KR101544230B1 - 중합체 물질을 탈기시키기 위한 탈기 압출기, 및 탈기 압출기를 사용하여 중합체, 용매 및/또는 단량체로 이루어진 시럽을 탈기시키는 방법 - Google Patents

중합체 물질을 탈기시키기 위한 탈기 압출기, 및 탈기 압출기를 사용하여 중합체, 용매 및/또는 단량체로 이루어진 시럽을 탈기시키는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압출기 실린더(2) 내에 장착된 하나 이상의 회전 구동되는 압출기 스크류(3)를 갖는 하나 이상의 압출기 실린더(2)를 포함하는, 중합체 물질을 탈기시키기 위한 탈기 압출기(1)에 관한 것이다. 상기 압출기는 또한 하나 이상의 물질 공급기, 하나 이상의 압출기 배출구, 및 하나 이상의 탈기 영역(9)을 포함한다. 탈기 압출기(1)는 특히, 탈기 영역에 누적되는 기체를 위한 기체 배출구가 중합체 물질의 이송 방향에 대해 물질 공급기의 상류에 제공됨을 특징으로 한다.

Description

중합체 물질을 탈기시키기 위한 탈기 압출기, 및 탈기 압출기를 사용하여 중합체, 용매 및/또는 단량체로 이루어진 시럽을 탈기시키는 방법{DEGASSING EXTRUDER FOR DEGASSING A POLYMER MATERIAL AND METHOD FOR DEGASSING A SYRUP CONSISTING OF POLYMERS, SOLVENTS AND/OR MONOMERS USING A DEGASSING EXTRUDER}
본 발명은, 하나 이상의 구동기, 하나 이상의 압출기 배럴, 압출기 배럴 내에 장착된, 하나 이상의 회전 구동되는 압출기 스크류, 하나 이상의 물질 공급기, 하나 이상의 압출물 배출구, 하나 이상의 탈기 대역 및 하나 이상의 기체 배출구를 포함하는, 중합체 물질의 탈휘발화(devolatilization)를 위한 탈기 압출기에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 탈기 압출기를 사용하여, 중합체, 용매 및/또는 단량체로 이루어진 시럽을 탈휘발화시키는 공정에 관한 것이다.
중합 공정에서는 중합은 종종 용매 중에서 수행된다. 여기서 용매는 우선 단량체 용액 그 자체일 수 있고/있거나, 불활성 용매일 수도 있다. 중합체를 수득하기 위해서는, 예를 들면 증발을 통해, 잔여 단량체 또는 용매를 제거해야 한다. 이러한 탈휘발화는 통상적으로 탈기 압출기에서 일어난다. 탈기 압출기는 열가소성 플라스틱의 제조에도 사용되고, 특히 투입된 플라스틱으로부터 잔사 단량체를 제거하려고 할 때에도 사용된다.
탈기 압출기의 이전의 사용 분야에서는, 증발될 용매 및/또는 단량체의 중량 기준 구성비율에 따라, 매우 큰 부피의 증기 스트림이 큰 열교환기에서 소산되고 응축되어야 했다.
공지된 탈기 압출기의 구조는, 통상적으로, 탈휘발될 물질 스트림이 압출기 스크류의 구동기 쪽에서 도입되고 탈휘발된 압출물이 스크류 선단을 향해 운반되는 구조이다. 여기서는 압출기 내의 압력이 증가한 후에, 통상적으로 물질 공급기의 하류에 있는 경로에서 어떤 지점에서 물질의 감압이 일어나는데, 여기서 물질은 대기압에서 또는 흡입의 도움을 받아 탈휘발된다. 이를 위해서, 이러한 지점에서 압력이 흡입 수준 또는 대기압 수준으로 강하하게 되어, 증기 및 기체의 흡입-제거가 허용되도록, 탈기 압출기는 통상적으로 한 지점에서 깊게 절단된 스크류 채널을 갖는다. 이러한 탈기 대역 뒤에서는, 용융물이 다시 압축되고 압력은 다시 증가한다.
