slurry.
본 발명에서 사용한 신규 고안된 장치 및 이를 이용한 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법은 본 출원인이 기 출원한 2009-0072597 특허에 상세히 설명되어 있으며, 상기 특허의 명세서 및 청구항에 기재된 모든 내용은 그대로 본 발명에 포함된다. The newly designed device used in the present invention and the method of producing the polymer latex resin powder using the same are described in detail in the patent application 2009-0072597 filed by the applicant of the present application and all contents described in the specification and claims of the patent are included in the present invention do.
본 발명에서 슬러리의 함수율을 낮추고자 시도한 방법은 고분자 라텍스의 응집과 숙성 과정에서 상기 슬러리에 기계적인 힘을 가하는 방법이다. 여기서 기계적인 힘이란 슬러리 단위 질량당 가해지는 에너지(J/g)로 표현할 수 있으며, 상기 에너지가 높아질수록 슬러리의 함수율이 낮아진다. 여기서 에너지의 크기는 응집과 숙성이 일어나고 있는 반응기 내부의 가해지는 힘을 측정하여 이를 통해 생산되는 슬러리 내의 고형분의 무게로 나누어 줌으로써 그 에너지의 크기를 산출하였다. 이는 제조된 슬러리가 반응기 내에 얼마나 꽉 찼는가에 따라 다르게 나타나며, 반응기 내에 꽉찬 정도, 즉 필링(filling)에 따라 기계적인 힘은 점점 커지는 것을 확인하였다. 따라서, 반응기 내부가 슬러리로 최대한 필링되는 경우 슬러리 단위 질량당 가해지는 에너지가 증가되어 응집과 숙성과정을 거친 슬러리의 함수율은 낮아지게 된다. The method of attempting to lower the water content of the slurry in the present invention is a method of applying a mechanical force to the slurry during the agglomeration and aging of the polymer latex. Here, the mechanical force can be expressed by the energy (J / g) per unit mass of slurry, and the higher the energy, the lower the water content of the slurry. Here, the size of the energy was calculated by dividing the energy applied to the inside of the reactor where agglomeration and aging occurred, by the weight of the solid content in the slurry produced through the agglomeration and aging. This was different depending on how full the slurry was prepared in the reactor, and it was confirmed that the mechanical force gradually increased with the degree of filling in the reactor, i.e., filling. Therefore, when the inside of the reactor is filled with the slurry as much as possible, the energy applied per unit weight of the slurry is increased, and the water content of the slurry after agglomeration and aging is lowered.
그러나, 본 발명과 같은 원리를 이용하는 경우 라텍스의 고형분 함량이 30% 이상, 바람직하기로는 30~60%인 경우에만 가능하다. 라텍스의 고형분 함량이 상기 미만인 경우에는 점도가 너무 낮기 때문에, 슬러리의 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시킨다 하더라도 함수율을 원하는 수준으로 조절하기 어렵다. However, when the same principle as in the present invention is used, it is only possible if the solid content of the latex is 30% or more, preferably 30 to 60%. When the solid content of the latex is less than the above range, the viscosity is too low, so that it is difficult to control the water content to a desired level even if the energy per unit mass of the slurry is increased.
본 발명에서 슬러리의 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시킬 수 있는 제1방법은 응집과 숙성 과정에서 투입되는 라텍스의 양을 증가시키는 것이다. 상기 응집과 숙성이 진행되는 반응기는 반응물의 교반을 위해 일정한 교반기가 부착되어 있고, 상기 반응물들은 일정한 방향으로 교반되면서 응집과 숙성이 끝난 다음에는 다음 공정을 위해 배출되도록 되어 있다. 따라서, 투입되는 라텍스의 함량을 증가시키는 경우 반응기는 반응된 반응물로 최대한 채워지게 되고, 이때 슬러리의 단위 질량당 가해지는 에너지는 증가되어 응집과 숙성을 거친 슬러리의 함수율은 떨어지게 된다. The first method for increasing the energy applied per unit mass of slurry in the present invention is to increase the amount of latex added during the agglomeration and aging process. The agitated and agitated reactor is equipped with a constant agitator for agitating the reactants. The agitated agitated reactants are discharged for the next process after agitation and aging. Therefore, when the content of latex added is increased, the reactor is filled with the reacted reactant as much as possible. At this time, energy applied per unit mass of the slurry is increased so that the water content of the slurry after agglomeration and aging is decreased.
