KR20160106695A - 수지제 태핑 부재 및 그것을 이용한 중합체 함유액에서 중합체를 분리 회수하는 분리 회수방법 - Google Patents

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미찌히사 미야하라
요시히로 이찌노세
마사오 사까이
요시아끼 토미오까
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Abstract

중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액에서 고품질, 고효율, 고처리 능력으로 중합체를 분리 회수할 수 있는 분리 회수방법에 이용하는 수지제 태핑 부재를 제공한다. 용매 중에서의 중합반응에 의해 얻어진 중합체를 분리 회수할 시에 이용하는 체망의 구멍 막힘 방지용 수지제 태핑 부재로서, 중합체 함유액에서 중합체를 48시간 연속하여 분리 회수한 후의 수지제 태핑 부재의 중량 감소율이 3중량% 이하인 수지제 태핑 부재.

Description

수지제 태핑 부재 및 그것을 이용한 중합체 함유액에서 중합체를 분리 회수하는 분리 회수방법{RESINOUS TAPPING MEMBER, AND SEPARATION/RECOVERY METHOD USING SAME FOR SEPARATING AND RECOVERING POLYMER FROM POLYMER-CONTAINING LIQUID}
본 발명은, 수지제 태핑 부재, 및 그것을 이용한, 용매 중에서의 중합반응에 의해 얻어진 중합체를 분리 회수할 시에 중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액에서 진동 체 장치(vibration sieve device)를 이용하는 체 분리에 의해 고품질, 고효율, 고처리 능력으로 중합체를 분리 회수하는 분리 회수방법에 관한 것이다. 이 경우, 고품질이란, 중합체의 품질을 손상하지 않고 중합체를 얻는 것이고, 고효율이란, 예를 들어 중합체 함유액의 냉각 등에 의한 비용을 저감하는 것이며, 고처리 능력이란, 신속하게 대량으로 처리하는 것이다.
폴리염화비닐(이하, 「PVC」라고 약기), 메틸 메타아크릴레이트-부타디엔-스티렌 중합체(이하, 「MBS」라고 약기) 또는 폴리아릴렌 설파이드(이하, 「PAS」라고 약기) 등, 현재 사용되고 있는 플라스틱의 대다수는 통상 용매 중에서 중합반응을 진행하는 중합공정, 중합공정 후의 중합체 함유액에서 중합체를 분리 회수하는 분리 회수공정, 분리 회수한 중합체를 건조하는 공정을 포함하는 건조공정을 거쳐 제조되고 있다.
중합공정이 목표로 하는 중합체의 구성이나 특성을 가진 중합체를 합성하는 공정인 것에 비하여 분리 회수공정은 후처리공정이라고도 불리며 중합공정에서 얻어진 중합체의 품질을 손상하지 않고 효율 좋게 중합체를 분리 회수하는 공정으로서, 연속 조업의 점에서 전후하는 중합공정이나 건조공정을 상회하는 능력을 가지며, 게다가 양 공정 능력의 밸런스성을 보유하여 분리 회수하는 것이 요구되고 있다. 따라서 분리 회수공정에서 사용하는 기기나 장치에는 중합체의 품질을 보유하고, 효율 좋게 높은 처리속도와 처리량을 갖는 능력이 요구되고 있다.
중합반응 도중 또는 중합반응 후의 중합체 함유액으로부터의 중합체의 분리 회수에는 종래부터 여러 가지 방식이 제안되어 있고, 대표적인 방식으로는 여과를 이용한 여과 방식(예를 들어 수평 벨트식 진공 여과기), 원심력을 이용한 원심분리 방식(예를 들어 원심분리기), 체망의 진동을 이용하는 분리 방식(예를 들어 진동 체 장치) 등이 알려져 있고, 예를 들어 PVC는 현탁중합 후의 중합체 함유액을 원심분리기에 의해, 또한 MBS는 중합 후의 에멀션 용액에 무기염 혹은 무기산을 첨가하여 얻어진 중합체 함유액(응고액)을 수평 벨트식 진공 여과기에 도입하여 분리 회수를 실행하고 있다.
한편, 진동 체 장치를 이용하는 것으로서 일본 재공표 공보 제WO2006-027985호(특허문헌 1)에는 유황원과 디할로 방향족 화합물을 극성 유기용매 중에서 중합반응시키는 중합공정에서 얻어진 중합 슬러리(중합체 함유액)를 상온까지 냉각하여 105μm 구멍의 체망을 가진 가로형 진동 체(스크린)를 구비한 체별기(篩別機)를 이용하여 체 분리를 하는 것이 기재되어 있다.
또한 중합반응 도중이나 중합반응 후의 중합체 함유액으로부터의 분리 회수는 아니지만 건조 입자를 분급하기 위하여 태핑 볼(약동자)을 태핑(약동)시키는, 태핑 볼을 구비한 진동 체 장치를 사용하여 분급 처리를 실시하는 것이 일본 공개특허공보 제2010-69354호(특허문헌 2)에 기재되어 있다.
특허문헌 1: 국제 공개공보 제2006/027985호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 제2010-69354호
원심분리기를 사용하는 분리 회수는 편리성에 특징이 있지만 회분식의 분리 회수기 때문에 분리 회수의 연속화나 처리 능력의 향상화에는 난점이 있고, 게다가 웨트 케이크의 함유액 양이 회분마다 상이한 점이나 원심력에 의해 변형되거나 혹은 파괴되는 중합체 입상물이 발생하기 쉬운 등의 품질 면에서의 문제가 있다.
또한 거름천을 이용하는 수평 벨트식 진공 여과기를 이용하는 분리 회수는 연속식이고, 운전조건 등에 의해 비교적 용이하게 처리 능력을 높일 수 있는 이점이 있지만, 진공 흡인을 실행하고 있기 때문에 중합체 입상물이 거름천에 걸려 구멍이 막히는 일이 발생하기 쉬워 처리 면에서 커다란 문제가 되고 있다.
