KR102504599B1 - Dewatering apparatus of polymer latex - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고분자 라텍스의 탈수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 ⅰ) 배수구를 갖는 중공의 배럴; ⅱ) 상기 배럴 내에 회전 가능하게 고정되는 스크류; 및 ⅲ) 상기 배럴의 일측 단부에 고정되고 하나 이상의 토출구가 형성된 다이 플레이트를 포함하되, 상기 배럴은 내측면에 비대칭으로 배치된 복수의 배플을 포함하는 고분자 라텍스의 탈수장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 압착과 혼합의 반복으로 건조효율을 더욱 향상시켜 고분자 분체의 함수율을 크게 떨어뜨리고, 후속 건조공정을 수행하지 않아도 충분한 탈수 효과를 가지며, 또한 생산성을 높이면서도 소요 에너지를 줄일 수 있는 고분자 라텍스의 탈수장치를 제공하는 효과가 있다.
The present invention relates to a dewatering device for polymer latex, and more particularly, to a device comprising: i) a hollow barrel having a drain; ii) a screw rotatably fixed in the barrel; and iii) a die plate fixed to one end of the barrel and having one or more discharge ports, wherein the barrel includes a plurality of baffles asymmetrically disposed on an inner surface of the polymer latex dewatering device.
According to the present invention, the drying efficiency is further improved by repetition of pressing and mixing, thereby greatly reducing the moisture content of the polymer powder, having a sufficient dehydration effect without performing a subsequent drying process, and also increasing productivity while reducing energy requirements. It has the effect of providing a dehydration device for polymer latex.

Description

고분자 라텍스의 탈수장치{DEWATERING APPARATUS OF POLYMER LATEX}Dewatering device of polymer latex {DEWATERING APPARATUS OF POLYMER LATEX}

본 발명은 고분자 라텍스의 탈수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압착과 혼합의 반복으로 건조효율을 더욱 향상시켜 고분자 분체의 함수율을 크게 떨어뜨리고, 후속 건조공정을 수행하지 않아도 충분한 탈수 효과를 가지며, 또한 생산성을 높이면서도 소요 에너지를 줄일 수 있는 고분자 라텍스의 탈수장치에 관한 것이다. The present invention relates to a dehydration device for polymer latex, and more particularly, by repeating compression and mixing, the drying efficiency is further improved to greatly reduce the moisture content of polymer powder, and a sufficient dehydration effect is obtained without performing a subsequent drying process, It also relates to a polymer latex dehydration device capable of reducing energy consumption while increasing productivity.

일반적으로 유화중합에 의하여 수득되는 고분자 라텍스는 응집공정, 탈수공정 및 건조공정을 통하여 고분자 분체로 가공된다.In general, polymer latex obtained by emulsion polymerization is processed into polymer powder through a coagulation process, a dehydration process, and a drying process.

상기 탈수공정 및 건조공정은 유동층건조방식 및 탈수압출방식의 크게 2가지로 대별될 수 있다. 유동층건조방식은 원심탈수기에서 일차적으로 수분을 제거하고, 유동층건조기에서 수분을 함유한 분체에 열풍을 공급하여 분체를 운동시키면서 물을 제거하는 것으로 이루어지고, 탈수압출방식은 원심탈수기에서 일차적으로 수분을 제거하고, 탈수압출기에서 분체를 물리적으로 압착하여 더 낮은 함수율을 갖도록 탈수시킨 후, 건조기에서 잔여 수분을 제거하는 것으로 이루어진다.The dehydration process and the drying process can be roughly divided into two types: a fluidized bed drying method and a dehydration extrusion method. The fluidized bed drying method consists of removing water primarily in a centrifugal dehydrator and supplying hot air to the powder containing moisture in the fluidized bed dryer to remove water while moving the powder. After dehydration to have a lower water content by physically compressing the powder in a dehydration extruder, the remaining moisture is removed in a dryer.

그러나, 유동층건조기는 유동층을 형성할 수 있는 조건, 즉, 투입되는 분체의 크기 및 함수율 등에서 제약이 많아 유동층을 형성할 수 없는 분체 크기이거나 함수율이 높은 경우에는 유동층건조기에서 수분을 제거하기 어렵다는 단점이 있으며, 이러한 문제로 인하여 통상적으로는 분체 크기나 함수율 등의 조건에 덜 민감한 탈수압출방식을 사용하여 탈수시킨 후, 건조기를 사용하여 추가 건조를 수행하고 있는 실정이다.However, the fluidized bed dryer has a disadvantage in that it is difficult to remove moisture in the fluidized bed dryer when the powder size or moisture content is high because there are restrictions on the conditions for forming a fluidized bed, that is, the size and moisture content of the powder to be injected. Due to this problem, after dehydration using a dehydration extrusion method that is less sensitive to conditions such as powder size or water content, additional drying is performed using a dryer.

하기 도 1에는 종래의 탈수장치의 구성을 모식적으로 도시하였다.1 below schematically shows the configuration of a conventional dehydration device.

도 1에 도시한 바와 같은 종래의 탈수장치(1)는, 투입부(11), 상기 투입부(11)를 통하여 공급되는 탈수 대상인 고분자 분체를 탈수부(14) 내로 공급하기 위한 투입스크류(12), 상기 투입스크류(12)로부터 고분자 분체를 기계적으로 압축시켜 탈수를 수행하는 탈수부(14) 및 상기 탈수부(14)로부터 고분자 분체를 배출시키는 출구부(15)를 포함한다. 상기 투입스크류(12)는 모터(13)에 의해, 그리고 상기 탈수부(14) 내의 스크류는 모터(16)에 의해 각각 구동되어 고분자 분체를 이송 내지는 압축시키는 기능을 한다. 상기 탈수부(14)는 통상 원통형의 배럴과 상기 배럴 내에서 회전하며 고분자 분체를 기계적으로 압축시키기 위한 나선형의 스크류를 포함하며, 상기 출구부(15)에는 적어도 하나 이상의 토출구가 형성된 다이 플레이트(die plate)가 고정되며, 이 토출구를 통하여 압축된 고분자 분체가 밀려나오게 된다. 또한, 상기 배럴에는 외부로 수분을 배출하기 위한 적어도 하나 이상의 배수구가 형성된다. 따라서, 상기 출구부(15)에 고정된 다이 플레이트에 형성된 좁은 단면적의 토출구를 통하여 고분자 분체가 유출되기 때문에 상기 배럴 내에서는 물리적으로 높은 압력이 고분자 분체에 가해지게 되며, 그에 따라 수분이 상기 배수구를 통하여 배출되기도 하고, 상기 탈수부(14)의 배럴 내외의 압력차에 의해 기화되어 배출되기도 한다. 그러나, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 종래의 탈수장치(1)의 경우, 고분자 분체의 함수율을 일정 수준 이하로 낮추기가 어려우며, 그에 따라 건조기를 통한 추가적인 건조 공정을 필요로 하고 있는 실정이다.As shown in FIG. 1, the conventional dehydration device 1 includes an input unit 11 and an input screw 12 for supplying polymer powder to be dehydrated supplied through the input unit 11 into the dehydration unit 14. ), a dehydration unit 14 for dewatering by mechanically compressing the polymer powder from the input screw 12, and an outlet unit 15 for discharging the polymer powder from the dehydration unit 14. The input screw 12 is driven by a motor 13 and the screw in the dewatering unit 14 is driven by a motor 16 to transport or compress the polymer powder. The dewatering part 14 includes a cylindrical barrel and a spiral screw for mechanically compressing the polymer powder while rotating in the barrel, and the outlet part 15 includes a die plate having at least one discharge port formed therein. plate) is fixed, and the compressed polymer powder is pushed out through this outlet. In addition, at least one drain hole for discharging moisture to the outside is formed in the barrel. Therefore, since the polymer powder flows out through the discharge hole having a narrow cross-sectional area formed in the die plate fixed to the outlet part 15, a physically high pressure is applied to the polymer powder in the barrel, and thus moisture flows through the drain hole. It may be discharged through, or it may be vaporized and discharged due to the pressure difference between the inside and outside of the barrel of the dewatering unit 14. However, in the case of the conventional dehydration device 1 having the configuration as described above, it is difficult to lower the water content of the polymer powder to a certain level or less, and accordingly, an additional drying process through a dryer is required.

