KR20010041618A - 결정질 멜라민 - Google Patents

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윌리암 로엘프 드 보에르
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D251/26—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
    • C07D251/40—Nitrogen atoms
    • C07D251/54—Three nitrogen atoms
    • C07D251/62—Purification of melamine

Abstract

본 발명은 결정질 멜라민, 특히 다결정질 멜라민 분말에 관한 것으로서,
다결정질 멜라민 분말은 하기의 특성들을 가지며;
특정 표면적: 0.7 - 5㎡/g
산소-함유 성분의 수준: ＜ 0.7wt%
색상(APHA): 17 이하
멜라민: ＞ 98.5wt%
멜람: ＜ 1.3wt%,
멜라민 용융물이 증발 냉각매질에 의해 냉각되는 용기에 멜라민 용융물이 옮겨짐으로써 고체 멜라민이 얻어지는 고압 과정에 의해 얻을 수 있는 다결정질 멜라민 분말에 있어서, 멜라민의 녹는점 내지 450℃의 온도를 갖는 멜라민 용융물은 멜라민 mole당 암모니아 0.1-15mol로 처리되며, 그후 분무수단에 의해 분무되고, 0.1-25㎫의 암모니아 압력의 암모니아 환경하의 용기내에서 증발 냉각매질에 의해 냉각되며, 멜라민 용융물은 200℃ 내지 멜라민의 응고점의 온도를 갖는 멜라민 분말로 전환되고, 그후 멜라민 분말은 50℃ 이하의 온도로 냉각되고, 분말은 냉각범위의 적어도 일부동안 동작이 기계적으로 설정되며, 직접 또는 간접적으로 냉각되며, 암모니아 압력은 270℃ 이하의 온도에서 해제되는 것을 특징으로 한다.

Description

결정질 멜라민{CRYSTALLINE MELAMINE}
본 발명은 결정질 멜라민, 특히 다결정질 멜라민 분말에 관한 것이다.
멜라민은 산업적인 규모로 다양한 방법에 의해 제조된다. 수용액으로부터 멜라민을 결정화하는 단계를 포함하는 방법이 있으며, 기체상으로부터 멜라민이 직접 얻어지는 방법이 있고, 고압(7-25㎫)에서 멜라민을 합성하는 단계를 포함하는 방법이 있으며, 이에 의해 얻어진 멜라민 용융물은 암모니아 대기내에서 분무되고, 냉각되며, 상기 결정질 분말은 추가의 정제단계없이 상기와 같이 그 자체가 공급된다.
제1 방법에 따라 얻은 결정질 멜라민은 매우 순수한 멜라민으로 구성되어 있지만, 결정들은 비교적 커서 물 또는 물/포름알데히드 혼합물과 같은 용매내에서 용해속도는 최상은 아니다. 따라서 얻은 멜라민은 보통 보다 적당한 입자로 제공되기 위해 분쇄된다. 입자가 작을수록 용해속도가 높지만, 용적밀도가 낮고 유동특성들이 좋지 않다. 그 결과, 용해속도, 용적 밀도 및 유동특성의 조합의 면에 있어서 최상의 생성물은 얻어지지 않는다. 기체상으로부터 직접 얻은 멜라민은 매우 미세하며, 결과적으로 또한, 유동특성들이 비교적 안 좋다. 멜라민 용융물을 분무하는 단계를 포함하는 방법에 따라 얻은 결정질 멜라민은 멜라민에 적당한 유동특성과 조합하여 양호한 용해 및 반응성 특성을 가지는 다결정질 멜라민 분말이다. 그러나 실제로, 상기 멜라민 분말은 고농도의 불순물(특히, 멜람)을 함유하는 것으로 밝혀졌다. 멜람 농도를 감소시키기 위해, 유럽특허 EP-A-747366에 기술된 바와 같이 비교적 높은 압력에서 멜라민을 분무하는 방법이 제안되었다.