한편, 진동 체 장치를 이용하는 분리 회수는 연속식이고, 게다가 체망을 진동시키고 있기 때문에 구멍이 막히는 일의 발생을 어느 정도 효율적으로 억제할 수 있고 분리 회수를 실행하는 데 유리한 방식이지만 구멍 막힘 방지는 여전히 충분한 것은 아니다.
또한 특허문헌 1에서 개시된 것처럼 분리 회수를 실행하는 중합체 함유액을 상온까지 냉각할 필요가 있고 효율이나 처리 능력 면에서 난점이 되고 있다.
플라스틱의 제조에서 고품질, 고효율, 고처리 능력(고제조 능력)을 추구하는 요구는 최근 현저해지고 분리 회수공정에서도 상기 요구에 따르는 것이 가능한 분리 회수 기기나 장치의 개량, 개발이 커다란 과제가 되고 있다.
본 발명자들은 상기 배경 하에 분리 회수 기기나 장치에 도입하는 중합반응 도중 또는 중합반응 후의 중합체 함유액을 중합반응온도에 가까운 온도로 함으로써 고효율화를 도모하고, 또한 진동 체 장치의 체망에 보다 효율적으로 진동을 부여하고 구멍 막힘을 더욱 방지함으로써 처리 능력의 향상을 도모하는 것이 가능하지 않은가 검토를 했다.
플라스틱의 대다수는 통상 50~300℃의 범위의 온도에서 중합반응을 실행하고 있고, 중합체의 분리 회수에는 이 중합반응을 실행하는 온도에 가능한 한 가까우며, 게다가 플라스틱의 유리전이온도, 융점 혹은 용융 결정화 온도 미만이 되는 온도, 즉 30~230℃ 범위의 온도로 조정한 중합체 함유액에서 분리 회수함으로써 예를 들어 특허문헌 1에 개시되어 있는 상온에서의 중합체 함유액으로부터의 분리 회수와 비교하여 중합체 함유액의 냉각을 위해 필요로 하던 시간이 대폭 저감되는 것, 또한 냉각을 위한 비용이 저감되는 것 등에서 효율화에 크게 공헌할 수 있는 가능성이 있다.
그러나 30~230℃의 높은 범위의 온도에서 중합체 함유액이 진동 체 장치에 도입되면 상온에 비해 중합체 입상물이 연화하고 있기 때문에 중합체 입상물 사이가 응집하기 쉬워지거나, 혹은 체망과 달라붙기 쉬워져 구멍 막힘이 빈번하게 발생할 우려가 있다. 즉, 처리 능력의 향상이 저해될 우려가 있다.
이와 같은 상황에서 본 발명자들은 구멍 막힘 방지책으로 체망에 통상의 수평 방향, 수직 방향의 진동이 아니고 태핑 볼(고무제: 약동자)에 의한 태핑(약동)을 부여하는 것을 착상하고 이 생각에 중합체 함유액의 고온에서의 처리에 의한 고효율화책을 조합함으로써 목적으로 하는 과제를 해결할 수 없는지 구체적으로 검토를 개시했다.
그 결과, 상기 두 개의 방책은 목적으로 하는 과제를 달성하는 데 유효한 방책인 것을 확인할 수 있었지만, 이 방책에 의한 분리 회수를 장기간 연속하여 실행한 경우, 30~230℃라는 온도에서 산성도 또는 알칼리도가 높은 중합체 함유액에서 중합체를 분리 회수하면 태핑 볼(고무제)이 용이하게 열화하는 경우가 있고, 이 열화가 원인이 되어 체망이나 구멍 뚫린 판 등의 진동 체 장치를 구성하는 부재에 태핑 볼(고무제)이 부딪치는 충격이나 마찰에 의해 태핑 볼이 마모하게 되거나, 혹은 태핑 볼(고무제)끼리의 충돌이나 마찰에 의해 태핑 볼(고무제)이 마모하게 되는 것 등에 의해 태핑 볼(고무제)의 중량이 감소하는 등의 트러블이 많이 발생했다.
또한 이들의 충돌이나 마찰에 의해 발생하는 미세물이 분리 회수물에 불순물로 혼입하는 경우(Contamination)가 발생했다. 이와 같이 고온이며 또한 산성도 또는 알칼리도가 높은 중합체 함유액에서 중합체를 분리 회수 중에서의 태핑에는 새로운 문제가 발생했다.
본 발명자들은 이 새로운 문제를 예의 검토하고 태핑 부재로서 내열성, 내약품성 및 내마모성을 가진 특정한 수지제 태핑 부재를 이용함으로써 장시간 연속하여 분리 회수를 실행해도 체망의 구멍 막힘을 방지할 수 있고, 게다가 태핑 부재끼리 혹은 태핑 부재와 체망 등의 진동 체 장치를 구성하는 부재와의 충돌이나 마모 등에 의한 태핑 부재의 중량 감소나 해당 중량 감소분을 원인으로 하는 제품에의 오염(Contamination) 등의 상기 새롭게 발생한 문제를 해결할 수 있고, 목적으로 하는 품질을 손상하지 않으며 고효율이고 처리 능력에 뛰어난 분리 회수 기기나 장치를 이용하는 분리 회수방법을 제공하는 것에 성공하였다.
