KR101774619B1 - 고체상 중합체용 분리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 슬릿이 형성된 원통 형상의 스크린 (11), 그 스크린 (11)을 원주 방향으로 회전시키는 구동 기구, 스크린 (11)의 내주면에 설치되는 나선상의 안내판, 스크린 (11)의 외주면측에서, 그 스크린 (11)의 외주면을 향하여 설치되는 액체 분사 기구 (16)(제1 액체 분사 기구) 및 적어도 스크린 (11)을 둘러싸는 동시에, 하측에 배출구 (182)를 갖는 케이싱 (18)을 구비하는 고체상 중합체용 분리 장치 (1)의 제공에 의한다. 이 고체상 중합체용 분리 장치 (1)에 따르면, 액 내에 분산된 고체상 중합체를 그 액으로부터 분리할 수 있고, 고체상 중합체에 금속이 혼입될 우려가 없으며, 고체상 중합체에 많은 액이 잔존하지 않고, 나아가 세정, 조정, 교환 등의 작업이 불필요하거나 빈도가 적어, 장기간 연속하여 제조 과정을 중지할 필요가 없다.

Description

고체상 중합체용 분리 장치{SOLID POLYMER SEPARATOR}
본 발명은 액 내에 분산된 고체상 중합체를 그 액으로부터 분리하는 수단에 관한 것이다.
화학공업, 식품공업, 광공업 등의 분야에서는, 액 내에 분산된 고체(예를 들면 입자상의 고체 등)를 그 액으로부터 분리하고, 그 고체를 취출하는 공정이 많이 존재한다.
예를 들면, 화학공업 분야에서는, 고무 제품의 제조 과정에서 용매 중에 용해된 중합체(일반적으로 고분자 재료)에 증기를 작용시켜 중합체로부터 용매를 제거한다. 그 후, 이 중합체를 파쇄기로 파쇄하여 고체의 작은 덩어리(고체상 중합체, 이를 크럼이라 함)로 만들었다. 여기서, 크럼은(고체상 중합체는) 증기에 의해 가온된 열탕 중(액 내)에 분산된 상태로 되어 있다. 그 후, 크럼을 열탕으로부터 분리한다. 그리고, 취출한 크럼에 대하여, 추가로 필요한 탈수·건조를 행한다. 그 후, 크럼을 프레스 성형하면, 블록상 고무 소재(중간 제품)가 얻어진다.
그리고, 상기 고무 제품의 제조 과정에서, 크럼을 열탕으로부터 분리하여 취출하기 위해, 종래 고정식 스크린 또는 순환 구동형 스크린이 사용되고 있다.
고정식 스크린이란, 예를 들면 수평면에 대하여 비스듬하게 고정된 철망제의 평면 스크린이다. 그 평면 스크린 상으로, 분산된 크럼을 포함하는 열탕을 보내면, 열탕이 평면 스크린의 그물코를 통과한다. 한편, 평면 스크린 상에 남겨진 크럼은 경사진 그 평면 스크린으로부터 낙하한다. 이와 같이 하여 크럼을 열탕으로부터 분리할 수 있다.
순환 구동형 스크린이란, 다수의 금속제 플레이트를 조합하여 형성된 무단 궤도형 스크린이다(특허문헌 1을 참조). 그 무단 궤도형 스크린 상으로, 분산된 크럼을 포함한 열탕을 보내면, 열탕은 금속제 플레이트가 형성하는 슬릿의 간극을 통과한다. 한편, 순환 구동형 스크린 상에 남겨진 크럼은 소정 방향으로 반송되어 순환 구동형 스크린으로부터 떨어진다. 이와 같이 하여 크럼을 열탕으로부터 분리할 수 있다.
일본 특허 공개 (평)6-304417호 공보
그러나, 이들 고정식 스크린 또는 순환 구동형 스크린을 이용하여 크럼을 열탕으로부터 분리하고자 하면, 이하와 같은 개선해야 할 문제에 직면한다.
우선, 고정식 스크린에서는, 평면 스크린의 그물코에 소직경의 크럼이 들어가 잔존하여 그물코를 폐색시키는 경우가 있다. 그렇게 되면, 열탕의 분리 효과가 저하되고, 이후의 탈수·건조 공정에 크럼과 함께 다량의 유리수(遊離水)가 공급된다. 그렇게 되면, 그 탈수나 건조에 의해서도, 크럼으로부터 수분이 제거되지 않는다. 그리고, 중간 제품인 블록상 고무 소재에 과다한 수분이 포함될 우려가 발생한다.
또한, 그물코에 잔존한 크럼에 새로운 크럼이 부착되어 큰 덩어리로 성장하는 경우가 있다. 그리고, 그 큰 덩어리의 크럼이 돌연 그물코로부터 박리되어, 이후의 탈수·건조 공정으로 보내지는 경우가 있다. 이 경우에는, 그 탈수·건조 공정에서 반송 불량이 생기고, 공정(생산 과정)을 정지시켜 버릴 염려가 있다. 또한, 탈수·건조 불량이 발생하기 쉽기 때문에, 최종적으로 중간 제품인 블록상 고무 소재에 과다한 수분이 포함될 우려가 있다.
상기한 바와 같은 문제는, 고무 제품의 사양에 따라, 제조 과정에서의 중합체의 부착성, 응집성이 높은 경우나, 크럼을 보다 작은 직경으로 하는 경우에 발생하기 쉬워진다. 이들 문제를 해소하기 위해, 예를 들면 스크린을 10 내지 15일마다 교환하는 등의 대책이 고려된다. 그러나, 이 정기적인 작업은 큰 수고가 든다. 게다가, 이들의 작업 사이에는 공정(생산 과정)이 정지되기 때문에, 중간 제품의 생산 효율을 저하시킨다. 또한, 이 스크린의 교환 빈도를 적게 하기 위해서는, 15 내지 30분마다 고압 세정을 실시한다는 대책도 고려된다. 그러나, 이 정기 작업도 큰 수고가 든다.
순환 구동형 스크린에서는, 이하와 같은 별도의 문제도 가지고 있다. 우선, 슬릿을 형성하는 금속제 플레이트는 구동시에 서로 접동하기 때문에 메탈 터치(metal touch; 금속끼리의 접촉)가 많다. 그 때문에, 부유한 금속이 크럼에, 나아가 중간 제품인 블록상 고무 소재에 의도치 않게 혼입될 우려가 발생한다.