상기 반응기로 투입되는 라텍스의 함량은 라텍스가 반응기 내에 머무르는 체류시간으로 나타낼 수 있으며, 상기 체류시간은 라텍스의 함량이 증가될수록 짧아진다. 즉, 체류시간은 일정한 부피를 유지하는 반응기에 투입되는 라텍스 함량으로 나눈 값으로, 상기 반응기의 부피는 일정하게 유지되므로 라텍스 함량이 증가될수록 체류시간은 짧아진다. 따라서, 본 발명과 같은 효과를 나타내기 위해서는 상기 체류시간이 1분~10분 사이인 것이 바람직하다. The content of the latex introduced into the reactor can be represented by the residence time in which the latex stays in the reactor, and the residence time becomes shorter as the content of the latex is increased. That is, the residence time is a value divided by the latex content fed into the reactor maintaining a constant volume. Since the volume of the reactor is kept constant, the residence time becomes shorter as the latex content is increased. Therefore, in order to exhibit the same effect as the present invention, the residence time is preferably between 1 minute and 10 minutes.
통상 고분자 라텍스를 응집 및 숙성시켜 고분자 슬러리로 제조함에 있어, 응집은 수초 내에 이루어지고, 나머지 대부분의 시간은 상기 슬러리의 함수율을 최소화시키기 위해 충분한 숙성 시간이 요구된다. 즉, 숙성을 얼마나 충분히 시키느냐에 따라 슬러리의 함수율이 결정되기 때문에, 숙성에 따른 시간과 에너지가 많이 필요하고 어려움이 따른다. Generally, when polymer latex is agglomerated and aged to prepare a polymer slurry, flocculation takes place in a few seconds, and a sufficient aging time is required for most of the remaining time to minimize the water content of the slurry. That is, since the water content of the slurry is determined depending on how much the aging is sufficiently performed, time and energy required for aging are required and difficult.
다음 도 1과 같이 종래 응집-숙성 과정이 별도로 나누어진 탱크 타입의 반응기를 이용하는 경우 고분자의 움직임을 통한 수축으로 함수율을 낮추기 위해서는 높은 온도와 긴 숙성시간이 필요하였다. As shown in FIG. 1, when a conventional tank-type reactor having separate agglomeration-aging processes is used, high temperature and long aging time are required to lower the water content due to shrinkage through the motion of the polymer.
그러나, 본 발명에서는 고분자 라텍스의 응집과 숙성을 하나의 반응기에서 모두 수행할 수 있으므로, 별도의 숙성과정을 거쳐야 하는 번거로움을 피할 수 있고, 숙성을 위한 긴 시간 없이 본 발명과 같이 체류시간을 짧게 유지하더라도 슬러리 내의 함수율을 최소화시킬 수 있다. However, in the present invention, since agglomeration and aging of the polymer latex can be performed in one reactor, it is possible to avoid the inconvenience of having to undergo a separate aging process, and the residence time can be shortened The water content in the slurry can be minimized.
또한, 본 발명에서 에너지를 증가시킬 수 있는 제2방법은 응집과 숙성 과정에서 반응기의 단위시간 당 회전수(RPM)를 최소화시키는 것이다. 즉, 상기 반응기의 단위시간 당 회전수를 감소시키게 되면 응집과 숙성 과정을 거친 슬러리가 반응기 밖으로 배출되는 데 있어 그 이송능력이 떨어지게 되므로, 배출되는 슬러리 함량이 줄어들어 반응기 내에 슬러리의 필링 정도가 증가되어 슬러리의 함수율을 낮출 수 있다. 상기 반응기의 단위시간 당 회전수는 20~100 N/min, 바람직하기로는 25~80 N/min이다. In addition, the second method of increasing energy in the present invention is to minimize the RPM of the reactor per unit time in the agglomeration and aging process. That is, if the number of revolutions per unit time of the reactor is reduced, the slurry having undergone the agglomeration and aging process is discharged from the reactor, and the transferability thereof is lowered. Therefore, the amount of discharged slurry is reduced and the degree of filling of the slurry in the reactor is increased The water content of the slurry can be lowered. The number of revolutions per unit time of the reactor is 20 to 100 N / min, preferably 25 to 80 N / min.
