KR20150060274A - Apparatus for producing polycarbonate particles and method for producing producing polycarbonate particles using the same - Google Patents
Apparatus for producing polycarbonate particles and method for producing producing polycarbonate particles using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150060274A KR20150060274A KR1020130144494A KR20130144494A KR20150060274A KR 20150060274 A KR20150060274 A KR 20150060274A KR 1020130144494 A KR1020130144494 A KR 1020130144494A KR 20130144494 A KR20130144494 A KR 20130144494A KR 20150060274 A KR20150060274 A KR 20150060274A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- solvent
- polycarbonate
- reaction chamber
- polymerization solution
- semi
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G64/20—General preparatory processes
- C08G64/205—General preparatory processes characterised by the apparatus used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G64/20—General preparatory processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G64/40—Post-polymerisation treatment
- C08G64/403—Recovery of the polymer
-
- 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
- C08J3/12—Powdering or granulating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 반용매를 이용하여 폴리카보네이트 중합 용액으로부터 폴리카보네이트 입자를 효율적으로 회수할 수 있는 폴리카보네이트 입자 제조장치 및 이를 이용한 폴리카보네이트 입자 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polycarbonate particle production apparatus capable of efficiently recovering polycarbonate particles from a polycarbonate polymerization solution using an anti-solvent, and a polycarbonate particle production method using the same.
폴리카보네이트 일반적으로 비스페놀A(Bisphenol A) 등의 방향족 디하이드록시 화합물과 포스겐(phosgene)과의 반응에 의한 계면중합법에 의해 제조된다. 계면중합법에서는 포스겐을 메틸렌클로라이드(MeCl2)에 용해시키고, 비스페놀A를 수산화나트륨과 반응시켜 소듐-비스페네이트(sodium-bisphenate) 수용액을 제조한다. 이와 같이 제조된 모노머 용액은 서로 섞이지 않기 때문에 교반기를 이용하여 메틸렌클로라이드층을 물층에 분산시켜 형성되는 계면에서의 반응을 통하여 올리고머를 합성하고 커플링제를 첨가하여 폴리카보네이트를 얻는다.Polycarbonate Generally produced by the interfacial polymerization method by reaction of an aromatic dihydroxy compound such as bisphenol A with phosgene. In the interfacial polymerization method, phosgene is dissolved in methylene chloride (MeCl 2 ) and bisphenol A is reacted with sodium hydroxide to prepare an aqueous solution of sodium-bisphenate. Since the prepared monomer solution is not mixed with each other, an oligomer is synthesized through a reaction at an interface formed by dispersing a methylene chloride layer in a water layer using an agitator, and a coupling agent is added to obtain a polycarbonate.
상기와 같이 계면중합법에 의해서 제조된 폴리카보네이트는 메틸렌클로라이드에 용해되어 있기 때문에 용매를 제거하여 고분자 입자를 얻는 공정이 반드시 필요하다.Since the polycarbonate prepared by the interfacial polymerization method is dissolved in methylene chloride as described above, a step of removing the solvent to obtain the polymer particles is indispensable.
이를 위하여 종래 기술로서, US 4,546,172, US 6,214,892 등에 고분자 용액을 용매의 끓는점보다 높은 온도로 유지되는 물에 분사하여 용매를 증발시켜 수분산 형태의 고분자 입자를 얻는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법의 경우에는 용매가 빠른 속도로 증발하기 때문에 입자 생성 속도가 빠르지만 끈적거리는 큰 덩어리의 입자가 생성될 수 있을 뿐만 아니라 다공성 입자 내의 공극에 존재하는 물을 제거하기 위한 추가의 건조 공정이 필요하고, 이러한 건조 공정에 많은 에너지가 요구된다는 단점이 있다.For this purpose, US Pat. No. 4,546,172, US Pat. No. 6,214,892 discloses a method for obtaining polymer particles in water-dispersed form by spraying a polymer solution onto water maintained at a temperature higher than the boiling point of the solvent to evaporate the solvent. However, in this method, since the solvent evaporates at a high rate, particles can be produced at a high rate of speed, but not only a large agglomerate of particles can be produced, but also an additional drying step for removing water present in the pores in the porous particles And a large amount of energy is required for such a drying process.
또한, US 4,668,768, US 7,947,803 등에 고분자 용액으로부터 고분자 입자를 얻는 방법으로 반용매(anti-solvent)를 사용하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서는 용매와는 잘 섞이지만 고분자는 용해되지 않는 반용매를 사용하여 고분자 입자를 수득한다. 그러나, 이 방법에서는 고분자 용액에 비하여 매우 과량의 반용매가 사용되어야 하고, 반용매와 용매를 분리해야 하는 추가 공정이 필요한 문제점이 있다.In addition, US Pat. No. 4,668,768, US Pat. No. 7,947,803 discloses a method of using an anti-solvent as a method for obtaining polymer particles from a polymer solution. In this method, polymer particles are obtained by using an anti-solvent which is well mixed with the solvent but not the polymer. However, in this method, a very large amount of an anti-solvent should be used as compared with a polymer solution, and there is a problem that an additional step of separating an anti-solvent and a solvent is necessary.
