KR20060047976A - 고분자 화합물의 처리 방법 및 처리 장치 - Google Patents

Abstract

고분자 화합물과 약제를 반응 용기 내에서 반응시켜 고분자 처리물을 생성하는 공정과, 상기 반응 용기로부터의 약제를 포함하는 고분자 처리물을 감압하여 탈기용 압출기로 도입하는 공정과, 상기 탈기용 압출기의 상류측에 상기 반응 용기의 부피의 1배 이상의 부피를 갖는 벤트 박스를 접속하고, 상기 탈기용 압출기에 공급된 고분자 처리물 중에 포함되는 약제 등을 상기 벤트 박스로 도입하여 분리하는 공정과, 그 후 고분자 처리물을 상기 탈기용 압출기로부터 압출하는 공정으로 구성되는 고분자 화합물의 처리 방법.

탈기용 압출기, 벤트 박스, 호퍼, 고분자 처리물, 가열 히터

Description

고분자 화합물의 처리 방법 및 처리 장치{METHOD AND APPARATUS FOR POLYMER PROCESSING TREATMENT}

도1은 본 발명에 따른 고분자 화합물의 처리 장치의 제1 실시 형태를 도시한 도면.

도2는 본 발명에 따른 고분자 화합물의 처리 장치의 제2 실시 형태를 도시한 도면.

도3은 본 발명에 따른 벤트 박스 및 조압 조정 기구를 도시한 도면.

도4는 제1 비교예의 고분자 처리 장치를 도시한 도면.

도5는 본 발명에 따른 고분자 화합물의 처리 장치의 제3 실시 형태를 도시한 도면.

도6은 본 발명에 따른 고분자 화합물의 처리 장치의 제4 실시 형태를 도시한 도면.

도7은 제3 비교예의 고분자 처리 장치를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 재료 공급용 압출기

1a, 2a : 스크류

2 : 탈기용 압출기

4 : 냉각기

5 : 스트랜드

6 : 스트랜드 커터

8 : 벤트 박스

9 : 벤트

10 : 가열 히터

11 : 감압 밸브

11a, 23 : 밸브

12, 212 : 조압 조정 밸브

13 : 호퍼

14 : 약제 가열 히터

15 : 약제 주입 펌프

16 : 불순물 분리조, 트랩

17 : 약제 탱크 밸브

18 : 약제 탱크

19 : 블로워, 진공 펌프

20 : 연소 장치

21 : 약제 비산 방지용 박스

22 : 팬

24 : 가스 센서

25 : 기구

31 : 브레이커 플레이트

70 : 압력 전송기

71 : 압력 제어 장치

72 : 신호 전달선

100 : 유통식 반응 용기

208 : 약제 분리조

209 : 고분자 처리물

210 : 약제 분리조 가열 히터

[문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-253967호 공보

[문헌 2] 일본 특허 공개 제2002-249618호 공보

본 발명은 변성 반응, 분해 반응, 가교 절단 반응에 의해 고분자 화합물을 열가소성 수지 또는 왁스로 하는 고분자 화합물의 처리 방법 및 처리 장치에 관한 것으로, 특히 압출기를 이용하여 고분자 가공물과 초임계 상태의 약제를 반응시키는 고분자 화합물의 처리 방법 및 처리 장치에 관한 것이다.

최근, 환경 문제가 중요해지고 있는 가운데, 폐기물 처리 비용이 해마다 높 아지고 있다. 고분자 화합물에 대해서도 재생 재이용의 기운이 높아지고 있다. 이러한 움직임 중에서, 열가소성 수지는 가열하면 유동성을 증가시켜 다시 성형 가능하므로 마테리얼 리사이클이 진행되고 있다. 그러나 한편, 열경화성 수지나 가교 폴리머, 고무 등은 가열해도 분자의 3차원적인 네트워크로 인해 유동화가 발생되지 않아 성형을 할 수 없으므로 마테리얼 리사이클이 곤란하다. 이로 인해, 일부에서 서멀 리사이클이 행해지고 있는 것 외에는, 대부분의 경우가 매립 등의 폐기 처분에 제공되고 있다.

이러한 열경화성 수지나 가교 폴리머에 대해서도, 마테리얼 리사이클을 실시하고자 하는 움직임이 높아져, 이를 가능하게 하는 기술도 나타나고 있다. 예를 들어, 분자 중의 3차원 네트워크 구조를 붕괴하고 열가소성으로 하여 이를 재이용하는 방법이나, 폴리머의 주쇄(主鎖)를 절단하여 분자화함으로써 왁스화하여, 이를 수지로의 첨가제로서 재이용하는 것이 고려되고 있다.

이러한 방법을 실용 규모로 하기 위해서는 폴리머를 연속적으로 처리하는 프로세스가 필수이며, 이것에는 압출기의 사용이 적합하다. 안정된 열경화성 수지나 가교 폴리머의 분자 중 3차원 네트워크를 붕괴하여 열가소화하기 위해서는 열이나 압력이 필요하다. 압출기를 이용하면, 이에 필요한 조건을 용이하게 얻을 수 있다. 왁스화의 경우도 마찬가지이다. 또한 열가소화하는 경우에는, 열경화성 수지 또는 가교 폴리머와 함께 열가소성 수지나 약제를 첨가하는 경우가 많지만, 압출기를 이용함으로써 이러한 첨가물을 용이하게 도입할 수도 있다.

예를 들어, 특허 문헌 1(일본 특허 공개 제2001-253967호 공보)은 가교 폴리 머에틸렌과 물을 압출기에 공급하고, 물이 압출기 내에서 초임계 또는 아임계가 되는 조건, 즉 온도 200 ℃ 내지 1000 ℃, 압력 2 내지 100 ㎫로 압출하여 열가소성 재료로 하는 방법을 개시하고 있다.

특허 문헌 2(일본 특허 공개 제2002-249618호 공보)는, 가교 폴리머를 압출기로부터 압출하여 고온 고압 유체와 함께 반응기에 도입하여 반응물을 생성하고, 그 반응물을 분리기에 도입하여 반응물과 고온 유체로 분리하고, 그 반응물을 압출기에서 외부로 배출하는 방법을 개시하고 있다.

(1) 특허 문헌 1에서는 반응 약제와 열경화성 수지를 혼합한 후에 그들을 분리하는 유효한 수단이 개시되어 있지 않다.

(2) 특허 문헌 2에서는 반응 약제와 열경화성 수지를 혼합한 후에 그들을 분리하기 위해, 폴리머와 가스의 혼합물을 분리하기 위한 분리조를 설치하고 있다. 그러나, 이 방법은 압출기를 입체적으로 배치할 필요가 있으므로 고비용이다. 또한, 분리조로 나온 폴리머가 분리조에 부착된 경우, 이를 원활하게 탈기용 압출기로 공급하는 것이 어렵다.