특히, 유럽특허 EP-A-747366에는 10.34 내지 24.13㎫의 압력 및 354 내지 454℃의 온도의 반응기내에서 요소가 열분해되어 반응기 생성물을 생성하는 방법이 기술되어 있다. 얻은 반응기 생성물은 액체 멜라민, CO2및 NH3를 함유하며, 혼합 스트림으로서 가압하에 분리기로 옮겨진다. 상기 반응기와 같은 압력 및 온도에서 실제로 유지되었던 분리기에서, 상기 반응기 생성물은 기체 스트림 및 액체 스트림으로 분리된다. 기체 스트림은 CO2및 NH3, 폐가스 및 또한 멜라민 증기를 함유한다. 액체 스트림은 주로 액체 멜라민으로 구성된다. 기체 생성물은 세정기 유닛으로 옮겨지는 반면, 액체 멜라민은 생성물-냉각 유닛으로 옮겨진다. 세정기 유닛에서, 멜라민 증기를 함유하는 상기 CO2및 NH3폐가스는 반응기의 압력 및 온도와 실제로 같은 압력 및 온도에서 용융된 요소에 의해 세정되어 요소를 예열하고, 상기 폐가스를 177-232℃까지 냉각하고, 기존의 멜라민을 폐가스로부터 제거한다. 그후, 상기 멜라민을 함유하는 예열된 용융 요소는 반응기로 주입된다. 생성물-냉각 유닛에서, 액체 멜라민은 액체 냉각매질에 의해 냉각되고, 이는 생성물 냉각기내에서 액체 멜라민의 온도에서 기체를 형성하여 세정 또는 추가의 정제없이 고체의 멜라민 생성물을 생성한다. 유럽특허 EP-A-747366에서는 액체 냉각매질로서 액체 암모니아를 우선적으로 사용하며, 생성물-냉각 유닛내 압력은 41.4bar 이상이다. 유럽특허 EP-A-747366에 따른 멜라민 최종생성물의 순도는 99wt% 이상이다. 멜람 농도를 낮추는 것에 관한 기타 공보의 예로는 국제공개 WO-A-96/20182, WO-A-96/20183 및 WO-A-96/23778이 있다. 그러나, 상기 공보중 어느 것도 색상 및 특정 표면적과 같은 멜라민의 다른 특성들을 다루고 있지 않는다. 상기 방법들은 황색을 나타내는 생성물을 생성하는 것으로 밝혀져 있다. 특히, 적층판 및/또는 코팅물에 사용되는 멜라민-포름알데히드 수지의 경우에, 이는 바람직하지 않다. 상업적인 규모에서, 생성물 특정화를 만족시키지 않는 생성물이 너무 많이 제조되므로 상기는 단점이 된다.
본 발명의 목적은 결정질 멜라민 분말을 얻는 것이며, 여기서 멜라민은 멜라민 용융물로부터 건성 분말로서 고순도로 직접 얻어질 수 있다. 특히, 본 발명의 목적은 물에 대한 빠른 용해속도, 바람직한 유동특성, 고순도 및 양호한 색상을 갖는 결정질 멜라민 분말을 얻는 것이다.
본 발명은 하기 특성들을 갖는 다결정질 멜라민 분말에 관한 것이다:
- 색상(APHA) 17 이하
- 순도 멜라민 98.5wt% 이상
- 멜람 1.3wt% 이하
- 산소-함유 성분의 수준 0.7wt% 이하
- 특정 표면적 0.7 내지 5㎡/g
상기 생성물은 그의 특정 표면적의 관점에서 기체 멜라민으로부터 또는 물에서 결정화된 멜라민으로부터 얻어진 멜라민 분말과 다르다. 상기 생성물은 큰 입자의 관점에서 기체 멜라민으로부터 얻은 멜라민 분말과 또한 다르며, 그 결과 본 발명에 따른 멜라민 분말은 양호한 유동특성 및 높은 용적밀도를 가진다. 그리고, 본 발명에 따른 생성물은 높은 특정 표면적으로 인해 (동일한 입자크기분포가 제공되는)높은 용해속도의 관점에서 물로부터 결정화된 멜라민과 다르다.
멜라민의 색상을 측정하는 종래의 한 방법은 소위 APHA 비색법이다. 이는 3의 F/M 비율을 갖는 멜라민-포름알데히드 수지의 제조예를 포함하며, 포름알데히드 35wt%, 메탄올 7.5 내지 11.2wt% 및 (포름산과 같은) 산 0.028wt%를 함유하는 포름알데히드 용액이 사용된다. 용액중 이론적 고체함량은 56wt%이다. 멜라민 25g은 혼합물이 85℃로 급속하게 가열됨으로써 상기 용액 51g에 용해된다. 약 3분후, 멜라민이 모두 용해되었다. 상기 용액은 탄산나트륨 용액 2.0mol/ℓ중 2㎖와 혼합되며, 결과 혼합물은 1-2분동안 교반된다. 그후, 상기 혼합물은 40℃로 급속냉각된다. 색상은 4㎝ 유리 큐벳을 구비한 히타치(Hitachi) U100 분광광도계에 의해 측정되며, 흡광도 측정은 참고 큐벳내에 블랭크로서 탈염수를 사용하여 380㎚ 및 640㎚의 파장에서 상기 용액에 대해 실시하였다. APHA 색상은 하기 수학식 1에 의해 계산된다:
(상기 수학식 1에서, E380 = 380㎚에서의 흡광도; E640 = 640㎚에서의 흡광도; f = 보정요소임)
보정요소(f)는 염화코발트 및 육클로로백금산 칼륨으로부터 제조된 보정용액에 대해 380㎚에서의 흡광도 측정에 기초하여 측정된다. 500 APHA 보정용액은 보정용액 ℓ당 육클로로백금산 칼륨(Ⅳ) 1.245g, 염화 코발트(Ⅱ) 1.000g 및 12M 염산용액 100㎖를 함유한다. 상기 보정용액에 의해, 10 및 20APHA에서 보정을 위한 희석액이 제조된다. 보정요소(f)는 하기 수학식 2에 의해 계산된다:
(상기 수학식 2에서, APHA(보정용액) = 보정용액의 APHA값, E380 = 380㎚에서의 흡광도임)
본 발명에 따른 방법에 의해 얻어진 멜라민의 색상은 17APHA 이하, 바람직하게는 15APHA 이하 및 특히 12APHA 이하이다.