EP 0 490 359 A1에는 예를 들면 서론에서 언급된 유형의 단일-스크류 탈기 압출기가 기술되어 있다. 상기 탈기 압출기의 구조는 상기에 기술된 바와 같고, 이것은 열가소성 플라스틱의 제조 동안에 투입된 플라스틱으로부터 잔여 단량체를 제거하는 역할을 한다. 이를 위해서, 공비 첨가제(entrainer)가 용융물과 혼합된다. 여기서 용융물은 기포가 최대로 형성되는 압출기의 탈휘발 구역에서 탈휘발된다. 용융 압력은 처음에는 사용된 공비 첨가제의 특정 증기압보다 높은 값까지 증가한다. 일단 이것이 달성되면, 공비첨가제와 용융물은 용이하게 서로 액체상 혼합되며, 상당한 기포 형성과 함께 감압된다.
그러나, EP 0 490 359 A1에 개시된 탈기 압출기는 비교적 높은 용매 함량 또는 비교적 높은 단량체 함량을 갖는 시럽의 탈휘발화에 적합하지 않다.
탈휘발화 성능을 증가시키기 위해서는, 공급 지점의 하류에 위치한 탈기 대역에서 출발하여 스크류 선단까지 멀리 연장되는, 계속 증가하는 배럴 및 스크류 직경을 압출기에 제공한다. 이러한 디자인은 예를 들면 EP 0 102 400 A1 및 DE 30 268 42 A1에 기술되어 있다. 배럴의 확대는 기체 속도의 감소를 허용한다. 그러나, 탈기 대역 뒤 하류에 있는 압출기의 직경이 과다하게 커진다. 따라서, 높은 단량체 및/또는 용매 함량을 갖는 중합체 시럽의 탈휘발화를 위해서는, 기체가 물질 공급기의 상류에서 소산되게 하면서 중합체가 하류로 운반되도록 제1 탈기 대역을 디자인하는 것이 보다 유리하다. 이러한 실시양태는 예를 들면 EP 0015457A1에 기술되어 있다. 기체 및 단량체 증기 및 용매 증기는 물질 공급기와 기어박스 사이에서 소산되기 때문에, 기어박스 방향으로의 기체 생성을 방지하기 위해, 압출기 배럴과 스크류 샤프트 사이의 씰링을 하는데 있어서, 비용 증가가 초래된다.
슬라이딩-링 씰과 함께, 기어박스의 방향으로의 씰링의 문제를 해결하기 위해 제안된 또다른 해법은, 기어박스 앞의 공간을 불활성 기체로써 플러싱하는 것이다. 이러한 실시양태는 JP 2003 348300에 기술되어 있다. 그러나, 이러한 제안된 해법의 단점은 단량체 및/또는 용매의 스트림이 큰 경우, 큰 불활성 기체 스트림이 필요하다는 것이다. 따라서 이러한 실시양태는 높은 운영 비용 및 자본 지출을 초래하는데, 왜냐하면 단량체 및/또는 용매 기체 내의 불활성 기체는 상기 기체의 응축 동안에 열전달을 감소시키기 때문이다. 따라서 큰 열전달 표면이 필요하다.
따라서 본 발명의 기저에 깔려있는 목적은, 비교적 높은 용매 및 단량체 함량을 갖는 시럽의 스트림의 경우, 증발을 통해 중합체로부터 용매 및 단량체를 제거하는데 있어서 최대의 효과를 가짐으로써 매우 적은 잔여량의 용매 및/또는 단량체를 갖는 중합체를 제조할 수 있게 하도록, 상기에 기술된 유형의 탈기 압출기를 디자인하는 것이다. 용어를 단순화하기 위해서, "용매"라는 용어는 단량체를 포함한다.
특히, 높은 용매 함량과 함께 높은 처리량의 경우, 기체 스트림에 의한 중합체의 비말동반을 방지하고, 단량체 또는 용매 또는 중합체가 기어박스에 도달하는 것을 방지하고자 한다.