(3) 또한, 이들 종래예에서는 높은 압력을 압출기에서 유지하고 있지만 그러한 고압의 물이나 가스, 약제 등이 압출기의 호퍼측으로 역류한 경우의 대책에 대해 유효한 수단이 개시되어 있으므로 공업적으로 다량의 폴리머를 처리하기 위해서는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 반응 용기로부터 폴리머를 배출할 때에, 약제의 기화 및 팽창에 기인하는 돌발적인 압력 변동이 탈기용 압출기에 의한 고분자 처리물의 성형에 영향을 미치는 것을 방지하여, 고분자 처리물이 연속적이고 또한 균질한 성형을 가능하게 하는 고분자 화합물의 처리 방법 및 처리 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 재료 공급용 압출기의 상류측의 호퍼로 가스가 역류한 경우도 주위로 가스가 확산되는 것을 방지하여, 고분자 처리물이 연속적이고 또한 균질한 성형을 가능하게 하는 고분자 처리물을 생성하는 방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

(1) 본 발명의 제1 측면에 따라서,

고분자 화합물과 약제를 반응 용기 내에서 반응시켜 고분자 처리물을 생성하는 공정과,

상기 반응 용기로부터의 약제를 포함하는 고분자 처리물을 감압하여 탈기용 압출기로 도입하는 공정과,

상기 탈기용 압출기의 상류측에 상기 반응 용기의 부피의 1배 이상의 부피를 갖는 벤트 박스를 접속하고, 상기 탈기용 압출기에 공급된 고분자 처리물 중에 포함되는 약제 등을 상기 벤트 박스로 도입하여 분리하는 공정과,

그 후 고분자 처리물을 상기 탈기용 압출기로부터 압출하는 공정으로 구성되는 고분자 화합물의 처리 방법이 제공된다.

상기 고분자 화합물의 처리 방법은 이하의 특징을 부가해도 좋다.

(i) 상기 탈기용 압출기는 2축 압출기이다.

(ii) 상기 탈기용 압출기의 토출측에 벤트 기구를 구비하고, 압출되는 고분자 처리물 중에 잔존하는 약제는 상기 벤트 기구를 거쳐서 더욱 제거된다.

(iii) 상기 반응 용기는 고분자 재료 공급용 압출기와 상기 고분자 재료 공급용 압출기에 접속되는 유통식 반응 용기로 구성된다.

(iv) 고분자 처리물 및 약제는 감압 수단에 의해 감압된 상태에서 상기 반응 용기로부터 상기 탈기용 압출기로 도입되고, 상기 벤트 박스에서 약제가 분리된 고분자 처리물은 상기 탈기용 압출기에 의해 성형된다.

(v) 또한, 상기 벤트 박스에 있어서 약제를 분리한 후 그 약제로부터 불순물을 분리하는 불순물 분리 공정과, 불순물을 분리한 약제를 저장하여 상기 고분자 재료 공급용 압출기로 도입하는 약제 저장 공정을 포함한다.

(vi) 또한, 상기 탈기용 압출기로부터 압출된 고분자 처리물을 냉각하는 냉각 공정과, 상기 냉각된 상기 고분자 처리물을 절단하는 절단 공정을 포함한다.

(vii) 상기 반응 용기 내에서의 고분자 화합물과 약제의 반응은 고분자 화합물의 변성 반응, 분해 반응 또는 가교 절단 반응이다.

(viii) 고분자 화합물은 가교 폴리머이고, 약제는 알코올류 또는 알코올류를 포함하는 혼합물이다,

(ix) 고분자 화합물은 미리 분쇄되어 있다.

(2) 본 발명의 제2 측면에 따라서,

고분자 화합물과 약제를 반응 용기 내에서 반응시켜 고분자 처리물을 생성하 는 고분자 화합물의 처리 장치에 있어서,

상기 반응 용기로부터 약제를 포함하는 고분자 처리물을 감압하여 배출하는 감압 수단과,

상기 감압 수단으로부터 약제를 포함하는 고분자 처리물을 도입하여 고분자 처리물을 압출하는 탈기용 압출기와,

상기 탈기용 압출기의 상류측에 형성되는 백 벤트와,

상기 백 벤트에 접속되는 동시에 상기 반응 용기의 부피의 1배 이상의 부피를 갖고, 상기 탈기용 압출기로 공급된 고분자 처리물 중에 포함되는 약제 등을 분리하는 벤트 박스로 구성되는 고분자 화합물의 처리 장치가 제공된다.

상기 고분자 화합물의 처리 장치는 이하의 특징을 부가해도 좋다.

(i) 상기 벤트 박스에는 분리된 약제로부터 불순물을 분리하는 불순물 분리조가 접속되고, 상기 벤트 박스의 외주에는 상기 벤트 박스를 고온으로 가열하는 가열 수단이 마련되고, 벤트 박스와 상기 불순물 분리조의 사이에는 상기 불순물 분리조 내의 압력을 일정하게 유지하는 조압 조정 수단이 마련된다.

(ii) 상기 가열 수단은 상기 벤트 박스의 고분자 처리물 저장부의 외주부에 설치되는 전열 히터이다.

(iii) 상기 가열 수단은 벤트 박스의 고분자 처리물 저장부의 외주부에 설치되어 가열 매체체가 순환하는 재킷과, 가열 매체체를 상기 재킷에 공급하는 가열 매체체 순환 장치로 구성된다.

(iv) 상기 불순물 분리조에는 불순물을 분리한 상기 약제를 저장하는 저장 탱크가 접속되고, 상기 저장 탱크의 약제는 가열 및 승압되어 고분자 화합물을 공급하는 상기 고분자 재료 공급용 압출기로 도입되고, 상기 고분자 재료 공급용 압출기로부터 고분자 화합물과 함께 반응 용기로 공급된다.

(v) 상기 탈기용 압출기는 성형된 고분자 처리물을 냉각하는 냉각기와, 냉각된 고분자 처리물을 절단하는 절단기를 포함한다.

(vi) 상기 감압 수단은 배출 밸브이다.

(vii) 상기 감압 수단은 복수의 구멍을 갖는 저항체이다.

(viii) 상기 감압 수단은 복수의 구멍을 갖는 저항체, 유량 조정 밸브, 또는 이들의 조합이다.

(제1 및 제2 측면의 특징)

이상과 같이 반응 용기에 감압 수단이 접속되고, 그 후방단에 탈기용 압출기가 접속된 처리 장치에 있어서, 탈기용 압출기가 백 벤트를 갖고, 이 백 벤트에 반응 용기의 1배 이상의 부피를 갖는 벤트 박스를 접속함으로써 폴리머와 약제를 안정적으로 분리하고, 또한 안정적으로 수지로부터 가스를 탈기할 수 있다. 따라서, 고분자 처리물이 연속적이고 또한 균질한 성형이 가능해진다.

또한, 재료 공급용 압출기의 출구로부터 약제를 다량으로 포함한 수지가 배출된 경우라도 벤트 박스가 충분히 크기 때문에, 벤트 박스의 흡기구가 막히는 등의 문제를 회피할 수 있는 동시에 충분히 압력을 낮출 수 있다.