따라서, 본 발명은 상기와 같이 종래 폴리카보네이트 중합 용액으로부터 폴리카보네이트입자를 제조하는 공정에 있어 문제점이었던 공정 효율 및 비용 문제를 해결할 수 있는 폴리카보네이트 입자 제조 장치를 제공하고자 하고, 또한 상기 제조장치를 이용한 폴리카보네이트 입자의 제조방법을 제공하고자 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a polycarbonate particle producing apparatus capable of solving the problems of process efficiency and cost, which have been a problem in the conventional process of producing polycarbonate particles from a polycarbonate polymerization solution, To provide a method for producing polycarbonate particles.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 제1 반응챔버 및 제2 반응챔버를 포함하여 폴리카보네이트 중합용액으로부터 효율적으로 용매를 제거하여 폴리카보네이트 입자를 제조하는 장치를 제공한다.The present invention provides an apparatus for producing polycarbonate particles by efficiently removing a solvent from a polycarbonate polymerization solution, including a first reaction chamber and a second reaction chamber.
상기 제1 반응챔버는 폴리카보네이트 중합용액과 반용매가 반응하여 중합용액의 용매를 1차 증발시켜 폴리카보네이트 입자를 형성하고, 제2 반응챔버는 상기 제1 반응챔버에서 형성된 폴리카보네이트 입자와 반용매의 혼합 슬러리가 다시 공급되어, 상기 폴리카보네이트 입자 내부에 잔존하는 중합용액의 용매를 2차 추출 및 증발시키는 것을 특징으로 한다.Wherein the first reaction chamber is formed by polycarbonate polymerization solution and an anti-solvent, and the solvent of the polymerization solution is firstly evaporated to form polycarbonate particles, and the second reaction chamber comprises polycarbonate particles formed in the first reaction chamber, Is again supplied to the reactor, and the solvent of the polymerization solution remaining inside the polycarbonate particles is secondarily extracted and evaporated.
본 발명에 따른 제조장치는 폴리카보네이트 중합용액 저장탱크를 더 포함할 수 있고, 상기 중합용액 저장탱크로부터 중합용액을 펌핑하여 상기 제1 반응챔버에 중합용액을 공급하는 중합용액 펌프를 더 포함할 수 있다.The manufacturing apparatus according to the present invention may further comprise a polycarbonate polymerization solution storage tank and may further comprise a polymerization solution pump for pumping the polymerization solution from the polymerization solution storage tank to supply the polymerization solution to the first reaction chamber have.
본 발명에 따른 제조장치는 반용매 저장탱크를 더 포함할 수 있고, 상기 반용매 저장탱크로부터 반용매를 펌핑하여 상기 제1 반응챔버에 반용매를 공급하는 반용매 펌프를 더 포함할 수 있다.The manufacturing apparatus according to the present invention may further include an anti-solvent storage tank, and may further include an anti-solvent pump for pumping anti-solvent from the anti-solvent storage tank to supply anti-solvent to the first reaction chamber.
본 발명에 따른 제조장치는 폴리카보네이트 중합용액 저장탱크와 제1 반응챔버 사이에는 제1 가열기를 더 포함할 수 있고, 반용매 저장탱크와 반용매 펌프 사이에는 제2 가열기를 더 포함할 수 있다.The manufacturing apparatus according to the present invention may further include a first heater between the polycarbonate polymerization solution storage tank and the first reaction chamber, and a second heater between the anti-solvent storage tank and the anti-solvent pump.
상기 제2 가열기에 의해서 제1 반응챔버에 주입되는 반용매의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하고, 상기 반용매의 온도는 중합용액 용매의 끓는점보다 높은 온도이면서, 반용매 끓는점의 온도보다는 5 ℃ 내지 10 ℃ 낮은 온도로 제어함이 바람직하다.Wherein the temperature of the semi-solvent is higher than the boiling point of the polymerization solution solvent and is lower than the temperature of the boiling point of the semi-solvent by 5 ° C to less than the boiling point of the solvent. It is preferable to control the temperature to be 10 [deg.] C lower.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 중합용액의 용매는 메틸렌클로라이드이고, 상기 반용매는 메탄올, 에탄올, n-프로판올 및 2-프로판올 중에서 선택될 수 있다. 따라서, 반용매의 온도는 메틸렌클로라이드의 끓는점보다는 높되 반용매의 끓는점 온도보다는 5 ℃ 내지 10 ℃ 낮은 40 ℃ 내지 85 ℃로 제어될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the solvent of the polymerization solution is methylene chloride, and the half-solvent may be selected from methanol, ethanol, n-propanol and 2-propanol. Thus, the temperature of the semi-solvent can be controlled to be 40 [deg.] C to 85 [deg.] C, which is higher than the boiling point of methylene chloride but 5 [deg.] C to 10 [deg.] C lower than the boiling point temperature of the anti-
상기 제1 가열기에 의해서 제1 반응챔버에 주입되는 폴리카보네이트 중합용액의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하고, 25 ℃ 내지 60 ℃로 제어함이 바람직하다.And the temperature of the polycarbonate polymerization solution injected into the first reaction chamber is controlled by the first heater. It is preferable that the temperature is controlled at 25 ° C to 60 ° C.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 반응챔버에 공급되는 폴리카보네이트 중합용액은 용융수지 흐름율(Melt Flow Rate)이 3 내지 80 MFR이고, 폴리카보네이트 중합체의 함유량이 1 내지 50 중량%일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 30 중량%일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the polycarbonate polymerization solution supplied to the first reaction chamber has a melt flow rate of 3 to 80 MFR and a content of the polycarbonate polymer of 1 to 50 wt% And preferably from 10 to 30% by weight.