이러한 목적은 우선 하나 이상의 구동기, 하나 이상의 압출기 배럴, 압출기 배럴 내에 장착된 하나 이상의 회전 구동되는 압출기 스크류, 하나 이상의 물질 공급기, 하나 이상의 압출물 배출구, 하나 이상의 탈기 대역 및 하나 이상의 기체 배출구를 포함하는, 중합체 물질의 탈휘발화를 위한 탈기 압출기에 의해 달성되는데, 여기서 본 발명에 따르는 탈기 압출기의 특별한 특징은, 중합체의 운반 방향에 대해 하류에 있는 압출기 스크류의 말단 영역에 구동기가 제공된다는 것이다. 이러한 디자인의 장점은, 탈기 대역 내에서 발생하는 대부분의 기체가 중합체 물질의 운반 방향과 반대되는 방향으로 소산될 수 있다는 것이다. 이로써 구동기가, 단량체 및 용매의 점도보다 높은 점도를 갖는 중합체성 물질에 대해서만 씰링되는 것이 허용된다. 더욱이, 구동기의 씰링은, 사용되는 용매에 대해 저항할 필요가 없다.
본 발명에 따르는 탈기 압출기의 특히 유리한 디자인에서, 탈기 대역 내에서 발생하는 기체의 적어도 일부를 위한 기체 배출구가 중합체 물질의 운반 방향에 대해 물질 공급기의 상류에 제공됨으로써, 기체는 중합체 스트림에 대해 역류로 스크류 선단의 영역에서 소산될 수 있다.
중합체 물질 내에 여전히 존재하는 임의의 단량체 및/또는 용매가 하류에서 하나 이상의 탈기 대역 내에서 추가로 탈휘발화될 수 있다.
다른 말로 하자면, 본 발명에서는, 종래 기술과는 상이하게, 기체 스트림은, 중합체의 운반 방향과 반대로 스크류 선단의 방향으로 상류에서 운반된다. 이러한 지점에서 기체 배출구는 압출기 배럴의 말단 및/또는 압출기 배럴로부터 방사상으로 및/또는 압출기 배럴로부터 접선방향으로 제공될 수 있다. 중합체는 증발 방향과 반대되는 방향으로 탈기 대역으로부터 운반된다. 이로써 비교적 높은 처리량에서, 중합체, 단량체 및/또는 용매의 특히 효과적인 분리가 보장된다.
본 발명에 따르는 탈기 압출기의 한 바람직한 변형 양태에서는, 응축 챔버는 기체 배출구의 바로 하류에 제공된다(즉 예를 들면 플랜지에 의해 직접 부착된다). 압출기 배럴의 기체 배출시 즉각적인 응축에 의해, 증기를 소산시키기 위한 큰 부피의 배관을 생략할 수 있게 된다. 기체는, 가열되지 않거나 가열된 수송관을 통해, 응축 장치 내로 도입될 수도 있다.
기체 배출구는 스크류 선단 영역 내의 압출기 배럴의 상류 말단에 제공되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 압출기 상에 형성된 조립체의 해체 없이도, 스크류의 자유 말단이 응축 챔버를 통해 압출기로부터의 압출기 스크류의 인출 가능성을 제공하도록, 압출기 배럴 상류의 말단은 개방될 수 있다.
탈기 압출기의 특히 유리한 변형 양태에서는, 응축 챔버 내로 흘러들어가는 기체를 응축시키기 위해서, 챔버 내로 흘러들어가는 기체의 응축을 위한 응축 챔버 내로 액체를 분무 또는 주입한다. 응축을 위한 분무된-액체를 사용함으로써 큰 열교환기를 생략할 수 있다. 이러한 유형의 실시양태는, 작은 공간에서, 높은 용매 및/또는 단량체 함량을 갖는 시럽 스트림으로부터의 응축을 허용한다. 중합체와 혼화성인 응축 액체를 선택함으로써, 기체의 유동을 통해 응축 챔버 내로 들어갈 수 있는 임의의 중합체를 자동적으로 용해 및 배출시킬 수 있다. 물론, 추가로 또는 단독으로, 응축 챔버 내로 흘러들어가는 기체를 응축 챔버에 부착된 열교환기에서 응축시킬 수도 있다. 이러한 변형 양태에서는, 응축물(액체)을 응축 챔버 내로 복귀시키고/시키거나 달리 소산시킬 수 있다.