한국 공개특허 제2004-0064252호Korean Patent Publication No. 2004-0064252

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 압착과 혼합의 반복으로 건조효율을 더욱 향상시켜 고분자 분체의 함수율을 크게 떨어뜨리고, 후속 건조공정을 수행하지 않아도 충분한 탈수 효과를 가지며, 또한 생산성을 높이면서도 소요 에너지를 줄일 수 있는 고분자 라텍스의 탈수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention further improves the drying efficiency by repeating compression and mixing to greatly reduce the moisture content of the polymer powder, has a sufficient dehydration effect without performing a subsequent drying process, and also increases productivity It is an object of the present invention to provide a dehydration device for polymer latex that can reduce energy consumption while increasing.

본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can all be achieved by the present invention described below.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 ⅰ) 배수구를 갖는 중공의 배럴; ⅱ) 상기 배럴 내에 회전 가능하게 고정되는 스크류; 및 ⅲ) 상기 배럴의 일측 단부에 고정되고 하나 이상의 토출구가 형성된 다이 플레이트를 포함하되, 상기 배럴은 내측면에 비대칭으로 배치된 복수의 배플을 포함하는 고분자 라텍스의 탈수장치를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is i) a hollow barrel having a drain; ii) a screw rotatably fixed in the barrel; and iii) a die plate fixed to one end of the barrel and having one or more discharge ports, wherein the barrel includes a plurality of baffles asymmetrically disposed on an inner surface of the barrel.

또한 본 발명은 ⅰ) 배수구를 갖는 중공의 배럴; ⅱ) 상기 배럴 내에 회전 가능하게 고정되는 스크류; 및 ⅲ) 상기 배럴의 일측 단부에 고정되고 하나 이상의 토출구가 형성된 다이 플레이트를 포함하되, 상기 배럴은 내측면에 비대칭으로 배치된 복수의 배플을 포함하고, 상기 배럴 내에 상기 배럴의 내부공간의 단면적의 70 내지 95%의 범위 이내의 단면적을 갖는 상기 스크류에 의해 형성되는 가온구간(ℓt)의 길이가 상기 배럴의 길이의 30 내지 45%의 범위 이내인 고분자 라텍스의 탈수장치를 제공한다. In addition, the present invention includes i) a hollow barrel having a drain; ii) a screw rotatably fixed in the barrel; and iii) a die plate fixed to one end of the barrel and having one or more discharge ports, wherein the barrel includes a plurality of baffles asymmetrically disposed on an inner surface of the barrel, and the cross-sectional area of the internal space of the barrel is It provides a polymer latex dehydrator in which the length of the heating section (ℓt) formed by the screw having a cross-sectional area within the range of 70 to 95% is within the range of 30 to 45% of the length of the barrel.

본 발명에 따르면, 압착과 혼합의 반복으로 건조효율을 더욱 향상시켜 고분자 분체의 함수율을 크게 떨어뜨리고, 후속 건조공정을 수행하지 않아도 충분한 탈수 효과를 가지며, 또한 생산성을 높이면서도 소요 에너지를 줄일 수 있는 고분자 라텍스의 탈수장치를 제공하는 효과가 있다. According to the present invention, the drying efficiency is further improved by repetition of pressing and mixing, thereby greatly reducing the moisture content of the polymer powder, having a sufficient dehydration effect without performing a subsequent drying process, and also increasing productivity while reducing energy requirements. It has the effect of providing a dehydration device for polymer latex.

도 1은 종래의 고분자 라텍스의 탈수를 위한 탈수장치의 구성을 모식적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 고분자 라텍스의 탈수를 위한 탈수장치의 탈수부의 구성을 모식적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2의 탈수부의 출구부 쪽의 정면을 모식적으로 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 비대칭 배플의 일 실시예(위)와 그렇지 않은 대칭 배플의 일 예(아래)를 개략적으로 비교 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 지그재그 비대칭 배플을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예 1과 이에 대비되는 비교예 1에서의 내부온도에 대한 함수율의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 실시예 2와 이에 대비되는 비교예 2에서의 내부온도에 대한 함수율의 변화를 나타내는 그래프이다.
1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a conventional dehydration device for dehydration of polymer latex.
Figure 2 is a configuration diagram schematically showing the configuration of the dehydration unit of the dehydration device for dehydration of polymer latex according to the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram schematically showing the front of the outlet side of the dewatering unit of FIG. 2 .
4 is a configuration diagram schematically comparing an example of an asymmetrical baffle (above) and an example of a non-symmetrical baffle (below) according to the present invention.
5 is a schematic configuration diagram of a zigzag asymmetrical baffle according to the present invention.
Figure 6 is a graph showing the change in moisture content with respect to the internal temperature in Example 1 according to the present invention and Comparative Example 1 in contrast thereto.
Figure 7 is a graph showing the change in moisture content with respect to the internal temperature in Example 2 according to the present invention and Comparative Example 2 in contrast thereto.

이하 본 기재의 고분자 라텍스의 탈수장치를 상세하게 설명한다. Hereinafter, the polymer latex dehydration device of the present description will be described in detail.

본 발명자들은 고분자 라텍스의 탈수장치에, 내측면 상에 비대칭 배플 군이 형성된 배럴을 적용하는 경우 탈수 대상의 압착과 혼합의 반복으로 건조효율이 더욱 향상되어 토출되는 고분자 분체의 함수율이 크게 떨어지는 것을 확인하고, 이를 토대로 더욱 연구에 매진하여 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors confirmed that when a barrel having an asymmetrical baffle group formed on the inner surface is applied to a polymer latex dehydration device, the drying efficiency is further improved by repeated compression and mixing of the dehydration target, and the water content of the polymer powder discharged is greatly reduced. And based on this, further research was devoted to completion of the present invention.

본 발명의 고분자 라텍스의 탈수장치는 ⅰ) 배수구를 갖는 중공의 배럴; ⅱ) 상기 배럴 내에 회전 가능하게 고정되는 스크류; 및 ⅲ) 상기 배럴의 일측 단부에 고정되고 하나 이상의 토출구가 형성된 다이 플레이트를 포함하되, 상기 배럴은 내측면에 비대칭으로 배치된 복수의 배플을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 경우에 압착과 혼합의 반복으로 건조효율을 더욱 향상시켜 고분자 분체의 함수율을 크게 떨어뜨리고, 후속 건조공정을 수행하지 않아도 충분한 탈수 효과를 가지며, 또한 생산성을 높이면서도 소요 에너지를 줄일 수 있는 효과가 있다.The polymer latex dewatering device of the present invention includes: i) a hollow barrel having a drain; ii) a screw rotatably fixed in the barrel; and iii) a die plate fixed to one end of the barrel and having one or more discharge ports formed therein, wherein the barrel includes a plurality of baffles asymmetrically disposed on an inner surface thereof. In this case, the drying efficiency is further improved by repetition of compression and mixing, so that the moisture content of the polymer powder is greatly reduced, a sufficient dehydration effect is obtained without performing a subsequent drying process, and the effect of reducing energy consumption while increasing productivity is obtained. there is.