또한, 본 발명에서 에너지를 증가시킬 수 있는 제3방법은 응집과 숙성 단계가 끝난 슬러리가 배출되는 배출구 크기를 조절하는 것이다. 상기 배출구의 크기를 줄이게 되면 배출 면적이 감소되어 반응기 내에 필링된 슬러리 함량이 증가되므로 역시 단위 질량 당 가해지는 에너지를 증가시킬 수 있기 때문에 최종 제조된 슬러리의 함수율을 최소화시킬 수 있다. In addition, the third method of increasing the energy in the present invention is to control the size of the discharge port through which the agglomerated and aged slurry is discharged. If the size of the discharge port is reduced, the discharge area is reduced and the content of the slurry filled in the reactor is increased, so that the energy per unit mass can be increased, so that the water content of the final slurry can be minimized.
본 발명에서 배출구 크기를 조절하는 방법은 슬러리가 배출되는 배출구를 점진적으로 차단시키는 것이다. 즉, 상기 슬러리가 배출되는 배출구의 크기는 일정하게 정해져 있으므로, 상기 배출구의 크기를 약 85%까지, 바람직하기로는 약 50~70%까지 차단시키게 되면, 배출되는 슬러리의 함량이 점차 줄어들고, 반응기 내부에 필링된 슬러리 함량이 증가되어 에너지를 증가시키는 원리이다. In the present invention, the method of regulating the outlet size is to progressively block the outlet through which the slurry is discharged. That is, since the size of the discharge port through which the slurry is discharged is determined to be constant, if the size of the discharge port is cut to about 85%, preferably about 50 to 70%, the content of the discharged slurry gradually decreases, And the amount of the slurry filled in the slurry is increased to increase the energy.
상술한 바와 같이 본 발명에서 슬러리에 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시켜 슬러리의 함수율을 최소화시키는 3가지 방법들은, 각각을 단독으로 이용해도 되고, 1종 이상의 방법을 혼합 사용해도 무방하며, 이들은 서로 각각의 정해진 범위에서 시너지 효과를 발휘할 수 있기 때문에 혼합 사용하는 경우 더 바람직하다고 할 수 있다. As described above, in the present invention, the three methods for increasing the energy applied per unit mass to the slurry to minimize the water content of the slurry may be used alone or in combination of one or more methods. The synergistic effect can be exerted in each predetermined range.
한편, 본 발명에 따른 높은 고형분 함량을 가지는 본 발명의 고분자 라텍스 슬러리 분체 제조에 사용되는 고분자 라텍스는 고형분 함량이 10 ~ 90 중량%인 유화 중합시킨 고분자 라텍스로서, 바람직하기로는 비닐시안화합물-공액디엔계화합물-방향족 비닐화합물로 이루어진 그라프트 공중합체이다. 상기 그라프트 공중합체는 공액디엔계 화합물에 방향족 비닐 화합물과 비닐시안화합물의 단량체 혼합물을 중합시켜 제조된 것이다. Meanwhile, the polymer latex used for preparing the polymer latex slurry powder of the present invention having a high solid content according to the present invention is an emulsion-polymerized latex having a solid content of 10 to 90% by weight, preferably a vinyl cyanide-conjugated diene Based compound-aromatic vinyl compound. The graft copolymer is prepared by polymerizing a monomer mixture of an aromatic vinyl compound and a vinyl cyan compound with a conjugated diene compound.
상기 공액디엔계 화합물은 부타디엔계 고무(BR), 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 고무(EPDM), 에틸렌 프로필렌 고무(EPR), 할로부틸 고무, 부틸고무, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 및 스티렌-부타디엔 고무(SBR)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이다. The conjugated diene compound may be at least one selected from the group consisting of butadiene rubber (BR), ethylene-propylene-diene monomer rubber (EPDM), ethylene propylene rubber (EPR), halobutyl rubber, butyl rubber, styrene- Rubber (SBR).
또한, 상기 비닐시안화합물은 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 및 이들의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이다. In addition, the vinyl cyan compound is selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, and derivatives thereof.
상기 방향족 비닐 화합물은 스티렌, 알파메틸스티렌, 알파에틸스티렌, 파라메틸스티렌, 비닐톨루엔 및 이들의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이다. The aromatic vinyl compound is selected from the group consisting of styrene, alpha methyl styrene, alpha ethyl styrene, para methyl styrene, vinyl toluene and derivatives thereof.
상기 그라프트 공중합체의 고형분 함량은 25~60 중량%이며, 그 가운데 부타디엔 40~70 중량%, 아크릴로니트릴 5~20 중량%, 스티렌 10~40 중량%를 포함하는 구성으로 이루어진 것이 바람직하다. The solid content of the graft copolymer is 25 to 60% by weight, and preferably 40 to 70% by weight of butadiene, 5 to 20% by weight of acrylonitrile, and 10 to 40% by weight of styrene.