본 발명에 따르는 탈기 압출기의 특히 바람직한 실시양태는 탈기 대역이 물질 공급기의 영역 내에 제공되는 실시양태이다. 이것은 기체 스트림을 중합체 스트림에 반대로 이송하려고 할 때에 특히 유리하다. 압력 및 열에 공급되고 이것에 적용되는 물질은 압출기 내로의 물질 공급기의 영역에서 직접 감압됨으로써, 용매 또는 단량체의 증발이 탈기 대역 내에서 일어난다. 이렇게 해서 큰 부피의 증기 스트림이 형성되고, 이것은 응축 챔버의 방향으로 중합체의 최소 비말동반과 함께 소산된다.
탈기 대역은 증가된 내경을 갖는 압출기 배럴의 구역을 통해 형성되는 것이 유리하다. 여기서 확대부의 위치가 물질-공급 지점의 상류에 있는 경우, 물질 공급기는 확대된 압출기 배럴 영역 내에서 또는 확대부의 여분들 중 하나에서 또는 확대부 외에서 제공된다. 종래 기술에서는 압출기 스크류의 채널 깊이가 변경될 수 있거나 압출기 스크류 코어의 직경이 감소될 수 있다고 공지되어 있지만, 이는 덜 유리한데, 왜냐하면 특히 후자의 변형 양태는 보다 약한 압출기-스크류 횡단면을 초래하기 때문이다. 이러한 스크류 변형에 대한 두 가지의 가능성이 추가로 사용될 수 있음은 물론이다.
압출기 배럴 내의 직경 증가의 특정한 이점은, 증기의 기체 속도가 감소하면 마찬가지로 중합체의 비말동반이 감소한다는 것이다.
탈기 대역 내에 있는 압출기 배럴의 내경은 유리하게는 탈기 대역 외부의 압출기 배럴의 내경의 1.01 내지 3 배, 바람직하게는 1.01 내지 2 배, 매우 특히 바람직하게는 1.01 내지 1.6 배이다.
확대된 내경을 갖는 배럴 영역에는, 내부 표면에 필레(fillet)가 추가로 제공됨으로써, 중합체 용융물의 하류로의 이송이 촉진될 수 있다. 이것은, 데드 스팟(dead spot)을 없애기 위해 나선형 디자인을 갖고, 균일하고 꾸준한 탈휘발화를 유도한다.
탈기 대역의 길이는 유리하게는 탈기 대역 외부의 압출기 배럴의 내경의 0.5 내지 10 배, 바람직하게는 1 내지 7 배, 매우 특히 바람직하게는 1 내지 5 배이도록 선택된다.
물질 공급기가 탈기 대역 내의 두 개의 정반대되는 지점에서 압출기 배럴의 둘레에 제공되는 것이 특히 유리하다. 압출기 배럴의 둘레 주위에서의 시럽 스트림의 분할은 탈기 대역을 빠져나오는 부분적으로 탈휘발화된 중합체 및 증기의 보다 나은 이송을 보장한다. 압출기의 부피의 균일한 사용은 탈기 대역 내에서의 유동 제한 경향을 감소시킨다.
물질 공급기의 부피 유속을 조절할 수 있는, 하나 이상의, 바람직하게는 작동가능한 공급 밸브가 제공되는 것이 바람직하다. 이상적으로는, 물질 공급기의 부피 유속을 조절할 수 있는 두 개의 반대쪽에 위치하는 공급 밸브가 제공된다. 이것의 이점은, 공정 내의 압력 관계와는 상관없이, 계량된 유속을, 밸브를 특징짓는 처리량 내에서, 원하는 값으로 조절할 수 있다는 것이다.