이렇게 하여, 본 발명에 의하면 용매 중에서의 중합반응에 의해 얻어진 중합체를 분리 회수할 시에 이용하는 체망의 구멍 막힘 방지용 수지제 태핑 부재로서, 중합체 함유액에서 중합체를 48시간 연속하여 분리 회수한 후의 수지제 태핑 부재의 중량 감소율이 3중량% 이하인 수지제 태핑 부재가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 수지제 태핑 부재를 형성하는 수지를 이용하여 성형한 시료편을 약액에 1,000시간 침지한 후의 인장강도 보유율이 98% 이상인 수지제 태핑 부재가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 수지제 태핑 부재가 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리메틸펜텐, 고밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리아릴렌 설파이드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 수지를 포함하여 형성되는 수지제 태핑 부재인 상기 수지제 태핑 부재가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 수지제 태핑 부재가 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리메틸펜텐, 폴리프로필렌 및 폴리아릴렌 설파이드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 수지를 포함하여 형성되는 수지제 태핑 부재인 상기 수지제 태핑 부재가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 수지제 태핑 부재의 형상이 입방체상, 직방체상, 판상, 원주상, 원통상, 도너츠상, 원추상 또는 구상인 상기 수지제 태핑 부재가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 수지제 태핑 부재의 형상이 원통상인 상기 수지제 태핑 부재가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 용매 중에서의 중합반응에 의해 얻어진 중합체를 분리 회수하는 분리 회수방법에 있어서, 중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액에서 진동 체 장치를 이용하는 체 분리에 의해 중합체를 분리 회수하는 분리 회수방법으로서, 해당 진동 체 장치가 체망의 구멍 막힘 방지용의 상기 수지제 태핑 부재를 배치하는 진동 체 장치인 분리 회수방법이 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 중합체가 중합체의 주쇄에 유황을 함유하는 중합체이고, 또한 체 분리 시의 중합체 함유액의 온도가 30~230℃인 상기 분리 회수방법이 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 중합체가 폴리아릴렌 설파이드인 상기 분리 회수방법이 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 상기 분리 회수방법에 이용되는 진동 체 장치로서, 수지제 태핑 부재를 체망과 체망의 하부에 배설되는 구멍 뚫린 판 사이에 배치하고, 해당 진동 체 장치의 진동에 의해 해당 수지제 태핑 부재를 태핑시켜 체망의 구멍 막힘을 방지하는 진동 체 장치가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 수지제 태핑 부재의 높이를 H, 체망과 구멍 뚫린 판의 간격을 K라고 하면 (K-H)/H가 0.1~1인 상기 진동 체 장치가 제공된다.
중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액에서 진동 체 장치를 이용하는 체 분리에 의해 중합체를 분리 회수할 시에 진동 체 장치가 체망의 구멍 막힘 방지용의 본 발명의 수지제 태핑 부재를 배치한 진동 체 장치인 것에 의해 체망의 구멍 막힘 방지효과, 태핑 부재끼리 혹은 태핑 부재와 체망 등의 진동 체 장치를 구성하는 부재와의 충돌이나 마찰 등에 의한 태핑 부재의 중량 감소나 해당 중량 감소분을 원인으로 하는 제품에의 오염(Contamination) 등의 방지효과, 또한 고온에서의 중합체 함유액의 사용이 가능해지는 분리 회수처리를 초래하고, 그 결과로서 고품질, 고효율, 고처리 능력으로 중합체를 분리 회수하는 것을 가능하게 한다.
도 1은 원형형 진동 체 장치의 단면도의 모식도
도 2는 원통상 수지제 태핑 부재의 모식도
1. 중합반응
1-1. 중합체
본 발명의 용매 중에서의 중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액에서 체망의 구멍 막힘 방지용의 수지제 태핑 부재를 배치하는 진동 체 장치(이하, 「본 발명의 진동 체 장치」 혹은 「진동 체 장치」라고 약기)를 이용하는 체 분리에 의해 중합체를 분리 회수하는 방법에서, 대상이 되는 중합체는 종래 알려져 있는 중합체이면 되고 특단의 제한을 받는 것은 아니다.
이른바 범용 플라스틱, 엔지니어링 플라스틱 혹은 수퍼 엔지니어링 플라스틱이라고 하는 것으로 분류되고 있는 중합체를 대상으로 하는 것이 가능한데, 본 발명의 효과를 충분히 발현시키기 위해서는 중합체로서 예를 들어 PVC; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 중합체, MBS 등의 스티렌계 중합체; 폴리불화비닐리덴, 폴리불화비닐 등의 불소계 중합체; 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리에스테르; 나일론 6, 나일론 6-6, 나일론 12 등의 폴리아미드; 폴리카보네이트; PAS, 폴리아릴렌 티오에테르 케톤, 폴리술폰, 폴리에테르술폰 등의 중합체의 주쇄에 유황을 함유하는 중합체를 들 수 있다. 중합체로서 바람직하게는 PVC, 불소계 중합체, 중합체의 주쇄에 유황을 함유하는 중합체 등이고, 보다 바람직하게는 PAS, 폴리아릴렌 티오에테르 케톤, 폴리불화비닐리덴, 폴리술폰, 폴리에테르술폰이다. 특히 바람직하게는 폴리페닐렌 설파이드(이하, 「PPS」라고 약기)로 대표되는 PAS이다. 즉, 본 발명의 진동 체 장치를 이용하는 체 분리에 의해 분리 회수하는 중합체로는 PAS가 호적하다.
1-2. 용매 중에서의 중합반응
본 발명의 진동 체 장치를 이용하는 분리 회수방법에 의해 중합체를 분리 회수하는 중합체 함유액은 중합반응 도중이나 중합반응 후의 중합체 함유액이고 용매 중에서의 중합반응에 의해 얻어지는 중합체를 포함하고 있다.
이 중합체를 얻는 용매 중에서의 중합반응은 여러 가지 중합반응이 있고 목적으로 하는 중합체를 얻기 위한 중합반응을 적절히 선택할 수 있고, 중합반응은 현탁중합, 유화중합, 용액중합, 침전중합, 슬러리 중합 등을 이용하여 호적하게 실행할 수 있다.
이하, 예로서 PAS를 제조하기 위한 중합반응에 대하여 설명한다.
PAS는 통상 공지의 입상 PAS를 얻는 방법으로 얻을 수 있다.