본 발명의 고분자 라텍스는 상기 비닐시안화합물-공액디엔계화합물-방향족 비닐화합물로 이루어진 그라프트 공중합체에 국한되는 것이 아니며, 유화제를 포함하여 그 안정성을 유지하는 다른 고분자 라텍스도 사용할 수 있다.The polymer latex of the present invention is not limited to the graft copolymer composed of the vinyl cyan compound-conjugated dienic compound-aromatic vinyl compound, and other polymer latex including an emulsifier and maintaining its stability may be used.
상기 유화제를 포함하여 그 안정성을 유지하는 다른 고분자 라텍스의 예로는 스티렌 중합체, 부타디엔 중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 알킬 아크릴레이트 중합체, 알킬 메타아크릴레이트 중합체, 알킬 아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-알킬 아크릴레이트-스티렌 공중합체, 알킬메타아크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체, 알킬아크릴레이트-알킬메타아크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있다. Examples of other polymeric latexes that contain such emulsifiers and maintain their stability include styrene polymers, butadiene polymers, styrene-butadiene copolymers, alkyl acrylate polymers, alkyl methacrylate polymers, alkyl acrylate- acrylonitrile copolymers, Acrylonitrile-butadiene copolymers, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, acrylonitrile-alkyl acrylate-styrene copolymers, alkylmethacrylate-butadiene-styrene copolymers, alkyl acrylate-alkyl methacrylate copolymers And the like.
본 발명에서 사용되는 응집제로는 황산, 인산, 염산 등의 수용성 무기산 또는 황산염, 칼슘염 등의 무기염을 사용할 수 있다. 일반적으로 응집제는 응집에 필요한 이론치 이상 투입하는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 상기 고분자 라텍스 100 중량부에 대하여 0.5~5중량부, 바람직하기로는 0.5~3.0 중량부, 가장 바람직하기로는 0.5~2중량부로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 아주 미량의 응집제 만으로도 효과적으로 고분자 라텍스를 응집시킬 수 있다. As the coagulant used in the present invention, water-soluble inorganic acids such as sulfuric acid, phosphoric acid, and hydrochloric acid, or inorganic salts such as sulfates and calcium salts can be used. In the present invention, 0.5 to 5 parts by weight, preferably 0.5 to 3.0 parts by weight, and most preferably 0.5 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer latex, of the coagulant are added Can be used. That is, in the present invention, the polymer latex can be effectively agglomerated even with a very small amount of the coagulant.
본 발명에서는 응집과 숙성과정을 동시에 진행시킬 수 있는 일체화된 반응기 내에, 상기 고분자 라텍스, 소량의 응집제, 직접 스팀, 및 필요에 따라 액상의 물을 첨가시켜 응집 및 숙성시킨다. 이때 응집 및 숙성 온도는 60℃~100℃인 것이 바람직하다. 본 발명의 일체형 반응기에서 고분자 라텍스, 응집제, 및 스팀이 투입되는 위치에 가까운 부분에서 응집 반응이 일어나고, 상기 반응기의 후반부에서 숙성 반응이 일어나게 되어, 실질적으로 동일한 반응기 내에서 응집과 숙성을 동시에 진행된다. 상기 반응기는 응집조와 숙성조가 일체형으로 구성된 것으로, 상기 반응기는 직경 대비 길이의 비율이 5~20인 것이다. In the present invention, the polymer latex, a small amount of coagulant, direct steam, and, if necessary, liquid water are added to an integrated reactor capable of simultaneously proceeding agglomeration and aging, thereby agglomerating and aging the polymer latex. At this time, the agglomeration and aging temperature is preferably 60 ° C to 100 ° C. In the integrated reactor of the present invention, agglomeration reaction takes place in a portion close to the position where polymer latex, coagulant, and steam are injected, aging reaction occurs in the latter half of the reactor, and agglomeration and aging proceed simultaneously in substantially the same reactor . In the reactor, the coagulation tank and the aging tank are integrally formed, and the ratio of the diameter to the length of the reactor is 5 to 20.