색상을 위한 다른 척도는 생성물의 황변이다. 생성물의 황변은 훈터랩(Hunterlab)-C.I.E. 방법에 따라 측정될 수 있다. 상기 방법에 따라, 멜라민 분말 60g이 훈터랩 ColorQUEST분광광도계의 큐벳으로 도입된다. 상기 측정은 훈터랩 방법 C.I.E.에 따라 실시되며, 수치는 L', a' 및 b'로 측정된다. 훈터랩-C.I.E. 방법에서 수치 'b'는 청-황 전환을 위한 척도이다. 양수의 경우 생성물은 황색이며, 음수의 경우 청색이다. 양수가 증가한다는 것은 생성물이 황변한다는 것을 의미한다.
멜라민 분말의 색상은 상기 멜라민으로부터 제조된 수지가 전체적으로 물-백색이기 때문에 바람직하게는 1 이하, 특히 바람직하게는 약 0.8 이하의 b' 값을 가진다.
특정 표면적을 측정하기 위한 종래방법은 BET 방법에 따른 기체흡수에 의한 방법이다. BET 방법의 기재는 S. Brunauer, P.H. Emmett, E. Teller; J. Am. Chem. Soc.; 60(1938) 309를 참조한다.
특정 표면적은 0.9 내지 3㎡/g이 바람직하다.
본 발명의 생성물의 다른 특징적 특성의 예로는 하기가 있다:
분말의 공극부피: 0.35-0.65㎤/g
요소 함량: ＜ 0.3wt%
우레이도멜라민 함량: ＜ 0.3wt%
암멜린 함량: ＜ 0.1wt%
암멜리드 함량: ＜ 0.01wt%
시아누르산 함량: ＜ 0.01wt%
구아니딘 함량: ＜ 0.04wt%
멜렘 함량: ＜ 0.1wt%
산소-함유 성분의 수준은 0.4wt% 이하인 것이 바람직하다.
멜라민 분말내 멜람의 농도는 바람직하게는 1.0wt% 이하, 특히 0.5wt% 이하이다.
멜라민의 순도는 물로부터 결정화된 멜라민의 순도에 가까와지므로 바람직하게는 99wt% 이상, 특히 99.5 내지 99.8wt%이다.
본 발명에 따른 상기 멜라민 분말은 다결정질 입자로 구성된다. 이는 큰 입자(＞ 20㎛)가 다양한 결정들로 조성된다는 것을 의미한다. 주사형 전자현미경 사진상에서 상기 입자들은 물로부터 결정화된 멜라민과 명확하게 구별될 수 있다. 본 발명에 따른 입자들은 콜리플라워-형 구조를 가진다. 반대로, 물로부터 결정화된 멜라민은 50㎛ 이상의 결정크기를 갖는 실질량의 결정을 함유한다. SEM 도면상에서, 물로부터 결정화된 멜라민의 경우 (큰 비교적 평면)결정학적 결정면은 명확하게 식별될 수 있다. 상기 구조들은 도 1 및 도 2에서 볼 수 있으며; 도 1은 소위 콜리플라워 구조를 갖는 입자의 SEM 사진(도 1A: 50× 및 도 1B: 1500×)으로 구성되는 반면에 도 2는 물로부터 결정화된 멜라민의 SEM 사진(도 2A: 50× 및 도 2B: 500×)으로 구성된다. 생성물의 사진은 15kV의 가속전압에서 필립스(Philips) SEM 515를 사용하여 제조된다.
본 출원인은 또한 멜라민 반응기로부터 유래되고, 멜라민의 녹는점 내지 450℃의 온도를 갖는 멜라민 용융물이 먼저 기체 암모니아(멜라민 mole당 암모니아 0.1-15mol)로 처리되고, 그후 분무수단에 의해 분무되고 0.1-25㎫의 암모니아 압력의 암모니아 환경하에 있는 용기내에서 냉각매질을 증발시키는 수단에 의해 냉각됨으로써, 멜라민이 연속해서 고순도로 제조될 수 있으며, 멜라민 용융물은 50℃ 이하의 온도를 갖는 멜라민 분말로 전환되고, 다른 냉각방법도 또한 필요하다면 사용될 수 있다는 것을 알았다. 필요하다면, 분말은 기계적으로 동작이 설정되고, 직접 또는 간접으로 냉각되는 분말에 의해 같은 용기 또는 다른 용기에서 추가냉각될 수 있다.
멜라민 분말은 낮은 유동성 및 유동화 특성 및 낮은 온도 동등화 계수(낮은 열전도성)를 가진다. 따라서, 유동화 베드 또는 충전 이동층과 같은 표준 냉각방법은 상업적인 규모상에서 쉽게 실시될 수 없다. 그러나, 본 출원인은 멜라민이 장시간동안 고온에서 남아있다면 특히 멜라민 분말의 색상이 역효과를 받는다는 사실을 알았다. 그러므로 고온에서 머무름 시간을 유효하게 조절하는 것이 중요하다. 따라서, 멜라민 분말을 유효하게 냉각시킬 수 있는 것이 중요하다.