본 발명에 따르는 탈기 압출기의 특히 유리한 실시양태에서는, 압출기 스크류를 축방향으로 관통하는, 휘발성 액체에 의해 부분적으로 충전된, 폐쇄된 증기 채널이 제공된다. 상기 증기 채널은 압출기 스크류의 종방향으로 용융물의 온도 구배를 보완하는 역할을 한다. 시럽 공급기의 영역 내에서의 용융 온도는 용매 및 단량체의 증발에 의해 매우 낮은 반면에, 압출기 스크류로부터 유래된 마찰열로 인해 배출구 바로 앞에서는 매우 높다. 과도한 용융 온도는 생성물의 열화를 초래하는 반면에, 매우 낮은 용융 온도는 압출기 내에서의 용융물의 운반에 방해가 된다.
증기 채널 내에 존재하는 액체는 물질 공급기의 영역에서 응축되고, 유리된 응축열은 상기 영역에서의 용융물의 과도한 냉각을 방지하는 반면에, 압출기 스크류의 나머지 영역에서, 증기 채널 내에 존재하는 액체는 증발하여 과열을 방지하는 역할을 한다.
증기 채널의 충전 정도는, 약 20 ℃의 상온에서 측정시, 예를 들면 20 내지 80 부피％, 바람직하게는 30 내지 60 부피％일 수 있다.
본 발명의 기저에 깔려있는 목적은, 압출기 내에서 탈휘발화 동안에 발생하는 기체 스트림이 중합체 스트림과 반대로 흐름을 특징으로 하는, 탈기 압출기를 사용하는, 중합체, 용매 및/또는 단량체로 이루어진 시럽의 탈휘발화 공정을 통해 달성된다.
시럽의 탈휘발화의 주요 부분은 압출기 내로의 공급기의 영역, 즉 제1 탈기 대역에서 일어나는 것이 유리하다.
상기 탈기 대역의 영역에서 탈휘발화되는 단량체 및/또는 용매의 양은, 단량체 및/또는 용매의 총량을 기준으로, 50 중량％ 초과이다. 기체는 탈기부를 통해 배출된다.
이러한 공정의 한 유리한 변형 양태에서는, 발생하는 기체는, 압출기의 기체 배출시 즉각적으로 응축 챔버 내에서 응축된다.
응축은 분무 응축인데, 여기서는 액체, 바람직하게는 중합체가 용해되는 액체가 시스템 내로 분무되거나 살수될 수 있다. 그러나 응축 챔버에 부착된 열교환기에서의 응축도 가능하다.
중합체의 잔여 탈휘발화를 위한 추가의 탈기 대역 및 탈기부가 하류 또는 상류에 제공될 수도 있다.
본 발명은 첨부된 도면의 도움을 받아 본 발명의 실시예의 사용을 통해 하기에 예시된다.
도 1은 응축 챔버가 부착되어 있으나 구동기를 갖지 않는, 탈기 압출기의 일부의 단면도이다.
도 2는 기어박스 및 모터를 갖지만 응축 챔버가 부착되어 있지 않는, 본 발명에 따르는 탈기 압출기의 도면이다.
도 1은 탈기 압출기(1)의 일부만을 보여준다. 탈기 압출기(1)는 압출기 배럴(2) 및 압출기 배럴(2) 내에 회전가능하게 장착된 압출기 스크류(3)를 포함한다. 압출기 스크류(3)는 중간 기어박스(5)에 의해 구동기(4)에 의해 회전한다. 예를 들면, 구동기(4)로서 제공된 전기 모터가 있을 수 있다.
상기에서 언급된 바와 같이, 도 1에는 도면의 오른쪽에 있는 구동기(4) 또는 기어박스(5)가 도시되어 있지 않다. 중합체/단량체 혼합물은, 공급 밸브(7)에 의해 압출기 배럴(2) 상의 두 개의 정반대되는 지점에서 분기 공급 배관(6)에 의해 압출기 배럴(2)에 도입된다.