본 발명에 따른 제조장치는 상기 제1 반응챔버의 하단부에 노즐을 구비할 수 있고, 상기 노즐을 통하여 폴리카보네이트 용액 및 반용매가 분사되면서 제1 반응챔버로 공급되는 것을 특징으로 하며, 반용매의 분사에 의해서 중합용액의 용매가 빠르게 증발되면서 폴리카보네이트 입자가 형성되고, 입자의 부력 및 노즐의 분사력에 의해서 반응챔버 위로 빠르게 상승하게 된다.The manufacturing apparatus according to the present invention may include a nozzle at a lower end of the first reaction chamber and is supplied to the first reaction chamber while spraying a polycarbonate solution and an anti-solvent through the nozzle. Polycarbonate particles are formed as the solvent of the polymerization solution is rapidly evaporated by the injection, and the particles rise rapidly onto the reaction chamber due to the buoyancy of the particles and the spraying power of the nozzles.
본 발명에 따른 제조장치는 제2 반응챔버에 연결된 원심분리기 및 상기 원심분리기에 연결된 건조기를 더 구비할 수 있고, 상기 원심분리기는 제2 반응챔버에서 생성된 용매가 제거된 폴리카보네이트 입자 및 반용매를 분리하고, 분리된 반용매는 반용매 저장탱크로 이송되고, 폴리카보네이트 입자는 건조기를 통하여 건조되어 최종 회수하는 것을 특징으로 한다.The manufacturing apparatus according to the present invention may further include a centrifuge connected to the second reaction chamber and a dryer connected to the centrifuge, wherein the centrifuge separates the solvent-removed polycarbonate particles produced in the second reaction chamber and the anti- The separated semi-solvent is transferred to the semi-solvent storage tank, and the polycarbonate particles are dried through a drier and finally recovered.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 건조기에는 80 내지 100 ℃이 온도로 가열된 질소 또는 공기를 투입할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, nitrogen or air heated to a temperature of 80 to 100 ° C may be introduced into the dryer.
본 발명에 따른 제조장치는 제1 반응챔버 및 제2 반응챔버에 각각 연결된 증류탑을 더 구비할 수 있고, 상기 증류탑은 제1 반응챔버 및 제2 반응챔버에서 증발된 중합용액의 용매 및 반용매를 정제하여 각각 회수하는 것을 특징으로 한다.
The production apparatus according to the present invention may further comprise a distillation column connected to the first reaction chamber and the second reaction chamber, respectively, wherein the distillation column is provided with a solvent and an anti-solvent of the evaporated polymerization solution in the first reaction chamber and the second reaction chamber, Purified and recovered, respectively.
또한, 본 발명은 상기 제조장치를 이용하여 하기의 단계를 포함하는 폴리카보네이트 입자의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a process for producing polycarbonate particles comprising the following steps using the production apparatus.
(a) 제1 반응챔버에 폴리카보네이트 중합용액 및 반용매를 주입하고, 혼합하여 중합용액 내의 용매를 1차 증발시키는 단계,(a) injecting a polycarbonate polymerization solution and an anti-solvent into a first reaction chamber and mixing to evaporate the solvent in the polymerization solution first,
(b) 상기 제1 반응챔버에서 생성된 폴리카보네이트 입자 및 반용매의 혼합 슬러리를 제2 반응챔버에 주입 후 혼합시켜 생성된 폴리카보네이트 입자의 공극에 존재하는 중합용액의 용매를 2차 증발시키는 단계,(b) injecting a mixed slurry of the polycarbonate particles and the semi-solvent produced in the first reaction chamber into the second reaction chamber and then mixing the resultant, and secondarily evaporating the solvent of the polymerization solution present in the pores of the produced polycarbonate particles ,
(c) 상기 제2 반응챔버에서 생성된 폴리카보네이트 입자와 반용매를 원심분리하여 폴리카보네이트 입자를 회수하는 단계.(c) centrifuging the polycarbonate particles produced in the second reaction chamber and the semi-solvent to recover the polycarbonate particles.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 (a) 및 (b) 단계에서 증발된 반용매는 증류 공정으로 통하여 정제된 후 재사용될 수 있고, 상기 (c) 단계에서 분리된 반용매 역시 회수되어 재사용될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the semi-solvent evaporated in the steps (a) and (b) may be purified through a distillation process and then reused, and the semi-solvent separated in the step (c) .
본 발명에 따르면 폴리카보네이트 중합용액으로부터 용매를 빠른속도로 증발시켜서 간단한 방법으로 폴리카보네이트 입자를 회수할 수 있으며, 추가로 낮은 표면장력을 갖는 반용매가 폴리카보네이트 입자의 공극에 잔존하는 용매까지 추출증발할 수 있어 보다 효율적으로 폴리카보네이트 입자를 회수할 수 있다. 또한, 반용매는 낮은 끓는점과 점도를 갖고 있으므로 건조 공정에서도 보다 에너지를 절약할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, polycarbonate particles can be recovered by a simple method by evaporating a solvent at a high rate from a polycarbonate polymerization solution. Further, an anti-solvent having a low surface tension can be extracted and evaporated to the solvent remaining in the pores of the polycarbonate particles So that the polycarbonate particles can be recovered more efficiently. In addition, since the semi-solvent has a low boiling point and viscosity, it has the advantage of saving energy even in the drying process.