또한, 순환 구동형 스크린은 그의 사용에 따라 무단 궤도형 스크린을 구성하는 다수의 금속제 플레이트가 신장되고, 각 금속제 플레이트가 불평행하게 된다. 그 때문에, 정기적으로 장력이나 위치의 조정이 필요해진다. 또한, 무단 궤도형 스크린을 구동하는 부품인 체인은 장기간 연속 사용에 의해 부시 등의 구성 부품이 열화되는 경우가 있다. 그리고 열화 상태에 따라서는, 체인 전체 또는 부시 등의 구성 부품의 교환이 필요해진다. 이들 조정이나 교환의 작업에는, 작업자의 숙련과 많은 시간·수고를 요할 뿐 아니라, 장시간의 시운전을 필요로 한다. 게다가, 이들 작업·시운전 사이에는 공정(생산 과정)이 정지되기 때문에, 중간 제품의 생산 효율을 저하시킨다. 그리고, 체인에 있어서도 메탈 터치가 발생한다. 이 때문에, 부유한 금속이 크럼에, 나아가 중간 제품인 블록상 고무 소재에 의도치 않게 혼입될 우려가 발생한다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그의 과제로 하는 부분은, 크럼과 열탕을 양호하게 분리할 수 있고, 나아가 액 내에 분산된 고체상 중합체를 그 액으로부터 분리하는 것이 가능한 수단을 제공하는 것이다. 또한, 크럼(고체상 중합체)에 금속이 혼입될 우려가 없으며, 크럼(고체상 중합체)에 많은 수분(열탕, 액)이 잔존하지 않고, 따라서 중간 제품인 블록상 고무 소재에 금속이나 과다한 수분이 포함되는 일도 없는 수단을 제공하는 것이다. 또한, 세정, 조정, 교환 등의 작업이 불필요하거나 빈도가 적어, 장기간 연속하여 제조 과정을 중지할 필요가 없는 수단을 제공하는 것이다. 연구를 거듭한 결과, 이하의 수단에 의해서 이 과제가 해결되는 것을 발견하여 본 발명의 완성에 이르렀다.
즉, 우선 본 발명에 따르면, 액 내에 분산된 고체상 중합체를 그 액으로부터 분리하는 장치이며, 다수의 슬릿이 형성된 통 형상의 스크린, 그 스크린을 (주위 방향으로) 회전시키는 구동 기구, 스크린의 내주면에 설치되는 안내판, 스크린의 외주면측에서, 그 스크린의 외주면을 향하여 설치되는 제1 액체 분사 기구 및 적어도 스크린을 둘러싸는 동시에 하측에 배출구를 갖는 케이싱을 구비하는 고체상 중합체용 분리 장치가 제공된다.
통 형상의 스크린에 있어서, 예를 들면 와이어를 평행하게 나열하여 주위면에 닿는 부분을 구성하면, 다수의 슬릿을 형성할 수 있다. 슬릿(와이어의 간극)은, 처리 대상인 고체상 중합체의 크기에 따라 임의로 설정할 수 있다. 스크린의 세정성을 고려하면, 슬릿은 1 내지 3 mm인 것이 바람직하고, 1.5 내지 2.5 mm인 것이 특히 바람직하다. 스크린의 형상은 원통 형상인 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 구동 기구는 스크린을 원주 방향으로 회전시킨다.
구동 기구는, 예를 들면 구동원과 구동력 전달 기구에 의해 구성된다. 구체적으로는, 전동기(구동원)와, 그 전동기에 접속된 스프로컷과, 통 형상의 스크린의 입구측에 접속하도록 설치된 구동관과, 그 구동관의 둘레 위에 권취된 체인 및 그의 구동관에 밀착시켜 설치된 롤러(구동력 전달 기구)로 구성될 수 있다. 전동기에 접속된 스프로컷이 회전하여, 맞물리는 체인을 회전시킴으로써, 구동관 및 스크린이 회전한다. 롤러 상에 구동관 및 스크린을 올려놓음으로써, 구동관 및 스크린이 순조롭게 회전한다.
안내판은 스크린의 내주면에서, 통 형상의 스크린의 입구측에서부터 출구측까지 설치된다. 이 안내판은 나선상인 것이 바람직하다. 이 나선상의 안내판은 처리 대상인 고체상 중합체의 칸막이판으로서, 홈이 형성된다. 후술하는 연장관을 설치하는 경우에, 그 연장관에 안내판을 설치하는 것이 바람직하다. 안내판은 연속적 또는 단속적으로 형성되지만, 바람직하게는 연속적으로 형성된다. 안내판이 나선상인 경우에, 그의 조(條) 개수는, 처리 대상인 고체상 중합체의 처리량(시간당 질량)이나, 이후의 탈수·건조 공정으로의 크럼의 공급 상황에 따라서 임의로 설정할 수 있다. 스크린의 세정성을 고려하면, 나선상의 안내판의 조 개수는 4 내지 8인 것이 바람직하고, 5 내지 7인 것이 특히 바람직하다. 나선상의 안내판의 높이는, 처리 대상인 고체상 중합체의 처리량(시간당 질량)에 따라서 임의로 설정할 수 있다. 스크린의 세정성을 고려하면, 나선상의 안내판의 높이는 5 내지 15 cm인 것이 바람직하고, 8 내지 12 cm인 것이 특히 바람직하다.
본 명세서에서 입구측이란, 처리 대상인 액 및 그 내에 분산된 고체상 중합체가 들어가는(투입되는) 측이다. 출구측이란, 처리된(액으로부터 분리된) 고체상 중합체가 나오는(배출되는) 측이다. 본 명세서에서, 입구측, 출구측이라는 단어는 통 형상의 스크린에 대해서뿐만 아니라, 고체상 중합체용 분리 장치 전체나 스크린 이외의 요소에 대해서도 사용된다.
이러한 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치에 있어서, 안내판이 나선상인 경우에는, 주위 방향이며 안내판의 나선상의 방향에 맞는 방향으로 스크린을 회전시킨다. 그리고, 통 형상의 스크린의 한쪽 개구(입구)로부터, 액 내에 분산된 고체상 중합체를 연속적으로 투입한다. 그렇게 하면, 액은 슬릿을 통과하여 케이싱 하측의 배출구로부터 계외로 배출된다. 한편, 고체상 중합체는 액과는 분리되어 통 형상의 스크린의 내주면에 남는다. 그리고, 고체상 중합체는 나선상의 안내판의 안내에 따라, 정량씩 일정 간격으로 통 형상의 스크린의 다른쪽의 개구(출구)로부터 배출된다.
제1 액체 분사 기구는, 스크린의 외주면측에서, 그 스크린의 외주면을 향하여 설치된다. 이 제1 액체 분사 기구는, 예를 들면 분사 선단이 스크린의 외주면의 상측이 되도록 케이싱의 상측에 부착된다. 제1 액체 분사 기구로부터, 액체를 스크린의 외주면으로 분사하여 고체상 중합체의 부착·응집을 방지할 수 있다. 또는, 동일하게 하여 부착된 고체상 중합체를 스크린으로부터 제거할 수 있다. 제1 액체 분사 기구의 수는 통 형상의 스크린의 (축 방향의) 길이에 대하여 임의로 설정할 수 있다. 스크린의 세정성을 고려하면, 스크린의 길이 1 m 당 3 내지 15개 설치하는 것이 바람직하고, 스크린의 길이 1 m 당 5 내지 10개 설치하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치에서는, 통 형상의 스크린의 출구측에서, 그 스크린의 내주면 상측을 향하여 설치되는 제2 액체 분사 기구를 구비하는 것이 바람직하다.