낮은 유동특성에도 불구하고, 동작을 기계적으로 설정하고, 동시에 그것을 직접 또는 간접적으로 냉각시킴으로써 멜라민 분말을 신속하게 냉각시킬 수 있다는 것이 입증되었다. 간접 냉각이란, 멜라민 분말의 기계적 교반된 층이 냉각면과 접촉하는 것을 의미한다. 직접 냉각이란, 기계적 유동층이 냉각매질, 예를 들어 암모니아 또는 공기 스트림과 접촉하는 것을 의미한다. 직접 냉각과 간접 냉각의 조합도 또한 가능하다.
한 구체예에서, 분무에 의해 얻어진 분말은 불순물의 비율을 감소시키므로 0.1-25㎫의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 바람직하게는 1분-5시간, 특히 바람직하게는 5분-2시간동안 암모니아와 접촉한다.
상기 접촉시간동안 생성물은 실제로 같은 온도에서 유지될 수 있거나, 또는 소망하는 기간동안 생성물이 200℃ 이상, 바람직하게는 240℃ 이상, 및 특히 270℃ 이상의 온도를 갖는 방법에 의해 냉각될 수 있다. 고온에서, 높은 암모니아 압력이 선택되어야 한다. 240℃에서 암모니아 압력은 0.2㎫ 이상이어야 하며, 270℃에서 암모니아 압력은 0.5㎫ 이상이어야 한다.
바람직하게, 200℃ 이상의 온도에서 머무름 시간은 약 1의 b'에 대응하는 탈색보다 탈색이 적도록 하는 시간이다. 저온에서, 긴 머무름 시간은 황변이 특정선을 초과하기 전에 허용된다. 온도가 높을수록, 보다 짧은 머무름 시간이 허용된다.
본 발명에 따른 방법의 잇점은 연속적으로 98.5wt% 이상 또는 바람직하게는 99wt% 이상인 순도를 가지고, 얻어진 멜라민이 실제로 특정 멜라민 용도로 사용되기에 충분한 분말형 멜라민이 얻어진다는 점이다. 동시에, 매우 양호한 색상 특성을 갖는 멜라민 분말을 얻을 수 있다.
멜라민의 제조예는 용융물 형태의 원료로서 요소로부터 출발하는 것이 바람직하다. NH3및 CO2는 멜라민을 제조하는 동안의 부산물이며, 이는 하기 반응식 1에 따라 진행한다:
6CO(NH2)2→ C3N6H6+ 6NH3+ 3CO2
상기 제조예는 촉매없이 고압, 바람직하게는 5 내지 25㎫에서 실시될 수 있다. 반응온도는 325℃ 내지 450℃로 다양하며, 350℃ 내지 425℃가 바람직하다. 부산물 NH3및 CO2는 보통 인접한 요소공정으로 재순환된다.
본 발명의 상기 목적은 요소로부터 멜라민을 제조하기에 적당한 장치를 사용함으로써 이루어진다. 본 발명에 적합한 장치는 세정기 유닛, 기체/액체 분리기 또는 별개의 기체/액체 분리기와 조합한 반응기, 선택적으로 후-반응기, 제1 냉각 용기 및 선택적으로 제2 냉각 용기로 구성된다.
방법의 한 구체예에서, 멜라민은 세정기 유닛, 기체/액체 분리기 또는 별개의 기체/액체 분리기와 조합한 멜라민 반응기, 제1 냉각 용기 및 제2 냉각 용기로 구성된 장치내에서 요소로부터 제조된다. 상기는 5 내지 25㎫, 바람직하게는 8 내지 20㎫의 압력 및 요소의 녹는점 이상의 온도에서 요소 공장으로부터의 요소 용융물이 세정기 유닛에 공급되는 것을 포함한다. 상기 세정기 유닛은 세정기내에서 추가로 냉각하기 위해 냉각자켓을 구비할 수 있다. 세정기 유닛은 또한 내부 냉각체를 구비할 수도 있다. 세정기 유닛에서, 액체 요소는 멜라민 반응기로부터 또는 반응기의 별개의 기체/액체 분리기 하류로부터 반응기체와 접촉한다. 반응기체는 주로 CO2및 NH3로 구성되며, 또한 일부 멜라민 증기를 포함한다. 용융된 요소는 폐가스로부터 멜라민 증기를 세정하며, 반응기로 상기 멜라민을 다시 운반한다. 세정과정에서, 폐가스는 반응기의 온도, 즉 350℃ 내지 425℃에서 170℃ 내지 270℃로 냉각되며, 요소는 170℃ 내지 270℃로 가열된다. 폐가스는 세정기 유닛의 상부로부터 제거되어, 예를 들어 요소 공장으로 재순환되고, 여기에서 이들은 요소를 제조하기 위한 원료로서 사용된다.