본 발명에 따르는 탈기 압출기(1)는 단일-스크류 압출기로서 디자인되지만, 이것은 트윈-스크류 압출기로서 디자인될 수도 있다.
압출기 배럴(2)의 횡단면은 공급 밸브(7)의 영역에서 확대되는데, 즉 상기 내경은 상기 영역 외부의 압출기 배럴(2)의 표준 내경의 약 1.01 내지 3 배 만큼 더 크다. 이러한 지점에서의 압출기 배럴(2)의 내경은 (임의의 허용도를 고려하면) 압출기 스크류(3)의 스크류 날개의 외경에 대략 상응한다. 압출기 배럴(2)의 내경이 보다 큰 영역은 탈기 대역을 한정한다. 단량체/중합체 혼합물 및/또는 용매/중합체 혼합물은 압력 및 열의 조건 하에서 공급 배관(6)을 통해 압출기 배럴(2) 내로 공급된다. 현저한 압력 강하가 탈기 대역(9)에서 일어나고, 따라서 단량체 및/또는 용매는 탈휘발화에 의해 중합체로부터 제거될 수 있다. 더욱이, 물질의 유속은 동일한 영역에서 감소된다. 도면에서, 중합체는 구동기의 방향으로 오른쪽으로 운반된다. 이와 관련하여 사용된 "하류" 및 "상류"라는 용어는 항상 중합체의 운반 방향을 지칭한다.
이제 본 발명에서는, 탈기 대역(9) 내에서 발생하는 기체 또는 이러한 지점에서 발생하는 증기는 도면의 왼쪽으로, 즉 공급 밸브(7)의 상류로 운반된다.
압출기 배럴(2)의 상류 말단(10)은 개방되어 있고, 탈기 대역(9) 내에서 발생하는 기체가 흘러들어가는 응축 챔버(11) 내로 개방되어 있다.
(12)는 응축 챔버에서 기체/증기를 냉각 및 응축시키는 역할을 하는 액체가 분무에 의해 도입되는 것을 나타낸다. 사용되는 액체는 유리하게는 중합체와 혼화성이어서, 임의의 비말동반된 중합체가 액체에 용해되는 것을 허용한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 기타 수단, 예를 들면 열교환기/응축기가 응축을 위해 사용될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 구동기(4)는 공급 밸브(7)의 하류에 있다. 이는 중합체가 압출기의 말단/스크류 선단으로부터 구동기 쪽의 방향으로 운반됨을 의미한다.
또한 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르는 탈기 압출기(1)는, 공급 지점(6)과 반대되는 말단에, 접선방향의 또는 방사상의 압출물 배출구(13)를 갖는다.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 압출기 스크류를 축방향으로 관통하는, 휘발성 액체에 의해 부분적으로 충전된, 폐쇄된 증기 채널(15)이 존재한다. 용매 또는 단량체의 증발은 압출기의 공급 영역에서 중합체의 현저한 냉각을 초래한다. 또한 현저하게 냉각된 중합체는, 증기 채널(15) 내의 액체가 상기 지점에서 응축되면, 짧은 경로를 따라 증기 채널의 도움을 받아 가열될 수 있다. 공급 영역에서의 압출기 배럴의 가열 및 압출기 스크류(3)의 마찰열과 함께, 증기 채널(15)은 시럽의 공급 영역 내의 (부분적으로) 탈휘발된 용융물을 위한 추가의 열원을 나타낸다. 따라서 이러한 실시양태에서는 압출기의 처리량이 최대화될 수 있다. 압출물 배출구(13)의 영역에서는, 압출기 스크류 내에서의 증발로 인해 용융물 또는 압출물이 냉각된다.
과도한 마찰열이 소산됨으로써, 생성물의 열화가 감소될 수 있다.
본 발명에 따르는 탈기 압출기(1)에서는, 구동기(4) 및 기어박스(5)가, 중합체의 운반 방향으로 하류에 위치하는 탈기 압출기(1)의 말단에, 즉 제1 물질 공급기(6)와 반대되는 말단에 제공된다.