하나의 예로서 하기의 공정(1), (2);
(1) 유기 아미드 용매, 알칼리 금속 수황화물 또는 알칼리 금속 수황화물과 알칼리 금속 황화물을 포함하는 유황원, 알칼리 금속 수산화물, 수분 및 디할로 방향족 화합물을 함유하는 사입 혼합물을 조정하는 사입공정(1);
그때 유황원 1몰당 각 성분의 비율은 알칼리 금속 수산화물이 0.95~1.15몰, 수분이 0.01~2몰, 디할로 방향족 화합물이 0.95~1.15몰, 유기 아미드 용매가 0.1~10 ㎏의 범위가 되도록 조정한다. 또한 유기 아미드 용매로는 N-메틸-2-피롤리돈(이하, 「NMP」라고 약기), N-메틸-ε-카프로락탐, 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논 등이 바람직하고, 알칼리 금속 수황화물이나 알칼리 금속 황화물 등의 유황원으로는 수황화나트륨이나 황화나트륨 등이 바람직하고 또한 디할로 방향족 화합물로는 디클로로벤젠이나 디브로모벤젠 등이 바람직하다.
(2) 사입 혼합물을 170~270℃의 온도에서 0.5~15시간 가열함으로써 디할로 방향족 화합물의 전환율이 75~99%가 될 때까지 중합반응을 계속하는 전단 중합공정(i) 및 전단중합 후 중합반응 혼합물에 유황원 1몰당 2몰 초과 10몰 이하의 수분을 첨가하고, 액-액 상 분리 상태에서 240~290℃의 온도에서 0.5~10시간, 추가로 중합반응을 계속하는 후단 중합공정(i)을 포함하는 중합공정(2);을 포함하는 중합반응에 의해 얻어진다.
중합 후의 반응액, 즉 PAS 함유액은 슬러리 상태로 얻을 수 있다.
또한 상기 사입공정(1)에 앞서 알칼리 금속 수황화물 또는 알칼리 금속 황화물과 알칼리 금속 황화물을 포함하는 유황원과, 유황원 1몰당 0.9~1.2몰의 알칼리 금속 수산화물 및 0.1~10 ㎏의 유기 아미드 용매를 함유하는 혼합액을 100~290℃의 온도에서 0.5~25시간 가열함으로써 해당 혼합액으로부터 수분 등을 반응계 밖에 유출시켜 수분량을 상기 사입공정(1)에서의 수분량으로 조정하는 탈수공정을 배치해도 된다.
1-2-1. 용매
본 발명의 분리 회수방법에 의해 분리 회수를 실행하는 중합체 함유액은 용매 중에서의 중합반응에 의해 얻어지는 주로 중합체와 용매의 혼합액, 용해액, 유화액 등이고, 예를 들어 상기한 중합체를 형성하는 단량체를 용매 중에서 중합반응시키는 것이다.
이 경우, 용매는 각 중합반응에서 통상 이용되는 용매를 이용할 수 있고, 예를 들어 물, 케톤계 화합물(예를 들어 아세톤, 메틸 에틸 케톤 등), 알코올계 화합물(예를 들어 메틸 알코올 등), 벤젠계 화합물(예를 들어 벤젠, 톨루엔 등), 염소계 화합물(예를 들어 클로로벤젠 등), 산소계 화합물(예를 들어 디옥산 등), 유기 아미드 화합물(예를 들어 디메틸포름아미드 등) 등을 들 수 있는데, 조금도 이들 용매에 한정되는 것은 아니며 목적으로 하는 중합체, 중합반응, 중합조건 등에 의한 용매를 적절히 선택할 수 있다.
1-2-2. 중합온도, 중합시간
상기 중합체를 얻기 위해 채용되고 있는 중합반응에서의 중합온도는 통상 350℃ 이상, 바람직하게는 50~300℃, 보다 바람직하게는 60~290℃이다.
현재, 사용되고 있는 중합체의 다수는 상기 범위의 중합온도를 채용하여 중합반응을 실행하고 있고, 중합온도가 350℃를 초과하는 경우 중합공정에서의 능력(제조 능력)을 높이는 데 장애가 되는 경우가 있다.
또한 중합반응을 실행하기 위한 중합시간은 특별히 한정은 없고, 0.5~50시간, 바람직하게는 1~30시간, 보다 바람직하게는 1.5~20시간으로 하면 된다.
일반적으로 중합온도가 높은 경우는 중합시간은 짧고, 한편 중합온도가 낮은 경우는 긴 중합시간을 필요로 하기 때문에 중합체나 중합반응에 따라 중합온도나 중합시간을 결정하면 된다.
2. 분리 회수방법
본 발명의 분리 회수방법은 용매 중에서의 중합반응에 의해 얻어진 중합체를 분리 회수하는 분리 회수방법에 있어서, 중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액에서 진동 체 장치를 이용하는 체 분리에 의해 중합체를 분리 회수하는 분리 회수방법으로서, 해당 진동 체 장치가 체망의 구멍 막힘 방지용의 본 발명의 수지제 태핑 부재를 배치하는 진동 체 장치인 분리 회수방법이다.
2-1. 중합체 함유액
본 발명의 분리 회수에 이용하는 중합체 함유액은 용매 중에서의 중합반응 도중이나 중합반응 후에 얻어지는 중합 반응액이고, 용매인 액체 중에 중합체를 함유하는 혼합액이다. 또한 필요에 따라 설치되는 세정공정에서의 중합체나 용매를 포함하는 혼합액, 용해액 혹은 유화액 등도 포함하는 것이다.
중합반응 도중 또는 중합반응 후의 중합체 함유액 중의 중합체는 그 형태에 대하여 조금도 제한되는 것은 아니며, 액상물, 괴상물, 이상물(泥狀物), 입상물, 입자 등의 형태면 되지만, 분리 회수를 효율 좋고 게다가 고처리 능력으로 실행하기 위해서는 입상물이 바람직하며, 입자인 것이 보다 바람직하다.