상기 배플은 일례로 배럴의 길이 방향으로 절단한 단면을 기준으로 상기 스크류의 인접한 날개와 날개 사이에 위치할 수 있고, 이 경우 혼합효율이 우수한 효과가 있다.For example, the baffle may be positioned between adjacent blades of the screw based on a cross section cut in the longitudinal direction of the barrel, and in this case, mixing efficiency is excellent.

상기 복수의 배플은 일례로 배럴의 길이 방향으로 일렬 또는 지그재그(zig-zag)로 배치될 수 있고, 이 경우 압착과 혼합의 반복으로 건조효율을 더욱 향상시켜 고분자 분체의 함수율을 크게 떨어뜨리는 효과가 있다.The plurality of baffles may be arranged in a row or zigzag in the longitudinal direction of the barrel, for example, and in this case, the drying efficiency is further improved by repetition of compression and mixing, thereby significantly reducing the moisture content of the polymer powder. there is.

상기 복수의 배플은 일례로 총 2개 이상 또는 5개 이상, 바람직하게는 6개 이상, 또는 7개 이상일 수 있고, 또 다른 예로 2 내지 50개 또는 5개 내지 30개, 바람직하게는 6개 내지 25개, 또는 7개 내지 20개일 수 있고, 이 범위 내에서 압착과 혼합의 반복으로 건조효율을 더욱 향상시켜 고분자 분체의 함수율을 크게 떨어뜨리는 효과가 있다.The plurality of baffles may be, for example, a total of 2 or more or 5 or more, preferably 6 or more, or 7 or more, and in another example, 2 to 50 or 5 to 30, preferably 6 to 50 baffles. It may be 25, or 7 to 20, and within this range, the drying efficiency is further improved by repetition of compression and mixing, thereby significantly reducing the moisture content of the polymer powder.

일례로, 상기 배럴 내에 상기 배럴의 내부공간의 단면적의 70 내지 95%의 범위 이내의 단면적을 갖는 상기 스크류에 의해 형성되는 가온구간(ℓt)의 길이가 상기 배럴의 길이의 10 내지 50%의 범위 이내 또는 20 내지 45%의 범위 이내, 바람직하게는 30 내지 45%의 범위 이내, 보다 바람직하게는 35 내지 40%의 범위 이내일 수 있고, 이 범위 내에서 건조효율을 향상시켜 고분자 분체의 함수율을 떨어뜨리고, 후속 건조공정을 수행하지 않아도 충분한 탈수 효과를 가지며, 또한 생산성을 높이면서도 소요 에너지를 줄일 수 있는 효과가 있다.For example, the length of the warming section (ℓt) formed by the screw having a cross-sectional area within the range of 70 to 95% of the cross-sectional area of the inner space of the barrel in the barrel is 10 to 50% of the length of the barrel or within the range of 20 to 45%, preferably within the range of 30 to 45%, more preferably within the range of 35 to 40%, and within this range, the drying efficiency is improved to increase the moisture content of the polymer powder. There is an effect of reducing energy consumption while increasing productivity and having a sufficient dehydration effect even without performing a subsequent drying process.

상기 토출구의 총 단면적이 일례로 상기 배럴의 단면적의 5 내지 20%의 범위 이내 또는 5 내지 15%의 범위 이내, 바람직하게는 10 내지 15%의 범위 이내일 수 있고, 이 범위 내에서 건조효율을 향상시켜 고분자 분체의 함수율을 떨어뜨리고, 후속 건조공정을 수행하지 않아도 충분한 탈수 효과를 가지며, 또한 생산성을 높이면서도 소요 에너지를 줄일 수 있는 효과가 있다.The total cross-sectional area of the discharge port may be, for example, within the range of 5 to 20% or within the range of 5 to 15%, preferably within the range of 10 to 15% of the cross-sectional area of the barrel, within this range, the drying efficiency It has the effect of reducing the water content of the polymer powder by improving the moisture content of the polymer powder, having a sufficient dehydration effect without performing a subsequent drying process, and reducing energy consumption while increasing productivity.

일례로, 상기 복수의 배플은 상기 가온구간 내 형성될 수 있고, 이러한 경우에 생산성을 높이면서도, 비대칭 형태로 인해 내부 온도가 낮으면서 함수율을 낮출 수 있지 때문에 소요 에너지를 줄일 수 있는 효과가 있다.For example, the plurality of baffles may be formed in the warming section, and in this case, productivity may be increased, while the internal temperature may be lowered and the moisture content may be lowered due to the asymmetric shape, thereby reducing required energy.

일례로, 상기 배럴의 타측 단부에 상기 배럴 내로 유입되는 고분자 슬러리를 기계적으로 탈수시키는 1차 탈수기가 더 연결될 수 있고, 이 경우 건조효율을 향상시켜 고분자 분체의 함수율을 떨어뜨리고, 후속 건조공정을 수행하지 않아도 충분한 탈수 효과를 가지며, 또한 생산성을 높이면서도 소요 에너지를 줄일 수 있는 효과가 있다.For example, a primary dehydrator for mechanically dewatering the polymer slurry flowing into the barrel may be further connected to the other end of the barrel, in which case the drying efficiency is improved to lower the moisture content of the polymer powder and perform a subsequent drying process It has a sufficient dehydration effect even without it, and also has the effect of reducing energy consumption while increasing productivity.

상기 1차 탈수기는 일례로 원심탈수기일 수 있고, 이 경우 생산성을 높이면서도 소요 에너지를 줄일 수 있는 효과가 있다.The primary dehydrator may be, for example, a centrifugal dehydrator, and in this case, there is an effect of reducing energy consumption while increasing productivity.

본 발명의 고분자 라텍스의 탈수장치는 일례로 고분자 라텍스 투입부(11), 투입 모터(13), 투입 스크류(12) 및 혼합 모터(16)을 더 포함할 수 있고, 이들 구성은 모두 이 기술분야에서 통상적으로 적용되는 범위 내에서 특별히 제한되지 않는다.The polymer latex dehydration device of the present invention may further include, for example, a polymer latex input unit 11, an input motor 13, an input screw 12, and a mixing motor 16, all of which are in this technical field. It is not particularly limited within the range commonly applied in

또 다른 일례로, 본 발명의 고분자 라텍스의 탈수장치는 ⅰ) 배수구를 갖는 중공의 배럴; ⅱ) 상기 배럴 내에 회전 가능하게 고정되는 스크류; 및 ⅲ) 상기 배럴의 일측 단부에 고정되고 하나 이상의 토출구가 형성된 다이 플레이트를 포함하되, 상기 배럴은 내측면에 비대칭으로 배치된 복수의 배플을 포함하고, 상기 배럴 내에 상기 배럴의 내부공간의 단면적의 70 내지 95%의 범위 이내의 단면적을 갖는 상기 스크류에 의해 형성되는 가온구간(ℓt)의 길이가 상기 배럴의 길이의 30 내지 45%의 범위 이내인 것을 특징으로 한다. 이러한 경우에 압착과 혼합의 반복으로 건조효율을 더욱 향상시켜 고분자 분체의 함수율을 크게 떨어뜨리고, 후속 건조공정을 수행하지 않아도 충분한 탈수 효과를 가지며, 또한 생산성을 높이면서도 소요 에너지를 줄일 수 있는 효과가 있다.As another example, the polymer latex dehydrator of the present invention includes: i) a hollow barrel having a drain; ii) a screw rotatably fixed in the barrel; and iii) a die plate fixed to one end of the barrel and having one or more discharge ports, wherein the barrel includes a plurality of baffles asymmetrically disposed on an inner surface of the barrel, and the cross-sectional area of the internal space of the barrel is It is characterized in that the length of the warming section (ℓt) formed by the screw having a cross-sectional area within the range of 70 to 95% is within the range of 30 to 45% of the length of the barrel. In this case, the drying efficiency is further improved by repetition of compression and mixing, so that the moisture content of the polymer powder is greatly reduced, a sufficient dehydration effect is obtained without performing a subsequent drying process, and the effect of reducing energy consumption while increasing productivity is obtained. there is.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