압출기 스크류(3)는, 압출기 배럴 내에서 제1 물질 공급기(6)로부터 압출물 배출구(13) 쪽으로 추진 유동이 발생하도록 채널 프로필이 배향된 제1 스크류-쓰레드 구역(17)을 포함한다.
탈기 압출기(1)의 압출물 배출구(13)의 배향은 압출기 스크류(3)의 종방향 축에 대해 접선방향 또는 방사상이고, 따라서 중합체는 기어박스(5) 및 구동기(4)의 상류에서 배출된다.
더욱이, 압출기 스크류(3)는, 제1 스크류-쓰레드 구역(17)의 운반 방향과 반대로 역-운반을 달성하도록 채널 프로필이 배향된, 제2 스크류-쓰레드 구역(18)을 포함한다. 따라서 제2 스크류-쓰레드 구역(18)은 중합체의 주 유동물에 대해 압출기의 구동기 쪽에서의 씰링의 역할을 한다.
(19)는, 우회로(14) 및 제2 물질 공급기(20)에 의해 압출기 배럴(2)의 제2 스크류-쓰레드 구역(18)의 영역 내로 공급되는, 중합체의 주 유동물로부터 분기된, 유동 분기물을 나타낸다. 우회로는 압출기 배럴의 외부 또는 내부에 있을 수 있다. 주 유동물로부터 분기된 중합체 유동 분기물은, 압출기 스크류(3)의 제2 스크류-쓰레드 구역(18)의 영역 내에서, 신선한 중합체에 의한 꾸준한 백-플러싱을 일으킨다. 이러한 영역에서, 중합체는 기어박스(5)의 방향으로부터 압출물 배출구(13)의 방향으로 운반된다. 따라서, 이로 인해, 임의의 중합체 잔사가 압출물 배출구(13)의 하류 지점에 남아있지 않게 된다.
도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 압출물 배출구(13)는 대략적으로 제1 스크류-쓰레드 구역(17)의 하류 말단 내에 존재한다.
공지된 유형의 가열이, 본 발명에 따르는 탈기 압출기를 가열하는데 유리하게 사용된다.
1 탈기 압출기
2 압출기 배럴
3 압출기 스크류
4 구동기
5 기어박스
6 공급 배관
7 공급 밸브
8 응축물 유출
9 탈기 대역
10 탈기 압출기의 상류 말단
11 응축 챔버
12 분무 도입
13 압출물 배출구
14 우회로
15 증기 채널
16 기체 배출구
17 제1 스크류-쓰레드 구역
18 제2 스크류-쓰레드 구역
19 중합체 유동물로부터 분기된 분기물
20 제2 물질 공급기

Claims (29)

  1. 하나 이상의 구동기(4), 하나 이상의 압출기 배럴(2), 압출기 배럴(2) 내에 장착된, 하나 이상의 회전 구동되는 압출기 스크류(3), 하나 이상의 물질 공급기, 하나 이상의 압출물 배출구(13), 하나 이상의 탈기 대역(9) 및 하나 이상의 기체 배출구를 포함하고, 중합체의 운반 방향에 대해 하류에 있는 압출기 스크류(3)의 말단 영역에 구동기가 제공되고, 탈기 대역(9) 내에서 발생하는 기체의 적어도 일부를 위한 기체 배출구가, 중합체 물질의 운반 방향에 대해 물질 공급기의 상류에 제공됨을 특징으로 하는, 중합체 물질의 탈휘발화를 위한 탈기 압출기(1).