제2 액체 분사 기구는, 통 형상의 스크린의 출구측에서, 그 스크린의 내주면 상측을 향하여 설치된다. 이 제2 액체 분사 기구는, 예를 들면 분사 선단이 스크린의 내주면 상측이 되도록, 또한 통 형상의 스크린의 출구 근방에서 축방향으로 수직인 면(원형)의 중심에 분사구가 위치하도록 지지구 또는 배관에 의해서 부착된다. 제2 액체 분사 기구로부터, 액체를 스크린의 내주면 상측으로 분사하여 고체상 중합체의 부착·응집을 방지할 수 있다. 또는, 동일하게 하여 부착된 고체상 중합체를 스크린으로부터 제거할 수 있다. 제2 액체 분사 기구의 수는 통 형상의 스크린의 (축 방향의) 길이 및 내주면의 크기(면적)에 대하여 임의로 설정할 수 있다. 스크린의 세정성을 고려하면, 1 내지 5개 설치하는 것이 바람직하고, 2 내지 4개 설치하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치에서는, 케이싱 내의 상측에서, 그 케이싱의 내면을 향하여 설치되는 제3 액체 분사 기구를 구비하는 것이 바람직하다.
이 제3 액체 분사 기구는, 예를 들면 분사 선단이 케이싱의 내면이 되도록 케이싱의 내면인 천장면이나, 천장면과 측면이 교차하는 각 부분(모서리 부분)에 설치될 수 있다. 제3 액체 분사 기구로부터, 액체를 케이싱의 내면(특히 천장면 및 측면의 상측)에 분사하여 고체상 중합체의 부착·응집을 방지할 수 있다. 또는, 동일하게 하여 부착된 고체상 중합체를 케이싱으로부터 제거할 수 있다. 제3 액체 분사 기구의 수는 케이싱의 크기(내면의 면적)에 대하여 임의로 설정할 수 있다. 케이싱 내면의 세정성을 고려하면, 4 내지 16개 설치하는 것이 바람직하고, 8 내지 14개 설치하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치에서는, 케이싱 내의 하측에서, 그 케이싱의 내면을 향하여 설치되는 제4 액체 분사 기구를 구비하는 것이 바람직하다.
이 제4 액체 분사 기구는, 예를 들면 분사 선단이 케이싱의 내면이 되도록 케이싱의 저면과 측면이 교차하는 각 부분(모서리 부분)에 설치될 수 있다. 제4 액체 분사 기구로부터, 액체를 케이싱의 내면(특히 저면과 측면의 하측)에 분사하여, 고체상 중합체의 부착·응집을 방지할 수 있다. 또는, 동일하게 하여 부착된 고체상 중합체를 케이싱으로부터 제거할 수 있다. 제4 액체 분사 기구의 수는 케이싱의 크기(내면(특히 저면)의 면적)에 대하여 임의로 설정할 수 있다. 케이싱 저면의 세정성을 고려하면, 4 내지 10개 설치하는 것이 바람직하고, 6 내지 8개 설치하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치에서는, 통 형상의 스크린의 출구측에 접속하도록 설치되는 연장관, 및 통 형상의 스크린의 출구측에서, 그 연장관의 내주면 하측을 향하여 설치되는 제5 액체 분사 기구를 구비하는 것이 바람직하다.
제5 액체 분사 기구는, 예를 들면 분사 선단이 연장관의 내주면 하측이 되도록, 또한 통 형상의 스크린의 출구 근방(즉, 연장관의 근방)이며 축방향으로 수직인 면(원형)의 중심에 분사구가 위치하도록 지지구 또는 배관에 의해서 부착된다. 제5 액체 분사 기구로부터, 액체를 연장관의 내주면 하측으로 분사하여 고체상 중합체의 부착을 방지할 수 있다. 또한, 액체로서 냉수를 사용함으로써, 다음 공정(탈수·건조 등)을 향한 고체상 중합체를 식힐 수 있다. 제5 액체 분사 기구의 수는 연장관의 내주면의 크기(면적)에 대하여 임의로 설정할 수 있다. 연장관의 세정성을 고려하면, 1 내지 5개 설치하는 것이 바람직하고, 2 내지 4개 설치하는 것이 특히 바람직하다.
제1 액체 분사 기구, 제3 액체 분사 기구 및 제4 액체 분사 기구에 있어서, 사용하는(분사하는) 액체의 압력은 각각의 세정성을 고려하면, 높을수록 바람직하다. 분사 선단(스크린 등)의 강도나, 스크린의 회전에 대한 저항을 고려하면, 액체의 압력은 1 내지 7 MPa인 것이 바람직하다.
한편, 제2 액체 분사 기구에 있어서, 사용하는(분사하는) 액체의 압력은 스크린 내부에서의 크럼의 비산 등을 고려하면, 제1 액체 분사 기구, 제3 액체 분사 기구 및 제4 액체 분사 기구와 동일한 정도이며, 높은 압력은 필요없다. 액체의 압력은 0.2 내지 0.6 MPa 정도인 것이 바람직하다.
제1 액체 분사 기구, 제2 액체 분사 기구, 제3 액체 분사 기구 및 제4 액체 분사 기구에 있어서, 사용하는(분사하는) 액체의 온도는 처리 대상인 고체상 중합체의 경도, 점도, 부착성, 응집성으로 대표되는 물성의 온도 의존성에 따라 임의로 설정할 수 있다. 부착성(또는 박리 용이성)을 고려하면, 액체의 온도는 50 내지 95℃인 것이 바람직하고, 70 내지 90℃인 것이 특히 바람직하다.
한편, 제5 액체 분사 기구에 있어서, 사용하는(분사하는) 액체의 압력은 0.1 내지 0.6 MPa이면 된다. 또한, 제5 액체 분사 기구에 있어서, 사용하는(분사하는) 액체의 온도는 5 내지 40℃인 것이 바람직하고, 15 내지 30℃인 것이 특히 바람직하다.
제1 액체 분사 기구, 제2 액체 분사 기구, 제3 액체 분사 기구, 제4 액체 분사 기구 및 제5 액체 분사 기구는, 각각 예를 들면 압력을 갖는 액체원에 배관을 통해 접속되는 분사 노즐로 구성된다. 압력을 갖는 액체원이란, 예를 들면 액체를 저장하는 탱크와 액체를 송출하는 펌프이며, 이들은 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치의 구성에 포함되지 않을 수도 있다.