하기 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 고분자 라텍스의 탈수장치는, 비대칭 배플 군(21a)이 형성된, 배수구를 갖는 중공의 배럴(21)과, 상기 배럴(21) 내에 회전가능하게 고정되는 스크류(22)와, 상기 배럴(21)의 일측단부에 고정되며 하나 이상의 토출구(23)가 형성된 다이 플레이트를 포함하며, 여기에서 상기 배럴(21) 내에 상기 배럴(21)의 내부공간의 단면적의 70 내지 95%의 범위 이내의 단면적을 갖는 상기 스크류(22)에 의해 형성되는 가온구간(ℓt)의 길이가 상기 배럴(21) 길이의 10 내지 50%의 범위 이내임을 특징으로 한다.As shown in FIG. 2, the polymer latex dehydration device according to the present invention includes a hollow barrel 21 having a drainage hole formed with an asymmetrical baffle group 21a, and rotatably fixed in the barrel 21. A screw 22, and a die plate fixed to one end of the barrel 21 and having one or more discharge ports 23 formed therein, wherein the cross-sectional area of the inner space of the barrel 21 within the barrel 21 Characterized in that the length of the warming section (ℓ t ) formed by the screw 22 having a cross-sectional area within the range of 70 to 95% of the range of 10 to 50% of the length of the barrel 21.

상기 비대칭 배플 군(21a)은 바람직하게는 배럴 내면의 일측에 길이 방향을 따라 일렬로 이격 형성되어 있다. 이때 각각의 배플은, 도면 2를 참조하면, 상기 배럴(21)과 상기 스크류(22)를 길이 방향으로 절단한 단면을 기준으로 날개와 날개 사이에 위치한다.The asymmetrical baffle group 21a is preferably formed spaced apart in a row along one side of the inner surface of the barrel along the longitudinal direction. At this time, referring to FIG. 2, each baffle is positioned between wings based on a cross section obtained by cutting the barrel 21 and the screw 22 in the longitudinal direction.

상기 가온구간(ℓt) 내의 스크류(22)의 단면적은 일정하나, 스크류(22)의 표면에 다수의 돌기들이 형성되도록 요철처리를 하여서 형성될 수 있으며, 이러한 돌기들에 의하여 슬러리에 대한 마찰을 증가시키고, 마찰의 증가에 따른 마찰열의 발생의 증가로 인하여 슬러리의 온도를 높이고, 이러한 효과로 물을 증발시켜 탈수가 이루어지도록 기능한다. 상기 돌기들의 형상, 크기, 갯수 및 형성방법에는 제한이 없으며, 마찰을 증가시키기 위한 임의의 형상, 크기, 갯수 및 형성방법에 의하여 상기 가온구간을 형성하는 것은 당연히 이해될 수 있는 것이며, 본 발명의 범주에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The cross-sectional area of the screw 22 in the heating section (ℓ t ) is constant, but may be formed by roughening the surface of the screw 22 so that a plurality of protrusions are formed, and these protrusions reduce friction against the slurry. and increase the temperature of the slurry due to the increase in the generation of frictional heat due to the increase in friction, and with this effect, water is evaporated to perform dehydration. The shape, size, number and forming method of the protrusions are not limited, and it can be understood that the heating section is formed by any shape, size, number and forming method for increasing friction, of the present invention It should be understood as belonging to the category.

상기 돌기들은 상기 스크류(22)를 구성하는 회전축의 표면 및/또는 회전날개의 표면에 형성될 수 있다. 즉, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 탈수 대상이 되는 고분자 라텍스의 함수율을 더욱 낮출 수 있는 구성을 갖는 압출기 형태의 탈수장치를 제공한다는 점에 특징이 있는 것이다.The protrusions may be formed on a surface of a rotating shaft constituting the screw 22 and/or a surface of a rotating blade. That is, the present invention is proposed to solve the conventional problems as described above, and is characterized in that it provides an extruder-type dehydration device having a configuration capable of further lowering the water content of the polymer latex to be dehydrated. .

본 발명에 따른 고분자 라텍스의 탈수장치는 연속 압출기 형태를 가지며, 탈수 효율 증대로 인해 종래 건조공정에서 유발될 수 있는 병목현상을 해결하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 더 나아가 건조공정 없이 압출기 형태의 탈수장치만으로도 함수율이 충분히 낮은 고분자 분체를 생산하는 것이 가능하도록 한 것이다.The polymer latex dehydration device according to the present invention has a continuous extruder type, and due to the increased dehydration efficiency, it is possible to improve productivity by solving bottlenecks that may be caused in the conventional drying process, and furthermore, extruder-type dehydration without a drying process. This made it possible to produce polymer powder with a sufficiently low water content using only the device.

본 발명에 따른 탈수장치는, 하기 도 2에 나타낸 바와 같이, 탈수부를 구성하는 배럴(21) 내에 가온구간(ℓt)을 포함하도록 구성하되, 상기 가온구간(ℓt)의 길이가 상기 배럴(21)의 길이의 10 내지 50%의 범위 이내가 되도록 하고, 여기에서 상기 가온구간(ℓt)은 상기 스크류(22)의 단면적이 상기 배럴(21)의 내부공간의 단면적의 70 내지 95%의 범위 이내의 단면적을 갖도록 하는 것에 의하여 형성된다. 상기 스크류(22)의 단면적은 스크류(22)의 직경(ds)을 기준으로 하는 단면적을 의미하고, 상기 배럴(21)의 단면적은 중공의 형상의 상기 배럴의 내직경(db)을 기준으로 하는 단면적을 의미한다.As shown in FIG. 2, the dehydration apparatus according to the present invention is configured to include a warming section (ℓ t ) in the barrel 21 constituting the dehydration unit, and the length of the warming section (ℓ t ) is the barrel ( 21) within the range of 10 to 50% of the length, where the warming section (ℓ t ) is such that the cross-sectional area of the screw 22 is 70 to 95% of the cross-sectional area of the inner space of the barrel 21 It is formed by having a cross-sectional area within the range. The cross-sectional area of the screw 22 refers to a cross-sectional area based on the diameter (d s ) of the screw 22, and the cross-sectional area of the barrel 21 is based on the inner diameter (d b ) of the hollow barrel means the cross-sectional area of

상기 가온구간에서는 분체와 스크류, 분체와 분체, 분체와 배플 사이의 마찰력으로 인해 온도가 높아지게 된다.In the heating section, the temperature is increased due to the frictional force between the powder and the screw, between the powder and the powder, and between the powder and the baffle.