따라서 중합체 함유액은 바람직하게는 중합체 입상물 함유액이며, 보다 바람직하게는 중합체 입자 함유액이다.
용매 중에서의 중합반응은 단량체, 중합체, 용매 등의 특성, 중합 양식이나 중합조건 등에 의해 여러 가지 방법이 있고, 중합반응 도중 또는 중합반응 후의 반응액은 통상 슬러리 상태나 현탁액 상태 등의 고-액 혼합 상태인 것이나 유화액 상태인 것, 용액 상태인 것 등이 알려져 있다.
본 발명의 분리 회수방법에서 이용되는 반응액은 상기 어느 한 상태의 반응액이어도 되고, 고-액 혼합 상태인 것은 그대로 하고, 또한 유화액 상태인 것은 예를 들어 유기염이나 무기산을 이용하여 얻어진 응고액(고-액 혼합 상태), 또한 용액 상태인 것은 중합체를 빈용매 하에서 침전시켜 고-액 혼합 상태로 하는 것 등의 처리에 의해 본 발명의 중합체 함유액으로서 이용할 수 있다.
중합체 함유액에 함유되는 중합체의 농도는 통상 5~60중량%, 바람직하게는 7~55중량%, 더욱 바람직하게는 9~50중량%, 특히 바람직하게는 10~48중량%의 범위이다. 중합체의 농도는 본 발명의 진동 체 장치를 이용하여 분리 회수를 실행하는 면에서 진동 체 장치의 처리 능력에 영향을 끼치는 중요한 요건이다.
중합체 함유액이 중합 반응액인 경우 중합체 함유액은 희석 또는 농축하지 않고 본 발명의 분리 회수방법에 제공하는 것이 가능하지만, 분리 회수성을 향상시키거나 중합체를 세정하기 쉽게 하기 위함 등의 목적에 의해 중합반응에 이용한 용매나 그 이외의 용매를 첨가하여 희석할 수도 있다.
바람직한 용매로는 물, 유기 아미드 용매, 케톤, 알코올 등이 있다.
또한 중합체 함유액은 농축처리를 실행해도 되고 예를 들어 분별, 증류 등의 여러 가지 조작에 의해 용매를 일부분 제거할 수도 있다.
이들 희석이나 농축에 의해 분리 회수의 고효율화나 처리 능력을 한층 더 높일 수 있다.
중합반응 후의 중합체의 농도는 통상 제조조건이나 제품의 품질조건에서 10~35중량%인데, 물을 비롯한 용매의 증류 등에 의한 농축이나 반대로 용매 등을 첨가하는 것에 의한 희석에 의해 중합체 함유액에 함유되는 중합체의 농도로서 상기 5~60중량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.
중합체의 농도가 60중량% 이상에서는 분리 회수가 어려워지거나 또한 5중량% 이하에서는 처리 능력의 면에서 문제가 발생한다.
2-2. 중합체 함유액의 온도
본 발명에서 중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액에서 수지제 태핑 부재를 배치하는 진동 체 장치를 이용하는 체 분리에 의해 중합체를 분리 회수할 시의 중합체 함유액의 온도는 30~230℃이다.
통상 알려져 있는 중합체의 중합온도는 통상 350℃ 이하, 바람직하게는 50~300℃이고, 보다 바람직하게는 60~290℃이고, 분리 회수 시에 중합체 함유액의 온도가 중합온도에 가까울수록 분리 회수에 따른 효율을 높이는 데 바람직한 형태라고 할 수 있다.
중합체 함유액 중의 중합체 농도는 통상 5~60중량%, 바람직하게는 7~55중량%, 보다 바람직하게는 9~50중량%, 특히 바람직하게는 10~48중량%이다.
중합체의 분리 회수에서는 열적 특성인 유리전이온도, 융점 혹은 용융 결정화 온도 등을 참고하여 이들의 온도 미만이고 또한 가능한 한 높은 온도로 분리 회수하는 것이 중요하다.
본 발명에서 수지제 태핑 부재를 배치하는 진동 체 장치에 도입하고, 체 분리할 때의 중합체 함유액의 온도는, 바람직하게는 40~200℃, 보다 바람직하게는 45~190℃, 더욱 바람직하게는 48~185℃, 특히 바람직하게는 50~180℃이다.
수지제 태핑 부재와 조합한 이 온도에서의 분리 회수는 효율과 처리 능력의 상승효과를 얻을 수 있다. 중합체 함유액의 온도가 30℃ 미만에서는 중합반응 도중 또는 중합반응 후의 중합 반응액을 냉각하기 위한 시간이나 비용이 필요해지고, 분리 회수에서의 효율화를 도모하는 데 문제가 있다. 한편, 중합체 함유액의 온도가 230℃를 초과하는 경우에는 분리 회수 시에 중합체 입자에 의한 체망의 구멍 막힘이 심해지고 또한 중합체 입자끼리의 응집이 다발하거나 수지제 태핑 부재의 마모나 변형이 커지는 등의 문제가 생긴다.
2-3. 진동 체 장치의 배치
본 발명의 분리 회수방법은 중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액에서 본 발명의 진동 체 장치를 이용하는 체 분리에 의해 중합체를 분리 회수하는 방법이므로, 진동 체 장치는 중합공정과 건조공정 사이의 분리 회수공정에 배치되어, 중합체의 분리 회수가 실행된다(이하, 「중합공정→본 발명의 진동 체 장치에 의한 분리 회수→건조공정」이라고 표시한다). 즉, 본 발명의 분리 회수방법을 이용하는 분리 회수공정은 중합 반응액인 중합체 함유액을 얻는 중합공정과 분리 회수된 중합체를 건조처리하는 건조공정 사이에 배치되는 것이다.