도 1은 본 발명에 따른 폴리카보네이트 입자 제조장치의 공정설비를 나타낸 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a process facility of an apparatus for producing polycarbonate particles according to the present invention. FIG.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 폴리카보네이트 중합용액을 중합용액 용매의 끓는점보다 높은 온도로 유지되는 반용매과 혼합하여 2단계에 걸쳐 반응시켜 폴리카보네이트 중합용액으로부터 용매를 효율적으로 제거하여 폴리카보네이트 입자를 회수하는 장치에 관한 것으로서, 하기 도 1은 본 발명에 따른 폴리카보네이트 입자 제조장치의 공정설비를 나타낸 구성도를 나타내었다.
The present invention relates to an apparatus for recovering polycarbonate particles by efficiently removing a solvent from a polycarbonate polymerization solution by reacting a polycarbonate polymerization solution with an antisolvent which is maintained at a temperature higher than the boiling point of the polymerization solution solvent, 1 is a block diagram showing a process facility of an apparatus for producing polycarbonate particles according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 폴리카보네이트 입자 제조장치는 폴리카보네이트 중합용액 저장탱크(1), 제1 반응챔버(3), 제2 반응챔버(4), 반용매 저장탱크(7)를 주요 구성으로 하고, 제1 반응챔버(3)에서 소정의 온도로 예열된 폴리카보네이트 중합용액과 반용매가 각각 혼합, 반응되어 1차로 중합용액의 용매가 제거되며, 제2 반응챔버(4)에서는 제1 반응챔버(3)에서 생성된 폴리카보네이트 입자의 공극 내에 잔존하는 용매를 추가 추출증발시킨다. 이러한 2단계 공정에 의해서 중합용액으로부터 폴리카보네이트 입자를 회수한다.
1, the apparatus for producing polycarbonate particles according to the present invention comprises a polycarbonate polymerization solution storage tank 1, a
또한, 폴리카보네이트 중합용액 저장탱크(1)와 제1 반응챔버(3) 사이의 이송 라인에 중합용액을 펌핑하여 상기 제1 반응챔버(3)에 중합용액을 공급하는 중합용액 펌프와 중합용액을 소정의 온도로 가열하는 온도제어장치가 구비된 제1 가열기를 더 포함하여 구성된다.A polymerization solution pump for pumping the polymerization solution into the transfer line between the polycarbonate polymerization solution storage tank 1 and the
또한, 반용매 저장탱크(7)와 제2 반응챔버(4) 사이의 이송 라인에 반용매를 펌핑하여 상기 제1 반응챔버(3)에 반용매를 공급하는 반용매 펌프와 반용매의 온도를 소정의 온도로 가열하는 온도제어장치가 구비된 제2 가열기를 더 포함하여 구성된다.The temperature of the semi-solvent pump for supplying the semi-solvent to the
상기 제1 가열기 및 제2 가열기에 의해서 각각 주입되는 중합용액 및 반용매의 온도를 소정의 온도로 제어하고, 본 발명의 일 실시예에 의하면 상기 중합용액은 메틸렌클로라이드를 용매로 하여 계면중합 합성된 폴리카보네이트 중합용액일 수 있고, 상기 반용매는 메탄올, 에탄올, n-프로판올 및 2-프로판올 중에서 선택될 수 있다.The temperature of the polymerization solution injected by the first and second heaters is controlled to a predetermined temperature. According to one embodiment of the present invention, the polymerization solution is subjected to interfacial polymerization synthesis using methylene chloride as a solvent Polycarbonate polymerization solution, and the semi-solvent may be selected from methanol, ethanol, n-propanol and 2-propanol.
반용매의 온도는 메틸렌클로라이드의 끓는점보다는 높은 온도로 유지하되, 반용매의 끓는점보다는 5 ℃ 내지 10 ℃ 낮은 것이 바람직하므로, 상기 제1 가열기는 반용매의 온도를 40 ℃ 내지 85 ℃로 가열하여 제1 반응챔버에 주입되도록 한다. 또한, 제2 가열기는 폴리카보네이트 중합용액의 온도를 25 ℃ 내지 60 ℃로 가열하여 제1 반응챔버에 주입되도록 한다.
It is preferable that the temperature of the semi-solvent is maintained at a temperature higher than the boiling point of methylene chloride, but lower than the boiling point of the half-solvent by 5 to 10 ° C, 1 reaction chamber. Further, the second heater causes the temperature of the polycarbonate polymerization solution to be heated to 25 ° C to 60 ° C to be injected into the first reaction chamber.
또한, 제1 반응챔버(3)에서 중합용액과 반용매가 빠르게 혼합되면서 용매를 제거함과 동시에 증발된 용매가 제1 반응챔버 위로 상승하여 제거될 수 있도록 하기 위하여 제1 반응챔버(3) 하단부에 노즐(2)을 더 포함한다. 상기 노즐(2)을 통하여 중합용액 및 반용매가 혼합 분사되면서 주입되고, 이에 의해서 형성되는 분사력과 입자의 부력에 의해서 증발된 용매가 제1 반응챔버(3) 상단으로 상승한다.In addition, in order to remove the solvent while rapidly mixing the polymerization solution and the semi-solvent in the
또한, 제2 반응챔버(4)는 제1 반응챔버(3)에서 용매가 1차 증발되어 생성된 폴리카보네이트 입자의 공극 내에 잔존하는 용매를 추가 추출 및 증발시키기 위한 것으로서, 제1 반응챔버(3)와는 달리 폴리카보네이트 입자와 반용매를 교반하면서 혼합시키기 위하여 반응챔버 내에 회전믹서를 더 포함한다.Further, the
또한, 제2 반응챔버에서 반응되어 생성된 폴리카보네이트 입자와 반용매를 분리하기 위하여 제2 반응챔버와 연결된 원심분리기를 더 포함하고, 상기 원심분리기에서 분리된 폴리카보네이트 입자를 건조하는 건조기(6)를 더 포함한다. 상기 원심분리기에서 분리된 반용매는 반용매 저장탱크(7)로 이송되어 재사용된다.Further, the apparatus further comprises a centrifugal separator connected to the second reaction chamber for separating the polycarbonate particles produced by the reaction in the second reaction chamber and the anti-solvent, the
상기 건조기(6)는 폴리카보네이트 내에 존재하는 반용매를 제거하기 위한 가열된 질소 또는 공기의 주입 및 배출구를 더 포함한다.The dryer (6) further comprises an inlet and outlet for heated nitrogen or air to remove the semi-solvent present in the polycarbonate.