이와 같이, 벤트 박스가 압력 변동에 대한 완충 작용을 다하고, 그 후방단에 있어서의 압력 변동이 경감되어 연속적이고 균질한 성형이 달성된다.

지나친 약제의 압력 상승에 의해 약제가 넘쳐 비산하는 것을 방지하기 위해서는, 벤트 박스의 부피를 반응 용기의 압력[Pv(㎫)]에 대해, 약 Pv배 이상으로 크게 하여 반응 용기 내의 가스가 모두 벤트 박스로 유입되었을 때에도 압력이 1 ㎫ 이하가 되도록 설계하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에서 말하는 고분자라 함은, 가교 폴리머, 플라스틱이나 고무 등의 열경화성 수지의 합성 고분자 외에, 리그닌, 셀룰로오스, 단백질 등의 천연 고분자, 또는 합성 고분자와 천연 고분자 혼합물을 포함하고 있다. 또한, 슈레더 더스트와 같이 고분자가 중심이고 이 외의 재료가 혼합된 것도 포함된다.

특히, 고분자로서 가교 폴리머, 약제로서 알코올류 또는 알코올류를 포함하는 혼합물을 이용한 경우에는, 본 발명의 처리 장치가 유효하게 기능한다. 또한, 본 발명의 처리 장치는 약제에 의한 반응을 용이하게 하기 위해 초임계 조건과 같은 고압 조건이 사용되는 경우에 있어서, 반응 시간을 충분히 확보하면서 압력 변동을 유효하게 억제할 수 있다.

(3) 본 발명의 제3 측면에 따라서,

호퍼를 거쳐서 고분자 화합물을 재료 공급용 압출기로 투입하는 공정과,

고분자 화합물을 압출하면서 약제를 상기 재료 공급용 압출기에 주입하는 공정과,

고분자 화합물과 약제를 상기 재료 공급용 압출기에서 혼련하고, 고온 고압의 반응 용기 중으로 고분자 화합물과 약제의 혼합물을 도입하여 반응시켜 고분자 처리물을 생성하는 공정으로 구성되고,

상기 호퍼가 약제 확산 방지용 박스를 구비하고, 상기 재료 공급용 압출기 내에서 발생하는 약제 가스가 상기 약제 확산 방지용 박스를 거쳐서 국소 배기되는 고분자 화합물의 처리 방법이 제공된다.

(4) 본 발명의 제4 측면에 따라서,

고분자 화합물과 약제를 혼련하면서 서로 반응시켜 고분자 처리물을 생성하는 재료 공급용 압출기와,

고분자 화합물을 상기 재료 공급용 압출기로 투입하는 호퍼와,

상기 호퍼의 근방에 설치되는 약제 확산 방지용 박스로 구성되고,

상기 약제 확산 방지용 박스는 상기 재료 공급용 압출기 내에서 발생하는 약제 가스를 상기 호퍼를 거쳐서 국소 배기하는 국소 배기 장치를 구비하는 고분자 화합물의 처리 장치.

상기 고분자 화합물의 처리 방법 및 처리 장치는 이하의 특징을 부가해도 좋다.

(i) 상기 약제 확산 방지용 박스는 개폐 밸브를 거쳐서 트랩에 접속되고, 상기 트랩은 진공 펌프에 접속된다.

(ii) 상기 약제 확산 방지용 박스는 가스 센서를 구비하고, 상기 가스 센서는 상기 약제 확산 방지용 박스 내로 약제 가스가 역류하였을 때, 상기 약제 확산 방지용 박스와 상기 트랩과의 사이에 설치되는 상기 개폐 밸브를 개방한다.

(iii) 상기 재료 공급용 압출기는 압출 방향으로 접속되는 반응 용기와, 상기 재료 공급용 압출기와 상기 반응 용기 사이에 설치되는 밸브를 갖는다.

(iv) 또한, 상기 재료 공급용 압출기의 후방단에 접속되는 탈기용 압출기와, 상기 탈기용 압출기의 상류측에 접속되는 벤트 박스를 갖는다.

(v) 상기 약제 확산 방지용 박스는 개폐 밸브를 거쳐서 트랩에 접속되고, 상기 트랩은 진공 펌프에 접속되고, 상기 벤트 박스는 압력 조정 밸브를 거쳐서 상기 트랩에 접속되어 있다.

(제3 및 제4 측면의 특징)

이상과 같이, 재료 공급용 압출기의 호퍼에 약제 확산 방지용 박스를 부착함으로써, 재료 공급용 압출기의 상류측에 위치하는 호퍼로 약제의 가스가 역류한 경우라도, 주위로 가스를 확산하는 일 없이 안정적으로 고분자 처리물을 얻을 수 있다.

약제 확산 방지용 박스는 역류한 약제의 가스를 배기하는 배기 수단(예를 들어, 국소 배기 장치)을 구비하는 것이 필요하다. 이 배기 수단을 구비하지 않을 경우, 약제 확산 방지용 박스 내에 가스가 체류하거나 상기 약제 확산 방지용 박스로부터 넘칠 가능성이 있고, 특히 약제가 가연성 가스인 경우 인화할 가능성이 있다.

약제 확산 방지용 박스는, 밸브를 거쳐서 진공 펌프의 트랩에 접속되는 것이 바람직하다. 가스가 역류한 경우에, 이 밸브를 개방함으로써 가스를 회수하여 재이용할 수 있다.

약제 확산 방지용 박스는 재료 공급용 압출기의 호퍼에 일반적으로 부착되어 있는 슈터의 주위를 둘러싸고 부착하는 것이 바람직하다. 가스가 역류한 경우에 는, 슈터로부터 넘쳐 나갈 것이라 예상되는 가스가 주위로 확산되지 않도록 하기 위함이다.

약제 확산 방지용 박스가 접속되는 진공 펌프의 트랩의 크기(용적)(Vt)는, 고압 용기(재료 공급용 압출기 + 반응 용기)의 크기(용적)(V)와 동일하거나 그 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 압력 P(atm)로부터 산출되는 용적(Vt) = P × V이면, 보다 확실하게 역류한 가스를 포집할 수 있다.

약제 확산 방지용 박스가 접속되는 국소 배기용 팬의 입구에는, 필터를 부착하여 가스의 분출과 함께 분출할 가능성이 있는 고분자 재료의 분말 등을 팬이 흡인하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

약제 확산 방지용 박스와 탈기용 압출기의 벤트 기구가 동일한 트랩에 접속되는 경우에는, 트랩 및 진공 펌프는 역류 가스의 회수 및 약제 가스의 분리라는 2개의 용도에 대해 겸용할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

[제1 실시 형태]

도1은 본 발명에 따른 고분자 화합물의 처리 장치(가교 폴리에틸렌의 가교 절단 처리 장치)의 제1 실시 형태를 도시한다.