또한 본 발명의 분리 회수방법은 중합공정과 건조공정 사이에 있으면 진동 체 장치를 여러 개 배치할 수 있고, 그 배치도 연속 배치나 불연속 배치를 해도 되며 혹은 직렬배치나 병렬배치를 해도 된다. 나아가 종래부터 알려져 있는 분리 회수 기기나 장치를 이용하는 분리 회수나 세정 기기나 장치에 의한 세정을 필요에 따라 이용하고, 본 발명의 진동 체 장치를 이용하는 분리 회수와 병용할 수도 있다.
즉, 본 발명의 분리 회수방법에 의해 분리 회수된 중합체는 예를 들어 필요에 따라 설치되는 물, 알코올계 화합물, 케톤계 화합물 혹은 중합반응 용매를 이용한 세정에 의한 세정공정을 거쳐 건조공정으로 송출된다.
본 발명의 분리 회수방법에서의 진동 체 장치의 배치 장소는 예를 들어 다음과 같다.
(1) 중합공정→본 발명의 진동 체 장치에 의한 분리 회수→세정공정→건조공정
(2) 중합공정→본 발명의 진동 체 장치에 의한 분리 회수→타 분리 회수 기기나 장치에 의한 분리 회수→세정공정→건조공정
(3) 중합공정→타 분리 회수 기기나 장치에 의한 분리 회수→본 발명의 진동 체 장치에 의한 분리 회수→세정공정→건조공정
(4) 중합공정→본 발명의 진동 체 장치에 의한 분리 회수→세정공정→타 분리 회수 기기나 장치에 의한 분리 회수→건조공정
(5) 중합공정→타 분리 회수 기기나 장치에 의한 분리 회수→세정공정→본 발명의 진동 체 장치에 의한 분리 회수→세정공정→건조공정
(6) 중합공정→본 발명의 진동 체 장치에 의한 분리 회수→세정공정→본 발명의 진동 체 장치에 의한 분리 회수→세정공정→건조공정
이들 본 발명의 분리 회수방법에서의 진동 체 장치의 배치 장소 중에서 바람직한 배치 장소는 (1) 중합공정→본 발명의 진동 체 장치에 의한 분리 회수→세정공정→건조공정, (6) 중합공정→본 발명의 진동 체 장치에 의한 분리 회수→세정공정→본 발명의 진동 체 장치에 의한 분리 회수→세정공정→건조공정이다.
2-4. 진동 체 장치
본 발명의 분리 회수방법에서 이용되는 진동 체 장치는 체망의 구멍 막힘 방지용의 수지제 태핑 부재를 배치하는 진동 체 장치이다. 즉, 본 발명의 진동 체 장치는 진동 체 장치 내에 체망의 구멍 막힘 방지용의 수지제 태핑 부재가 반드시 배치, 구비되어 있는 진동 체 장치인 것에 특징을 가진 것으로서, 이 특징을 가진 진동 체 장치면 진동 체 장치의 구조, 사양 혹은 운전조건 등 어떠한 제약을 받지 않는다. 따라서 본 발명의 진동 체 장치는 상기 특징을 가진 진동 체 장치에 공지한 분리 회수 기기나 장치의 구조, 사양 등을 편성한 진동 체 장치면 되고, 혹은 공지한 분리 회수 기기나 장치에 상기 특징을 가진 본 발명의 진동 체 장치를 편성한 진동 체 장치여도 된다.
본 발명의 진동 체 장치를 구체적으로 예시하면 중합체 함유액 투입구, 중합체 함유액에서 중합체를 분리하기 위한 체망, 체망의 구멍 막힘을 방지하기 위한 수지제 태핑 부재, 수지제 태핑 부재를 배치하기 위한 구멍 뚫린 판, 체망 및 수지제 태핑 부재에 진동을 가하기 위한 진동원, 체망에 의해 분리한 중합체를 장치 밖으로 배출하기 위한 중합체 배출구 및 체망에 의해 여과한 액을 장치 밖으로 배출하기 위한 액 배출구를 적어도 구성요소로서 구비하는 진동 체 장치이다.
본 발명의 진동 체 장치가 상기 구성요소를 구비하는 것에 의해 본 발명이 목적으로 하는 고품질, 고효율, 고처리 능력의 분리 회수가 가능해진다.
본 발명의 진동 체 장치의 바람직한 형태로는 수지제 태핑 부재를 체망과 체망의 하부에 배설되는 구멍 뚫린 판 사이에 배치하고, 해당 진동 체 장치의 진동에 의해 해당 수지제 태핑 부재를 태핑시켜 체망의 구멍 막힘을 방지하는 진동 체 장치이다.
진동 체 장치의 보다 바람직한 실시형태로는 중합체 함유액 투입구, 중합체 함유액에서 중합체를 분리하기 위한 체망, 체망의 구멍 막힘을 방지하기 위한 수지제 태핑 부재, 수지제 태핑 부재를 배치하기 위한 구멍 뚫린 판, 구멍 뚤린 판에 설치되는 칸막이, 체망 및 수지제 태핑 부재에 진동을 가하기 위한 진동원, 체망에 의해 분리한 중합체를 장치 밖으로 배출하기 위한 중합체 배출구 및 체망에 의해 여과한 액을 장치 밖으로 배출하기 위한 액 배출구를 적어도 구성요소로서 구비하고 또한 수지제 태핑 부재를 체망과 체망 하부에 배설되는 구멍 뚫린 판 사이에 배치하고, 해당 진동 체 장치의 진동에 의해 해당 수지제 태핑 부재를 태핑시켜 체망의 구멍 막힘을 방지하는 진동 체 장치이다.
진동 체 장치로는 체망면 경사형 진동 체 장치, 체망면 수평 설치형 진동 체 장치 및 체망면 원형형 진동 체 장치(이하, 「원형형 진동 체 장치」라고 약기) 등을 예시할 수 있다.