또한, 제1 반응챔버(3) 및 제2 반응챔버에 연결된 증류탑(8)을 더 포함하고, 상기 증류탑(8)에서는 제1 반응챔버(3) 및 제2 반응챔버에서 증발되는 폴리카보네이트 중합용액의 용매와 반용매를 정제하고, 정제된 반용매는 역시 반용매 저장탱크(7)로 회수되어 재사용된다. 이와 같이 본 발명에 사용되는 반용매는 계속하여 재사용할 수 있어 반용매 사용으로 인하여 발생하는 운전비용을 획기적으로 감소시킬 수 있다.The distillation column further comprises a
또한, 하기 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 폴리카보네이트 입자의 제조장치는 2단계 반응공정을 수행할 수 있도록 제1 반응챔버와 제2 반응챔버로 분리하여 구성하였으나, 하나의 반응챔버에서 분사로 인한 혼합 반응과, 교반 믹서 반응을 시간을 두고 연속적으로 수행 가능하도록 하면, 단일 반응챔버로 2단계 반응이 연속적으로 일어나도록 구현이 가능하다.
In addition, the apparatus for producing polycarbonate particles according to the present invention shown in FIG. 1 is divided into a first reaction chamber and a second reaction chamber so as to perform a two-step reaction process. However, When the mixing reaction and the stirring mixer reaction can be continuously performed over a period of time, it is possible to realize a two-step reaction continuously in a single reaction chamber.
다음으로 본 발명은 상기 폴리카보네이트 입자 제조장치의 일 작동예에 따른 폴리카보네이트 중합용액으로부터 폴리카보네이트 입자를 회수, 제조하는 방법에 관한 것으로서, 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Next, the present invention relates to a method for recovering and manufacturing polycarbonate particles from a polycarbonate polymerization solution according to one working example of the apparatus for producing polycarbonate, which comprises the following steps.
(a) 제1 반응챔버에 폴리카보네이트 중합용액 및 반용매를 주입하고, 혼합하여 중합용액 내의 용매를 1차 증발시키는 단계,(a) injecting a polycarbonate polymerization solution and an anti-solvent into a first reaction chamber and mixing to evaporate the solvent in the polymerization solution first,
(b) 상기 제1 반응챔버에서 생성된 폴리카보네이트 입자 및 반용매의 혼합 슬러리를 제2 반응챔버에 주입 후 혼합시켜 생성된 폴리카보네이트 입자의 공극에 존재하는 중합용액의 용매를 2차 증발시키는 단계,(b) injecting a mixed slurry of the polycarbonate particles and the semi-solvent produced in the first reaction chamber into the second reaction chamber and then mixing the resultant, and secondarily evaporating the solvent of the polymerization solution present in the pores of the produced polycarbonate particles ,
(c) 상기 제2 반응챔버에서 생성된 폴리카보네이트 입자와 반용매를 원심분리하여 폴리카보네이트 입자를 회수하는 단계.(c) centrifuging the polycarbonate particles produced in the second reaction chamber and the semi-solvent to recover the polycarbonate particles.
상기 (a) 및 (b) 단계에서 증발된 반용매는 증류 공정으로 통하여 정제된 후 재사용되고상기 (c) 단계에서 분리된 반용매 역시 재사용되는 것을 특징으로 한다.The semi-solvent evaporated in the steps (a) and (b) is reused after being purified through a distillation process, and the semi-solvent separated in the step (c) is also reused.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴리카보네이트 중합용액의 용매는 메틸렌클로라이드이고, 상기 반용매는 메탄올, 에탄올, n-프로판올 및 2-프로판올 중에서 선택될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the solvent of the polycarbonate polymerization solution is methylene chloride, and the semi-solvent may be selected from methanol, ethanol, n-propanol and 2-propanol.
상기 (a) 단계에서 제1 반응챔버에 주입되는 폴리카보네이트 중합용액의 온도는 25 내지 60 ℃일 수 있으며, 반용매의 온도는 40 내지 85 ℃일 수 있다.The temperature of the polycarbonate polymerization solution injected into the first reaction chamber in step (a) may be 25 to 60 ° C, and the temperature of the semi-solvent may be 40 to 85 ° C.