도1에 있어서, 펠릿 형상으로 분쇄된 가교 폴리에틸렌은 호퍼(13)를 거쳐서 고분자 재료 공급용 압출기(1)(실린더 직경 33 mm, L/D = 50)에 투입된다. 한편, 반응에 필요로 하는 약제로서의 에탄올은, 약제 탱크(18)로부터 약제 탱크 밸브(17)를 통해 약제 주입 펌프(15)에서 가압되는 동시에, 약제 가열 히터(14)에 의해 가열되어 재료 공급용 압출기(1)에 주입된다. 그 주입 위치는 가교 폴리에틸렌이 재료 공급용 압출기(1) 내에서 충분히 고밀도화되는 위치보다도 하류인 것이 바람직하고, 그에 의해 약제의 기화에 의한 상류측으로의 누설을 방지할 수 있다.

재료 공급용 압출기(1)는 고온 고압의 약제가 역류하지 않도록, 또한 혼련이 충분히 행해지도록 2개의 스크류(1a)를 갖는 2축 압출기를 이용하였다. 약제 주입 펌프(15)에서는 재료 공급용 압출기(1)의 내부의 압력 이상으로 가압하는 것이 필요하다. 또한, 약제 가열 히터(14)에 의해 재료 공급용 압출기(1)에서 승온한 고분자의 온도가 내려가지 않을 정도로 승온하는 것이 바람직하다. 재료 공급용 압출기(1) 내에서는, 투입한 가교 폴리에틸렌과 주입한 약제가 스크류(1a)에 의해 혼합 교반된다. 이 때, 적어도 재료 공급용 압출기(1)의 일부분에 있어서 약제인 에탄올이 초임계 상태가 되는 온도 및 압력 조건이 되도록 하면, 가교 폴리에틸렌과 에탄올과의 가교 절단 반응이 충분히 진행하여 양호한 고분자 처리물을 얻을 수 있다. 여기서는, 반응 시간을 충분히 확보하기 위해 용적 50L의 유통식 반응 용기(100)를 압출기(1)에 접속하였다.

재료 공급용 압출기(1) 및 유통식 반응 용기(100)에서 가소화된 고분자 처리물인 가교 폴리에틸렌과 약제인 에탄올과의 혼합물은 감압 수단으로서의 감압 밸브(11)(또는 배출 밸브)에서 감압되고, 또한 단계적으로 압력을 낮추기 위해 복수의 구멍이 개방된 저항체로서의 브레이커 플레이트(31)를 부착하여 수지의 감압을 단계적으로 행한다.

또한 후방단에는 탈기용 압출기(2)가 접속되고, 여기서 점조(粘稠)한 액체의 고분자 처리물은 스크류(2a)에 의해 압출기(2)의 토출 방향으로 압출되고, 기체는 압력이 낮은 백 벤트의 벤트 박스(8)로 흐름으로써 고분자 처리물과 약제가 분리된다.

벤트 박스(8)는 전열 히터로서의 벤트 박스 가열 히터(10)에 의해 가열되고, 고분자 처리물이 유동성을 나타내는 온도로 유지된다.

또한 가열 히터(10)를 사용하는 대신에, 벤트 박스(8)의 고분자 처리물 저장부의 외주부에 설치된 가열 매체체가 순환하는 재킷(도시되지 않음)과, 가열 매체체를 재킷에 공급하는 가열 매체체 순환 장치를 사용하여 벤트 박스(8)를 가열하도록 해도 좋다.

벤트 박스(8)는 반응 용기(100)의 부피의 2배, 100L로 하였다. 이와 같이 반응 용기(100)의 부피보다도 벤트 박스(8)를 크게 함으로써, 수지와 가스의 토출이 단속적으로 된 경우라도 벤트 박스(8) 내부의 압력을 반응 용기(100)의 압력의 1/2 이하로 낮출 수 있다. 벤트 박스(8) 내부는 상압보다 약간 높고 또한 반응 용기(100)보다는 낮은 압력으로 유지되어 있어, 이에 의해 고분자 처리물이 용이하게 벤트 박스(8) 밖으로 배출된다. 벤트 박스(8)에서는, 가벼운 가스는 조의 상방으로부터 분리되고, 조의 하방에는 용융 상태의 고분자 처리물이 저장되어 있어 조의 하부에 마련된 구멍으로부터 자중으로 탈기용 압출기(2)로 보내져 그 선단부의 다이(3)에 의해 성형된다.

탈기용 압출기(2)는 1축 및 2축 어떠한 타입의 압출기도 사용 가능하다. 탈기용 압출기(2)에서는, 고분자 처리물이 실 형상의 스트랜드(5)로서 성형되고, 냉 각기(4)에 의해 거의 상온으로 냉각 고화된다. 스트랜드(5)는 스트랜드 커터(6)에 의해 펠릿(7)이 된다. 탈기용 압출기(2)는 수지로부터 약제를 완전하게 제거하기 위해 도2에 도시한 바와 같은 벤트(9)를 설치해도 좋다.

한편, 벤트 박스(8)에서 고분자 처리물로 분리된 에탄올은 조압 조정 수단으로서의 조압 조정 밸브(12)를 거쳐서 상압이 되어 불순물 분리조(16)로 보내진다. 불순물 분리조(16)에서는 반응 중에 생성되어 에탄올 중에 혼입된 불순물을 끓는점의 차이에 따라 분리한다. 에탄올은 약제 탱크(18)로 복귀되고, 불순물은 블로워(19)에서 흡인되어 연소 장치(20)에 의해 소각되어 무해화된다.

상기 처리 장치는 고분자 처리물의 점도가 높아 힘을 가하지 않으면 유동하지 않는 경우에 있어서 특히 유효하다. 특허 문헌 1, 2와 같이 유통식 반응 용기(100)를 이용하지 않는 경우, 압출기(1)의 실린더를 길게 하는 것에는 한계가 있으므로 일정 사이즈의 압출기(1)를 이용하는 한, 단위 시간당 처리량에는 한계가 있다. 한편, 유통식 반응 용기(100)를 이용하는 경우에는, 그 크기(길이)를 바꿈으로써 필요한 반응 시간을 임의로 확보하면서 단위 시간당 처리량을 증가시킬 수 있다. 이러한 장치는, 예를 들어 실란 가교 폴리에틸렌의 알코올에 의한 실란 가교 절단 반응과 같이 30분간 이상의 시간을 필요로 하는 화학 반응에 유효하다.

이와 같이 하여 얻어진 고분자 처리물(용융 상태의 고분자 처리물 및 기체 상태의 약제)이 감압 밸브(11)를 거쳐서 연속이 아닌 단속적으로 배출되는 경우, 기체는 압축 상태로부터 팽창되기 때문에 액체인 고분자 처리물을 휩쓸리게 하여 기세 좋게 분출한다. 이 경우에다가, 벤트 박스(8)는 충분히 용적이 크기 때문에, 압력의 변화에 대해 완충 작용이 기능하여 수지의 토출 방향의 압력 변동을 억제한다. 이와 같이 하여 연통적으로 원활한 성형이 가능해진다.