통상 체망면 경사형 진동 체 장치, 체망면 수평 설치형 진동 체 장치에서의 체 분리는 체망의 구멍 100μm~10mm 정도에서의 체 분리에 이용되는 것이 많다. 원형형 진동 체 장치에서의 체 분리는 체망의 구멍 20μm~1mm 정도에서의 체 분리에 이용되는 것이 많다. 얻어지는 중합체의 입경 등에 의해 진동 체 장치를 선택할 수도 있다.
체망의 진동을 일으키는 진동원으로는 일축 비평형 추 구동, 이축 비평형 추 구동, 공진 구동, 2대 진동 모터 구동 및 전자 바이브레이터 구동 등을 들 수 있다. 본 발명의 진동 체 장치에 구비되는 진동원은 체망에 수평 방향과 수직 방향의 진동성분을 합친 3차원 진동을 가져오는 구동원으로 하는 것이 바람직하다. 이 경우 공급재료의 분산성이나 입자의 체망 통과 능력도 높다.
원형형 진동 체 장치는 통상 일축 비평형 추 구동을 이용하고, 수평 방향과 수직 방향의 진동성분을 합친 3차원 진동을 가져오는 것이 채용되고 있다.
따라서 중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액에서 진동 체 장치를 이용하는 체 분리에 의해 중합체를 분리 회수할 시에는 진동 체 장치로서 원형형 진동 체 장치를 이용하는 것이 바람직하다.
또한 얻어지는 입자나 입상물의 입경을 상한과 하한의 입경을 가진 특정한 수치 범위의 입경으로 하고 싶은 경우에는 체망을 하단의 체망 구멍을 하한의 입경 구멍, 상단의 체망 구멍을 상한의 입경 구멍으로 한 2단으로 설치하고, 상단 체망의 체 아래, 하단 체망의 체 위의 입자를 얻을 수 있는 진동 체 장치를 이용한다.
또한 중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액에서 체 분리에 의해 중합체를 분리 회수할 시에 특정한 수지제 태핑 부재가 이용된 진동 체 장치를 이용하는 것은 종래 기술에는 개시되어 있지 않고 있다.
2-4-1. 원형형 진동 체 장치
본 발명에 관한 진동 체 장치의 구체예인 원형형 진동 체 장치에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다.
원형형 진동 체 장치는 기체（基體）(2)를 구비하고 기체(2) 상에는 코일 용수철(3)에 의해 지시된 진동부(1)가 배치되며, 이 진동부(1)는 원통상이고 저부를 가진다. 저부에는 상부, 하부의 회전축을 가진 구동원(4)이 상부, 하부의 회전축을 동심으로 수직이 되도록 연결되고, 상부, 하부의 회전축에는 각각 상부 비평형 추(5), 하부 비평형 추(6)가 설치되어 있다.
진동부(1)에는 상단 중앙에 중합체 함유액 투입구(12), 중단측 벽에 중합체 배출구(13), 하단측 벽에 액 배출구(14)가 설치되어 있다. 진동부에는 중단에 상부부터 체망(7), 구멍 뚫린 판(9), 액 회수판(11)이 수평으로 설치되어 있다. 액 회수판(11)은 중심부에서 주변으로 액이 흘러내리는 원추형상이다. 중합체 배출구(13)는 체망(7)의 상면에 접하여 설치되어 있고, 체망 상의 중합체를 장치 밖으로 배출 가능하도록 설치되어 있다.
구멍 뚫린 판(9)은 체망(7)에 근접하고, 즉 수지제 태핑 부재(8)가 태핑 가능한 높이가 되도록 설치되어 있다. 구멍 뚫린 판(9)에는 칸막이(10)가 원형으로 설치되어 있고, 수지제 태핑 부재(8)가 진동에 의해 편재하지 않도록 하고 있다. 칸막이(10)의 높이는 체망(7)에 접근하는 정도의 높이이다.
액 배출구(14)는 액 회수판(11)의 상면에 접하여 설치되어 있고, 액 회수판(11) 상의 액을 장치 밖으로 배출 가능하도록 설치되어 있다.
상부, 하부의 회전축이 회전하면 상부 비평형 추(5)는 체망(7)에 수평 진동을 발생시키고, 중합체 함유액에서 분리되어 체망 상에 남은 중합체 예를 들어 중합체 입자를 회전 방향으로 이동시키는 역할을 한다. 하부 비평형 추(6)는 체망(7)에 수직 진동을 발생시키고, 중합체 함유액에서 분리되어 체망 상에 남은 중합체 예를 들어 중합체 입자를 외주 방향으로 이동시키는 역할을 한다.
이들의 진동이 합성되어 복잡한 체망의 3차원 진동을 일으킨다. 상부 비평형 추(5)와 하부 비평형 추(6)의 위상을 변화시킴으로써 적절한 체망(7)의 진동이 얻어진다.
원형형 진동 체 장치의 진동에 의해 체망 상의 중합체는 중합체 배출구에서 순서대로 연속하여 배출된다. 따라서 원형형 진동 체 장치에서 중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액의 신속하게 대량의 처리가 가능해진다.
2-4-2. 체망
진동 체 장치를 이용한 체 분리에서 체망은 중합체를 예를 들어 중합체 입자의 경우 일정한 입경을 경계로 체 위와 체 아래로 나누는 중요한 부재이다.
체망을 형태를 만드는 체망선은 스테인리스 세선(細線) 등의 금속선이나 폴리아미드 등의 합성 수지 섬유(모노필라멘트 또는 멀티필라멘트)가 이용된다. 또한 체망의 편성 방식도 평직 등이 있다.
통상, 동일한 구멍의 경우, 체망의 선경(Wire Diameter)이 가늘수록 구멍 막힘은 발생하기 어렵다. 그러나 가늘수록 체망의 내구성 등의 문제가 발생한다.