반용매의 온도는 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 메틸렌클로라이드의 끓는점보다는 높되, 반용매 자체의 끓는점보다는 5 내지 10 ℃ 낮은 것이 바람직하며, 중합체 용액의 온도는 25 ℃보다 낮아지면 점도가 상승하여 공정 장치 라인에서 이송에 어려움이 있고, 60 ℃ 이상이면 중합용액의 점도는 감소하나 반용매의 끓는점에 가까워져서 반용매의 증발량이 증가하여 증류탑에서의 처리량이 증가하게 된다.The temperature of the semi-solvent is preferably higher than the boiling point of the methylene chloride according to an embodiment of the present invention, preferably 5 to 10 ° C lower than the boiling point of the semi-solvent, and when the temperature of the polymer solution is lower than 25 ° C, If the temperature is higher than 60 ° C, the viscosity of the polymerization solution decreases, but the boiling point of the semi-solvent becomes close to increase the evaporation amount of the semi-solvent to increase the throughput in the distillation column.
상기 (a) 단계에서 중합용액과 반용매가 제1 반응챔버에 주입시에 노즐에 의해서 분사되면서 혼합 주입될 수 있고, 상기 (b) 단계에서는 주입된 폴리카보네이트 입자 및 반용매의 혼합 슬러리가 회전믹서에 의해서 교반되면서 반응이 수행될 수 있다.In the step (a), the polymerization solution and the semi-solvent may be mixed and injected while being injected by the nozzle when injected into the first reaction chamber. In the step (b), the mixed slurry of the injected polycarbonate particles and the semi- The reaction can be carried out while being stirred by a mixer.
상기 제1 반응챔버에 공급되는 폴리카보네이트 중합용액은 용융수지 흐름율(Melt Flow Rate)이 3 내지 80 MFR이고, 폴리카보네이트 중합체의 함유량이 1 내지 50 중량%이고, 바람직하게는 10 내지 30 중량%이다.The polycarbonate polymerization solution supplied to the first reaction chamber has a melt flow rate of 3 to 80 MFR, a content of the polycarbonate polymer of 1 to 50 wt%, preferably 10 to 30 wt% to be.
1 : 폴리카보네이트 중합용액 저장탱크
2 : 노즐
3 : 제1 반응챔버
4 : 제2 반응챔버
5 : 원심분리기
6 : 건조기
7 : 반용매 저장탱크
8 : 증류탑1: Polycarbonate polymerization solution storage tank
2: Nozzle
3: first reaction chamber
4: second reaction chamber
5: Centrifuge
6: Dryer
7: Semi-solvent storage tank
8: Distillation tower
Claims (16)
상기 제1 반응챔버에서 생성된 폴리카보네이트 입자와 반용매의 혼합 슬러리가 공급되고, 상기 폴리카보네이트 입자 내부에 잔존하는 중합용액의 용매를 2차 추출 증발시키는 제2 반응 챔버;를 포함하는 폴리카보네이트 입자 제조장치.A first reaction chamber in which a polycarbonate polymerization solution and an anti-solvent react to form a polycarbonate particle by firstly evaporating a solvent of the polymerization solution; And
And a second reaction chamber for supplying a mixed slurry of the polycarbonate particles produced in the first reaction chamber and the half-solvent and for secondary extraction and evaporation of the solvent of the polymerization solution remaining in the polycarbonate particles, and polycarbonate particles Manufacturing apparatus.
폴리카보네이트 중합용액 저장탱크; 및 상기 중합용액 저장탱크로부터 중합용액을 펌핑하여 상기 제1 반응챔버에 중합용액을 공급하는 중합용액 펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자 제조장치.The method according to claim 1,
A polycarbonate polymerization solution storage tank; And a polymerization solution pump for pumping the polymerization solution from the polymerization solution storage tank to supply the polymerization solution to the first reaction chamber.
반용매 저장탱크; 및 상기 반용매 저장탱크로부터 반용매를 펌핑하여 상기 제1 반응챔버에 반용매를 공급하는 반용매 펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자 제조장치.The method according to claim 1,
Semi-solvent storage tank; And an anti-solvent pump for pumping an anti-solvent from the anti-solvent storage tank to supply an anti-solvent to the first reaction chamber.
상기 폴리카보네이트 중합용액 저장탱크와 제1 반응챔버 사이에는 제1 가열기를 더 포함하고, 상기 제1 가열기에 의해서 제1 반응챔버에 공급되는 폴리카보네이트 중합용액의 온도를 25 내지 60 ℃로 제어하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자 제조장치.3. The method of claim 2,
The polycarbonate polymerization solution may further comprise a first heater disposed between the polycarbonate polymerization solution storage tank and the first reaction chamber and controlling the temperature of the polycarbonate polymerization solution supplied to the first reaction chamber by the first heater to 25 to 60 캜 Wherein the apparatus comprises:
상기 반용매 저장탱크와 반용매 펌프 사이에는 제2 가열기를 더 포함하고, 상기 제2 가열기에 의해서 제1 반응챔버에 공급되는 반용매의 온도를 40 내지 85 ℃로 제어하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자 제조장치.The method of claim 3,
Wherein the temperature of the semi-solvent supplied to the first reaction chamber by the second heater is controlled to 40 to 85 캜. The polycarbonate according to claim 1, wherein the polycarbonate Particle production apparatus.
상기 제1 반응챔버에 공급되는 폴리카보네이트 중합용액은 용융수지 흐름율(Melt Flow Rate)이 3 내지 80 MFR이고, 폴리카보네이트 중합체의 함유량이 1 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자 제조장치.The method according to claim 1,
Wherein the polycarbonate polymerization solution supplied to the first reaction chamber has a molten resin flow rate of 3 to 80 MFR and a content of the polycarbonate polymer of 1 to 50 wt% .