상기 응집과 숙성이 동시에 진행된 고분자 슬러리는 상기 일체형 반응기 밖으로 배출되어 슬러리 저장 탱크로 이송되게 된다. 상기 응집 및 숙성된 슬러리는 종래 탈수 및 건조 공정을 거쳐 분체로 회수된다. The polymer slurry in which agglomeration and aging are simultaneously carried out is discharged to the slurry storage tank through the integrated reactor. The agglomerated and aged slurry is conventionally recovered as a powder through a dewatering and drying process.
본 발명에서는 응집과 숙성이 진행되는 과정에서, 상술한 바와 같이 슬러리 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시키는 방법을 이용하여 최종 제조되는 고분자 슬러리 내의 함수율을 조절할 수 있다. In the present invention, in the course of agglomeration and aging, the water content in the final polymer slurry can be controlled by increasing the energy per unit mass of the slurry as described above.
기존 공정에서는 소정의 함수율을 위해 높은 온도에서 긴 시간 동안의 숙성이 필요하였으나, 본 발명에서는 짧은 체류시간 내에, 단위 시간당 가해지는 회전속도(rpm)를 조절하거나, 또는 배출구의 크기를 변화시키는 방법을 이용하여 슬러리에 가해지는 에너지를 증가시켜 함수율을 최소화시킴으로써 높은 고형분 함량을 가지는 고분자 슬러리를 제조할 수 있다. In the conventional process, aging at a high temperature for a long time is required for a predetermined water content. However, in the present invention, a method of controlling the rotation speed (rpm) applied per unit time or changing the size of the discharge port within a short residence time And the energy applied to the slurry is increased to minimize the water content, so that a polymer slurry having a high solid content can be produced.
통상의 방법에 따른 고분자 슬러리의 함수율에 비해 본 발명에 따라 제조된 슬러리는 그 함수율이 개선됨을 확인할 수 있었다. 즉, 슬러리 자체의 함수율이 종래에 비해 월등히 개선됨에 따라 동일 탈수 과정을 거쳐도 더 낮은 함수율은 갖는 슬러리를 만들 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 응집 및 숙성 시 기계적인 힘을 더 가하여 초기 슬러리가 내포하는 수분의 함량을 줄여 동일한 탈수 공정을 거치더라도 낮은 함수율을 가지는 슬러리를 제조할 수 있으므로, 탈수 및 건조 공정에 소비되는 많은 에너지를 획기적으로 절약할 수 있으며, 수분 함량에 비례하는 수지 내에 잔류되는 금속 이온의 양을 감소시켜 수지의 열 안정성을 개선시킬 수 있다. 상기와 같이 최종 제조된 본 발명에 따른 고분자 라텍스 슬러리는 종래의 제조방법에 따른 응집 공정에서 구현할 수 없는 낮은 함수율을 가짐과 동시에 겉보기 비중을 증가시킬 수 있다는 면에서 바람직하다.
It was confirmed that the water content of the slurry prepared according to the present invention was improved compared to the water content of the polymer slurry according to the conventional method. That is, since the water content of the slurry itself is much improved as compared with the conventional one, the slurry having a lower water content can be made even after the same dehydration process. Therefore, in the present invention, it is possible to produce a slurry having a low water content even after the same dewatering process by reducing the content of moisture contained in the initial slurry by further adding mechanical force during agglomeration and aging, Energy can be saved remarkably and the amount of metal ions remaining in the resin proportional to the moisture content can be reduced to improve the thermal stability of the resin. The final polymer latex slurry according to the present invention is preferable in that it can have a low water content and an apparent specific gravity which can not be realized in the coagulation process according to the conventional production method.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.
실시예Example 1~9 1 to 9
본 발명의 고분자 라텍스는 아크릴로니트릴(AN)-부타디엔(BD)-스티렌(SM)이 13-60-27중량%로 이루어지며, 고형분 함량이 44%인 ABS 그라프트 공중합체를 이용하였다. 상기 고분자 라텍스를 응집과 숙성 공정이 한 반응기에서 이루어지도록 제작된 신규한 일체형 반응기에 18kg/hr의 유량으로 투입을 하고, 응집제로는 다음 표 1과 같이 희석된 황산을 전체 고분자 함량 100 중량부에 대하여 1.0 중량부, 1.5중량부로 변량시켜 사용하였다. 직접 스팀을 가하면서, 추가적으로 액체 상태의 물을 슬러리의 고형분 함량에 맞추어 황산과 혼합하여 투입하여 상기 고분자 라텍스 슬러리의 고형분 함량을 33%로 맞추었다. The polymer latex of the present invention was an ABS graft copolymer having an acrylonitrile (AN) -butadiene (BD) -styrene (SM) content of 13-60-27% by weight and a solid content of 44%. The polymer latex was introduced into a new integrated reactor which was prepared so as to perform agglomeration and aging processes in a reactor at a flow rate of 18 kg / hr. As the coagulant, diluted sulfuric acid was added to 100 parts by weight of the total polymer content 1.0 parts by weight and 1.5 parts by weight, respectively. While adding steam directly, additional liquid water was mixed with sulfuric acid in accordance with the solid content of the slurry, and the solid content of the polymer latex slurry was adjusted to 33%.