예열된 요소는 세정된 멜라민과 함께 세정기 유닛으로부터 빠져나가며, 5 내지 25㎫ 및 바람직하게는 8 내지 20㎫의 압력을 갖는 반응기에 예를 들어, 고압펌프에 의해 공급된다. 선택적으로, 멜라민 반응기로 요소 용융물을 옮기는 것은 반응기 위에 위치되어 있는 세정기 유닛에 의한 중력에 의해 실시된다.
반응기에서, 용융된 요소는 요소가 멜라민, CO2및 NH3로 전환되는 조건하에서 상기와 같은 압력에서 325℃ 내지 450℃, 바람직하게는 약 350℃ 내지 425℃의 온도로 가열된다. 특정량의 암모니아는 예를 들어, 액체 또는 뜨거운 증기의 형태로 반응기에 미터링된다. 공급된 암모니아는 멜람, 멜렘 및 멜론과 같은 멜라민의 축합생성물이 형성되는 것을 방해하거나 또는 반응기내 혼합을 촉진시키기 위해 제공한다. 반응기에 공급된 암모니아의 양은 요소의 mole당 0 내지 10mol이며, 바람직하게는 암모니아 0 내지 5mol, 특히 요소 mole당 암모니아 0 내지 2mol이 사용된다.
반응기의 하류에 위치되어 있는 별개의 기체/액체 분리기가 또한 가능하더라도, 추가적으로 공급된 암모니아 뿐만 아니라 반응에서 생성된 CO2및 NH3은 분리구역, 예를 들어 반응기의 상부에 수집되며, 액체 멜라민으로부터 기체상태로 분리된다. 반응기의 하류에 위치되어 있는 별개의 기체/액체 분리기가 사용된다면, 상기 분리기에 암모니아를 미터링하는데 유리하다. 상기 경우 암모니아의 양은 멜라민의 mole당 암모니아 0.1-15mol, 바람직하게는 0.3-10mol이다. 이는 이산화탄소가 급속하게 분리제거됨으로써 산소-함유 부산물이 형성되는 것을 억제한다는데 잇점을 가지고 있다. 반응기내 고압에서는 낮은 반응기압력에서보다 다량의 암모니아가 사용되어야 한다.
기체/액체 분리부의 하류에서 형성된 기체혼합물은 멜라민 증기를 제거하고, 요소 용융물을 예열하기 위해 세정기 유닛에 통과된다.
멜라민의 녹는점 내지 450℃의 온도를 갖는 액체 멜라민은 반응기로부터 또는 반응기의 하류의 기체/액체 분리기로부터 배출되며, 분무전에 멜라민의 녹는점 이상의 온도로 냉각된다.
바람직하게, 390℃ 이상, 특히 400℃ 이상의 온도를 갖는 액체 멜라민은 적어도 5℃, 및 특히 적어도 15℃ 냉각된다. 특히, 용융물은 멜라민의 응고점보다 5-20℃ 높은 온도로 냉각된다. 냉각은 기체/액체 분리기 또는 기체/액체 분리기의 하류의 분리장치에서 일어날 수 있다. 냉각은 냉각매질, 예를 들어 멜라민 용융물의 온도 이하의 온도를 갖는 암모니아 기체를 주입함으로써, 또는 열 교환기에 의해 일어날 수 있다.
그리고, 암모니아는 기체/액체 혼합물이 분무수단으로 분무되는 방법에 의해 액체 멜라민에 도입될 수 있다.
상기 경우 도입된 암모니아의 압력은 멜라민 용융물의 압력 이상이며, 바람직하게는 10 내지 45㎫, 특히 15 내지 30㎫이다.
반응기와 분무수단사이에 액체 멜라민이 잔류하는 시간은 바람직하게는 10분 이상, 특히 30분 이상이다. 잔류시간은 보통 7시간 이하, 바람직하게는 5시간 이하이다.
가능하게는 암모니아 기체와 함께 멜라민 용융물은 액체 멜라민 용융물이 암모니아 환경에서 분무수단에 의해 분무되는 제1 용기로 옮겨지며, 0.1-25㎫, 바람직하게는 1-11㎫의 암모니아 압력에서 기체 또는 증발 매질로 냉각되어 선택적인 추가 냉각후 50℃ 이하의 온도를 갖는 분말이 형성된다.
분무수단은 멜라민 용융물이 소적 또는 분말로 전환되고, 용융물을 냉각용기에 고속으로 흐르게 하는 장치이다. 분무수단은 노즐 또는 밸브이다. 일반적으로 분무수단으로부터의 액체의 유출속력은 20m/s 이상, 바람직하게는 50m/s 이상이다. 냉각용기내 주어진 압력 및 온도에 대해 높은 유출속력에서, 고순도의 생성물이 얻어진다. 액체의 유출속력(m/s)은 밸브 또는 노즐을 통한 덩어리흐름(㎏/s)을 밸브 또는 노즐내 흐름의 최소유효면적으로 나누고, 1000㎏/㎥으로 나눈 것으로 정의되며, 이는 대략 액체의 밀도이다. 분무수단으로부터의 멜라민 소적은 기체 또는 증발 냉각매질에 의해 냉각되어 분말을 제공한다. 이 냉각매질은 예를 들어, 냉각된 암모니아 기체 또는 액체 암모니아이다. (액체)암모니아는 멜라민 용융물내에 이미 (부분적으로) 존재하고/하거나 제1 용기로 분무된다.