상기 가온구간에서는 상기한 바와 같은 마찰력에 의한 열의 발생으로 높아진 온도에 의해 상기 고분자 라텍스 내의 수분이 증발되게 되며, 그에 따라 건조기와 유사한 탈수 및/또는 건조효과를 나타낼 수 있으며, 그에 따라 수득되는 고분자 분체가 낮은 함수율을 가질 수 있게 된다. 이러한 마찰열의 발생에 의한 수분의 증발효과를 높여 탈수효과를 극대화시키기 위해서는 상기한 바와 같은 수분의 증발에 의한 탈수 및/또는 건조효과를 높이기 위해서는 상기 배럴(21) 내의 상기 가온구간(ℓt)의 길이를 증가시키는 것이 유리할 수 있으며, 바람직하게는 상기 가온구간(ℓt)의 길이가 상기 배럴(21)의 길이의 10 내지 50%의 범위 이내인 것이 바람직하며, 특히 본 발명에 따라 상기 스크류(22)의 단면적이 상기 배럴(21)의 내부공간의 단면적의 70 내지 95%, 바람직하게는 80 내지 90%, 보다 바람직하게는 85 내지 90%의 범위 이내의 단면적을 갖도록 하는 것에 의하여 형성되는 상기 가온구간(ℓt)의 길이가 상기 배럴(21)의 길이의 10 내지 50%, 바람직하게는 35 내지 50%, 보다 바람직하게는 35 내지 45%의 범위 이내가 되도록 하는 것이 바람직하며, 이 범위 이내에서 탈수 및/또는 건조효과를 극대화시키면서도 연속적인 탈수가 가능한 정도의 속도로의 탈수압출을 수행하는 것이 가능하며, 상기 가온구간에서의 스크류(22)의 단면적이 상기 배럴(21)의 내부공간의 단면적의 70 내지 95%의 범위를 초과하는 경우, 충분한 탈수 및/또는 건조가 달성되지 못하거나 처리속도가 너무 느려져서 생산성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.In the heating section, moisture in the polymer latex is evaporated by the temperature raised due to the generation of heat by frictional force as described above, and thus, a dehydration and / or drying effect similar to that of a dryer can be exhibited, thereby obtaining a polymer powder can have a low moisture content. In order to maximize the dehydration effect by increasing the evaporation effect of moisture due to the generation of frictional heat, in order to increase the dehydration and / or drying effect by evaporation of moisture as described above, the heating section (ℓ t ) in the barrel 21 It may be advantageous to increase the length, and preferably, the length of the warming section (ℓ t ) is preferably within the range of 10 to 50% of the length of the barrel 21, in particular, according to the present invention, the screw ( 22) is formed by having a cross-sectional area within the range of 70 to 95%, preferably 80 to 90%, and more preferably 85 to 90% of the cross-sectional area of the inner space of the barrel (21). It is preferable that the length of the warming section (ℓt) be within the range of 10 to 50%, preferably 35 to 50%, more preferably 35 to 45% of the length of the barrel 21, within this range It is possible to perform dehydration and extrusion at a rate that allows continuous dehydration while maximizing the dehydration and/or drying effect, and the cross-sectional area of the screw 22 in the warming section is the inner space of the barrel 21 If it exceeds the range of 70 to 95% of the cross-sectional area, there may be a problem in that productivity is lowered because sufficient dehydration and/or drying cannot be achieved or the treatment speed is too slow.

상기 스크류(22)에서 상기 가온구간(ℓt)을 제외한 나머지 스크류(22)의 부분은 압축구간(ℓp)으로 기능한다.In the screw 22, the portion of the screw 22 other than the warming section (ℓ t ) functions as a compression section (ℓ p ).

상기 압축구간(ℓp)은 상기 스크류(22)의 회전으로 인하여 상기 고분자 라텍스가 좁은 직경의 토출구 쪽으로 밀리면서 압축되고, 그에 의하여 고분자 라텍스 사이의 공간을 감소시키면서 수분을 강제로 밀어내어 고분자 라텍스를 탈수시키도록 기능한다. 이러한 탈수기능은 상기 압축구간(ℓp) 내의 스크류의 단면적이 증가하면서 배럴 내부의 용적을 감소시키고, 이때 슬러리 사이의 빈 공간을 없애 주는 효과를 나타내며, 이 때 탈수가 수반된다.The compression section (ℓ p ) is compressed while the polymer latex is pushed toward the discharge port having a narrow diameter due to the rotation of the screw 22, thereby reducing the space between the polymer latex and forcibly pushing out moisture to form the polymer latex. function to dehydrate. This dehydration function reduces the volume inside the barrel while increasing the cross-sectional area of the screw in the compression section (ℓ p ), and shows the effect of eliminating empty spaces between the slurries, which is accompanied by dehydration.

즉, 상기 압축구간은 탈수시키고자 하는 고분자 라텍스의 부피가 변화, 즉 감소되도록 압축하는 구간으로서, 이는 상기 배럴(21)과 상기 배럴(21) 내에 회전가능하게 고정되는 스크류(22)에 의해 구성될 수 있다. 이는 통상의 압출기에서와 동일 또는 유사한 원리로서, 당업자에게는 용이하게 구현될 수 있는 것이다.That is, the compression section is a section in which the volume of the polymer latex to be dehydrated is changed, that is, reduced, and is compressed by the barrel 21 and the screw 22 rotatably fixed in the barrel 21. It can be. This is the same or similar principle as in a conventional extruder, and can be easily implemented by those skilled in the art.

상기한 바와 같은 구성 상의 특징을 갖는 본 발명에 따른 고분자 라텍스의 탈수장치는 가열수단을 더 포함할 수 있으며, 상기 가열수단은 바람직하게는 상기 가열구간 내에 또는 그에 인접한 위치에 포함될 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 토출구 상부 또는 하부에 위치할 수 있다.The polymer latex dehydration device according to the present invention having the above structural characteristics may further include a heating means, and the heating means may preferably be included in or adjacent to the heating section, and more preferably Preferably, it may be located above or below the discharge port.

상기 가열수단은 일례로 150 ℃까지 가열 가능한 수단일 수 있다.The heating means may be, for example, a means capable of heating up to 150 °C.

또한, 본 발명에 따른 고분자 라텍스의 탈수장치는, 하기 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 토출구(23)의 총 단면적이 상기 배럴(21)의 단면적의 5 내지 20%의 범위 이내가 되도록 형성됨을 특징으로 한다. 여기에서 상기 배럴의 단면적은 중공의 형상의 상기 배럴의 내직경(db)을 기준으로 하는 단면적을 의미한다. 상기한 바와 같이, 상기 토출구(23)의 총 단면적을 상기 배럴(21)의 단면적의 5 내지 15%, 바람직하게는 8 내지 15%, 보다 바람직하게는 8 내지 12%의 범위 이내가 되도록 하는 것이 생산성의 저하를 유발하지 않는 탈수속도를 유지하면서도 높은 탈수효과 및/또는 건조효과를 얻을 수 있도록 하는데 바람직하다.In addition, the polymer latex dehydration device according to the present invention is characterized in that, as shown in FIG. 3 below, the total cross-sectional area of the discharge port 23 is formed within the range of 5 to 20% of the cross-sectional area of the barrel 21. to be Here, the cross-sectional area of the barrel means a cross-sectional area based on the inner diameter (d b ) of the hollow barrel. As described above, it is preferable to make the total cross-sectional area of the discharge port 23 within the range of 5 to 15%, preferably 8 to 15%, more preferably 8 to 12% of the cross-sectional area of the barrel 21. It is preferable to obtain a high dehydration effect and/or drying effect while maintaining a dehydration rate that does not cause a decrease in productivity.

상기 토출구(23)는 압출탈수기의 탈수부 끝단에 고정되는 다이 플레이트에 적어도 하나 이상, 다수개로 구분, 형성될 수 있으며, 상기 다이 플레이트에 형성된 토출구(23)의 모양에 따라 분체를 일정한 모양으로 생산하는 것을 가능하게 한다. 상기 다이 플레이트는 상기 배럴(21) 내부의 압력을 증가시키는 원인이 되고, 또한 상기 배럴(21)의 내부압력을 상기 토출구(23)의 면적을 조절하는 것에 의하여 증가 또는 감소시킬 수 있다. 본 발명에서는 상기 토출구(23)의 총 단면적을 상기 배럴의 단면적의 5 내지 20%의 범위 이내가 되도록 하여 상기 배럴(21) 내에 높은 압력이 유지되도록 함으로써 상기 배럴(21) 내에 형성되는 상기 가온구간에서의 마찰열의 발생을 높일 수 있도록 함으로써 상기한 배럴 내외 간의 압력차 및 마찰열에 의한 온도의 상승에 의하여 상기 고분자 슬러리 내의 수분을 충분히 증발, 제거하는 것을 가능하게 한다.The discharge port 23 may be formed by dividing into at least one or a plurality of the die plate fixed to the end of the dewatering unit of the extruder, and the powder is produced in a certain shape according to the shape of the discharge port 23 formed on the die plate. make it possible to do The die plate causes the pressure inside the barrel 21 to increase, and the pressure inside the barrel 21 can be increased or decreased by adjusting the area of the discharge port 23 . In the present invention, the total cross-sectional area of the discharge port 23 is within the range of 5 to 20% of the cross-sectional area of the barrel so that a high pressure is maintained in the barrel 21. The heating section formed in the barrel 21 By enabling to increase the generation of frictional heat in the barrel, it is possible to sufficiently evaporate and remove moisture in the polymer slurry by increasing the temperature due to the pressure difference between the inside and outside of the barrel and the frictional heat.

또한, 상기 배럴(21)의 타측단부에는 상기 배럴(21) 내로 유입되는 고분자 슬러리를 기계적으로 탈수시키는 1차 탈수기가 더 연결될 수 있으며, 이러한 1차 탈수기의 채용에 의해 본 발명에 따른 탈수장치 내로 유입되는 고분자 슬러리의 수분을 1차 제거한 후, 본 발명에 따른 탈수장치 내로 도입되도록 함으로써 수득되는 고분자 분체의 함수율을 특히 낮게 조절하는 데 유리하도록 할 수 있다. 상기 1차 탈수기에 의해 수분이 1차 제거된 고분자 슬러리의 함수율이 10% 이상, 바람직하게는 10 내지 35%, 보다 바람직하게는 20 내지 30%의 범위 이내가 되도록 조절되는 것이 본 발명에 따른 탈수장치에 의하여 충분히 높은 탈수속도를 유지하면서도 낮은 함수율을 갖는 고분자 분체를 수득하는 데 바람직하다.In addition, a primary dehydrator for mechanically dewatering the polymer slurry flowing into the barrel 21 may be further connected to the other end of the barrel 21, and by employing the primary dehydrator, the dewatering device according to the present invention After first removing moisture from the introduced polymer slurry, it can be advantageous to control the moisture content of the polymer powder to be particularly low by allowing it to be introduced into the dewatering device according to the present invention. The dehydration according to the present invention is adjusted so that the water content of the polymer slurry from which water is first removed by the primary dehydrator is within the range of 10% or more, preferably 10 to 35%, more preferably 20 to 30% It is preferable to obtain a polymer powder having a low moisture content while maintaining a sufficiently high dehydration rate by the device.

상기 1차 탈수기는 원심탈수기가 될 수 있다. 이러한 원심탈수기는 다수의 통수구가 형성된 회전가능한 원통 내에 고분자 슬러리를 투입하고, 상기 원통을 회전시켜 상기 고분자 슬러리에 원심력을 가함으로써 고형분은 상기 통수구에 걸려 빠져나오지 못하는 상태에서 수분만 통수구를 통해 빠져나가도록 함으로써 탈수를 수행하는 구성을 갖는 것으로서, 국내외 유수의 제조업자들로부터 상용적으로 제공되는 것을 구하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있으며, 널리 사용되는 가정용 및/또는 산업용의 세탁기의 원리와 동일 또는 유사한 것으로 이해될 수 있다.The primary dehydrator may be a centrifugal dehydrator. Such a centrifugal dehydrator puts polymer slurry into a rotatable cylinder in which a plurality of water passages are formed, and rotates the cylinder to apply centrifugal force to the polymer slurry so that only water is passed through the water passage in a state in which solids are caught in the water passage and cannot escape. It can be understood that it has a configuration to perform dehydration by letting it escape through, and it can be understood that it is known enough to obtain and use commercially available products from leading domestic and foreign manufacturers, and is widely used for household and / or industrial washing machines. It can be understood as the same as or similar to the principle of.

본 기재에서 고분자 라텍스는 중합 반응 후 생성되어 분체가 되기 전까지의 고분자 형태를 모두 포함하고, 일례로 고분자 라텍스의 일부가 고형화된 고분자 슬러리를 포함할 수 있다.In the present description, the polymer latex includes all forms of polymers produced after polymerization and before becoming powder, and may include, for example, a polymer slurry in which a part of the polymer latex is solidified.

하기 도 4에는 본 발명에 따른 비대칭 배플의 일 실시예(위)와 그렇지 않은 대칭 배플의 일 예(아래)가 도시되어 있다. 여기에서 대칭 배플이라 함은 배럴의 길이 방향으로 절단했을 때 형성되는 단면을 기준으로 서로 마주보고 있는 배플이 포함된 것을 의미하고, 이러한 경우에 동일 열, 즉 동일 세로 축 상에 2개 이상의 배플이 위치하게 된다. 본 발명에 따른 비대칭 배플은 상기 대칭 배플과 같지 않은 것, 즉 대향하는 배플이 존재하지 않는 것을 의미하고, 바람직하게는 하기 도 4의 위쪽에 도시한 한면 비대칭 배플이나 하기 도 5에 도시한 지그재그(zig-zag) 비대칭 배플일 수 있다. 상기 한면 비대칭 배플은 배럴을 상측과 하측으로 나눌 때 일측에만 배플이 형성되는 것을 의미하고, 상기 지그재그 비대칭 배플은 상측과 하측에 대향하는 배플 없이 길이 방향을 따라 번 갈아 가며 형성되는 것을 의미한다. 여기에서 모든 배플은 스크류의 인접한 날개와 날개 사이에 이격 형성된다.4 shows an example of an asymmetrical baffle (top) and an example of a non-symmetrical baffle (bottom) according to the present invention. Here, the symmetric baffle means that baffles facing each other are included based on the cross section formed when the barrel is cut in the longitudinal direction, and in this case, two or more baffles are arranged in the same row, that is, on the same longitudinal axis will be located The asymmetrical baffle according to the present invention means that it is not the same as the symmetrical baffle, that is, there is no opposing baffle, and preferably the one-sided asymmetrical baffle shown in the upper part of FIG. 4 or the zigzag shown in FIG. 5 below ( zig-zag) may be an asymmetrical baffle. The one-sided asymmetrical baffle means that baffles are formed on only one side when the barrel is divided into upper and lower sides, and the zigzag asymmetrical baffle means that the upper and lower sides are alternately formed along the longitudinal direction without baffles opposing each other. Here, all baffles are spaced apart from each other with adjacent blades of the screw.

본 발명에 따른 상기 고분자 라텍스의 탈수장치에 의해 탈수되는 고분자 라텍스는 바람직하게는 ABS계 그라프트 공중합체가 될 수 있다.The polymer latex dehydrated by the polymer latex dehydration device according to the present invention may preferably be an ABS-based graft copolymer.

상기 ABS계 그라프트 공중합체는 일례로 고무 라텍스에 방향족비닐 단량체와 비닐시안 단량체의 혼합물을 그라프트 유화중합시킨 것이 될 수 있다.For example, the ABS-based graft copolymer may be obtained by graft emulsion polymerization of a mixture of an aromatic vinyl monomer and a vinyl cyan monomer to rubber latex.