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치에 있어서는, 구동 기구가 스크린의 회전 속도를 조절할 수 있는 것이 바람직하다.
예를 들면, 구동 기구의 구동원의 회전수를 임의로 조절함으로써, 스크린의 회전수를 임의로 제어할 수 있다. 구체적으로는, 구동 기구의 구동원이 전동기인 경우에는, 인버터를 설치하여 주파수 제어 등에 의해서 스크린의 회전 속도를 조절할 수 있다. 스크린의 회전수는 통 형상의 스크린의 크기(원통 형상의 스크린이면, 그의 직경)나, 처리 대상인 고체상 중합체의 처리량(시간당 질량) 및 고체상 중합체 분리 장치의 출구에서의 크럼 내의 수분량에 따라 임의로 설정할 수 있다. 바람직한 스크린의 회전수는 5 내지 35 rpm이고, 12 내지 28 rpm이면 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치에 있어서는, 스크린과 케이싱 사이에 탈수판을 구비하는 것이 바람직하다. 이 탈수판은 스크린의 계외(외측)로부터 계내(내측)로의 이물질의 침입을 방지하는 것이다. 보다 구체적으로는, 케이싱의 구동부(입구측의 롤러가 있는 공간)와 분리된 열탕이 흐르는 부분 사이에, 외측(롤러가 있는 공간)으로부터 내측(분리된 열탕이 흐르는 공간)으로의 이물질의 침입을 방지하는 탈수판을 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 분리된 열탕이 흐르는 부분과 출구측의 롤러가 있는 공간 사이에, 외측(롤러가 있는 공간)으로부터 내측(분리된 열탕이 흐르는 공간)으로의 이물질의 침입을 방지하는 탈수판을 구비하는 것이 바람직하다. 이물질이란, 예를 들면 롤러가 깎인 조각이다. 롤러는 구동력 전달 기구를 구성하는 부품이다.
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치는, 고체상 중합체가 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 스티렌·부타디엔 고무, 스티렌·이소프렌 고무, 에틸렌·α-올레핀 공중합 고무, 에틸렌·α-올레핀·비공액 디엔 공중합 고무, 부틸 고무, 스티렌·부타디엔·스티렌 블록 공중합체, 수소 첨가 스티렌·부타디엔·스티렌 블록 공중합체, 부타디엔 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 중합체군으로부터 선택되는 중합체인 경우에 바람직하게 사용된다.
다음으로, 본 발명에 따르면, 상기한 어느 하나의 고체상 중합체용 분리 장치를 이용하여, 액 내에 분산된 고체상 중합체를 그 액으로부터 분리하는 고체상 중합체의 분리 방법이 제공된다.
다음으로, 본 발명에 따르면, 용매와 혼합된 단량체를 중합하여 중합체를 얻는 중합 공정, 증기를 작용시켜 중합체로부터 용매를 제거하는 용매 제거 공정, 상기한 어느 하나의 고체상 중합체용 분리 장치를 이용하여, 용매가 제거된 중합체를 증기가 액화된 열탕으로부터 분리하는 분리 공정, 열탕으로부터 분리된 중합체의 수분을 더 제거하는 탈수 공정 및 건조 공정, 및 수분이 제거된 중합체를 소정의 형상으로 성형하는 성형 공정을 갖는 고무 소재의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치는, 다수의 슬릿이 형성된 통 형상의 스크린, 그의 스크린을 회전시키는 구동 기구 및 스크린의 내주면에 설치되는 안내판을 갖는다. 그 때문에, 통 형상의 스크린의 한쪽 개구(입구)로부터 액 내에 분산된 고체상 중합체를 연속적으로 투입하면, 액(예를 들면 열탕)은 슬릿을 통과하여 케이싱 하측의 배출구로부터 계외로 배출된다. 한편, 고체상 중합체(예를 들면 크럼)는, 그 액과는 분리되어 통 형상의 스크린의 내주면에 남고, 안내판의 안내에 따라 정량씩 통 형상의 스크린의 다른쪽의 개구(출구)로부터 배출된다. 그리고, 제1 액체 분사 기구 및 제2 액체 분사 기구가 스크린의 외주면 및 내주면에서 고체상 중합체의 부착·응집을 방지한다. 또는, 제1 액체 분사 기구 및 제2 액체 분사 기구가 부착된 고체상 중합체를 스크린으로부터 제거한다. 그 때문에, 스크린의 슬릿이 폐색되지 않는다. 따라서, 말하자면 유효 여과 면적이 감소되는 경우는 없으며, 액(예를 들면 열탕)의 분리 효과는 저하되지 않는다. 따라서, 액 내에 분산된 고체상 중합체를 그 액으로부터 양호하게 분리할 수 있다. 처리 후 고체상 중합체(예를 들면 크럼)에 많은 수분(액(예를 들면 열탕))이 잔존하는 경우는 없다. 최종적인 제품(예를 들면 중간 제품인 블록상 고무 소재)에 과다한 수분이 포함되는 경우도 없다.
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치에서, 고체상 중합체가 투입되는 스크린은 회전할 뿐이다. 그리고, 그 회전하는 동안 고체상 중합체는 안내판의 안내에 따라 입구에서 출구를 향하여 이동할 뿐이다. 분리 처리하는 동안 고체상 중합체용 분리 장치(스크린) 중에서, 크럼이나 액체가 직접 접촉하는 부분에서는 메탈 터치가 발생하지 않는다. 그 중에서도, 예를 들면 스크린의 구동 기구를 전동기에 접속된 스프로컷과, 구동관의 둘레 위에 권취된 체인이 맞물려 있는 구조로 한 경우에는 메탈 터치가 발생할 수 있다. 그러나, 그 구동 기구가 있는 공간과, 분리된 크럼 및 액체가 있는 공간은 각각 탈수판 등에 의해서 가로막혀 있다. 따라서, 이 경우에도, 처리 후 고체상 중합체(예를 들면 크럼)에 금속이 혼입되는 경우는 없다. 따라서, 최종적인 제품(예를 들면 중간 제품인 블록상 고무 소재)에 금속이 포함되는 경우도 없다.
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치에는, 체인 등의 조정·교환을 요하는 부품이 존재하지 않는다. 이 때문에, 이들의 조정, 교환 등의 작업이 불필요하다. 따라서, 장기간 연속하여 제조 과정을 중지할 필요가 없어, 제품(예를 들면 중간 제품인 블록상 고무 소재)의 생산 효율 향상에 기여한다.