본 발명의 한 구체예에서, 15㎫ 이상의 압력을 갖는 생성물은 분무수단에 의해 분무되고, 유출속력이 100m/s 이상인 상기 방법에 따라 240℃ 이하, 바람직하게는 150℃ 이하의 온도로 매우 급속하게 냉각되며, 그후 50℃ 이하의 온도로 추가로 급속냉각된다. 추가 냉각은 분말의 동작이 기계적으로 설정되어 있는 냉각장치, 또는 분말이 자유 대류/열전도 또는 상기 방법의 조합에 의해 저장하는 동안 또는 압축 공기작용에 의해 운반되는 장치내에서 일어날 수 있다. 바람직하게, 암모니아 압력이 해제된 후 생성물은 1시간이내에 150℃ 이하의 온도로 냉각되어야 한다.
다른 구체예에서, 분무후 멜라민 분말은 50℃ 이하의 온도로 냉각되며, 분말은 냉각범위의 적어도 일부에서 기계적으로 동작하도록 설정되어 있으며, 직접 또는 간접적으로 냉각되고, 암모니아 압력은 270℃ 이하의 온도에서 해제된다.
한 구체예에서, 분무에 의해 얻은 분말은 0.5-25㎫, 바람직하게는 1-11㎫의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 1분-5시간, 특히 바람직하게는 5분-2시간동안 암모니아와 접촉하는 것이 바람직하다. 상기 접촉시간중에, 분말은 실제로 같은 온도에서 남거나, 또는 냉각될 수 있다.
암모니아 압력은 멜라민 분말이 270℃ 이하, 특히 200℃ 이하의 온도를 가질경우 해제되는 것이 바람직하다.
멜라민이 분무되고 270℃ 이상의 온도로 냉각된다면, 멜라민 분말의 동작을 기계적으로 설정하고 이를 냉각하기 위한 수단이 0.5-25㎫의 암모니아 압력에서 사용되는 것이 바람직하다. 그러나, 멜라민 용융물이 분무되고 270℃ 이하, 바람직하게는 240℃ 이하 및 특히 200℃ 이하의 온도로 냉각된다면, 상기 수단들은 저압(0.05-0.2㎫)에서 사용될 수 있으며, 이는 적은 투자비용때문에 유리하다.
분무에 의해 얻은 분말은 배치식으로 또는 연속적으로 처리될 수 있다. 배치공정의 경우, 액체 멜라민이 분무될 수 있는 적어도 2개의 용기를 사용할 것이며, 이들 용기들은 교대로 사용된다. 제1 용기가 소망량의 멜라민 분말을 함유하자 곧 분무장치가 정지될 수 있으며, 다음 용기의 충전이 개시될 수 있다. 상기 시간중에, 제1 용기의 함유물이 추가로 처리될 수 있다. 연속공정의 경우, 액체 멜라민은 보통 제1 용기내에서 분무될 것이며, 그후 상기 용기는 제2 용기로 비워지고, 그후 냉각단계가 일어날 수 있다. 명백하게, 상기 두 방법의 조합방법도 사용될 수 있다.
본 발명의 한 구체예에서, 멜라민 용융물은 분무하는동안 160℃ 내지 응고점보다 10℃ 낮은 온도로 냉각되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 얻어진 멜라민 분말은 적어도 35℃, 보다 바람직하게는 적어도 60℃로 냉각되는 것이 바람직하며, 분말은 기계적으로 동작하도록 설정되며, 직접 또는 간접적으로 냉각된다.
냉각은 분말을 기계적으로 운반하기 위한 수단을 구비하고, 분말을 직접 또는 간접적으로 냉각하기 위한 수단을 구비한 장치에 의해 실시된다.
분말을 기계적으로 운반하기 위한 수단의 예로는 나사 및 교반 드럼, 회전 보울, 회전 디스크, 회전 세그먼트 디스크, 회전 파이프 등이 있다.
분말은 물 또는 오일과 같은 냉각액에 의해 냉각된 장치의 고정 및/또는 이동부분의 표면에 의해 간접적으로 냉각될 수 있다.
간접냉각을 포함하는 적당한 냉각장치의 유효 열전달 계수는 장치의 냉각면적에 기초하여 10 내지 300W/㎡K인 것이 바람직하다.
50-5000㎡의 냉각영역을 갖는 수단으로 구성된 냉각장치를 사용하는 것이 바람직하다.
분말은 용기에 주입된 기체 또는 증발 냉각매질, 바람직하게는 암모니아 기체 또는 암모니아 액체에 의해 직접 냉각될 수 있다.
명백하게, 직접 및 간접 냉각의 조합이 사용될 수도 있다.
상기 냉각장치는 고압(0.5-25㎫) 및 저압(0.05-0.2㎫)에서 멜라민 분말을 약 50-70℃의 온도로 냉각하기에 매우 적당하다.
암모니아 기체는 공기를 불어넣음으로써 (1000ppm 이하, 바람직하게는 300ppm 이하 및 특히 100ppm 이하의 양으로) 완전히 제거되는 것이 바람직하다.
본 발명은 하기 실시예를 참고로 하여 보다 상세히 설명될 것이다.
실시예
360℃의 온도 및 18㎫의 압력을 갖는 멜라민 용융물은 멜라민 ㎏당 암모니아 0.8g에 의해 처리된다. 그후, 멜라민이 100m/s 이상의 유출속력에서 분무장치에 의해 고압용기로 도입되며, 마찬가지로 용기에 분무된 액체 암모니아에 의해 급속냉각된다. 용기내 온도는 233℃이다. 고압용기는 냉각될 수 있는 벽과 기체 유입구를 구비한 회전 드럼으로서 고안되어 있다. 용기내 암모니아 압력은 5.4 내지 8.2㎫에서 다양하다. 1분후, 생성물은 주위온도로 냉각된다. 200℃로 냉각하는 단계는 5분이 소요되었다. 멜라민 분말이 약 180℃의 온도를 갖는 경우, 모든 NH3이 해제되며, 공기가 용기로 미터링된다. 최종생성물은 하기의 특성들을 가진다:
특정 표면적: 1.2㎡/g
산소-함유 성분의 수준: 0.12wt%
색상(APHA): 10
99.3wt% 멜라민
0.4wt% 멜람
＜ 0.1wt% 멜렘
암모니아 농도 50ppm
비교 실시예
13.6㎫의 암모니아 압력하의 용기내에서 유지된 400℃의 멜라민 용융물은 용기를 얼음과 물의 혼합물과 접촉시킴으로써 주위온도로 급속냉각된다. 최종생성물은 멜람 1.4wt% 및 멜렘 0.4wt%를 함유한다. 특정 표면적은 0.3㎡/g이다.

Claims (29)

  1. 하기의 특성들을 갖는 다결정질 멜라민 분말:
    특정 표면적: 0.7 - 5㎡/g
    산소-함유 성분의 수준: ＜ 0.7wt%
    색상(APHA): 17 이하
    멜라민: ＞ 98.5wt%
    멜람: ＜ 1.3wt%.
  2. 제 1 항에 있어서,
    특정 표면적은 0.9 내지 3㎡/g인 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    색상은 15APHA 이하인 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    멜람의 농도는 1.0wt% 이하인 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    멜라민의 순도는 99wt% 이상인 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  6. 제 5 항에 있어서,
    멜라민의 순도는 99.5 내지 99.8wt%인 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    산소-함유 성분의 수준은 0.4wt% 이하인 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    멜라민 분말의 황변도(b')는 1 이하인 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 황변도(b')는 0.8 이하인 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  10. 멜라민 용융물이 증발 냉각매질로 냉각되는 용기에 멜라민 용융물이 옮겨짐으로써 고체 멜라민이 얻어지는 고압 과정에 의해 얻을 수 있는 다결정질 멜라민 분말에 있어서,
    멜라민의 녹는점 내지 450℃의 온도를 갖는 멜라민 용융물은 멜라민 mole당 암모니아 0.1-15mol로 처리되며, 그후 분무수단에 의해 분무되고, 0.1-25㎫의 암모니아 압력의 암모니아 환경하의 용기내에서 증발 냉각매질에 의해 냉각되며,
    멜라민 용융물은 200℃ 내지 멜라민의 응고점의 온도를 갖는 멜라민 분말로 전환되고, 그후 멜라민 분말은 50℃ 이하의 온도로 냉각되고,
    분말은 냉각범위의 적어도 일부동안 동작이 기계적으로 설정되고, 직접 또는 간접적으로 냉각되며, 암모니아 압력은 270℃ 이하의 온도에서 해제되는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  11. 제 10 항에 있어서,
    분말은 1분-5시간동안 0.1-25㎫의 압력에서 암모니아와 접촉하며, 생성물중 일부는 상기 접촉시간동안 실제로 같은 온도에서 남아 있거나 또는 냉각되는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    멜라민 용융물은 0.5-11㎫의 압력의 암모니아 환경의 용기내에서 분무수단에 의해 분무되는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    멜라민 용융물은 240℃ 내지 멜라민의 응고점의 온도를 갖는 멜라민 분말로 전환되는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  14. 제 13 항에 있어서,
    멜라민 용융물은 270℃ 내지 멜라민의 응고점의 온도를 갖는 멜라민 분말로 전환되는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    분말은 5분-2시간동안 암모니아와 접촉하는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  16. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    분말은 0.5-11㎫의 압력에서 암모니아와 접촉하는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  17. 제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    분무에 의해 얻어진 분말은 분말을 기계적으로 이동시키는 수단 및 분말을 직접 또는 간접적으로 냉각시키는 수단을 구비한 장치에 의해 추가냉각되는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  18. 제 17 항에 있어서,
    분말을 기계적으로 이동시키는 수단은 교반나사, 드럼, 보울, 디스크, 디스크 세그먼트 또는 파이프로 구성된 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 장치는 냉각영역에 기초하여 10-300W/㎡K의 유효 열전도 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 50-5000㎡의 냉각영역을 갖는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  21. 제 10 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    암모니아 압력은 250℃ 이하의 온도에서 해제되는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  22. 제 21 항에 있어서,
    암모니아 압력은 200℃ 이하의 온도에서 해제되는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  23. 제 10 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    멜라민 분말은 동작이 기계적으로 설정되고, 직접 또는 간접적으로 냉각되는 냉각범위는 적어도 35℃인 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 냉각범위는 적어도 60℃인 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  25. 제 10 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    멜라민 분말의 동작을 기계적으로 설정하고, 냉각시키기 위한 수단은 0.5 내지 25㎫의 압력에서 사용되는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  26. 제 10 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    멜라민 분말의 동작을 기계적으로 설정하고, 냉각시키기 위한 수단은 0.05 내지 0.2㎫의 압력에서 사용되는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  27. 다결정질 멜라민 분말에 있어서,
    멜라민의 녹는점 내지 450℃의 온도를 갖는 멜라민 용융물은 15㎫ 이상의 암모니아 압력에서 멜라민의 mole당 암모니아 0.1-15mol로 처리되고, 그후 100m/s 이상의 유출속력에서 분무되고, 증발 냉각매질에 의해 240℃ 이하의 온도로 냉각되는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  28. 제 27 항에 있어서,
    멜라민 용융물은 증발 냉각매질에 의해 150℃ 이하의 온도로 냉각되는 것을 특징으로 하는 다결정질 멜라민 분말.
  29. 상세한 설명 및 실시예를 참고하여 기술된 바와 같이 얻을 수 있는 다결정질 멜라민 분말.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1013456C2 (nl) * 1999-11-02 2001-05-03 Dsm Nv Kristallijn melamine en de toepassing in aminoformaldehydeharsen.
SE523775C2 (sv) * 2002-03-19 2004-05-18 Kawasaki Steel Co Förfarande för beläggning av pulver i en fluidiserad bädd
NL1022764C2 (nl) * 2003-02-24 2004-08-26 Dsm Nv Natte quench.
US7404875B2 (en) 2004-04-28 2008-07-29 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Modified creping adhesive composition and method of use thereof
KR101882043B1 (ko) * 2011-03-28 2018-07-25 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. 멜라민 축합 생성물의 제조 방법
CN109529397A (zh) * 2018-12-28 2019-03-29 四川金象赛瑞化工股份有限公司 一种凝华结晶设备及结晶方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3681274A (en) * 1970-07-23 1972-08-01 Us Plywood Champ Papers Inc Ammonical fluorides for formaldehyde resin systems
US4473119A (en) * 1983-04-14 1984-09-25 Marathon Oil Company Process for selectively plugging subterranean formations with a melamine resin
DE3546893C3 (de) * 1984-01-05 1998-01-29 Melamine Chemicals Inc Wasserfreie Hochdruck-Melamin-Synthese
US4565867A (en) * 1984-01-05 1986-01-21 Melamine Chemicals, Inc. Anhydrous high-pressure melamine synthesis
IE57911B1 (en) * 1984-01-05 1993-05-19 Melamine Chemicals Inc Production of melamine
FI96028C (fi) * 1993-07-01 1996-04-25 Kemira Oy Menetelmä melamiinin valmistamiseksi
IT1261841B (it) * 1993-08-23 1996-06-03 Conser Spa Procedimento per la produzione di melammina ad alta purezza.
AT402294B (de) * 1994-12-23 1997-03-25 Agrolinz Melamin Gmbh Verfahren zur herstellung von hochreinem melamin
AT402295B (de) * 1994-12-23 1997-03-25 Agrolinz Melamin Gmbh Verfahren zur reinigung von melamin
AT402296B (de) * 1995-02-03 1997-03-25 Agrolinz Melamin Gmbh Verfahren zur reinigung von melamin
US5514796A (en) * 1995-06-07 1996-05-07 Melamine Chemicals, Inc. Melamine of improved purity produced by high-pressure, non-catalytic process
AT403579B (de) * 1995-12-07 1998-03-25 Agrolinz Melamin Gmbh Verfahren zur herstellung von hochreinem melamin
NL1003105C2 (nl) * 1996-05-14 1997-11-18 Dsm Nv Werkwijze voor de bereiding van melamine.
NL1003328C2 (nl) * 1996-06-13 1997-12-17 Dsm Nv Werkwijze voor het bereiden van melamine.
US6375788B1 (en) * 1996-07-16 2002-04-23 Premark Rwp Holdings, Inc. Method of coating melamine resin on laminating paper
NL1003709C2 (nl) * 1996-07-30 1998-02-05 Dsm Nv Werkwijze voor het bereiden van melamine.
EP0986546B1 (en) * 1997-06-02 2007-03-28 DSM IP Assets B.V. Crystalline melamine

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Publication number Publication date
AT500514B1 (de) 2008-06-15
JP2002506064A (ja) 2002-02-26
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