상기 고무 라텍스는 일례로 부타디엔계 고무(BR), 에틸렌-프로필렌-디엔단량체 고무(EPDM), 에틸렌프로필렌 고무(EPR), 할로부틸 고무, 부틸 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 고무(SIS), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 될 수 있다.The rubber latex is, for example, butadiene rubber (BR), ethylene-propylene-diene monomer rubber (EPDM), ethylene propylene rubber (EPR), halobutyl rubber, butyl rubber, styrene-isoprene-styrene rubber (SIS), styrene- It may be selected from the group consisting of butadiene rubber (SBR) and a mixture of two or more of them.

상기 방향족비닐 단량체는 일례로 스티렌, 알파메틸스티렌, 알파에틸스티렌, 파라메틸스티렌, 비닐톨루엔 또는 이들의 유도체 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 될 수 있다.For example, the aromatic vinyl monomer may be selected from the group consisting of styrene, alphamethylstyrene, alphaethylstyrene, paramethylstyrene, vinyltoluene, derivatives thereof, and mixtures of two or more thereof.

상기 비닐시안 단량체는 일례로 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 또는 이들의 유도체 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 될 수 있다.For example, the vinyl cyan monomer may be selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, derivatives thereof, and mixtures of two or more thereof.

상기 ABS계 그라프트 공중합체는 일례로 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체가 될 수 있다.The ABS-based graft copolymer may be, for example, an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer.

상기 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체는 일례로 부타디엔 40 내지 70중량부, 아크릴로니트릴 5 내지 20중량부, 스티렌 10 내지 40중량부를 포함할 수 있다.The acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer may include, for example, 40 to 70 parts by weight of butadiene, 5 to 20 parts by weight of acrylonitrile, and 10 to 40 parts by weight of styrene.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid understanding of the present invention, but the following examples are merely illustrative of the present invention, and it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present invention. It goes without saying that changes and modifications fall within the scope of the appended claims.

[실시예][Example]

비교예 1Comparative Example 1

하기 도 4의 아래 쪽 그림과 같은 대칭 배플(위아래 대칭 배플 총 14개)을 포함하고, 스크류의 직경을 배럴 내부의 직경의 87.3%로, 가온구간(ℓt)의 길이를 상기 배럴의 길이의 16%로, 그리고 토출구의 총 단면적을 상기 배럴 내부 단면적의 10.5%로 하여 고분자 라텍스의 탈수장치를 준비하였으며, 탈수 대상인 고분자 슬러리로는 1차 탈수기로 원심탈수기로 함수율이 25%가 되도록 조절된 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(조성비는 아크릴로니트릴 : 부타디엔 : 스티렌 = 11 : 60 : 29인 고분자 슬러리를 사용하였으며,It includes symmetrical baffles (a total of 14 upper and lower symmetrical baffles) as shown in the lower figure of FIG. 4, the diameter of the screw is 87.3% of the inner diameter of the barrel, and the length of the warming section (ℓt) is 16 %, and the total cross-sectional area of the discharge port was 10.5% of the internal cross-sectional area of the barrel, and a polymer latex dehydration device was prepared. Nitrile-butadiene-styrene copolymer (a polymer slurry with a composition ratio of acrylonitrile: butadiene: styrene = 11: 60: 29 was used,

상기 고분자 슬러리를 상기 탈수장치에 580g/분(min)의 유량으로 투입하고, 체류시간을 1.5분, 스크류 회전속도를 110rpm의 조건으로 운전하여 탈수를 진행하는 것을 10회 반복하였으며, 탈수 동안의 배럴 내의 온도를 토출구 바로 앞 가온구간 후단부에서 측정하고, 토출구를 통해 토출된 고분자 분체의 함수율(중량%)을 측정하였으며, 그 평균한 결과를 하기 표 1 및 도 6에 나타내었다.The polymer slurry was introduced into the dewatering device at a flow rate of 580 g/min, and dehydration was repeated 10 times under conditions of a retention time of 1.5 minutes and a screw rotation speed of 110 rpm. The temperature inside was measured at the rear end of the heating section right in front of the discharge port, and the water content (% by weight) of the polymer powder discharged through the discharge port was measured, and the average results are shown in Table 1 and FIG. 6 below.

함수율의 측정은 스위스 소재 메틀러 토레도사의 수분분석기를 사용하여 측정하였다.The moisture content was measured using a moisture analyzer from Mettler Toledo, Switzerland.

실시예 1Example 1

하기 도 2 또는 하기 도 4의 위 쪽 그림과 같은 한면 비대칭 배플(한쪽 면 배플 총 7개)을 포함하는 고분자 라텍스의 탈수장치를 사용한 것을 제외하고는, 상기 비교예 1과 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 도 6에 나타내었다.It was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that a polymer latex dehydration device including a single-sided asymmetric baffle (a total of 7 single-sided baffles) as shown in the upper figure of FIG. 2 or FIG. 4 was used, and The results are shown in Table 1 and FIG. 6 below.

비교예 2Comparative Example 2

가온구간(ℓt)의 길이를 상기 배럴의 길이의 37%로 한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 도 7에 나타내었다.The same procedure as in Comparative Example 1 was performed except that the length of the warming section (ℓt) was 37% of the length of the barrel, and the results are shown in Table 1 and FIG. 7 below.

실시예 2Example 2

가온구간(ℓt)의 길이를 상기 배럴의 길이의 37%로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 도 7에 나타내었다.The same procedure as in Example 1 was performed except that the length of the warming section (ℓt) was 37% of the length of the barrel, and the results are shown in Table 1 and FIG. 7 below.

구분division 가온구간(%)Heated section (%) 토출구면적(%)Discharge port area (%) 배플형태baffle type 평균온도(℃)Average temperature (℃) 평균압력(kg/cm2)Average pressure (kg/cm2) 평균함수율(중량%)Average moisture content (% by weight) 비교예 1Comparative Example 1 1616 10.510.5 대칭Symmetry 9999 1.21.2 5.985.98 실시예 1Example 1 1616 10.510.5 비대칭(한면)Asymmetric (one side) 105105 0.90.9 2.152.15 비교예 2Comparative Example 2 3737 10.510.5 대칭Symmetry 104104 1.71.7 2.122.12 실시예 2Example 2 3737 10.510.5 비대칭(한면)Asymmetric (one side) 107107 1.51.5 1.061.06

상기 표 1, 도 6 및 도 7에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 비대칭 배플을 포함하는 고분자 라텍스의 탈수장치를 사용하는 것에 의하여, 수득하고자 하는 낮은 함수율의 고분자 분체를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, FIGS. 6 and 7, it was confirmed that the polymer powder having a low moisture content to be obtained can be obtained by using the polymer latex dehydration device including an asymmetric baffle according to the present invention. .

즉, 상기 표 1과 하기 도 6을 참조하여 실시예 1과 비교예 1을 비교하여 보면, 대칭 배플(비교예 1)에서 비대칭 배플(실시예 1)로 변경함에 따라 함수율(10회 평균값)이 5.98%에서 3.83%로 감소하는 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다. 이는 비대칭 배플에 의하여 압착과 혼합의 반복으로 인해 내부압력은 낮아지고 내부온도는 높아져서 출구 함수율을 낮출 수 있음을 입증하고 있다.That is, when comparing Example 1 and Comparative Example 1 with reference to Table 1 and FIG. 6, as the symmetrical baffle (Comparative Example 1) was changed to the asymmetrical baffle (Example 1), the moisture content (average value of 10 times) increased. It was confirmed that the effect decreased from 5.98% to 3.83%. This proves that the internal pressure is lowered and the internal temperature is increased due to repetition of compression and mixing by the asymmetric baffle, thereby lowering the outlet moisture content.