신규 고안된 일체형 반응기를 이용하여, 다음 표 1과 같이 응집과 숙성 공정에서 체류 시간, RPM, 배출구 막는 비율 등을 조절하면서 슬러리 단위 질량 당 가해지는 에너지를 증가시키는 방법을 이용하여 진행시켰다. 이때 응집 및 숙성 온도는 70℃로 하였다. 숙성 구간은 응집이 끝나자마자 시작되어 슬러리가 밖으로 배출되기 전까지 계속 진행시켰다. 상기 응집된 슬러리는 신규 고안된 교반기를 통하여 밖으로 빠져 나오게 되고, 슬러리 저장 탱크로 이동하게 된다. 상기 응집 및 숙성된 슬러리는 탈수 및 건조 공정을 거쳐 고분자 수지 분체로 회수하였다.
The newly designed integrated reactor was used to increase the energy per unit mass of the slurry while adjusting the retention time, RPM and the ratio of the outlet opening in the agglomeration and aging process as shown in Table 1 below. At this time, agglomeration and aging temperature were set at 70 캜. The aging period started as soon as the agglomeration was over and continued until the slurry was discharged to the outside. The agglomerated slurry exits through a freshly designed agitator and is transferred to a slurry storage tank. The agglomerated and aged slurry was recovered as a polymer resin powder through a dehydration and drying process.
비교예Comparative Example 1~5 1-5
다음 도 1의 장치를 이용하여 실시예 1과 동일한 고분자 라텍스를 투입하고, 응집제는 다음 표 1과 같이 희석된 황산을 전체 고분자 함량 100 중량부에 대하여 1.0~3중량부로 변량시켜 사용하였다. 슬러리의 흐름성을 유지하여 위하여, 추가적으로 물을 투입하여 전체 슬러리의 고형분 함량을 24%로 하였으며, 체류시간은 다음 표 1과 같이, 응집 온도는 75℃로 유지하였다. 응집된 슬러리는 오버-플로우 방식에 의해 숙성조로 이동하며, 숙성조의 체류시간은 60분, 온도는 90℃로 유지하였다. 이후의 과정은 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
The same polymer latex as in Example 1 was charged using the apparatus of FIG. 1, and the diluted sulfuric acid was used as a flocculant by varying the amount of diluted sulfuric acid to 1.0 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the total polymer. In order to maintain the flowability of the slurry, water was further added thereto to adjust the solid content of the entire slurry to 24%. The retention time was maintained at 75 ° C as shown in Table 1 below. The agglomerated slurry was transferred to the aging tank by an over-flow method, and the residence time of the aging tank was maintained at 60 占 폚 and the temperature was kept at 90 占 폚. The subsequent procedure was carried out in the same manner as in Example 1.
실험예Experimental Example
상기 실시예와 비교예에 따라 제조된 라텍스 단위 질량당 가해지는 에너지와 고분자 슬러리의 함수율을 측정하여 다음 표 1에 나타내었다. The energy per unit mass of latex prepared according to the above Examples and Comparative Examples and the water content of the polymer slurry were measured and are shown in Table 1 below.
고형분 함량(%)Slurry
Solid content (%)
함량
(중량부)Coagulant
content
(Parts by weight)
(N/min)RPM
(N / min)
시간
(min)visit
time
(min)
비율(%)The exit block
ratio(%)
(%)Moisture content
(%)
33
33
24
24
상기 표 1의 결과에서와 같이, 실시예 3~5를 보면 투입하는 라텍스의 양을 증가시켜 체류 시간을 감소시키면 반응기 내에 슬러리의 필링 정도의 증가로 단위 질량 당 가해지는 에너지가 증가하게 되고 이로 인해 제조된 슬러리의 함수율은 낮아지게 된다. As shown in the results of Table 1, Examples 3 to 5 show that increasing the amount of latex to increase the retention time increases the energy applied per unit mass by increasing the degree of filling of the slurry in the reactor, The water content of the prepared slurry is lowered.
다음으로는 실시예 5, 8~9를 보면 단위 시간당 회전수를 감소시키면 이송력이 떨어지면서 내부 필링은 급격히 증가하게 되고 이로 인해 단위 질량 당 가해지는 에너지는 급격히 증가되어 함수율은 매우 낮아지게 된다.Next, in Examples 5 and 8 to 9, when the number of revolutions per unit time is reduced, the feed force is decreased, and the internal filling rapidly increases. As a result, the energy applied per unit mass is rapidly increased and the water content becomes very low.
또한, 플러그-플러우 흐름을 가지면서 나가는 반응기 배출구의 배출 크기를 조절함으로써 낮은 함수율을 갖는 슬러리를 제조할 수 있다. 실시예 5~7을 보면 배출되는 배출구의 막는 비율을 증가시킬수록 반응기내에 가해지는 단위 질량 당 에너지는 증가하게 되고 이로 인하여 함수율은 점점 낮아지는 것을 확인할 수 있다.It is also possible to produce a slurry having a low water content by adjusting the discharge size of the outgoing reactor outlet while having a plug-plug flow. In Examples 5 to 7, it can be seen that the energy per unit mass added to the reactor increases as the ratio of the discharged exhaust gas increases, and as a result, the water content decreases gradually.
또한 실시예 1과 3에서와 같이 다른 조건을 동일하게 유지하면서, 응집제의 투입량을 감소시키면 반응기 내 슬러리의 필링 정도가 증가되면서 반응기 내의 전체 점도는 상승하게 되어 단위 질량 당 가해지는 에너지가 증가되고 이로 인해 함수율은 낮아지게 된다. Also, as in Examples 1 and 3, while keeping the other conditions the same, if the amount of the flocculant added is decreased, the degree of filling of the slurry in the reactor is increased, and the total viscosity in the reactor is increased so that the energy applied per unit mass is increased. The water content becomes lower.
그러나, 비교예 1~3에서와 같이, 다른 조건을 일정하게 유지하면서, 응집제의 투입량을 감소시키게 되면 오히려 함수율은 높아지게 되고, 비교예 3의 경우 응집이 불가능하게 되는 결과를 나타냈다. However, as in Comparative Examples 1 to 3, when the amount of the flocculant was decreased while keeping the other conditions constant, the water content became rather high, and in Comparative Example 3, the flocculation became impossible.
또한 비교예 4~5에서처럼, 슬러리의 고형분 함량을 본 발명과 같은 수준으로 증가시키면 기존 응집 공정으로는 응집이 불가능하게 된다. 이러한 현상은 응집제를 과량 넣고(비교예 4), rpm을 높이더라도 고형분 함량의 증가로 인하여 슬러리의 점도가 급격히 상승하게 되고 이는 응집제의 분산을 저해하여 응집이 불가능하게 된다.Also, as in Comparative Examples 4 to 5, when the solid content of the slurry is increased to the same level as that of the present invention, aggregation can not be achieved by conventional flocculation processes. This phenomenon is attributed to the excessive addition of the flocculant (Comparative Example 4), and even if the rpm is increased, the viscosity of the slurry increases sharply due to the increase of the solid content, which inhibits the flocculation of the flocculant and makes flocculation impossible.
이상의 결과에서 확인할 수 있는 바와 같이, 응집제의 투입량을 감소시키더라도 단위 질량 당 가해지는 에너지를 증가시키게 되면 함수율 증가를 억제시켜, 오히려 낮아지는 결과를 얻었다. 이처럼, 투입하는 라텍스의 양(체류시간), 단위 시간 당 회전수(RPM), 배출구의 크기(막는 비율)에 따라 단위 질량 당 가해지는 에너지를 조절할 수 있고 이를 이용하여 낮은 함수율을 갖는 슬러리 분체를 제조할 수 있다.As can be seen from the above results, even if the amount of the coagulant is decreased, the increase of the energy per unit mass is suppressed and the result is lowered. Thus, it is possible to control the energy applied per unit mass according to the amount of the latex (residence time), the number of revolutions per unit time (RPM), the size of the outlet (blocking ratio), and by using the slurry powder having a low water content Can be manufactured.
1 : 라텍스 저장탱크 2 : 응집조
3 : 숙성조 4 : 탈수기
5 : 건조기 11 : 라텍스 투입 라인
12 : 응집제 투입 라인 13 : 물 공급라인
14 : 응집제 배출 15 : 최종 고분자 분체1: latex storage tank 2: coagulation tank
3: Aging tank 4: Dehydrator
5: dryer 11: latex input line
12: Coagulant feed line 13: Water feed line
14: Coagulant discharge 15: Final polymer powder
Claims (3)
상기 슬러리의 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시키는 방법은 반응기 내에서 라텍스의 체류시간 조절 및 라텍스 배출구의 크기 조절로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 조건을 변화시킴에 의해 수행되고,
상기 라텍스의 체류 시간은 1.5 내지 3분이며, 상기 라텍스 배출구 크기는 상기 슬러리가 배출되는 배출구 배출 면적의 50%~70%를 차단시키는 것이고,
상기 응집 및 숙성 과정에서 투입되는 응집제의 함량은 전체 고분자 슬러리 함량 100 중량부 대비 1.0~1.5 중량부이고, 상기 슬러리의 단위 질량당 가해지는 에너지는 2.46~47.10(J/g)이고, 상기 반응기는 응집조와 숙성조가 일체형으로 구성되며, 반응기의 전반부에서 응집반응이 일어나고, 반응기의 후반부에서 숙성반응이 일어나며, 상기 반응기는 교반기 및 라텍스 배출구를 구비하는 플러그-플로우 흐름을 갖는 반응기(PFR)이고, 상기 교반기에 의하여 라텍스의 이동 및 교반이 이루어지는 것을 특징으로 하는 30~60중량%의 고형분 함량을 가지는 고분자 슬러리의 제조방법.
Agglomeration and aging of the latex are simultaneously carried out in a single reactor and the energy applied per unit mass of the slurry is increased by using a mechanical force simultaneously with the agglomeration and aging process,
The method of increasing the energy applied per unit mass of the slurry is performed by varying at least one condition selected from the group consisting of controlling the residence time of the latex in the reactor and adjusting the size of the latex outlet,
The retention time of the latex is 1.5 to 3 minutes, and the size of the latex outlet is 50% to 70% of the discharge outlet area through which the slurry is discharged.
The amount of the flocculant added during the agglomeration and aging process is 1.0 to 1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total polymer slurry, and the energy applied per unit mass of the slurry is 2.46 to 47.10 (J / g) (PFR) having a plug-flow flow in which a coagulation tank and an aging tank are integrally formed, an agglomeration reaction takes place in the first half of the reactor and an aging reaction occurs in the latter half of the reactor, the reactor having a stirrer and a latex outlet, Wherein the latex is moved and agitated by an agitator. The method for producing a polymer slurry according to claim 1, wherein the latex has a solids content of 30 to 60 wt%.
상기 고분자 라텍스는 비닐시안화합물-공액디엔계화합물-방향족 비닐화합물로 이루어진 그라프트 공중합체인 것을 특징으로 하는 30~60중량%의 고형분 함량을 가지는 고분자 슬러리의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the polymer latex is a graft copolymer comprising a vinyl cyan compound-conjugated diene compound-aromatic vinyl compound, and a solid content of 30 to 60% by weight.
상기 고분자 라텍스는 스티렌 중합체 라텍스, 부타디엔 중합체 라텍스, 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스, 알킬 아크릴레이트 중합체 라텍스, 알킬 메타아크릴레이트 중합체 라텍스, 알킬 아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 라텍스, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 라텍스, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 라텍스, 아크릴로니트릴-알킬 아크릴레이트-스티렌 공중합체 라텍스, 알킬메타아크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체 라텍스, 및 알킬아크릴레이트-알킬메타아크릴레이트 공중합체 라텍스로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 30~60중량%의 고형분 함량을 가지는 고분자 슬러리의 제조방법. 3. The method of claim 2,
The polymer latex may be selected from the group consisting of styrene polymer latex, butadiene polymer latex, styrene-butadiene copolymer latex, alkyl acrylate polymer latex, alkyl methacrylate polymer latex, alkyl acrylate-acrylonitrile copolymer latex, acrylonitrile-butadiene copolymer Butadiene-styrene copolymer latex, an acrylonitrile-alkyl acrylate-styrene copolymer latex, an alkyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer latex, and an alkyl acrylate-alkyl methacrylate copolymer latex, By weight, based on the total weight of the polymer slurry.
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