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치는, 상기와 같이 제1 액체 분사 기구 및 제2 액체 분사 기구가 스크린의 외주면 및 내주면에서 고체상 중합체의 부착·응집을 방지한다. 또한, 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치는, 바람직하게는 제3 액체 분사 기구 및 제4 액체 분사 기구가 구비된다. 그리고, 이들 제3 액체 분사 기구 및 제4 액체 분사 기구가 케이싱의 내면(천장면, 측면 및 저면)에서 고체상 중합체의 부착을 방지한다. 그리고, 이들 모든 액체 분사기는 분리 처리하는 동안 연속하여 액체를 분사시킬 수 있다. 또한, 상기와 같이 스크린에의 고체상 중합체의 부착·응집이 방지되면, 세정, 조정 등의 작업은 불필요하거나 빈도가 적다. 따라서, 장기간 연속하여 제조 과정을 중지할 필요가 없어, 제품(예를 들면 중간 제품인 블록상 고무 소재)의 생산 효율 향상에 기여한다.
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치는, 바람직하게는 통 형상의 스크린의 출구측에서, 그 연장관의 내주면 하측을 향하여 설치되는 제5 액체 분사 기구가 구비된다. 이 때문에, 고체상 중합체에 직접 액체(예를 들면 냉수)를 분무할 수 있고, 그에 따라 후속 탈수·건조 공정에 공급하는 크럼의 온도를 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치에서는, 액으로부터 분리되어 안내판의 안내에 따라 운반된 고체상 중합체는 그대로 다음 공정으로 향한다. 또한, 일단은 스크린이나 케이싱의 내면(천장면, 측면 및 저면)에 부착되고, 제1 액체 분사 기구 내지 제4 액체 분사 기구에 의해서 제거된 고체상 중합체는 낙하하여, 액체와 함께 케이싱 하측의 배출구로부터 배출된다. 이 배출된 액체 및 고체상 중합체는 정치 분리를 실시한 후에 회수되고, 다시 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치에 투입된다. 그리고, 다시 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치에서, 고체상 중합체를 액체로부터 분리할 수 있다. 이렇게 하면, 계외로 배출되는 고체상 중합체가 없어져, 거의 100% 회수할 수 있어, 제품(예를 들면 중간 제품인 블록상 고무 소재)의 생산 효율 향상에 기여한다. 또한, 원래 고체상 중합체를 분산하고 있던 액도, 제1 액체 분사 기구 내지 제4 액체 분사 기구로부터 분사하는 액체로서 재이용할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치는 불필요한 폐기물을 만들지 않고, 환경 부하가 작은 우수한 장치라 할 수 있다.
[도 1a] 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치 중 하나의 실시 형태를 모식적으로 도시한 도면으로서, 내부를 투시한 정면도이다.
[도 1b] 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치 중 하나의 실시 형태를 모식적으로 도시한 도면으로서, 내부를 투시한 평면도(상면도)이다.
[도 1c] 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치 중 하나의 실시 형태를 모식적으로 도시한 도면으로서, 내부를 투시한 좌측면도이다.
[도 1d] 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치 중 하나의 실시 형태를 모식적으로 도시한 도면으로서, 내부를 투시한 우측면도이다.
[도 2a] 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치 중 하나의 실시 형태를 모식적으로 도시한 도면으로서, 원통 형상의 스크린 및 그것에 접속되는 연장관 및 구동관을 나타내는 정면도이다.
[도 2b] 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치 중 하나의 실시 형태를 모식적으로 도시한 도면으로서, 원통 형상의 스크린만을 나타내는 우측면도이다.
[도 2c] 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치 중 하나의 실시 형태를 모식적으로 도시한 도면으로서, 원통 형상의 스크린 및 연장관을 나타내는 사시도이다.
[도 3] 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치 중 하나의 실시 형태를 모식적으로 도시한 도면으로서, 그의 일부(좌단부 주변)를 투시하여 나타내는 일부 정면도이다.
[도 4] 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치 중 하나의 실시 형태를 모식적으로 도시한 도면으로서, 구동 기구만을 취출하여 좌측으로부터 본 모습을 나타내는 도면이다.
[도 5a] 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치 중 하나의 실시 형태를 모식적으로 도시한 도면으로서, 케이싱의 저면을 나타내는 도면이다.
[도 5b] 종래의 고체상 중합체용 분리 장치의 일례를 도시한 도면이고, 도 5a에 대응하는 도면이다.
[도 6a] 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치 중 하나의 실시 형태를 모식적으로 도시한 도면으로서, 케이싱의 천장면 중 경사면에 설치된 점검구를 나타내는 도면이다.
[도 6b] 종래의 고체상 중합체용 분리 장치의 일례를 도시한 도면이고, 도 6a에 대응하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참작하면서 설명하지만, 본 발명이 이들로 한정되어 해석되는 것은 아니며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한, 당업자의 지식에 기초하여 다양한 변경, 수정, 개량을 가할 수 있다. 예를 들면, 도면은 바람직한 본 발명의 실시 형태를 나타내는 것인데, 본 발명은 도면에 표시되는 양태나 도면에 나타내는 정보에 의해 제한되지 않는다. 본 발명을 실시하거나 검증하는 데에는, 본 명세서 중에 기술된 것과 마찬가지의 수단 또는 균등한 수단이 적용될 수 있지만, 바람직한 수단은 이하에 기술되는 수단이다. 또한, 이미 상술한 바와 같이, 도면 중 도 1a 내지 도 1d는 내부를 투시한 도면으로, 이들에 있어서 내부도 실선으로 그려져 있다. 또한, 도 3에 있어서도 일부가 투시되어, 그 투시된 부분도 실선으로 그려져 있다. 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치에 있어서, 그의 각 구성 부재(요소)의 위치는 모든 도면을 감안하여 이해되어야 한다.
우선, 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치의 구성에 대해서 설명한다. 도 1a 내지 도 4, 도 5a 및 도 6a에 도시되는 고체상 중합체용 분리 장치 (1)은, 열탕(액) 중에 분산된 크럼(고체상 중합체)을 그의 열탕으로부터 분리하는 것이 가능한 장치이다.
고체상 중합체용 분리 장치 (1)은 스크린 (11), 구동 기구 (12), 연장관 (13), 안내판 (15), 액체 분사 기구 (16)(제1 액체 분사 기구), 액체 분사 기구 (17)(제2 액체 분사 기구), 액체 분사 기구 (21)(제3 액체 분사 기구), 액체 분사 기구 (22)(제4 액체 분사 기구), 액체 분사 기구 (23)(제5 액체 분사 기구) 및 케이싱 (18)을 구비한다.
스크린 (11)은 원통 형상을 나타내고, 그 주위면은 (바람직하게는) 단면이 삼각형상인 와이어 (111)을, 원통 형상의 스크린 (11)의 축방향으로 규칙적으로 평행하게 나열하고 고정시켜 형성된다(도 2a 내지 도 2c를 참조). 그리고, 와이어 (111)에 의해서 열탕을 통과시키기 위한 다수의 슬릿 (112)가 형성된다. 이 슬릿 (112)의 폭(그물코)은 (바람직하게는) 1.5 내지 2.5 mm이다.
구동 기구 (12)는, 스크린 (11)을 원주 방향 S(도 2b 및 도 2c를 참조)로 회전시키는 수단이다. 구동 기구 (12)는, 전동기 (121)과, 전동기에 접속된 스프로컷 (141)과, 스크린 (11)의 입구측(도 1a 및 도 2a에서 좌측)에 접속하도록 설치된 구동관 (123)과, 구동관 원주 상에 권취된 체인 (142) 및 그의 구동관 (123)에 밀착시켜 설치된 4개의 롤러 (122)로 구성된다(도 4를 참조). 전동기 (121)에 접속된 스프로컷 (141)과 체인 (142)가 맞물려 있어, 전동기 (121)을 돌려 그것에 고정된 스프로컷 (141)을 회전시키면, 스프로컷 (141)에 맞물려 있는 체인 (142) 및 구동관 (12)가 회전하고, 그것에 접속되는 스크린 (11)이 회전한다. 4개의 롤러 (122)는, 순조롭게 회전되도록 구동관 (123)과, 스크린 (11) 및 연장관 (13)을 지지한다. 전동기 (121)의 회로에는 (예를 들면) 인버터가 설치되어 있어, 전동기 (121)의 회전수를 조절하고 변경하는 것이 가능하다. 이는 스크린 (11)의 회전수를 (바람직하게는) 12 내지 28 rpm으로 조절 가능하다는 것을 의미한다.
연장관 (13)은 원통 형상의 스크린 (11)의 출구측에 접속된다. 이 연장관 (13)은, 스크린 (11)과 동일한 직경의 원통 형상을 나타내지만, 와이어로 형성되는 스크린이 아닌 원통 형상의 금속판이다.
나선상의 안내판 (15)는, 스크린 (11) 및 그것에 접속되는 연장관 (13)의 내주면에서, 스크린 (11)의 입구측으로부터 출구측, 또한 연장관 (13)까지 (예를 들면) 연속하여 설치되어 있다(도 2a 내지 도 2c를 참조). 이 나선상의 안내판 (15)에 의해 스크린 (11) 및 연장관 (13)의 내주면에 홈 (151)이 형성된다. 이 나선상의 안내판 (15)의 조 개수는 (바람직하게는) 4 내지 8이고, 높이 H는 (바람직하게는) 5 내지 15 cm이고, 스크린에 대하여 수직으로 설치되어 있는 것이 바람직하다(도 2b 및 도 2c를 참조).
케이싱 (18)은 스크린 (11), 구동 기구 (12), 연장관 (13), 안내판 (15), 액체 분사 기구 (16), 액체 분사 기구 (17), 액체 분사 기구 (21), 액체 분사 기구 (22) 및 액체 분사 기구 (23)을 전부 둘러싸는 동시에, 상측에 점검구 (181), 하측에 배출구 (182)를 각각 갖는다(도 1a 내지 도 1d를 참조). 또한, 액체 분사 기구 (21) 및 액체 분사 기구 (22)는 케이싱 (18)의 내면에 부착된다. 케이싱 (18)의 천장면은, 단면이 사다리꼴이 되도록 형성되어 있고, 그의 경사면에 점검구 (181)이 설치되어 있다(도 1c 및 도 1d를 참조). 또한, 케이싱 (18)의 저면은 비스듬하며, 테이퍼상으로 좁아지고 있고, 그 종단에 배출구 (182)가 설치된다(도 1a를 참조).
케이싱 (18)에 있어서, 점검구 (181)은 케이싱 (18)의 내면(단면이 사다리꼴이 되도록 형성되는 천장면)이 평탄해지도록 형성된다(도 6a를 참조). 그 때문에, 후술하는 분사 노즐 (213)으로부터 분사되는 액체의 분사류 (61)에 의해서, 양호하게 크럼의 부착·응집을 방지할 수 있다. 도 6b에 도시되는 종래의 양태에서는, 점검구 (62)만이 움푹 패이도록 설치되고, 그 결과 케이싱의 내면에 요철이 형성된다. 그렇게 되면, 액체의 분사류 (61)에서는, 케이싱 내면에 액체가 균등하게 분사되지 않아(널리 확산되지 않아), 부착된 크럼 (63)을 제거하지 못할 우려가 있지만, 케이싱 (18)의 점검구 (181)에 따르면 이러한 우려는 없다.
또한, 케이싱 (18)의 입구측(구동관 (12)가 배치되는 위치)의 롤러 (122)가 있는 공간과 분리된 열탕이 흐르는 부분 사이, 및 케이싱 (18)의 출구측(연장관 (13)이 배치되는 위치)의 분리된 열탕이 흐르는 부분과 출구측의 롤러 (122)가 있는 공간 사이에는, 각각 외측(롤러 (122)가 있는 공간)으로부터 내측(분리된 열탕이 흐르는 공간)을 가로막도록 탈수판 (131)이 설치된다(도 3 및 도 4를 참조). 이 탈수판 (131)에 의해서, 외측으로부터 계내(케이싱 (18)의 물이 흐르는 부분)로 이물질의 침입을 방지할 수 있다.
액체 분사 기구 (16)은, (도시하지 않음) 액체원에 접속되는 배관 (162)와, 그것에 설치된 분사 노즐 (161)로 구성된다. 배관 (162)는, 스크린 (11)의 (외주면의) 경사 상측에 2열로 설치되고(도 1b 내지 도 1d를 참조), 그 1열마다 (바람직하게는) 8 내지 14개의 분사 노즐 (161)이 설치된다. 분사 노즐 (161)의 분사 선단은 주로 스크린 (11)의 외주면이다.
액체 분사 기구 (17)은, (도시하지 않음) 액체원에 접속되는 배관 (172)와, 그의 선단에 설치된 분사 노즐 (171)로 구성된다(도 1a 및 도 1d를 참조). 배관 (172)는, 연장관 (13)에 있어서(스크린 (11)의 출구 근처에서), 상측으로부터 원통 형상의 스크린 (11)(연장관 (13))의 축방향에 수직인 면(원형)의 중심으로 신장하도록 배치된다. 그리고, 중심에(배관 (172)의 선단에) (예를 들면) 2개의 분사 노즐 (171)이 설치된다. 2개의 분사 노즐 (171)의 분사 선단은 모두 스크린 (11)의 내주면 상측이다.
액체 분사 기구 (21)은, (도시하지 않음) 액체원에 접속되는 배관 (212)와, 그의 선단에 설치된 분사 노즐 (211) 및 분사 노즐 (213)으로 구성된다(도 1a 내지 도 1d를 참조). 분사 노즐 (211)은, (예를 들면) 사방을 향하도록 4개, 케이싱 (18)의 천장면의 대략 중앙에 설치된다. 분사 노즐 (211)의 분사 선단은 케이싱 (18)의 4개의 측면이다. 분사 노즐 (213)은 케이싱 (18)의 천장면에 (예를 들면) 2열에 설치된다. 이 분사 노즐 (213)의 분사 선단은 크럼의 부착이 발생하기 쉬워, 스크린과 평행하게 있는 측면(2면)을 중점적으로 세정하도록 향하게 된다.