또한, 상기 표 1과 하기 도 7을 참조하여 실시예 2 및 비교예 2를 비교하여 보면, 대칭 배플(비교예 1)에서 비대칭 배플(실시예 1)로 변경함에 따라 함수율(10회 평균값)이 2.12%에서 1.06%로 감소하는 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다. 이 또한 비대칭 배플에 의하여 압착과 혼합의 반복으로 인해 내부압력은 낮아지고 내부온도는 높아져서 출구 함수율을 낮출 수 있음을 입증하고 있다. 이는 특히 함수율 2% 미만이라는 종래 기술로서는 예상하기도 달성하기도 어려운 효과를 성취한 것으로 의미가 크다고 할 수 있다.In addition, when comparing Example 2 and Comparative Example 2 with reference to Table 1 and FIG. 7, as the symmetric baffle (Comparative Example 1) was changed to the asymmetric baffle (Example 1), the moisture content (average value of 10 times) increased. It was confirmed that the effect decreased from 2.12% to 1.06%. This also proves that the internal pressure is lowered and the internal temperature is increased due to repetition of compression and mixing by the asymmetric baffle, thereby lowering the outlet moisture content. This is particularly meaningful in that it achieved an effect that is difficult to predict and achieve in the prior art of less than 2% moisture content.

따라서, 본 발명에 따른 고분자 라텍스의 탈수장치는 연속 압출기 형식의 장치에서 고분자 라텍스의 탈수효율을 향상시킬 수 있는 장치를 제공함으로써 기존 탈수공정에 비해 고분자 분체의 함수율을 줄여 후속하는 건조공정에서의 건조시간을 줄일 수 있도록 함으로써 전체적으로 고분자 분체의 생산성 향상에 도움을 줄 수 있으며, 또한, 건조기 대비 에너지를 적게 사용하는 효과가 있어 에너지 사용효율 또한 높이는 효과가 있다. 더 나아가, 운전방법의 조절하여 후속하는 건조공정을 생략하여도 충분히 낮은 함수율을 갖는 고분자 분체의 생산을 가능하도록 하는 효과가 있다.Therefore, the polymer latex dehydration device according to the present invention provides a device capable of improving the dehydration efficiency of the polymer latex in a continuous extruder type device, thereby reducing the moisture content of the polymer powder compared to the conventional dehydration process and drying in the subsequent drying process. By reducing the time, it can help improve the productivity of the polymer powder as a whole, and also has the effect of using less energy compared to the dryer, thereby increasing the energy use efficiency. Furthermore, there is an effect of enabling the production of polymer powder having a sufficiently low water content even if the subsequent drying step is omitted by adjusting the operation method.

1: 탈수장치 11: 투입부
12: 투입스크류 13: 투입모터
14: 탈수부 16: 혼합모터
15: 출구부 21: 배럴
21a: 배플 22: 스크류
23: 토출구
1: dehydrator 11: inlet
12: input screw 13: input motor
14: dewatering unit 16: mixing motor
15: outlet 21: barrel
21a: baffle 22: screw
23: discharge port

Claims (9)

ⅰ) 배수구를 갖는 중공의 배럴; ⅱ) 상기 배럴 내에 회전 가능하게 고정되는 스크류; 및 ⅲ) 상기 배럴의 일측 단부에 고정되고 하나 이상의 토출구가 형성된 다이 플레이트를 포함하되,
상기 배럴은 내측면에 비대칭으로 배치된 복수의 배플을 포함하며,
상기 배럴 내에 상기 배럴의 내부공간의 단면적의 70 내지 95%의 범위 이내의 단면적을 갖는 상기 스크류에 의해 형성되는 가온구간(ℓt)의 길이가 상기 배럴의 길이의 10 내지 50%의 범위 이내인 것을 특징으로 하는
고분자 라텍스의 탈수장치.
i) a hollow barrel with a drain; ii) a screw rotatably fixed in the barrel; and iii) a die plate fixed to one end of the barrel and having one or more discharge ports formed thereon,
The barrel includes a plurality of baffles asymmetrically disposed on an inner surface,
The length of the warming section (ℓt) formed by the screw having a cross-sectional area within the range of 70 to 95% of the cross-sectional area of the internal space of the barrel in the barrel is within the range of 10 to 50% of the length of the barrel characterized
Dewatering device for polymer latex.
제1항에 있어서,
상기 배플은 배럴의 길이 방향으로 절단한 단면을 기준으로 상기 스크류의 인접한 날개와 날개 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는
고분자 라텍스의 탈수장치.
According to claim 1,
The baffle is characterized in that located between the adjacent wing and wing of the screw based on the cross section cut in the longitudinal direction of the barrel
Dewatering device for polymer latex.
제1항에 있어서,
상기 복수의 배플은 배럴의 길이 방향으로 일렬 또는 지그재그(zig-zag)로 배치된 것을 특징으로 하는
고분자 라텍스의 탈수장치.
According to claim 1,
Characterized in that the plurality of baffles are arranged in a row or zig-zag in the longitudinal direction of the barrel
Dewatering device for polymer latex.
제1항에 있어서,
상기 복수의 배플은 총 2개 이상인 것을 특징으로 하는
고분자 라텍스의 탈수장치.
According to claim 1,
The plurality of baffles are characterized in that a total of two or more
Dewatering device for polymer latex.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 토출구의 총 단면적이 상기 배럴의 단면적의 5 내지 20%의 범위 이내인 것을 특징으로 하는
고분자 라텍스의 탈수장치.
According to claim 1,
Characterized in that the total cross-sectional area of the discharge port is within the range of 5 to 20% of the cross-sectional area of the barrel
Dewatering device for polymer latex.
제1항에 있어서,
상기 배럴의 타측 단부에 상기 배럴 내로 유입되는 고분자 슬러리를 기계적으로 탈수시키는 1차 탈수기가 더 연결되는 것을 특징으로 하는
고분자 라텍스의 탈수장치.
According to claim 1,
Characterized in that a primary dehydrator for mechanically dewatering the polymer slurry flowing into the barrel is further connected to the other end of the barrel
Dewatering device for polymer latex.
제7항에 있어서,
상기 1차 탈수기가 원심탈수기인 것을 특징으로 하는
고분자 라텍스의 탈수장치.
According to claim 7,
Characterized in that the primary dehydrator is a centrifugal dehydrator
Dewatering device for polymer latex.
ⅰ) 배수구를 갖는 중공의 배럴; ⅱ) 상기 배럴 내에 회전 가능하게 고정되는 스크류; 및 ⅲ) 상기 배럴의 일측 단부에 고정되고 하나 이상의 토출구가 형성된 다이 플레이트를 포함하되,
상기 배럴은 내측면에 비대칭으로 배치된 복수의 배플을 포함하고,
상기 배럴 내에 상기 배럴의 내부공간의 단면적의 70 내지 95%의 범위 이내의 단면적을 갖는 상기 스크류에 의해 형성되는 가온구간(ℓt)의 길이가 상기 배럴의 길이의 30 내지 45%의 범위 이내인 것을 특징으로 하는
고분자 라텍스의 탈수장치.
i) a hollow barrel with a drain; ii) a screw rotatably fixed in the barrel; and iii) a die plate fixed to one end of the barrel and having one or more discharge ports formed thereon,
The barrel includes a plurality of baffles asymmetrically disposed on an inner surface,
The length of the warming section (ℓt) formed by the screw having a cross-sectional area within the range of 70 to 95% of the cross-sectional area of the internal space of the barrel in the barrel is within the range of 30 to 45% of the length of the barrel characterized
Dewatering device for polymer latex.
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