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 기체 배출구의 바로 하류에 응축 챔버(11)가 제공됨을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  4. 제1항에 있어서, 기체 배출구가 압출기 배럴(2)의 상류 말단에 제공됨을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  5. 제3항에 있어서, 액체의 분무 또는 주입을 위한 수단이 응축 챔버(11) 내에 제공됨을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  6. 제1항에 있어서, 물질 공급기가 탈기 대역(9) 내에 제공됨을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  7. 제1항에 있어서, 탈기 대역(9)이 증가된 내경을 갖는 압출기 배럴(2) 구역을 통해 형성됨을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  8. 제1항에 있어서, 탈기 대역(9) 내의 압출기 배럴(2)의 내경이 탈기 대역(9) 외부의 압출기 배럴(2)의 내경의 1.01 내지 3 배임을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  9. 제1항에 있어서, 탈기 대역(9) 내의 압출기 배럴(2)의 내경이 탈기 대역(9) 외부의 압출기 배럴(2)의 내경의 1.01 내지 2 배임을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  10. 제1항에 있어서, 탈기 대역(9) 내의 압출기 배럴(2)의 내경이 탈기 대역(9) 외부의 압출기 배럴(2)의 내경의 1.01 내지 1.6 배임을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  11. 제1항에 있어서, 탈기 대역 영역 내의 압출기 배럴(2) 내에 필레(fillet)가 제공되어 중합체 용융물의 이송을 촉진함을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  12. 제11항에 있어서, 필레가 나선형 필레임을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  13. 제1항에 있어서, 탈기 대역(9)의 길이가, 탈기 대역(9) 외부의 압출기 배럴(2)의 내경의 0.5 내지 10 배임을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  14. 제1항에 있어서, 탈기 대역(9)의 길이가 탈기 대역(9) 외부의 압출기 배럴(2)의 내경의 1 내지 7 배임을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  15. 제1항에 있어서, 탈기 대역(9)의 길이가 탈기 대역(9) 외부의 압출기 배럴(2)의 내경의 1 내지 5 배임을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  16. 제1항에 있어서, 물질 공급기가 탈기 대역(9) 내의 압출기 배럴(2)의 둘레 상의 하나 이상의 부위에 제공됨을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  17. 삭제
  18. 제1항에 있어서, 하나 이상의 공급 밸브(7)가 제공되고, 이것은 물질 공급기의 부피 유속을 제어할 수 있음을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  19. 제1항에 있어서, 압출기 스크류(3)를 축방향으로 관통하는, 휘발성 액체로써 부분적으로 충전된 폐쇄된 증기 채널(15)이 존재함을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  20. 제19항에 있어서, 휘발성 액체가 물임을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  21. 제20항에 있어서, 휘발성 액체 또는 물에 의한 증기 채널(15)의 충전 정도가 20 ℃의 상온에서 측정시 20 내지 80 부피％임을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  22. 제20항에 있어서, 휘발성 액체 또는 물에 의한 증기 채널(15)의 충전 정도가 20 ℃의 상온에서 측정시 30 내지 60 부피％임을 특징으로 하는 탈기 압출기.
  23. 압출기 내에서 탈휘발화 동안에 발생하는 기체 스트림이 중합체 스트림과 반대로 흐름을 특징으로 하는, 제1항에 따르는 탈기 압출기를 사용하는, 중합체, 용매 및/또는 단량체로 이루어진 시럽의 탈휘발화 방법.
  24. 제23항에 있어서, 발생하는 기체가 압출기의 기체 배출시 즉각적으로 응축 챔버에서 응축됨을 특징으로 하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 응축이 분무 응축이고, 여기서 액체가 시스템 내로 분무 또는 살수됨을 특징으로 하는 방법.
  26. 제24항에 있어서, 응축이 열교환기를 통해 달성됨을 특징으로 하는 방법.
  27. 제23항에 있어서, 시럽이 압출기 내로의 공급기 영역에서 탈휘발됨을 특징으로 하는 방법.
  28. 제23항에 있어서, 탈휘발화 단계에서 시럽의 탈휘발화 정도가, 단량체 및/또는 용매의 총량을 기준으로, 50 중량％ 초과임을 특징으로 하는 방법.
  29. 제1항에 있어서, 기체 배출구의 바로 하류에 응축 챔버(11)가 제공되고, 물질 공급기가 탈기 대역(9) 내에 제공되며, 상기 탈기 대역(9)이 증가된 내경을 갖는 압출기 배럴(2) 구역을 통해 형성됨을 특징으로 하는 탈기 압출기.
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