액체 분사 기구 (22)는, (도시하지 않음) 액체원에 접속되는 배관 (222)와, 그의 선단에 설치된 분사 노즐 (221)로 구성된다(도 1a, 도 1b 및 도 5a를 참조). 분사 노즐 (221)은 케이싱 (18)의 저면으로서 출구측(연장관 (13)의 측)의 각 부분(모서리 부분)에 (예를 들면) 4개 설치된다. 분사 노즐 (221)의 분사 선단은 케이싱 (18)의 측면의 하측 및 저면이다. 액체 분사 기구 (22)의 4개의 분사 노즐 (221)은 분사 위치가 틀어지도록 부착되어 있으며, 이에 따라 액체의 분사류 (51)의 충돌·상호 간섭을 방지하고, 효율적으로 액체를 케이싱의 저면과 측면의 하측에 충돌시켜 크럼의 부착·응집을 방지하고 있다. 도 5b에 도시한 양태에서는, 4개의 분사 노즐 (52)는 분사 위치가 동일하게 되어 있어, 액체의 분사류 (51)이 충돌하여 서로 간섭하고 있다. 또한, 스크린 (11)에서 크럼과 분리된 열탕은 스크린 (11)의 한쪽(스크린 (11)이 회전하여, 크럼이 있는 쪽)에서 많이 분리되기 때문에, 열탕의 흐름은 한쪽으로 기울기 쉽다. 그 때문에, 케이싱의 저면에서 흐름의 불균일이 발생하여, 흐름이 약한(유량이 적은) 개소는 스크린의 모눈으로부터 빠져나온 크럼이나 벽면으로부터 박리된 크럼 (53)이 퇴적되기 쉽다. 이에 대하여, 액체 분사 기구 (22)와 같이, 액체의 분사 위치를 조정하여 분사되는 액체끼리 서로 간섭하지 않는 구조를 취하면, 이러한 문제는 발생하지 않는다.
액체 분사 기구 (23)은 액체 분사 기구 (17)과 거의 동일한 위치에 배치된다. 이 액체 분사 기구 (23)은, (도시하지 않음) 액체원에 접속되는 배관 (232)와, 그의 선단에 설치된 분사 노즐 (231)로 구성된다(도 1a 및 도 1d를 참조). 배관 (232)는, 연장관 (13)에 있어서(스크린 (11)의 출구 근방에 있어서), 상측으로부터 원통 형상의 스크린 (11)(연장관 (13))의 축방향에 수직인 면(원형)의 중심으로 신장하도록 배치된다. 그리고, 중심에(배관 (232)의 선단에) (예를 들면) 1개의 분사 노즐 (231)이 설치된다. 분사 노즐 (231)의 분사 선단은 연장관 (13)의 내주면 하측이다.
다음으로, 본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치를 제조하는 방법에 대해서, 고체상 중합체용 분리 장치 (1)을 예로 들어 설명한다.
고체상 중합체용 분리 장치 (1)은, 시판되고 있는 부재·판금을 구입 또는 가공하고, 조립하여 얻을 수 있다. 스크린 (11)(와이어 (111) 및 그의 고정 부재), 구동 기구 (12)의 구동관 (123), 연장관 (13), 안내판 (15), 액체 분사 기구 (16, 17, 21, 22, 23)의 배관 및 분사 노즐, 및 케이싱 (18)(탈수판을 포함함)을 형성하는 재료는 스테인리스인 것이 바람직하다. 구체적으로는, SUS304, SUS316(일본 공업 규격) 등이다. 특히 저탄소의 스테인리스를 사용하는 것이 바람직하다. 구동 기구 (12)의 롤러는 고강도의 수지 재료(엔지니어링 플라스틱)를 포함하는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, MC 나일론(등록상표, 폴리아미드계 수지)을 들 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 고무 소재의 제조 방법에 대해서, 부타디엔 고무의 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 이를 통하여 상기 고체상 중합체용 분리 장치 (1)을 사용하는 경우를 예로 들어, 본 발명에 따른 고체상 중합체의 분리 방법에 대해서도 설명한다.
우선, 부타디엔 단량체(1,3-부타디엔)를 입수한다. 이는, 일반적으로 원유로부터 추출되는 나프타의 열 분해에 의해서 (부산물로서) 생산될 뿐 아니라, 에틸렌으로부터 제조된다. 이 부타디엔 단량체를 탈수 정제한 톨루엔, 또는 벤젠, 크실렌 등의 용매와 혼합하고, 추가로 니켈계의 촉매, 또는 다른 티탄계, 코발트계, 네오디뮴계, 리튬계 등의 촉매를 첨가하고 중합하여 부타디엔 중합체를 얻는다. 그리고, 메탄올 등의 중합 정지제나 필요한 노화 방지제를 가한 후, 105 내지 200℃의 증기를 작용시켜 용매를 제거한다.
여기서 부타디엔 중합체는 크럼(작은 덩어리) 상태에서 증기 유래의 열탕 중에 분산된 상태로 되어 있다. 따라서, 고체상 중합체용 분리 장치 (1)을 이용하여 부타디엔 중합체를 열탕으로부터 분리한다. 이 분리는 고체상 중합체용 분리 장치 (1)을, 스크린 (11)의 원주 방향으로서 안내판 (15)의 나선상의 방향에 맞는 방향으로 스크린 (11)을 회전시키고, 스크린 (11)의 입구(구동관 (123)의 측)로부터 열탕 중에 분산된 부타디엔 중합체를 연속적으로 투입할 수 있다. 그렇게 하면, 열탕은 슬릿 (112)를 통과하여 케이싱 (18)의 배출구 (182)로부터 배출되고, 한편 부타디엔 중합체는 열탕으로부터 분리되어 스크린 (11)의 내주면에 남고, 나선상의 안내판 (15)의 안내에 따라 정량씩 스크린 (11)의 출구(연장관 (13)의 측)로부터 후속 공정으로 이송된다.
그 후, 부타디엔 중합체를 탈수 장치로 더 탈수한 후, 건조 장치로 건조시키고, (예를 들면) 프레스 성형 장치로 소정의 블록 형상으로 성형하여 필요한 랩핑을 실시하면 고무 소재(중간 제품)가 얻어진다.
<산업상의 이용가능성>
본 발명에 따른 고체상 중합체용 분리 장치는 다양한 고무 제품의 제조 과정에서 액체 중에 분산된 고체상 중합체를 그 액체로부터 분리하는 수단으로서 바람직하게 이용된다.