상기 제1 반응챔버는 하단부에 노즐을 구비하고, 상기 노즐을 통하여 폴리카보네이트 용액 및 반용매가 분사되면서 혼합되어 제1 반응챔버로 공급되는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자 제조장치.The method according to claim 1,
Wherein the first reaction chamber has a nozzle at a lower end thereof, and the polycarbonate solution and the semi-solvent are injected through the nozzle while being mixed and supplied to the first reaction chamber.
상기 제조장치는 제2 반응챔버에 연결된 원심분리기 및 상기 원심분리기에 연결된 건조기를 더 구비하고,
상기 원심분리기는 제2 반응챔버에서 생성된 용매가 제거된 폴리카보네이트 입자 및 반용매를 분리하고, 분리된 반용매는 반용매 저장탱크로 이송하고, 폴리카보네이트 입자는 건조기를 통하여 건조되어 최종 회수되는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자 제조장치.The method according to claim 1,
The apparatus further comprises a centrifuge connected to the second reaction chamber and a dryer connected to the centrifuge,
The centrifugal separator separates the solvent-removed polycarbonate particles and the semi-solvent generated in the second reaction chamber, transfers the separated semi-solvent to the semi-solvent storage tank, and the polycarbonate particles are dried through a drier to be finally recovered Wherein the polycarbonate particles are dispersed in the polycarbonate particles.
상기 제조장치는 제1 반응챔버 및 제2 반응챔버에 각각 연결된 증류탑을 더 구비하고, 상기 증류탑은 제1 반응챔버 및 제2 반응챔버에서 증발된 중합용액의 용매 및 반용매를 정제하여 각각 회수하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자 제조장치.The method according to claim 1,
The apparatus further comprises a distillation column connected to the first reaction chamber and the second reaction chamber, respectively, wherein the distillation column purifies the solvent and the semi-solvent of the evaporated polymerization solution in the first reaction chamber and the second reaction chamber, Wherein the polycarbonate particles are dispersed in the polycarbonate particles.
상기 건조기는 질소 또는 공기를 80 내지 100 ℃의 온도로 가열하여 투입하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자 제조장치.9. The method of claim 8,
Wherein the dryer is charged with nitrogen or air heated to a temperature of 80 to 100 占 폚.
상기 회수된 반용매는 반용매 저장탱크로 이송되어 재사용되는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자 제조장치.10. The method of claim 9,
Wherein the recovered semi-solvent is transferred to an anti-solvent storage tank for reuse.
상기 중합용액의 용매는 메틸렌클로라이드이고, 상기 반용매는 메탄올, 에탄올, n-프로판올 및 2-프로판올 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자의 제조장치.The method according to claim 1,
Wherein the solvent of the polymerization solution is methylene chloride, and the semi-solvent is selected from methanol, ethanol, n-propanol and 2-propanol.
(a) 제1 반응챔버에 폴리카보네이트 중합용액 및 반용매를 주입, 혼합하여 중합용액 내의 용매를 1차 증발시키는 단계;
(b) 상기 제1 반응챔버에서 생성된 폴리카보네이트 입자 및 반용매의 혼합 슬러리를 제2 반응챔버에 주입 후 혼합시켜 생성된 폴리카보네이트 입자의 공극에 존재하는 중합용액의 용매를 2차 증발시키는 단계; 및
(c) 상기 제2 반응챔버에서 생성된 폴리카보네이트 입자와 반용매를 원심분리하여 폴리카보네이트 입자를 회수하는 단계;를 포함하는 폴리카보네이트 입자의 제조방법.13. A method for producing polycarbonate particles using the production apparatus according to any one of claims 1 to 12,
(a) injecting and mixing a polycarbonate polymerization solution and an antisolvent into the first reaction chamber to firstly evaporate the solvent in the polymerization solution;
(b) injecting a mixed slurry of the polycarbonate particles and the semi-solvent produced in the first reaction chamber into the second reaction chamber and then mixing the resultant, and secondarily evaporating the solvent of the polymerization solution present in the pores of the produced polycarbonate particles ; And
(c) centrifuging the polycarbonate particles produced in the second reaction chamber and the semi-solvent to recover the polycarbonate particles.
상기 폴리카보네이트 중합용액의 용매는 메틸렌클로라이드이고, 상기 반용매는 메탄올, 에탄올, n-프로판올 및 2-프로판올 중에서 선택되며,
상기 제1 반응챔버에 주입되는 폴리카보네이트 중합용액의 온도는 25 내지 60 ℃이고, 반용매의 온도는 40 내지 85 ℃이고,
상기 중합용액과 반용매가 제1 반응챔버에 주입시 노즐에 의해서 분사되어 주입되는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자의 제조방법.14. The method of claim 13,
Wherein the solvent of the polycarbonate polymerization solution is methylene chloride and the antisolvent is selected from methanol, ethanol, n-propanol, and 2-propanol,
Wherein the polycarbonate polymerization solution injected into the first reaction chamber has a temperature of 25 to 60 DEG C and an anti-solvent temperature of 40 to 85 DEG C,
Wherein the polymerization solution and the semi-solvent are injected and injected by a nozzle when injected into the first reaction chamber.
상기 제1 반응챔버에 공급되는 폴리카보네이트 중합용액은 용융수지 흐름율(Melt Flow Rate)이 3 내지 80 MFR이고, 폴리카보네이트 중합체의 함유량이 1 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자의 제조방법.14. The method of claim 13,
Wherein the polycarbonate polymerization solution supplied to the first reaction chamber has a molten resin flow rate of 3 to 80 MFR and a content of the polycarbonate polymer of 1 to 50 wt% Way.