또한, 고분자 처리물은 반응 용기(100)로부터 배관을 통해 탈기용 압출기(2)에 직접 주입되므로, 특허 문헌 2와 같이 약제 분리조에 부착되어 고분자 처리물을 압출할 수 없게 되거나, 고분자 처리물의 점도가 높기 때문에 탈기용 압출기(2)에 수지가 공급되지 않게 되는 문제가 없다. 이로 인해, 수지의 공급량의 변동이 작아, 일정한 고분자 재료의 공급이 가능해진다.

벤트 박스(8)를 설치하지 않는 경우에서는, 기체가 팽창함에 따른 압력 변동이 크고, 이것이 직접 성형측에 영향을 주기 때문에 탈기용 압출기(2)로의 재료 공급량이 변동하거나 벤트로부터 약제의 가스와 고분자 처리물이 분출될 우려가 있다.

본 실시 형태와 같이, 탈기용 압출기(2)에 대형 벤트 박스(8)를 설치함으로써 고압에서 행해지는 가소화 반응 후에 있어서 마저도 탈기용 압출기(2)로의 재료 공급의 변동이 적고, 또한 압출기에서 혼련하면서 수지로부터 가스를 완전하게 탈기할 수 있다. 또한, 탈기조를 설치하여 자중으로 고분자 처리물을 떨어뜨리는 방법을 이용하지 않으므로, 장치를 평면적으로 배치할 수 있어 저렴하게 장치를 구성할 수 있다.

도3은 본 발명에 따라서, 재료 공급용 압출기(1)의 후방단에 설치되는 벤트 박스(8)의 압력 조정 기구를 도시한다.

도1의 재료 공급용 압출기(1)로부터 배출된 고분자 처리물과 약제와의 혼합 물은, 감압 밸브(11)에 의해 재료 공급용 압출기 내의 압력으로부터 1 내지 수십 기압으로 감압된 후, 탈기용 압출기(2)로 도입되어 점조한 액체인 고분자 처리물과 기체인 약제로 분리된다. 감압 밸브(11)에 있어서의 감압시, 고압에 있어서 압축되어 있던 기체의 약제 성분이 팽창하고, 이에 수반하여 벤트 박스(8) 내부로 분출한다. 이 때, 벤트 박스(8)의 용적이 분출하는 기체 부피에 비해 크기 때문에, 어느 정도의 압력 변동을 억제할 수는 있지만, 여기에 이하의 압력 조정 기구를 설치함으로써 압력의 안정화를 한층 더 달성할 수 있다.

즉, 벤트 박스(8) 내의 압력을 압력계 및 압력 전송기(70)로 측정하고, 이를 신호 전달선(72)을 거쳐서 압력 제어 장치(71)로 전송한다. 압력 제어 장치(71)는 보내져 온 압력 신호에 따라서 신호 전달선(72)을 거처셔 조압 조정 밸브(12)에 밸브 개폐 신호를 전송한다. 조압 조정 밸브(12)는 공기 작동형 밸브이며, 신호에 따라서 밸브(12)의 개방도를 조절한다. 그 때, 밸브(12)의 개방도는 벤트 박스(8)의 내부 압력이 일정해지도록 조정된다.

이 밖의 압력 조정법으로서, 감압 밸브(11)와 조압 조정 밸브(12)의 연계에 따라 압력을 조정할 수도 있다. 이 경우에는, 상술한 압력계 및 압력 전송기(70) 외에, 감압 밸브(11)의 전후의 차압을 측정하는 수단을 마련하여, 전자, 후자 모두 일정해지는 제어를 행한다. 감압 밸브(11)와 조압 조정 밸브(12)의 양방에서 제어를 행하는 경우, 조압의 신호만으로 양쪽을 제어하면 밸브의 작용이 간섭되어 압력의 유지가 불안정해지므로, 상술한 바와 같이 감압 밸브(11)의 제어에는 그 전후의 차압을, 조압 조정 밸브(12)의 제어에는 벤트 박스(8)의 압력 그 자체를 신호로서 이용하는 것이 바람직하다.

이들 기구에 의해, 벤트 박스(8) 내의 압력은 항상 거의 일정하게 유지되어, 탈기용 압출기(2)의 성형 수단에 있어서 연속적이고 균질한 성형용 압출 성형이 가능해진다.

이러한 장치를 이용한 경우, 가교 폴리에틸렌의 처리량은 압출기의 토출 능력이 허용되는 단위 시간당 2 내지 100 kg/h의 범위에서 5시간 이상의 연속 처리가 가능하다.

[제2 실시 형태]

도2는 본 발명에 따른 고분자 화합물의 처리 장치의 제2 실시 형태를 도시한다.

본 실시 형태에 있어서는, 도1에서 설명한 탈기용 압출기(2)에 벤트(9)가 부착되어 있다.

본 실시 형태에 있어서, 고분자 처리물에 잔존하는 약액은 벤트(9)로부터 밸브(91)를 거쳐서 연소 장치(20)측으로 배출되므로 보다 완전하게 제거된다. 이러한 장치를 이용한 경우, 제1 실시 형태와 마찬가지로 가교 폴리에틸렌의 처리량은 압출기의 토출 능력이 허용하는 단위 시간당 2 내지 100 kg/h의 범위에서 5시간 이상의 연속 처리가 가능하다.

[제1 비교예]

도4는 제1 비교예의 고분자 처리 장치를 도시한다.

제1 비교예에 있어서, 펠릿 형상의 열경화성 수지 또는 가교 폴리머는, 도1 과 같이 호퍼(13)로부터 재료 공급용 압출기(1)로 투입된다. 재료 공급용 압출기(1)는 도1과 동일한 것이다. 한편, 가교 분해의 반응 약제로서 에탄올을, 약제 탱크(18), 약제 탱크 밸브(17), 약제 주입 펌프(15), 약제 가열 히터(14)를 거쳐서 재료 공급용 압출기(1)에 주입한다.

재료 공급용 압출기(1) 중에서, 초임계 상태의 고온 고압으로 유지된 열경화성 수지 또는 가교 폴리머는, 초임계 상태의 에탄올과 반응하여 가소화된다. 이와 같이 하여 가소화된 고분자 처리물과 약제의 혼합물은, 유통식 반응 용기(100)에서 충분히 반응한 후 감압 밸브(11)와 복수의 구멍이 개방된 저항체인 브레이커 플레이트(31)에 의해 단계적으로 감압된다. 그 후, 상기 혼합물은 도1의 실시 형태와는 달리, 상압보다 약간 높고 유통식 반응 용기(100)의 압력보다는 낮은 압력의 약제 분리조(208)로 도입된다.