1: 고체상 중합체용 분리 장치, 11: 스크린, 12: 구동 기구, 13: 연장관, 15: (나선상의) 안내판, 16: 액체 분사 기구, 17: 액체 분사 기구, 18: 케이싱, 21: 액체 분사 기구, 22: 액체 분사 기구, 23: 액체 분사 기구, 51: 분사류, 52: 분사 노즐, 53: 크럼, 61: 분사류, 62: 점검구, 63: 크럼, 111: 와이어, 112: 슬릿, 121: 전동기, 122: 롤러, 123: 구동관, 131: 탈수판, 141: 스프로컷, 142: 체인, 151: 홈, 161: 분사 노즐, 162: 배관, 171: 분사 노즐, 172: 배관, 181: 점검구, 182: 배출구, 211: 분사 노즐, 212: 배관, 213: 분사 노즐, 221: 분사 노즐, 222: 배관, 231: 분사 노즐, 232: 배관.

Claims (10)

  1. 액 내에 분산된 고체상 중합체를 그 액으로부터 분리하는 장치이며,
    다수의 슬릿이 형성된 통 형상의 스크린,
    그 스크린을 회전시키는 구동 기구,
    상기 스크린의 내주면에 설치되는 안내판,
    상기 스크린의 외주면측에서, 그 스크린의 외주면을 향하여 설치되는 제1 액체 분사 기구, 및
    적어도 상기 스크린을 둘러싸는 동시에 하측에 배출구를 갖는 케이싱
    을 구비하는 고체상 중합체용 분리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 통 형상의 스크린의 출구측에서, 그 스크린의 내주면 상측을 향하여 설치되는 제2 액체 분사 기구를 구비하는 고체상 중합체용 분리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 케이싱 내의 상측에서, 그 케이싱의 내면을 향하여 설치되는 제3 액체 분사 기구를 구비하는 고체상 중합체용 분리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 케이싱 내의 하측에서, 그 케이싱의 내면을 향하여 설치되는 제4 액체 분사 기구를 구비하는 고체상 중합체용 분리 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 통 형상의 스크린의 출구측에 접속하도록 설치되는 연장관, 및
    상기 통 형상의 스크린의 출구측에서, 그 연장관의 내주면 하측을 향하여 설치되는 제5 액체 분사 기구
    를 구비하는 고체상 중합체용 분리 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 구동 기구가 상기 스크린의 회전 속도를 조절할 수 있는 것인 고체상 중합체용 분리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스크린과 상기 케이싱 사이에 상기 스크린의 계외로부터 계내로의 이물질의 침입을 방지하는 탈수판을 구비하는 고체상 중합체용 분리 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 고체상 중합체가 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 스티렌·부타디엔 고무, 스티렌·이소프렌 고무, 에틸렌·α-올레핀 공중합 고무, 에틸렌·α-올레핀·비공액 디엔 공중합 고무, 부틸 고무, 스티렌·부타디엔·스티렌 블록 공중합체, 수소 첨가 스티렌·부타디엔·스티렌 블록 공중합체, 부타디엔 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 중합체군으로부터 선택되는 중합체인 고체상 중합체용 분리 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 고체상 중합체용 분리 장치를 이용하여 액 내에 분산된 고체상 중합체를 그 액으로부터 분리하는 고체상 중합체의 분리 방법.
  10. 용매와 혼합된 단량체를 중합하여 중합체를 얻는 중합 공정,
    증기를 작용시켜 상기 중합체로부터 상기 용매를 제거하는 용매 제거 공정,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 고체상 중합체용 분리 장치를 이용하여 상기 용매가 제거된 중합체를, 상기 증기가 액화된 열탕으로부터 분리하는 분리 공정,
    상기 열탕으로부터 분리된 중합체의 수분을 더 제거하는 탈수 공정 및 건조 공정, 및
    수분이 제거된 중합체를 소정의 형상으로 성형하는 성형 공정
    을 갖는 고무 소재의 제조 방법.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004043162A2 (en) 2002-11-12 2004-05-27 Safe Foods Corporation Application system with recycle and related use of antimicrobial quaternary ammonium compound
CN103830951B (zh) * 2014-02-26 2015-08-19 浙江海洋学院 滚筒固液分离器
CA2963638C (en) * 2014-10-09 2021-04-06 Safe Foods Corporation Capture unit featuring filters for solids and for antimicrobial components
CA2971833C (en) * 2014-12-25 2023-04-04 Kuraray Co., Ltd. Process for producing aromatic vinyl/conjugated diene copolymer and product of hydrogenation thereof
JP6519312B2 (ja) 2015-05-20 2019-05-29 株式会社Ihi 藻類分離装置、および、乾燥藻類の製造方法
CN106140794B (zh) * 2016-08-19 2018-12-21 霍普科技(天津)股份有限公司 一种固体餐厨垃圾的处理装置
KR102175759B1 (ko) * 2020-05-27 2020-11-06 박홍규 수처리용 이물질 분리장치
CN112675599A (zh) * 2021-01-05 2021-04-20 新疆圣雄氯碱有限公司 卧式固液分滤机
CN113333224A (zh) * 2021-06-23 2021-09-03 滁州神州绝热科技有限公司 一种用于橡塑制品加工的一体化防腐处理装置
WO2024025742A1 (en) 2022-07-25 2024-02-01 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Purged polymer, process and apparatus for production thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003082111A (ja) 2001-09-11 2003-03-19 Daikin Ind Ltd フッ素樹脂の製法および該製法に用いる濾過脱水装置
WO2004026914A1 (en) 2002-09-16 2004-04-01 Chevron Phillips Chemical Company Lp Process and apparatus for separating diluent from polymer solids

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4309288A (en) * 1980-08-07 1982-01-05 Exxon Research & Engineering Co. Rotary drum filter
US5047123A (en) * 1989-06-09 1991-09-10 Hydro-Tek, Inc. Apparatus for clarifying liquids
JPH06304417A (ja) * 1993-04-27 1994-11-01 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 粒子の分離搬送装置
JP4806213B2 (ja) * 2005-05-31 2011-11-02 三菱レイヨン株式会社 水系懸濁重合工程におけるアクリロニトリル系ポリマーの分離用濾布と同濾布を装着した連続式回転型濾過機によるポリマーの分離方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003082111A (ja) 2001-09-11 2003-03-19 Daikin Ind Ltd フッ素樹脂の製法および該製法に用いる濾過脱水装置
WO2004026914A1 (en) 2002-09-16 2004-04-01 Chevron Phillips Chemical Company Lp Process and apparatus for separating diluent from polymer solids
US20040116597A1 (en) 2002-09-16 2004-06-17 Reid Thomas A. Process and apparatus for separating diluent from polymer solids

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