상기 (a) 및 (b) 단계에서 증발된 반용매는 증류 공정으로 통하여 정제된 후 재사용되는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 입자의 제조방법.14. The method of claim 13,
Wherein the semi-solvent evaporated in the steps (a) and (b) is purified through a distillation process and then reused.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130144494A KR101681019B1 (en) | 2013-11-26 | 2013-11-26 | Apparatus for producing polycarbonate particles and method for producing producing polycarbonate particles using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130144494A KR101681019B1 (en) | 2013-11-26 | 2013-11-26 | Apparatus for producing polycarbonate particles and method for producing producing polycarbonate particles using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150060274A true KR20150060274A (en) | 2015-06-03 |
| KR101681019B1 KR101681019B1 (en) | 2016-12-01 |
Family
ID=53504930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130144494A KR101681019B1 (en) | 2013-11-26 | 2013-11-26 | Apparatus for producing polycarbonate particles and method for producing producing polycarbonate particles using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101681019B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170061904A (en) * | 2015-11-27 | 2017-06-07 | 주식회사 엘지화학 | A preparation method of polyalkylene carbonate |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4546172A (en) | 1983-01-20 | 1985-10-08 | Mitsubishi Chemical Industries Ltd. | Process for producing polycarbonate resin particles |
| US4668768A (en) | 1985-11-25 | 1987-05-26 | General Electric Company | Anti-solvent precipitation process for isolating polymers from solution |
| KR960000571B1 (en) * | 1991-01-24 | 1996-01-09 | 미쓰이 도오아쓰 가가쿠 가부시키가이샤 | Process for producing granules of polycarbonate and composition thereof |
| KR20080051399A (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-11 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method for recovering polymer |
| KR20120052008A (en) * | 2010-11-15 | 2012-05-23 | 비아이 이엠티 주식회사 | Method for purifying polycarbonate and polycarbonate prepared by using the method |
-
2013
- 2013-11-26 KR KR1020130144494A patent/KR101681019B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4546172A (en) | 1983-01-20 | 1985-10-08 | Mitsubishi Chemical Industries Ltd. | Process for producing polycarbonate resin particles |
| US4668768A (en) | 1985-11-25 | 1987-05-26 | General Electric Company | Anti-solvent precipitation process for isolating polymers from solution |
| KR960000571B1 (en) * | 1991-01-24 | 1996-01-09 | 미쓰이 도오아쓰 가가쿠 가부시키가이샤 | Process for producing granules of polycarbonate and composition thereof |
| KR20080051399A (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-11 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method for recovering polymer |
| US7947803B2 (en) * | 2006-12-05 | 2011-05-24 | Lg Chem, Ltd. | Apparatus and method for recovering polymer |
| KR20120052008A (en) * | 2010-11-15 | 2012-05-23 | 비아이 이엠티 주식회사 | Method for purifying polycarbonate and polycarbonate prepared by using the method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170061904A (en) * | 2015-11-27 | 2017-06-07 | 주식회사 엘지화학 | A preparation method of polyalkylene carbonate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101681019B1 (en) | 2016-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2010510947A5 (en) | ||
| CN110628448B (en) | Method and system for removing quinoline insoluble substances in coal tar pitch | |
| CN102070127A (en) | Method for producing insoluble sulfur | |
| CN107337618B (en) | Production method for simultaneously improving purity and yield of metformin hydrochloride | |
| CN116583557A (en) | Method for treating waste plastics by dissolving polymers and purifying by adsorption | |
| CN107722276B (en) | Silicone oil and continuous preparation method thereof | |
| CN105254890A (en) | Preparation method of polyethersulfone resin | |
| CN116685630A (en) | Method for treating waste plastics by dissolving polymers and by washing and purifying | |
| KR101681019B1 (en) | Apparatus for producing polycarbonate particles and method for producing producing polycarbonate particles using the same | |
| US4408040A (en) | Slurry granulation-steam stripping process for solvent removal | |
| Zhang et al. | Epoxy microcapsules for high-performance self-healing materials using a novel method via integrating electrospraying and interfacial polymerization | |
| JP6393308B2 (en) | Method and apparatus for continuous recirculation of extracted water in a polyamide manufacturing process | |
| CN113247866B (en) | Method and equipment for extracting insoluble sulfur | |
| CN101547965A (en) | Apparatus and method for recovering polymer | |
| CA3056525A1 (en) | Process and system for comprehensively treating and upgrading high viscous heavy oil | |
| JP2000514865A (en) | Non-volatile polymer | |
| US20150338172A1 (en) | Energy Recovery System and Method and Polymerization Plant with Such a Recovery System | |
| CN109054885A (en) | A kind of oil-sand selectivity fractional extraction technique | |
| CN209138021U (en) | A kind of solution polymerized rubber stripping kettle device | |
| CN212293389U (en) | Permanent purple refining system | |
| CN108341897A (en) | A method of removing solvent from polymer solution | |
| CN114773587A (en) | Technology for removing epoxy propane in PPC production process | |
| KR101691688B1 (en) | Recycling apparatus of wastecable to recover copper in high purity and the recycling method using the same | |
| CN107075129A (en) | The preparation method of polyalkylene carbonate particle | |
| KR100325975B1 (en) | Methods and equipments of ammonia recycled percolation for biomass treatment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |