KR20110083024A - Polymer slurry having high solid content, and method of preparing the same - Google Patents
Polymer slurry having high solid content, and method of preparing the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110083024A KR20110083024A KR1020100003017A KR20100003017A KR20110083024A KR 20110083024 A KR20110083024 A KR 20110083024A KR 1020100003017 A KR1020100003017 A KR 1020100003017A KR 20100003017 A KR20100003017 A KR 20100003017A KR 20110083024 A KR20110083024 A KR 20110083024A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- slurry
- latex
- polymer
- reactor
- per unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
- C08J3/07—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from polymer solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
- C08F2/16—Aqueous medium
- C08F2/22—Emulsion polymerisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F279/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
- C08F279/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00 on to polymers of conjugated dienes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L51/003—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2351/00—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 유화중합을 통하여 고분자 라텍스로부터 높은 고형분 함량을 가지는 고분자 슬러리와 이로부터 고분자 슬러리 분체를 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a polymer slurry having a high solids content from polymer latex through emulsion polymerization and a method for producing a polymer slurry powder therefrom.
유화중합을 이용하여 고분자 수지 분체를 얻는 방법은 고분자 라텍스를 응집-숙성-탈수-건조 등의 단계를 거쳐서 제조된다.The method for obtaining polymer resin powder using emulsion polymerization is prepared through a step of coagulation-maturation-dehydration-drying of polymer latex.
이 중에서 유화중합 고분자 라텍스의 응집은 유화제에 의해 안정된 라텍스 입자 하나하나를 다양한 응집제를 이용하여 화학적인 방법 혹은 강한 전단력을 주어 기계적인 힘으로 그 안정성을 깨뜨리는 과정이다. Among them, agglomeration of the emulsion polymerized polymer latex is a process of breaking down the stability by mechanical force by giving a chemical method or a strong shear force to each of the latex particles stabilized by the emulsifier using various flocculants.
응집제를 이용한 화학적인 방법은 라텍스의 안정성을 확보하기 위해 사용된 유화제의 종류에 따라 각기 다른 응집제를 사용하여 안정성을 깨뜨리며, 기계적인 방법은 강한 전단력에 의해 유화제 간의 반발력을 이겨내고 라텍스 입자와 입자가 뭉치도록 하는 것이다. The chemical method using coagulant breaks the stability by using different coagulants according to the type of emulsifier used to ensure the stability of the latex. The mechanical method overcomes the repulsive force between the emulsifiers by the strong shearing force. To unite.
이 중에서 래피드 응집(rapid coagulation)은 고분자 라텍스에 응집제 수용액을 과량으로 투입하여 상기 유화제에 의해 정전기적 안정화를 깨뜨려 라텍스 내의 고분자 입자들이 서로 뭉치도록 하는 방법이다. 이러한 고분자 입자들이 뭉친 상태를 슬러리라고 하며, 상기 슬러리를 승온시켜 사슬 간 상호 침투에 의해 결합력이 강화되도록 하는 과정인 숙성(aging) 과정을 거치게 한다. 이렇게 물리적으로 비교적 강한 결합을 갖는 슬러리는 탈수 및 건조 과정을 거쳐 최종적으로 분말상으로 얻어지게 된다.Among these, rapid coagulation is a method in which an excessive amount of an aqueous coagulant is added to the polymer latex to break the electrostatic stabilization by the emulsifier so that the polymer particles in the latex aggregate together. The state in which the polymer particles are agglomerated is called a slurry, and the slurry is heated to undergo an aging process, in which a bonding force is strengthened by interpenetration between chains. This physically relatively slurry having a relatively strong bond is finally obtained as a powder through the dehydration and drying process.
다음 도 1은 종래기술에 따른 고분자 라텍스 슬러리 분체를 제조하는 응집 공정 장치의 개략도를 나타낸 것이다. 상기 장치는 라텍스 저장탱크(1), 응집조(2), 숙성조(3), 탈수기(4), 및 건조기(5)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다. 1 shows a schematic view of a flocculation process apparatus for preparing a polymer latex slurry powder according to the prior art. The apparatus comprises a latex storage tank (1), agglomeration tank (2), aging tank (3), a dehydrator (4), and a dryer (5).
먼저 라텍스 저장 탱크(1)에 저장된 고분자 라텍스를 고분자 라텍스 투입 라인(11)을 통하여 응집조(2)에 첨가한 다음, 상기 고분자 라텍스에 응집제 수용액을 응집제 투입 라인(12)을 통하여, 또한 고형분 농도를 조절하기 위하여 물 공급라인(13)을 통하여 물을 응집조(12)로 첨가시킨다. 상기 첨가된 응집제 수용액은 유화제에 의한 정전기적 안정화를 깨뜨려 라텍스 내의 고분자 입자들을 뭉치게 만드는 응집 과정을 거치면 고분자 슬러리를 얻게 된다. 상기 응집된 고분자 슬러리는 숙성조(3)로 이송되어 높은 온도 하에서 40~90분 동안 체류시켜 숙성시키는 과정을 거친다. 최종 얻어진 슬러리는 탈수기(4)에서 탈수과정을 거쳐 건조기(5)에서 건조시킨 후, 최종 고분자 분체(15)를 얻게 된다. 상기 탈수기에서 첨가된 응집제는 배출(14)되게 된다. First, the polymer latex stored in the latex storage tank 1 is added to the
상기와 같은 장치를 이용하는 경우, 높은 고형분 함량을 가지는 슬러리 제조 를 위해서는 높은 점도로 인해 슬러리를 교반시키기 어려울 뿐만 아니라 이송도 불가능하여 분체로의 회수가 매우 어렵다. 따라서 낮은 고형분 함량 하에서만 운전이 가능하다는 문제가 있다. In the case of using the apparatus as described above, the slurry is not only difficult to stir due to the high viscosity, but also impossible to transport, in order to prepare a slurry having a high solid content, and it is very difficult to recover the powder. Therefore, there is a problem that operation is possible only under a low solids content.
상기와 같은 문제점을 개선하기 위해서 다단 연속 응집 및 숙성 공정을 제안하였다. 이 공정은 낮은 고형분 함량을 가지는 고분자 슬러리를 효과적으로 숙성할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만 높은 고형분 함량을 가지는 슬러리에는 적용할 수 없으며, 여러 단계를 거쳐야 하기 때문에 공정의 효율성 측면에서도 다소 떨어진다. In order to improve the above problems, a multistage continuous flocculation and aging process has been proposed. This process has the advantage of effectively aging the polymer slurry having a low solids content. However, it is not applicable to slurries having a high solids content and is somewhat lower in terms of process efficiency because it has to go through several steps.
또한 응집제의 분할 투입을 통하여 응집속도를 조절함으로써 생성되는 최종 입자의 분체 특성을 개선시키는 완속 응집(slow coagulation) 공정을 제안하였다. 이는 에너지 장벽이 존재하는 2차 웰 영역에서 응집이 일어나므로 응집속도가 느리고 입자가 재배열이 이루어질 여지가 있어, 규칙적인 충진에 의한 구형 입자의 제조가 가능하다. 하지만 전체적인 응집제의 사용량은 래피드 응집과 비슷하며, 단지 분할 투입을 실시하여 응집시키는 방법일 뿐이다. 따라서 과량의 응집제에 의한 폐수 발생을 막을 수 없으며, 1차 응집조의 경우 래피드 응집 대비 소량의 응집제를 투입하므로 슬러리의 점도가 상승하여 흐름성 확보를 위하여 래피드 응집 대비 물을 더 첨가해야 하는 단점을 가지고 있으며, 래피드 응집에 비해 높은 함수율을 갖는 단점도 있다.In addition, a slow coagulation process is proposed to improve the powder characteristics of the final particles produced by controlling the coagulation rate through the splitting of coagulant. Since aggregation occurs in the secondary well region where the energy barrier is present, the aggregation rate is slow and the particles may be rearranged, so that spherical particles may be manufactured by regular filling. However, the overall amount of flocculant used is similar to that of rapid flocculation, and is merely a method of flocculation by performing split injection. Therefore, it is not possible to prevent the generation of wastewater due to excessive flocculant, and in the case of the primary flocculation tank, a small amount of flocculant is added to the rapid flocculation, so that the viscosity of the slurry rises, so that water must be added to the rapid flocculation to secure the flowability. In addition, there is a disadvantage that has a high moisture content compared to the rapid aggregation.
위의 두 가지 방법 모두 응집 후 만들어지는 고분자 라텍스 슬러리의 흐름성은 고형분 함량, 슬러리의 입도 분포 및 슬러리의 내포수 함량 등에 영향을 받는데, 특히 고형분 함량에 많은 영향을 받는다. 슬러리의 고형분 함량이 어느 정도 이상이 되면 슬러리의 흐름성이 급격이 악화되어 한 덩어리가 되므로, 운전이 불가능하게 된다. In both of the above methods, the flowability of the polymer latex slurry produced after aggregation is influenced by the solid content, the particle size distribution of the slurry, and the inclusion water content of the slurry, and is particularly affected by the solid content. When the solids content of the slurry is more than a certain degree, the flowability of the slurry is sharply deteriorated and becomes a lump, thus making operation impossible.
따라서 슬러리의 흐름성을 원활하게 하기 위해 응집 과정 시 추가적으로 과량의 물을 첨가해야 한다. 과량의 물의 첨가는 슬러리를 응집 온도 및 숙성 온도로 승온시킬 때 발생하는 에너지 비용을 상승시키며, 탈수 과정에도 과량의 폐수를 발생시켜 후처리 비용을 상승시킨다. 또한 직접 스팀을 이용하지 못하고, 매질인 물에 응축시켜 슬러리에 에너지를 전달함으로 그 효율이 떨어지는 문제가 있다. Therefore, in order to facilitate the flow of the slurry, an additional amount of water must be added during the flocculation process. The addition of excess water raises the energy costs incurred when the slurry is raised to the flocculation and maturation temperatures, and also generates excess wastewater during the dehydration process, thereby raising the post-treatment cost. In addition, there is a problem that the efficiency is lowered by not using the steam directly, by condensing in water as a medium to deliver energy to the slurry.
지금까지의 제조방법에 따라 고분자 라텍스로부터 제조된 고분자 슬러리는 그 함수율이 약 30% 이상이고, 탈수 공정을 거치는 경우 약 15% 전후의 함수율을 가지며, 최종 건조 단계를 거쳐 분체 상의 고분자 수지를 얻게 된다. 이 경우, 슬러리 자체의 함수율이 높기 때문에 동일한 탈수 단계를 거치더라도 최종 슬러리의 함수율을 최소화시키는 데 한계가 있다. 따라서 통상적으로 탈수 단계 이후 압착을 통한 별도의 설비를 이용하여 수분의 함량을 낮추는 공정을 추가적으로 이용하고 있다.
According to the manufacturing method up to now, the polymer slurry prepared from the polymer latex has a water content of about 30% or more, and has a water content of about 15% when subjected to the dehydration process, and obtains a polymer resin in powder form through a final drying step. . In this case, since the water content of the slurry itself is high, there is a limit in minimizing the water content of the final slurry even through the same dehydration step. Therefore, the process of lowering the content of water by using a separate equipment through compression after the dehydration step is typically used.
이에 본 발명에서는 유화중합을 이용하여 고분자 라텍스로부터 고분자 슬러리 분체를 제조함에 있어, 고분자 라텍스를 응집, 숙성시켜 얻어진 슬러리의 함수율을 조절할 수 있으면서 동시에 가능한 낮은 함수율을 갖도록 제조할 수 있는 고분자 수지의 제조 방법에 관한 것이다. Accordingly, in the present invention, in preparing the polymer slurry powder from the polymer latex using emulsion polymerization, the method of producing a polymer resin which can be prepared to have a low water content while controlling the water content of the slurry obtained by agglomeration and aging of the polymer latex It is about.
본 발명에서는 고분자 라텍스를 응집과 숙성을 동시에 수행할 수 있는 반응기를 사용하면서, 상기 고분자 라텍스의 응집과 숙성 공정에서 상기 슬러리 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시키는 방법, 즉 투입되는 라텍스의 함량(반응기 내에 머무르는 체류시간), 슬러리 배출구의 크기, 단위시간당 회전수(RPM) 등의 조절을 통해 라텍스로부터 얻어지는 고분자 슬러리 내의 수분 함량을 낮출 수 있었다. 본 발명에 따르면 동일한 탈수 공정을 거쳐 제조된 고분자 수지의 수분 함량을 종래에 비해 현저하게 낮출 수 있어 건조 시 소모되는 에너지를 줄일 수 있는 것을 그 특징으로 한다.In the present invention, a method of increasing the energy applied per unit mass of the slurry in the flocculation and aging process of the polymer latex while using a reactor capable of simultaneously agglomeration and aging the polymer latex, that is, the amount of latex introduced (reactor It was possible to lower the water content in the polymer slurry obtained from the latex through the adjustment of the residence time staying in), the size of the slurry outlet, the number of revolutions per unit time (RPM) and the like. According to the present invention is characterized in that the water content of the polymer resin prepared through the same dehydration process can be significantly lower than in the prior art to reduce the energy consumed during drying.
따라서, 본 발명의 목적은 슬러리 내의 함수율을 최소화시켜 높은 고형분 함량을 가지는 고분자 슬러리를 제조할 수 있는 고분자 수지와 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a polymer resin and a method for producing the polymer slurry having a high solids content by minimizing the moisture content in the slurry.
본 발명은 응집 및 숙성 시 높은 점도를 가지는 슬러리를 제조하고 그 장치 내에서 추가적으로 기계적인 힘을 가함으로써 동일한 탈수 공정을 거치더라도 더 낮은 함수율은 갖는 고분자 수지를 제조할 수 있다. The present invention can produce a polymer resin having a lower moisture content even by the same dehydration process by preparing a slurry having a high viscosity at the time of aggregation and aging and additional mechanical force in the apparatus.
또한, 응집과 숙성 일체형 반응기 내에서 응집과 동시에 기계적인 힘을 이용하여 탈수 전 슬러리의 함수율을 낮추는 효과를 가진다. In addition, it has the effect of lowering the water content of the slurry before dehydration by using mechanical force at the same time in the coagulation and aging integrated reactor.
이렇게 슬러리의 함수율을 낮추는 것은 대량으로 생산되는 공정의 특성 상 1~2%의 함수율을 낮추는 것 만으로도 실제 고분자 분체에 미치는 효과는 매우 크다.Thus, lowering the water content of the slurry has a great effect on the actual polymer powder only by lowering the water content of 1 to 2% due to the characteristics of the mass production process.
도 1은 종래기술에 따른 고분자 라텍스 슬러리 분체를 제조하는 응집 공정 장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of an agglomeration process apparatus for preparing a polymer latex slurry powder according to the prior art.
본 발명의 높은 고형분 함량을 가지는 고분자 수지의 제조방법은 응집 단계와 숙성단계를 각각의 분리된 2단계로 진행시키지 않고 한 반응기에서 동시에 진행시키며, 상기 응집/숙성과 동시에 기계적인 힘을 이용하여 슬러리 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시키는 것으로 구성된 것을 그 특징으로 한다.
In the method of preparing a polymer resin having a high solid content of the present invention, the coagulation step and the aging step are simultaneously performed in one reactor without proceeding into two separate steps, and the slurry is formed using the coagulation / maturation and mechanical force at the same time. It is characterized by consisting of increasing the energy applied per unit mass.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 유화중합을 이용하여 고분자 라텍스로부터 고분자 수지 분체를 제조함에 있어, 고분자 라텍스의 응집 및 숙성 두 단계의 공정을 한 단계로 압축시킨 신규 고안된 장치를 이용하여 진행시키되, 상기 응집 및 숙성 시 기계적인 힘을 더 가하여 초기 슬러리가 내포하는 수분의 함량을 줄여 동일한 탈수 공정을 거치더라도 낮은 함수율을 가지는 슬러리를 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다. In the present invention, in the preparation of polymer resin powder from polymer latex using emulsion polymerization, it proceeds by using a newly designed device that compresses the two-step process of agglomeration and aging of polymer latex into one step, The present invention relates to a method for producing a slurry having a low water content even though the same dehydration process is performed by reducing the amount of water contained in the initial slurry by applying an additional force.
본 발명에서 사용한 신규 고안된 장치 및 이를 이용한 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법은 본 출원인이 기 출원한 2009-0072597 특허에 상세히 설명되어 있으며, 상기 특허의 명세서 및 청구항에 기재된 모든 내용은 그대로 본 발명에 포함된다. The newly designed device used in the present invention and a method for preparing a polymer latex resin powder using the same are described in detail in the 2009-0072597 patent filed by the present applicant, and all the contents described in the specification and claims of the patent are included in the present invention. do.
본 발명에서 슬러리의 함수율을 낮추고자 시도한 방법은 고분자 라텍스의 응집과 숙성 과정에서 상기 슬러리에 기계적인 힘을 가하는 방법이다. 여기서 기계적인 힘이란 슬러리 단위 질량당 가해지는 에너지(J/g)로 표현할 수 있으며, 상기 에너지가 높아질수록 슬러리의 함수율이 낮아진다. 여기서 에너지의 크기는 응집과 숙성이 일어나고 있는 반응기 내부의 가해지는 힘을 측정하여 이를 통해 생산되는 슬러리 내의 고형분의 무게로 나누어 줌으로써 그 에너지의 크기를 산출하였다. 이는 제조된 슬러리가 반응기 내에 얼마나 꽉 찼는가에 따라 다르게 나타나며, 반응기 내에 꽉찬 정도, 즉 필링(filling)에 따라 기계적인 힘은 점점 커지는 것을 확인하였다. 따라서, 반응기 내부가 슬러리로 최대한 필링되는 경우 슬러리 단위 질량당 가해지는 에너지가 증가되어 응집과 숙성과정을 거친 슬러리의 함수율은 낮아지게 된다. In the present invention, a method for reducing the moisture content of the slurry is a method of applying a mechanical force to the slurry during agglomeration and aging of the polymer latex. Herein, the mechanical force may be expressed as energy (J / g) applied per unit mass of the slurry, and the higher the energy, the lower the moisture content of the slurry. Here, the magnitude of the energy was calculated by dividing the amount of energy in the slurry produced by measuring the force applied inside the reactor in which aggregation and maturation occurred. This is different depending on how full the slurry was prepared in the reactor, it was confirmed that the mechanical force gradually increases according to the degree of filling in the reactor, that is, filling (filling). Therefore, when the inside of the reactor is maximally filled with the slurry, the energy applied per unit mass of the slurry is increased, so that the water content of the slurry which has undergone the aggregation and aging process is lowered.
그러나, 본 발명과 같은 원리를 이용하는 경우 라텍스의 고형분 함량이 30% 이상, 바람직하기로는 30~60%인 경우에만 가능하다. 라텍스의 고형분 함량이 상기 미만인 경우에는 점도가 너무 낮기 때문에, 슬러리의 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시킨다 하더라도 함수율을 원하는 수준으로 조절하기 어렵다. However, when using the same principle as the present invention, it is possible only when the solids content of the latex is 30% or more, preferably 30 to 60%. If the solids content of the latex is less than the above, the viscosity is too low, so that even if the energy applied per unit mass of the slurry is increased, it is difficult to control the water content to the desired level.
본 발명에서 슬러리의 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시킬 수 있는 제1방법은 응집과 숙성 과정에서 투입되는 라텍스의 양을 증가시키는 것이다. 상기 응집과 숙성이 진행되는 반응기는 반응물의 교반을 위해 일정한 교반기가 부착되어 있고, 상기 반응물들은 일정한 방향으로 교반되면서 응집과 숙성이 끝난 다음에는 다음 공정을 위해 배출되도록 되어 있다. 따라서, 투입되는 라텍스의 함량을 증가시키는 경우 반응기는 반응된 반응물로 최대한 채워지게 되고, 이때 슬러리의 단위 질량당 가해지는 에너지는 증가되어 응집과 숙성을 거친 슬러리의 함수율은 떨어지게 된다. In the present invention, the first method of increasing the energy applied per unit mass of the slurry is to increase the amount of latex introduced during the coagulation and aging process. The agglomeration and aging reactor is attached to a constant stirrer for stirring the reactants, the reactants are agitated in a predetermined direction and is discharged for the next process after the agglomeration and aging. Therefore, when the amount of latex added is increased, the reactor is filled with the reacted reactant as much as possible, and the energy applied per unit mass of the slurry is increased, so that the water content of the slurry after coagulation and aging is lowered.
상기 반응기로 투입되는 라텍스의 함량은 라텍스가 반응기 내에 머무르는 체류시간으로 나타낼 수 있으며, 상기 체류시간은 라텍스의 함량이 증가될수록 짧아진다. 즉, 체류시간은 일정한 부피를 유지하는 반응기에 투입되는 라텍스 함량으로 나눈 값으로, 상기 반응기의 부피는 일정하게 유지되므로 라텍스 함량이 증가될수록 체류시간은 짧아진다. 따라서, 본 발명과 같은 효과를 나타내기 위해서는 상기 체류시간이 1분~10분 사이인 것이 바람직하다. The amount of latex introduced into the reactor may be represented as a retention time for the latex to remain in the reactor, and the retention time is shortened as the content of the latex increases. That is, the residence time is a value divided by the latex content input to the reactor maintaining a constant volume, the volume of the reactor is kept constant, so the residence time becomes shorter as the latex content is increased. Therefore, in order to show the effect similar to this invention, it is preferable that the said residence time is between 1 minute and 10 minutes.
통상 고분자 라텍스를 응집 및 숙성시켜 고분자 슬러리로 제조함에 있어, 응집은 수초 내에 이루어지고, 나머지 대부분의 시간은 상기 슬러리의 함수율을 최소화시키기 위해 충분한 숙성 시간이 요구된다. 즉, 숙성을 얼마나 충분히 시키느냐에 따라 슬러리의 함수율이 결정되기 때문에, 숙성에 따른 시간과 에너지가 많이 필요하고 어려움이 따른다. Usually, in agglomeration and aging of polymer latex to prepare a polymer slurry, the agglomeration takes place within a few seconds, and most of the remaining time requires sufficient aging time to minimize the water content of the slurry. That is, since the water content of the slurry is determined by how much the aging is sufficient, a lot of time and energy according to the aging is required, and the difficulty is accompanied.
다음 도 1과 같이 종래 응집-숙성 과정이 별도로 나누어진 탱크 타입의 반응기를 이용하는 경우 고분자의 움직임을 통한 수축으로 함수율을 낮추기 위해서는 높은 온도와 긴 숙성시간이 필요하였다. Next, when using a tank type reactor in which the conventional coagulation-maturation process is divided separately, as shown in FIG. 1, high temperature and long aging time are required to lower the water content by shrinkage through the movement of the polymer.
그러나, 본 발명에서는 고분자 라텍스의 응집과 숙성을 하나의 반응기에서 모두 수행할 수 있으므로, 별도의 숙성과정을 거쳐야 하는 번거로움을 피할 수 있고, 숙성을 위한 긴 시간 없이 본 발명과 같이 체류시간을 짧게 유지하더라도 슬러리 내의 함수율을 최소화시킬 수 있다. However, in the present invention, since the aggregation and aging of the polymer latex can be performed in one reactor, it is possible to avoid the hassle of going through a separate aging process, and to shorten the residence time as in the present invention without a long time for aging. If maintained, the moisture content in the slurry can be minimized.
또한, 본 발명에서 에너지를 증가시킬 수 있는 제2방법은 응집과 숙성 과정에서 반응기의 단위시간 당 회전수(RPM)를 최소화시키는 것이다. 즉, 상기 반응기의 단위시간 당 회전수를 감소시키게 되면 응집과 숙성 과정을 거친 슬러리가 반응기 밖으로 배출되는 데 있어 그 이송능력이 떨어지게 되므로, 배출되는 슬러리 함량이 줄어들어 반응기 내에 슬러리의 필링 정도가 증가되어 슬러리의 함수율을 낮출 수 있다. 상기 반응기의 단위시간 당 회전수는 20~100 N/min, 바람직하기로는 25~80 N/min이다. In addition, the second method to increase the energy in the present invention is to minimize the number of revolutions (RPM) per unit time of the reactor during the aggregation and ripening process. In other words, if the number of revolutions per unit time of the reactor is reduced, the transfer capacity of the slurry after the coagulation and aging process is discharged out of the reactor is reduced, so that the amount of slurry is reduced and the filling degree of the slurry in the reactor is increased. The water content of the slurry can be lowered. The rotation speed per unit time of the reactor is 20 to 100 N / min, preferably 25 to 80 N / min.
또한, 본 발명에서 에너지를 증가시킬 수 있는 제3방법은 응집과 숙성 단계가 끝난 슬러리가 배출되는 배출구 크기를 조절하는 것이다. 상기 배출구의 크기를 줄이게 되면 배출 면적이 감소되어 반응기 내에 필링된 슬러리 함량이 증가되므로 역시 단위 질량 당 가해지는 에너지를 증가시킬 수 있기 때문에 최종 제조된 슬러리의 함수율을 최소화시킬 수 있다. In addition, a third method of increasing energy in the present invention is to control the size of the outlet through which the slurry after the coagulation and aging step is discharged. Reducing the size of the outlet reduces the discharge area and increases the content of the slurry filled in the reactor, which can also increase the energy applied per unit mass, thereby minimizing the water content of the final prepared slurry.
본 발명에서 배출구 크기를 조절하는 방법은 슬러리가 배출되는 배출구를 점진적으로 차단시키는 것이다. 즉, 상기 슬러리가 배출되는 배출구의 크기는 일정하게 정해져 있으므로, 상기 배출구의 크기를 약 85%까지, 바람직하기로는 약 50~70%까지 차단시키게 되면, 배출되는 슬러리의 함량이 점차 줄어들고, 반응기 내부에 필링된 슬러리 함량이 증가되어 에너지를 증가시키는 원리이다. In the present invention, a method of controlling the outlet size is to gradually block the outlet from which the slurry is discharged. In other words, since the size of the outlet through which the slurry is discharged is fixed, when the size of the outlet is blocked up to about 85%, preferably about 50 to 70%, the amount of slurry discharged gradually decreases, and the inside of the reactor is reduced. Filled slurry content is increased to increase energy.
상술한 바와 같이 본 발명에서 슬러리에 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시켜 슬러리의 함수율을 최소화시키는 3가지 방법들은, 각각을 단독으로 이용해도 되고, 1종 이상의 방법을 혼합 사용해도 무방하며, 이들은 서로 각각의 정해진 범위에서 시너지 효과를 발휘할 수 있기 때문에 혼합 사용하는 경우 더 바람직하다고 할 수 있다. As described above, the three methods of minimizing the water content of the slurry by increasing the energy applied per unit mass to the slurry in the present invention, each may be used alone, or may be used in combination of one or more methods, these Since synergistic effects can be exhibited in each predetermined range, it can be said that it is more preferable when mixing and using.
한편, 본 발명에 따른 높은 고형분 함량을 가지는 본 발명의 고분자 라텍스 슬러리 분체 제조에 사용되는 고분자 라텍스는 고형분 함량이 10 ~ 90 중량%인 유화 중합시킨 고분자 라텍스로서, 바람직하기로는 비닐시안화합물-공액디엔계화합물-방향족 비닐화합물로 이루어진 그라프트 공중합체이다. 상기 그라프트 공중합체는 공액디엔계 화합물에 방향족 비닐 화합물과 비닐시안화합물의 단량체 혼합물을 중합시켜 제조된 것이다. On the other hand, the polymer latex used to prepare the polymer latex slurry powder of the present invention having a high solids content according to the present invention is an emulsion polymerized polymer latex having a solid content of 10 to 90% by weight, preferably vinyl cyanide compound-conjugated diene It is a graft copolymer which consists of a system compound-aromatic vinyl compound. The graft copolymer is prepared by polymerizing a monomer mixture of an aromatic vinyl compound and a vinyl cyan compound on a conjugated diene-based compound.
상기 공액디엔계 화합물은 부타디엔계 고무(BR), 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 고무(EPDM), 에틸렌 프로필렌 고무(EPR), 할로부틸 고무, 부틸고무, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 및 스티렌-부타디엔 고무(SBR)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이다. The conjugated diene compound is butadiene rubber (BR), ethylene-propylene-diene monomer rubber (EPDM), ethylene propylene rubber (EPR), halobutyl rubber, butyl rubber, styrene-isoprene-styrene (SIS) and styrene-butadiene It is selected from the group consisting of rubber (SBR).
또한, 상기 비닐시안화합물은 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 및 이들의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이다. In addition, the vinyl cyan compound is selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile and derivatives thereof.
상기 방향족 비닐 화합물은 스티렌, 알파메틸스티렌, 알파에틸스티렌, 파라메틸스티렌, 비닐톨루엔 및 이들의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이다. The aromatic vinyl compound is selected from the group consisting of styrene, alphamethylstyrene, alphaethylstyrene, paramethylstyrene, vinyltoluene and derivatives thereof.
상기 그라프트 공중합체의 고형분 함량은 25~60 중량%이며, 그 가운데 부타디엔 40~70 중량%, 아크릴로니트릴 5~20 중량%, 스티렌 10~40 중량%를 포함하는 구성으로 이루어진 것이 바람직하다. Solid content of the graft copolymer is 25 to 60% by weight, of which butadiene 40 to 70% by weight,
본 발명의 고분자 라텍스는 상기 비닐시안화합물-공액디엔계화합물-방향족 비닐화합물로 이루어진 그라프트 공중합체에 국한되는 것이 아니며, 유화제를 포함하여 그 안정성을 유지하는 다른 고분자 라텍스도 사용할 수 있다.The polymer latex of the present invention is not limited to the graft copolymer made of the vinyl cyan compound-conjugated diene compound-aromatic vinyl compound, and other polymer latexes including an emulsifier and maintaining the stability thereof may also be used.
상기 유화제를 포함하여 그 안정성을 유지하는 다른 고분자 라텍스의 예로는 스티렌 중합체, 부타디엔 중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 알킬 아크릴레이트 중합체, 알킬 메타아크릴레이트 중합체, 알킬 아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-알킬 아크릴레이트-스티렌 공중합체, 알킬메타아크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체, 알킬아크릴레이트-알킬메타아크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있다. Examples of other polymer latexes including the emulsifier and maintaining their stability include styrene polymers, butadiene polymers, styrene-butadiene copolymers, alkyl acrylate polymers, alkyl methacrylate polymers, alkyl acrylate-acrylonitrile copolymers, and acrylics. Ronitrile-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, acrylonitrile-alkyl acrylate-styrene copolymer, alkyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer, alkyl acrylate-alkyl methacrylate copolymer Etc. can be mentioned.
본 발명에서 사용되는 응집제로는 황산, 인산, 염산 등의 수용성 무기산 또는 황산염, 칼슘염 등의 무기염을 사용할 수 있다. 일반적으로 응집제는 응집에 필요한 이론치 이상 투입하는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 상기 고분자 라텍스 100 중량부에 대하여 0.5~5중량부, 바람직하기로는 0.5~3.0 중량부, 가장 바람직하기로는 0.5~2중량부로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 아주 미량의 응집제 만으로도 효과적으로 고분자 라텍스를 응집시킬 수 있다. As the flocculant used in the present invention, water-soluble inorganic acids such as sulfuric acid, phosphoric acid and hydrochloric acid, or inorganic salts such as sulfate and calcium salts can be used. Generally, the flocculant is preferably added at least the theoretical value required for flocculation, and in the present invention, 0.5 to 5 parts by weight, preferably 0.5 to 3.0 parts by weight, and most preferably 0.5 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer latex. Can be used. That is, in the present invention, only a very small amount of flocculant can effectively flocculate the polymer latex.
본 발명에서는 응집과 숙성과정을 동시에 진행시킬 수 있는 일체화된 반응기 내에, 상기 고분자 라텍스, 소량의 응집제, 직접 스팀, 및 필요에 따라 액상의 물을 첨가시켜 응집 및 숙성시킨다. 이때 응집 및 숙성 온도는 60℃~100℃인 것이 바람직하다. 본 발명의 일체형 반응기에서 고분자 라텍스, 응집제, 및 스팀이 투입되는 위치에 가까운 부분에서 응집 반응이 일어나고, 상기 반응기의 후반부에서 숙성 반응이 일어나게 되어, 실질적으로 동일한 반응기 내에서 응집과 숙성을 동시에 진행된다. 상기 반응기는 응집조와 숙성조가 일체형으로 구성된 것으로, 상기 반응기는 직경 대비 길이의 비율이 5~20인 것이다. In the present invention, the polymerized latex, a small amount of flocculant, direct steam, and, if necessary, liquid water are added and coagulated and aged in an integrated reactor capable of simultaneously performing the coagulation and aging processes. At this time, the aggregation and aging temperature is preferably 60 ℃ ~ 100 ℃. In the integrated reactor of the present invention, agglomeration reaction occurs at a portion close to the position where the polymer latex, flocculant, and steam are introduced, and a aging reaction occurs at the latter part of the reactor, so that coagulation and maturation are simultaneously performed in substantially the same reactor. . The reactor is composed of an agglomeration tank and a aging tank integrally, the reactor is a ratio of length to diameter of 5 to 20.
상기 응집과 숙성이 동시에 진행된 고분자 슬러리는 상기 일체형 반응기 밖으로 배출되어 슬러리 저장 탱크로 이송되게 된다. 상기 응집 및 숙성된 슬러리는 종래 탈수 및 건조 공정을 거쳐 분체로 회수된다. The polymer slurry, which has undergone the coagulation and aging at the same time, is discharged out of the integrated reactor and transferred to the slurry storage tank. The flocculated and aged slurry is recovered in powder through a conventional dehydration and drying process.
본 발명에서는 응집과 숙성이 진행되는 과정에서, 상술한 바와 같이 슬러리 단위 질량당 가해지는 에너지를 증가시키는 방법을 이용하여 최종 제조되는 고분자 슬러리 내의 함수율을 조절할 수 있다. In the present invention, in the course of the aggregation and aging process, it is possible to control the moisture content in the final polymer slurry by using a method of increasing the energy applied per unit mass of the slurry as described above.
기존 공정에서는 소정의 함수율을 위해 높은 온도에서 긴 시간 동안의 숙성이 필요하였으나, 본 발명에서는 짧은 체류시간 내에, 단위 시간당 가해지는 회전속도(rpm)를 조절하거나, 또는 배출구의 크기를 변화시키는 방법을 이용하여 슬러리에 가해지는 에너지를 증가시켜 함수율을 최소화시킴으로써 높은 고형분 함량을 가지는 고분자 슬러리를 제조할 수 있다. In the existing process, the aging for a long time at a high temperature is required for a predetermined moisture content, but in the present invention, a method of controlling the rotational speed (rpm) applied per unit time or changing the size of the outlet within a short residence time By increasing the energy applied to the slurry to minimize the moisture content it can be prepared a polymer slurry having a high solids content.
통상의 방법에 따른 고분자 슬러리의 함수율에 비해 본 발명에 따라 제조된 슬러리는 그 함수율이 개선됨을 확인할 수 있었다. 즉, 슬러리 자체의 함수율이 종래에 비해 월등히 개선됨에 따라 동일 탈수 과정을 거쳐도 더 낮은 함수율은 갖는 슬러리를 만들 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 응집 및 숙성 시 기계적인 힘을 더 가하여 초기 슬러리가 내포하는 수분의 함량을 줄여 동일한 탈수 공정을 거치더라도 낮은 함수율을 가지는 슬러리를 제조할 수 있으므로, 탈수 및 건조 공정에 소비되는 많은 에너지를 획기적으로 절약할 수 있으며, 수분 함량에 비례하는 수지 내에 잔류되는 금속 이온의 양을 감소시켜 수지의 열 안정성을 개선시킬 수 있다. 상기와 같이 최종 제조된 본 발명에 따른 고분자 라텍스 슬러리는 종래의 제조방법에 따른 응집 공정에서 구현할 수 없는 낮은 함수율을 가짐과 동시에 겉보기 비중을 증가시킬 수 있다는 면에서 바람직하다.
It was confirmed that the water content of the slurry prepared according to the present invention was improved compared to the water content of the polymer slurry according to the conventional method. That is, as the water content of the slurry itself is significantly improved compared to the conventional one, it is possible to make a slurry having a lower water content even though the same dehydration process. Therefore, in the present invention, by applying mechanical force at the time of aggregation and aging, it is possible to prepare a slurry having a low water content even though the same dehydration process by reducing the content of the water contained in the initial slurry, so that a lot of spent in the dehydration and drying process Energy can be saved dramatically and the thermal stability of the resin can be improved by reducing the amount of metal ions remaining in the resin proportional to the moisture content. The polymer latex slurry according to the present invention prepared as described above is preferable in that it can increase the apparent specific gravity while having a low water content that cannot be realized in the aggregation process according to the conventional manufacturing method.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples are provided to help understanding of the present invention, but the following examples are merely to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
실시예Example 1~9 1-9
본 발명의 고분자 라텍스는 아크릴로니트릴(AN)-부타디엔(BD)-스티렌(SM)이 13-60-27중량%로 이루어지며, 고형분 함량이 44%인 ABS 그라프트 공중합체를 이용하였다. 상기 고분자 라텍스를 응집과 숙성 공정이 한 반응기에서 이루어지도록 제작된 신규한 일체형 반응기에 18kg/hr의 유량으로 투입을 하고, 응집제로는 다음 표 1과 같이 희석된 황산을 전체 고분자 함량 100 중량부에 대하여 1.0 중량부, 1.5중량부로 변량시켜 사용하였다. 직접 스팀을 가하면서, 추가적으로 액체 상태의 물을 슬러리의 고형분 함량에 맞추어 황산과 혼합하여 투입하여 상기 고분자 라텍스 슬러리의 고형분 함량을 33%로 맞추었다. The polymer latex of the present invention consists of 13-60-27 wt% of acrylonitrile (AN) -butadiene (BD) -styrene (SM), and used an ABS graft copolymer having a solid content of 44%. The polymer latex is introduced into a novel one-piece reactor made to coagulate and mature in one reactor at a flow rate of 18 kg / hr, and as a coagulant, dilute sulfuric acid diluted to 100 parts by weight of the total polymer content as shown in Table 1 below. The amount was 1.0 parts by weight and 1.5 parts by weight for use. While directly applying steam, the liquid water was added to the solids content of the slurry and mixed with sulfuric acid to adjust the solids content of the polymer latex slurry to 33%.
신규 고안된 일체형 반응기를 이용하여, 다음 표 1과 같이 응집과 숙성 공정에서 체류 시간, RPM, 배출구 막는 비율 등을 조절하면서 슬러리 단위 질량 당 가해지는 에너지를 증가시키는 방법을 이용하여 진행시켰다. 이때 응집 및 숙성 온도는 70℃로 하였다. 숙성 구간은 응집이 끝나자마자 시작되어 슬러리가 밖으로 배출되기 전까지 계속 진행시켰다. 상기 응집된 슬러리는 신규 고안된 교반기를 통하여 밖으로 빠져 나오게 되고, 슬러리 저장 탱크로 이동하게 된다. 상기 응집 및 숙성된 슬러리는 탈수 및 건조 공정을 거쳐 고분자 수지 분체로 회수하였다.
Using the newly designed integrated reactor, as shown in Table 1, it proceeds by using a method of increasing the energy applied per unit mass of slurry while controlling the residence time, RPM, outlet blocking rate, etc. in the flocculation and aging process. At this time, the aggregation and aging temperatures were set at 70 ° C. The ripening section started as soon as the flocculation was completed and continued until the slurry was discharged out. The flocculated slurry is drawn out through the newly designed stirrer and moved to the slurry storage tank. The aggregated and aged slurry was recovered to polymer resin powder through a dehydration and drying process.
비교예Comparative example 1~5 1-5
다음 도 1의 장치를 이용하여 실시예 1과 동일한 고분자 라텍스를 투입하고, 응집제는 다음 표 1과 같이 희석된 황산을 전체 고분자 함량 100 중량부에 대하여 1.0~3중량부로 변량시켜 사용하였다. 슬러리의 흐름성을 유지하여 위하여, 추가적으로 물을 투입하여 전체 슬러리의 고형분 함량을 24%로 하였으며, 체류시간은 다음 표 1과 같이, 응집 온도는 75℃로 유지하였다. 응집된 슬러리는 오버-플로우 방식에 의해 숙성조로 이동하며, 숙성조의 체류시간은 60분, 온도는 90℃로 유지하였다. 이후의 과정은 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
Next, the same polymer latex as in Example 1 was added using the apparatus of FIG. 1, and a flocculant was used by varying the diluted sulfuric acid to 1.0 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the total polymer as shown in Table 1 below. In order to maintain the flowability of the slurry, additional water was added to make the solids content of the entire slurry 24%, and the residence time was maintained at 75 ° C. as shown in Table 1 below. The aggregated slurry was moved to the aging tank by the over-flow method, the residence time of the aging tank was 60 minutes, the temperature was maintained at 90 ℃. The subsequent process was performed in the same manner as in Example 1.
실험예Experimental Example
상기 실시예와 비교예에 따라 제조된 라텍스 단위 질량당 가해지는 에너지와 고분자 슬러리의 함수율을 측정하여 다음 표 1에 나타내었다. The energy applied per unit mass of latex prepared according to the Examples and Comparative Examples and the moisture content of the polymer slurry were measured, and are shown in Table 1 below.
고형분 함량(%)Slurry
Solid content (%)
함량
(중량부)Flocculant
content
(Parts by weight)
(N/min)RPM
(N / min)
시간
(min)visit
time
(min)
비율(%)Exit closure
ratio(%)
(%)Moisture content
(%)
33
33
24
24
상기 표 1의 결과에서와 같이, 실시예 3~5를 보면 투입하는 라텍스의 양을 증가시켜 체류 시간을 감소시키면 반응기 내에 슬러리의 필링 정도의 증가로 단위 질량 당 가해지는 에너지가 증가하게 되고 이로 인해 제조된 슬러리의 함수율은 낮아지게 된다. As shown in the results of Table 1, in Examples 3 to 5, if the residence time is reduced by increasing the amount of latex added, the energy applied per unit mass is increased due to the increase in the filling degree of the slurry in the reactor. The water content of the prepared slurry is lowered.
다음으로는 실시예 5, 8~9를 보면 단위 시간당 회전수를 감소시키면 이송력이 떨어지면서 내부 필링은 급격히 증가하게 되고 이로 인해 단위 질량 당 가해지는 에너지는 급격히 증가되어 함수율은 매우 낮아지게 된다.Next, in Examples 5 and 8 to 9, if the rotational speed per unit time is reduced, the filling force decreases and the internal peeling is rapidly increased. As a result, the energy applied per unit mass is rapidly increased, so that the moisture content is very low.
또한, 플러그-플러우 흐름을 가지면서 나가는 반응기 배출구의 배출 크기를 조절함으로써 낮은 함수율을 갖는 슬러리를 제조할 수 있다. 실시예 5~7을 보면 배출되는 배출구의 막는 비율을 증가시킬수록 반응기내에 가해지는 단위 질량 당 에너지는 증가하게 되고 이로 인하여 함수율은 점점 낮아지는 것을 확인할 수 있다.It is also possible to produce slurries with low moisture content by controlling the outlet size of the exiting reactor outlet with a plug-plug flow. Looking at Examples 5 to 7 it can be seen that the energy per unit mass applied in the reactor increases as the blocking rate of the discharge outlet is increased, thereby decreasing the water content gradually.
또한 실시예 1과 3에서와 같이 다른 조건을 동일하게 유지하면서, 응집제의 투입량을 감소시키면 반응기 내 슬러리의 필링 정도가 증가되면서 반응기 내의 전체 점도는 상승하게 되어 단위 질량 당 가해지는 에너지가 증가되고 이로 인해 함수율은 낮아지게 된다. In addition, while maintaining the same conditions as in Examples 1 and 3, reducing the amount of flocculant added increases the filling degree of slurry in the reactor and increases the overall viscosity in the reactor, thereby increasing the energy applied per unit mass. As a result, the moisture content is lowered.
그러나, 비교예 1~3에서와 같이, 다른 조건을 일정하게 유지하면서, 응집제의 투입량을 감소시키게 되면 오히려 함수율은 높아지게 되고, 비교예 3의 경우 응집이 불가능하게 되는 결과를 나타냈다. However, as in Comparative Examples 1 to 3, while decreasing the input amount of the flocculant while keeping other conditions constant, the water content was rather high, and in the case of Comparative Example 3, the aggregation was impossible.
또한 비교예 4~5에서처럼, 슬러리의 고형분 함량을 본 발명과 같은 수준으로 증가시키면 기존 응집 공정으로는 응집이 불가능하게 된다. 이러한 현상은 응집제를 과량 넣고(비교예 4), rpm을 높이더라도 고형분 함량의 증가로 인하여 슬러리의 점도가 급격히 상승하게 되고 이는 응집제의 분산을 저해하여 응집이 불가능하게 된다.In addition, as in Comparative Examples 4 to 5, when the solids content of the slurry is increased to the same level as the present invention, it becomes impossible to coagulate with the existing coagulation process. In this phenomenon, even if the coagulant is excessively added (Comparative Example 4), even if the rpm is increased, the viscosity of the slurry is rapidly increased due to the increase of the solid content, which inhibits the dispersion of the coagulant and makes the coagulation impossible.
이상의 결과에서 확인할 수 있는 바와 같이, 응집제의 투입량을 감소시키더라도 단위 질량 당 가해지는 에너지를 증가시키게 되면 함수율 증가를 억제시켜, 오히려 낮아지는 결과를 얻었다. 이처럼, 투입하는 라텍스의 양(체류시간), 단위 시간 당 회전수(RPM), 배출구의 크기(막는 비율)에 따라 단위 질량 당 가해지는 에너지를 조절할 수 있고 이를 이용하여 낮은 함수율을 갖는 슬러리 분체를 제조할 수 있다.
As can be seen from the above results, even if the input amount of the flocculant was decreased, increasing the energy applied per unit mass suppressed the increase in moisture content, and the result was lowered. In this way, the energy applied per unit mass can be controlled according to the amount of latex (retention time), rotation speed per unit time (RPM), and outlet size (blocking ratio), and the slurry powder having a low moisture content can be It can manufacture.
1 : 라텍스 저장탱크 2 : 응집조
3 : 숙성조 4 : 탈수기
5 : 건조기 11 : 라텍스 투입 라인
12 : 응집제 투입 라인 13 : 물 공급라인
14 : 응집제 배출 15 : 최종 고분자 분체1: latex storage tank 2: flocculation tank
3: aging tank 4: dehydrator
5: dryer 11: latex input line
12: flocculant input line 13: water supply line
14 discharge of
Claims (10)
High solid content consisting of increasing the energy applied per unit mass of slurry using mechanical force simultaneously with the coagulation and maturing process without simultaneously proceeding the coagulation step and the maturing step into two separate stages. Method for producing a polymer slurry having a content.
The method of claim 1, wherein the method of increasing the energy applied per unit mass of the slurry is performed by adjusting one or more conditions selected from the group consisting of controlling the residence time of the latex in the reactor, controlling the size of the latex outlet, and controlling the rotation speed per unit time. Method for producing a polymer slurry having a high solids content, characterized in that carried out by changing.
The method of claim 2, wherein the residence time of the latex in the reactor is a method for producing a polymer slurry having a high solids content, characterized in that 1 to 10 minutes.
The method of claim 2, wherein the reactor outlet is blocked by 85%.
The method of claim 2, wherein the rotational speed per unit time is 20 ~ 100 N / min method of producing a polymer slurry having a high solids content.
The method for preparing a polymer slurry having a high solids content according to claim 1, wherein the latex has a solids content of 30 to 60 wt%.
The method of claim 1, wherein the reactor is composed of an agglomeration tank and a aging tank as an integrated unit, and the reactor has a high solids content, characterized in that the ratio of length to diameter is 5 to 20.
The method of claim 1, wherein the polymer latex is a graft copolymer made of a vinyl cyanide compound-conjugated diene compound-aromatic vinyl compound.
The method of claim 8, wherein the polymer latex is styrene polymer latex, butadiene polymer latex, styrene-butadiene copolymer latex, alkyl acrylate polymer latex, alkyl methacrylate polymer latex, alkyl acrylate-acrylonitrile copolymer latex, acrylic Ronitrile-butadiene copolymer latex, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer latex, acrylonitrile-alkyl acrylate-styrene copolymer latex, alkylmethacrylate-butadiene-styrene copolymer latex, and alkylacrylate-alkyl Method for producing a polymer slurry having a high solids content, characterized in that selected from the group consisting of methacrylate copolymer latex.
A polymer slurry powder having a high solids content prepared by the method according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100003017A KR20110083024A (en) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | Polymer slurry having high solid content, and method of preparing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100003017A KR20110083024A (en) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | Polymer slurry having high solid content, and method of preparing the same |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140059875A Division KR101436781B1 (en) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | Polymer slurry having high solid content, and method of preparing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110083024A true KR20110083024A (en) | 2011-07-20 |
Family
ID=44920836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100003017A KR20110083024A (en) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | Polymer slurry having high solid content, and method of preparing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20110083024A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016036095A1 (en) | 2014-09-03 | 2016-03-10 | (주) 엘지화학 | Method for preparing resin powder and integral coagulating device therefor |
-
2010
- 2010-01-13 KR KR1020100003017A patent/KR20110083024A/en active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016036095A1 (en) | 2014-09-03 | 2016-03-10 | (주) 엘지화학 | Method for preparing resin powder and integral coagulating device therefor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101236681B1 (en) | Apparatus for preparing of polymer latex and method for preparing of polymer latex using thereof | |
| CN108026315B (en) | Method of making an elastomer composite reinforced with silica and articles comprising the same | |
| JP4809361B2 (en) | Method for producing polymer latex resin powder | |
| KR101777463B1 (en) | Method for preparing resin powders and integral floculator for the same | |
| EP1425314B1 (en) | Process for preparing polymer latex resin powder | |
| KR20090084332A (en) | Device of preparing polymer slurry with high solid contents and method of preparing using the same | |
| KR101436781B1 (en) | Polymer slurry having high solid content, and method of preparing the same | |
| KR101637063B1 (en) | Resin powders and method for preparing them | |
| JPS5827709A (en) | Manufacture of powdery emulsion polymerization butadiene rubber | |
| KR20110083024A (en) | Polymer slurry having high solid content, and method of preparing the same | |
| KR101168401B1 (en) | Method of manufacturing high molecule latex resin powder and the powder manufactured by using the method | |
| EP2723775B1 (en) | Method of concentrating an aqueous dispersion comprising organic polymer particles and silicon dioxide particles | |
| KR100787340B1 (en) | Method and apparatus for preparing of high macromolecule latex resin powder | |
| KR101554825B1 (en) | Apparatus for preparing of polymer latex resin powder and method for preparing of polymer latex resin powder using thereof | |
| KR20140142126A (en) | Apparatus for preparing polymer latex resin powder and manufacturing method of polymer latex resin powder using the same | |
| KR101638219B1 (en) | Coagulation method of emulsion polymerized latex by direct steam input and coagulation apparatus | |
| KR101711243B1 (en) | Method and apparatus for preparing resin powders | |
| KR101056556B1 (en) | Manufacturing apparatus of polymer resin by emulsion polymerization and manufacturing method using same | |
| KR20080032891A (en) | Method for preparing acrylic copolymer resin powder | |
| KR100684424B1 (en) | Method for Preparing a Polymer Latex Resin Powder Using a Pressureless Slow Coagulation-Pressurized Aging Process | |
| KR20210020682A (en) | Method for preparing vinylcyan compound-conjugated diene compound-aromatic vinyl compound graft copolymer and thermoplastic resin composition contatining the same | |
| KR101487185B1 (en) | Method for preparing polymer latex with reduced scale | |
| KR101537838B1 (en) | Method of preparing a slurry of polymer latex | |
| KR101862323B1 (en) | manufacturing method of resin powder using synthetic latex | |
| KR20010003603A (en) | Method of preparing polymer resin powder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| A107 | Divisional application of patent |