약제 분리조(208)에서는, 점조한 액체의 고분자 처리물(209)과 기체의 약제로 분리된다. 약제 분리조(208)는 전열 히터에 의한 약제 분리조 가열 히터(210)에 의해 가열되고, 고분자 처리물(209)이 유동성을 갖는 온도로 유지된다. 또한, 약제 분리조(208) 내부는 상압보다 높게 유지되고, 이에 의해 고분자 처리물(209)이 용이하게 약제 분리조(208) 밖으로 배출된다. 약제 분리조(208) 밖으로 배출된 고분자 처리물은 압출기(2)로 도입되고, 압출기(2) 내부를 이동하여 선단부의 다이(3)에 의해 성형된다. 압출기(2)는 1축 또는 2축의 압출기라도 좋다. 다이(3)에 의해 실 형상의 스트랜드(5)로서 성형되고, 냉각기(4)에 의해 거의 상온으로 냉각 고화된다. 스트랜드(5)는 스트랜드 커터(6)에 의해 컷트되어 펠릿(7)이 된다.

압출기(2)는 수지로부터 약제를 완전하게 제거하기 위해 벤트구를 설치해도 좋다.

한편, 약제 분리조(208)에서 고분자 처리물(209)로 분리된 약제인 에탄올은 조압 조정 밸브(212)를 거쳐서 상압이 되어 불순물 분리조(16)로 보내진다. 불순물 분리조(16)에서는, 반응 중에 생성된 불순물이 끓는점의 차이에 의해 약제인 에탄올로부터 분리된다. 에탄올은 약제 탱크(18)로 복귀되고, 불순물은 블로워(19)에서 흡인되어 연소 장치(20)에 의해 소각 무해화된다.

제1 비교예의 장치를 이용한 경우, 수지의 토출이 단속적으로 되고, 분출한 수지가 약제 분리조(209)의 벽면에 부착되어 압출기(2)에 공급되지 않는 상태가 되었다. 그로 인해, 안정된 연속 운전을 장시간 계속할 수 없었다.

[제2 비교예]

제2 비교예에서는, 도1에 도시된 처리 장치에 있어서 백 벤트의 벤트 박스(8)의 부피를 반응 용기(100)의 1/2로 하였다.

이 결과, 수지의 토출이 단속적으로 되었을 때에 분출한 수지와 알코올에 의해 벤트 박스(8) 내의 압력이 반응 용기(100)의 압력의 1/2보다도 높아져, 벤트 박스(8)가 파괴될 위험이 발생하였다. 또한, 그 상태로 운전을 계속하면 벤트 박스(8)로부터 분출한 수지가 진공화 배관을 막아 가스가 탈기할 수 없게 되어 운전을 중지해야만 했다.

[제3 실시 형태]

도5는 본 발명에 따르는 고분자 화합물의 처리 장치의 제3 실시 형태를 도시 한다.

펠릿 형상으로 분쇄된 가교 폴리에틸렌은 호퍼(13)를 거쳐서 재료 공급용 압출기(1)에 투입된다.

호퍼(13)에는 약제 확산 방지용 박스(21)가 부착되어 있고, 이것에 국소 배기용 팬(22)이 부착되어 있다. 소량의 가스가 정상적으로 역류하는 경우에는, 이 팬(22)으로 가스를 배기한다. 또한, 밸브(23)를 거쳐서 트랩(16) 및 진공 펌프(19)가 접속되어 있고, 다량의 가스가 한 번에 역류한 경우에는 밸브(23)를 개방하여 폴리머와 함께 가스를 트랩(16)에 포집한다. 밸브(23)는, 호퍼(13)에 부착된 가스 센서(24)에서 알코올을 검지한 경우에 자동적으로 개방되는 기구(25)를 구비하고 있다.

재료 공급용 압출기(1)는 실린더 직경 30 mm, L/D = 66을 이용한다. 한편, 반응에 필요로 하는 에탄올은 약제 탱크(18)로부터 약제 탱크 밸브(17)를 통해 약제 주입 펌프(15)로 가압되는 동시에, 약제 가열 히터(14)에 의해 가열되어 재료 공급용 압출기(1)에 압력 5 ㎫로 주입된다. 그 주입 위치는, 가교 폴리에틸렌이 재료 공급용 압출기(1) 내에서 1 ㎫ 이상으로 가압되어 고밀도화되는 위치보다도 하류이고, 또한 가압부의 길이가 L/D = 5 이상이며 그에 의해 약제의 기화에 의한 상류측으로의 누설이 방지된다. 재료 공급용 압출기(1)는, 토출하기 어려운 가교 폴리에틸렌을 보내기 위해 2축 압출기를 이용하였다.

공급되는 약제는 약제 주입 펌프(15)에 의해 재료 공급용 압출기(1)의 내부의 압력 이상으로 가압되는 것이 필요하다. 또한, 공급되는 약제는 약제 가열 히 터(14)에 의해 재료 공급용 압출기(1)에서 승온한 고분자 화합물의 온도가 내려가지 않을 정도로 가열하는 것이 바람직하다.

재료 공급용 압출기(1) 내에서는, 투입한 가교 폴리에틸렌과 주입한 약제가 스크류에 의해 혼합 및 교반된다. 이 때, 적어도 재료 공급용 압출기(1)의 일부분에 있어서, 약제인 에탄올이 초임계 상태가 되는 온도, 압력 조건이 되도록 하면 가교 폴리에틸렌의 가교 절단 반응이 충분히 진행하여 양호한 고분자 처리물을 얻을 수 있다. 본 실시 형태에서는, 반응 시간을 충분히 확보하기 위해 용적 50L의 유통식 반응 용기(100)를 압출기(1)의 후방단에 접속하였다.

재료 공급용 압출기(1) 및 유통식 반응 용기(100)에서 가소화된 가교 폴리에틸렌의 고분자 처리물 및 약제인 에탄올의 혼합물은 감압 밸브(11)와, 또한 복수의 구멍이 개방된 저항체로서의 브레이커 플레이트(31)에 의해 단계적으로 감압된다. 또한, 후방단에는 탈기용 압출기(2)가 접속되고, 여기서 점조한 액체의 고분자 처리물은 스크류에 의해 압출기(2)의 토출 방향으로 압출되는 동시에, 기체는 압력이 낮은 백 벤트의 벤트 박스(8)로 도입되어 고분자 처리물과 약제가 분리된다.

벤트 박스(8)는 전열 히터 등의 가열 히터(10)에 의해 가열되어, 고분자 처리물이 유동성을 갖는 온도로 유지된다. 벤트 박스(8) 내부는 상압보다 약간 높고 또한 반응 용기(100)보다는 낮은 압력으로 유지되어 있고, 이에 의해 고분자 처리물이 용이하게 벤트 박스(8) 밖으로 배출된다.

벤트 박스(8)에서는 가벼운 가스는 조의 상방으로부터 분리되고, 고분자 처리물은 역류한 경우라도 조의 하방에 저장되어, 조의 하부에 마련된 구멍으로부터 자중으로 탈기용 압출기(2)로 보내진다. 탈기용 압출기(2)는 1축 또는 2축의 압출기를 사용할 수 있다. 계속해서, 고분자 처리물은 탈기용 압출기(2)의 선단부의 다이(3)에 의해 실 형상의 스트랜드(5)로서 성형되고, 냉각기(4)에 의해 거의 상온으로 냉각 고화된다. 스트랜드(5)는 스트랜드 커터(6)에 의해 펠릿(7)이 된다.

탈기용 압출기(2)는 수지로부터 약제를 완전하게 제거하기 위해 벤트(9)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 벤트(9)로부터의 배관은 압력 조정용 밸브(91)를 거쳐서 진공 펌프(19)에 접속하였지만, 예를 들어 트랩(16)에 접속해도 좋다.

한편, 벤트 박스(8)에서 고분자 처리물로부터 분리된 에탄올은 조압 조정 밸브(12)를 거쳐서 상압이 되어, 트랩(16)으로 보내진다. 트랩(16)에서는, 에탄올에 혼입된 폴리에틸렌 등의 불순물이, 필터에 의해 분리되는 동시에 끓는점의 차를 이용하여 분류된다. 에탄올은 약제 탱크(18)로 복귀되고, 불순물은 진공 펌프(19)로 흡인되어 연소 장치(20)에 의해 소각 무해화된다.

본 실시 형태의 처리 장치는, 고분자 화합물과 가스상의 약제를 압출기 중에서 고온 고압 상태로 혼합할 때, 기화한 약제가 상류측으로 역류한 경우에 있어서 특히 유효하다.

특허 문헌 1, 2의 처리 장치에서는 역류한 가스의 확산 방지 기구를 갖지 않으므로, 불안정한 수지의 공급 등에 기인하여 고분자 처리물에 의한 밀봉이 불충분해진 경우에는, 누설된 고온의 가스나 수지가 호퍼 주변으로 한 번에 분출하여 주위로 확산될 우려가 있다.

본 실시 형태에서는, 약제 확산 방지용 박스에 의해 역류한 가스를 배기 혹은 포집할 수 있으므로, 주위에 고온의 가스나 수지를 확산시키는 일 없이 안전하게 운전 가능하다.

감압 밸브(11)를 거쳐서 용융 상태의 고분자 처리물과 기체의 약제가 연속되지 않고 단속적으로 배출되는 경우에는, 기체는 압축 상태로부터 급격하게 팽창하기 때문에, 액체인 고분자 처리물을 휩쓸리게 하여 기세 좋게 분출한다. 이 경우, 벤트 박스(8)는 용적이 충분히 크기 때문에, 압력 변동에 대한 완충 기구로서 작용하여, 수지의 토출 방향에 있어서의 압력 변동을 억제할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태의 처리 장치는 호퍼(13)측으로 가스가 역류한 경우에도, 연속적으로 안정되게 고분자 처리물을 성형할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 약제인 에탄올을 5 ㎫로 주입하였다. 원료인 가교 폴리에틸렌의 공급량이 에탄올의 주입량에 대해 50 ％를 넘은 경우, 주입 위치보다 상류에 위치하는 호퍼(13)에 에탄올의 미스트가 발생하여 역류하였지만, 국소 배기로 흡인함으로써 주위로는 전혀 확산되지 않았다. 또한, 원료의 공급량을 적게 하여 운전을 계속한 결과, 호퍼(13)측으로부터 에탄올이 다량으로 분출되었지만, 밸브(23)를 개방함으로써 트랩(16)으로 에탄올 및 고분자 처리물을 회수할 수 있어, 주위로 고온의 에탄올을 비산시키지 않고 운전할 수 있었다.

[제4 실시 형태]

도6은 본 발명에 따른 고분자 화합물의 처리 장치의 제4 실시 형태를 도시한다.

본 실시 형태에서는, 도6에 도시한 바와 같이 도5에 있어서의 재료 공급용 압출기(1)와 유통식 반응관으로 이루어지는 고압 용기(100)와의 사이에 밸브(11a)가 설치되어 있다.

도5의 실시 형태와 마찬가지로 운전한 결과, 에탄올의 미스트가 발생한 경우라도 밸브(11a)를 폐쇄함으로써 고압 용기(100) 내의 에탄올이 호퍼(13)측으로 역류하는 것을 완전하게 방지할 수 있으므로 보다 안전하게 운전할 수 있었다.

[제3 비교예]

도7은 제3 비교예의 고분자 처리 장치를 도시한다.

제3 비교예에 있어서는, 도5에 도시된 처리 장치에 있어서 약제 확산 방지용 박스가 생략되어 있다.

제3 비교예의 장치를 이용한 경우, 에탄올을 5 ㎫로 주입하면 주입 위치보다 상류에 위치하는 호퍼(13)에 에탄올의 미스트가 발생하여 에탄올이 역류하였다. 또한, 운전을 계속한 결과 호퍼(13)측으로부터 에탄올이 다량으로 분출하여, 주변 약 10m까지 에탄올이 비산하였으므로 연속 운전을 계속할 수 없었다.

본 발명에 따르면, 탈기용 압출기에 대형의 벤트 박스를 부착함으로써 초임계 조건에 있어서의 안정된 폴리머의 처리가 가능해진다.

또한, 재료 공급용 압출기의 호퍼에 국소 배기 수단을 구비한 약제 확산 방지용 박스를 부착함으로써, 고압의 가스가 압출기의 호퍼측으로 역류한 경우에도 주위로 가스가 확산되는 것을 방지할 수 있어 안전하게 고분자 화합물을 처리할 수 있다.

Claims (26)

1. 고분자 화합물과 약제를 반응 용기 내에서 반응시켜 고분자 처리물을 생성하는 공정과,

   상기 반응 용기로부터의 약제를 포함하는 고분자 처리물을 감압하여 탈기용 압출기로 도입하는 공정과,

   상기 탈기용 압출기의 상류측에 상기 반응 용기의 부피의 1배 이상의 부피를 갖는 벤트 박스를 접속하고, 상기 탈기용 압출기에 공급된 고분자 처리물 중에 포함되는 약제 등을 상기 벤트 박스로 도입하여 분리하는 공정과,

   그 후 고분자 처리물을 상기 탈기용 압출기로부터 압출하는 공정으로 구성되는 고분자 화합물의 처리 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 탈기용 압출기는 2축 압출기인 고분자 화합물의 처리 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 탈기용 압출기의 토출측에 벤트 기구를 구비하고, 압출되는 고분자 처리물 중에 잔존하는 약제는 상기 벤트 기구를 거쳐서 더욱 제거되는 고분자 화합물의 처리 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 반응 용기는 고분자 재료 공급용 압출기와 상기 고분 자 재료 공급용 압출기에 접속되는 유통식 반응 용기로 구성되는 고분자 화합물의 처리 방법.
5. 제1항에 있어서, 고분자 처리물 및 약제는 감압 수단에 의해 감압된 상태에서 상기 반응 용기로부터 상기 탈기용 압출기로 도입되고, 상기 벤트 박스에서 약제가 분리된 고분자 처리물은 상기 탈기용 압출기에 의해 성형되는 고분자 화합물의 처리 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 벤트 박스에 있어서 약제를 분리한 후 그 약제로부터 불순물을 분리하는 불순물 분리 공정과, 불순물을 분리한 약제를 저장하여 상기 고분자 재료 공급용 압출기로 도입하는 약제 저장 공정을 더 갖는 고분자 화합물의 처리 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 탈기용 압출기로부터 압출된 고분자 처리물을 냉각하는 냉각 공정과, 상기 냉각된 상기 고분자 처리물을 절단하는 절단 공정을 더 갖는 고분자 화합물의 처리 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 반응 용기 내에서의 고분자 화합물과 약제의 반응은 고분자 화합물의 변성 반응, 분해 반응 또는 가교 절단 반응인 고분자 화합물의 처리 방법.
9. 제1항에 있어서, 고분자 화합물은 가교 폴리머이고, 약제는 알코올류 또는 알코올류를 포함하는 혼합물인 고분자 화합물의 처리 방법.
10. 제1항에 있어서, 고분자 화합물은 미리 분쇄되어 있는 고분자 화합물의 처리 방법.
11. 고분자 화합물과 약제를 반응 용기 내에서 반응시켜 고분자 처리물을 생성하는 고분자 화합물의 처리 장치에 있어서,

    상기 반응 용기로부터 약제를 포함하는 고분자 처리물을 감압하여 배출하는 감압 수단과,

    상기 감압 수단으로부터 약제를 포함하는 고분자 처리물을 도입하여 고분자 처리물을 압출하는 탈기용 압출기와,

    상기 탈기용 압출기의 상류측에 형성되는 백 벤트와,

    상기 백 벤트에 접속되는 동시에 상기 반응 용기의 부피의 1배 이상의 부피를 갖고, 상기 탈기용 압출기로 공급된 고분자 처리물 중에 포함되는 약제 등을 분리하는 벤트 박스로 구성되는 고분자 화합물의 처리 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 벤트 박스에는 분리된 약제로부터 불순물을 분리하는 불순물 분리조가 접속되고, 상기 벤트 박스의 외주에는 상기 벤트 박스를 고온으로 가열하는 가열 수단이 마련되고, 벤트 박스와 상기 불순물 분리조의 사이에는 상기 불순물 분리조 내의 압력을 일정하게 유지하는 조압 조정 수단이 마련되는 고분자 화합물의 처리 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 가열 수단은 상기 벤트 박스의 고분자 처리물 저장부의 외주부에 설치되는 전열 히터인 고분자 화합물의 처리 장치.
14. 제12항에 있어서, 상기 가열 수단은 벤트 박스의 고분자 처리물 저장부의 외주부에 설치되어 가열 매체체가 순환하는 재킷과, 가열 매체체를 상기 재킷에 공급하는 가열 매체체 순환 장치로 구성되는 고분자 화합물의 처리 장치.
15. 제12항에 있어서, 상기 불순물 분리조에는 불순물을 분리한 상기 약제를 저장하는 저장 탱크가 접속되고, 상기 저장 탱크의 약제는 가열 및 승압되어 고분자 화합물을 공급하는 상기 고분자 재료 공급용 압출기로 도입되고, 상기 고분자 재료 공급용 압출기로부터 고분자 화합물과 함께 반응 용기로 공급되는 고분자 화합물의 처리 장치.
16. 제11항에 있어서, 상기 탈기용 압출기는 성형된 고분자 처리물을 냉각하는 냉각기와, 냉각된 고분자 처리물을 절단하는 절단기를 포함하는 고분자 화합물의 처리 장치.
17. 제11항에 있어서, 상기 감압 수단은 배출 밸브인 고분자 화합물의 처리 장치.
18. 제11항에 있어서, 상기 감압 수단은 복수의 구멍을 갖는 저항체인 고분자 화합물의 처리 장치.
19. 제11항에 있어서, 상기 감압 수단은 복수의 구멍을 갖는 저항체, 유량 조정 밸브, 또는 이들의 조합인 고분자 화합물의 처리 장치.
20. 호퍼를 거쳐서 고분자 화합물을 재료 공급용 압출기에 투입하는 공정과,

    고분자 화합물을 압출하면서 약제를 상기 재료 공급용 압출기에 주입하는 공정과,

    고분자 화합물과 약제를 상기 재료 공급용 압출기에서 혼련하고, 고온 고압의 반응 용기 중으로 고분자 화합물과 약제의 혼합물을 도입하여 반응시켜 고분자 처리물을 생성하는 공정으로 구성되고,

    상기 호퍼가 약제 확산 방지용 박스를 구비하고, 상기 재료 공급용 압출기 내에서 발생하는 약제 가스가 상기 약제 확산 방지용 박스를 거쳐서 국소 배기되는 고분자 화합물의 처리 방법.
21. 고분자 화합물과 약제를 혼련하면서 서로 반응시켜 고분자 처리물을 생성하는 재료 공급용 압출기와,

    고분자 화합물을 상기 재료 공급용 압출기에 투입하는 호퍼와,

    상기 호퍼의 근방에 설치되는 약제 확산 방지용 박스로 구성되고,

    상기 약제 확산 방지용 박스는 상기 재료 공급용 압출기 내에서 발생하는 약제 가스를 상기 호퍼를 거쳐서 국소 배기하는 국소 배기 장치를 구비하는 고분자 화합물의 처리 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 약제 확산 방지용 박스는 개폐 밸브를 거쳐서 트랩에 접속되고, 상기 트랩은 진공 펌프에 접속되는 고분자 화합물의 처리 장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 약제 확산 방지용 박스는 가스 센서를 구비하고, 상기 가스 센서는 상기 약제 확산 방지용 박스 내로 약제 가스가 역류하였을 때, 상기 약제 확산 방지용 박스와 상기 트랩 사이에 설치되는 상기 개폐 밸브를 개방하는 고분자 화합물의 처리 장치.
24. 제21항에 있어서, 상기 재료 공급용 압출기는 압출 방향으로 접속되는 반응 용기와, 상기 재료 공급용 압출기와 상기 반응 용기 사이에 설치되는 밸브를 갖는 고분자 화합물의 처리 장치.
25. 제21항에 있어서, 상기 재료 공급용 압출기의 후방단에 접속되는 탈기용 압출기와,

    상기 탈기용 압출기의 상류측에 접속되는 벤트 박스를 더 갖는 고분자 화합물의 처리 장치.
26. 제25항에 있어서, 상기 약제 확산 방지용 박스는 개폐 밸브를 거쳐서 트랩에 접속되고, 상기 트랩은 진공 펌프에 접속되고, 상기 벤트 박스는 압력 조정 밸브를 거쳐서 상기 트랩에 접속되어 있는 고분자 화합물의 처리 장치.

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