원형형 진동 체 장치에서 체망은 통상 0.5~2.5m, 바람직하게는 0.6~2.0m, 보다 바람직하게는 0.7~1.5m의 직경인 것이 바람직하다. 체망의 직경이 너무 작으면 처리량이 저하하고, 너무 크면 진동의 전파가 균등하지 않게 된다.
2-4-3. 구멍 뚫린 판
체망의 하부에 설치되는 구멍 뚫린 판은 펀칭 구멍을 설치한 스테인리스 등의 금속판이 이용된다. 경우에 따라서는 스테인리스 등의 금속망을 이용할 수도 있다. 원형형 진동 체 장치에서 체망을 직경 0.5~2.5m의 것을 이용한 경우 금속판에 직경 8~15mm 정도의 구멍을 지그재그상으로 개공률 55~75% 정도로 뚫어낸 형상인 것이 바람직하다. 구멍 뚫린 판에 뚫린 구멍의 개공률이 이 범위 안이면 중합체 함유액을 여과한 용매의 액 배출구로부터의 진동 체 장치에의 배출이 용이한 것이 되고 처리 능력을 높일 수 있다.
수지제 태핑 부재의 크기, 형상 등에 의해 구멍 뚫린 판에 뚫린 구멍의 크기, 형상을 변경해도 된다.
구멍 뚫린 판에는 수지제 태핑 부재가 진동에 의해 편재하지 않도록 구멍 뚫린 판과 동일한 금속 혹은 상이한 금속 또는 플라스틱 등으로 형성되는 칸막이를 설치해도 된다. 원형형 진동장치의 경우, 칸막이는 원형의 동심원으로 다량으로 설치하는 것이 바람직하다. 칸막이의 높이는 체망과 구멍 뚫린 판의 간격, 수지제 태핑 부재의 높이, 중합체 함유액의 농도 혹은 중합체 함유액의 투입속도 등에 의해 적절히 결정할 수 있다.
칸막이의 높이는 체망과 구멍 뚫린 판의 간격의 10~40%, 바람직하게는 15~35%, 보다 바람직하게는 17~33%가 바람직하다.
3. 수지제 태핑 부재
본 발명의 수지제 태핑 부재는 특정한 수지를 포함하여 형성되는, 체망의 막힘 방지용에 배치되는 수지제 태핑 부재로서, 진동 체 장치의 구멍 뚫린 판과 체망 사이에, 구체적으로는 체망과 칸막이로 구분된 구멍 뚫린 판 사이에 적절한 밀도로 배치된다.
3-1. 수지제 태핑 부재의 재질
(1) 수지
중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액에서 체 분리에 의해 중합체를 분리 회수할 시에 특정한 수지를 포함하여 형성되는 본 발명의 수지제 태핑 부재에 요구되는 특성으로는 내열성, 내약품성 및 내마모성이 특히 중요하다. 내열성은 융점, 유리전이온도(열변형온도) 혹은 용융 결정화 온도 등의 열적 특성으로 판별 가능하다. 내약품성, 내마모성은 주지의 수지의 특성으로 판별 가능하다. 또한 태핑에 의해 상술한 대로 체망에 충격을 가하는 것이므로 일정한 경도도 요구된다. 또한 체망을 손상시키지 않기 위해서는 일정한 유연성도 필요하다.
따라서 수지제 태핑 부재를 형성하는 수지의 기본적 특성으로의 수지의 융점 또는 열변형온도는 120℃~400℃, 바람직하게는 150℃~380℃, 보다 바람직하게는 200℃~370℃, 특히 바람직하게는 250℃~360℃인 것이 내마모성이나 변형하기 어렵다는 점에서 호적하게 사용된다. 융점이 400℃를 초과한 것도 사용 가능하지만 성형가공성 등의 점에서 그 사용이 제한될 우려가 생긴다.
또한 수지의 비중 범위는 통상 0.8~1.9, 바람직하게는 0.9~1.85, 보다 바람직하게는 0.95~1.8, 더욱 바람직하게는 0.97~1.7이다. 너무 비중이 높으면 체망이 찢어지거나 태핑 부재끼리의 충돌에 의한 파손의 영향이 있어 바람직하지 않다. 낮으면 태핑 효과가 저하하거나 또한 원통상이나 원주상의 경우 전도하기 쉬워진다.
본 발명자들은 수지제 태핑 부재에 상기 특성의 관점에서 예의 검토를 진행하여, 수지제 태핑 부재는 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리메틸펜텐, 고밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리아릴렌 설파이드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 수지를 포함하여 형성되는 수지제 태핑 부재가 바람직한 것임을 발견하였다.
그중에서도 수지제 태핑 부재는 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리메틸펜텐, 폴리프로필렌 및 폴리아릴렌 설파이드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 수지를 포함하여 형성되는 수지제 태핑 부재인 것이 바람직하다.
폴리아미드(이하, 「PA」라고 약기)는 중합체 주쇄에 아미드 결합을 가진 폴리머이다. 융점은 120~260℃ 부근이다. 또한 비중은 1.14 부근이다.
폴리이미드(이하, 「PI」라고 약기)는 중합체 주쇄에 이미드 결합을 가진 폴리머이다. 열가소성형의 경우, 열변형온도는 250℃ 부근이다.
폴리에테르 에테르 케톤(이하, 「PEEK」라고 약기)은 중합체 주쇄에 에테르 에테르 케톤의 순서의 결합을 배치한 결정성의 열가소성 수지이다. 융점은 330℃ 부근이다. 또한 비중은 1.30 부근이다.
폴리메틸펜텐(이하, 「PMT」로 약기)은 4-메틸펜텐-1을 중합하여 얻어진 열가소성 수지이다. 융점은 220~240℃ 부근이다.
고밀도 폴리에틸렌(이하, 「HDPE」라고 약기)은 밀도가 0.942g/㎤ 이상, 바람직하게는 0.96g/㎤ 이상인 폴리에틸렌이다. 융점은 120~140℃ 부근이다. 또한 비중은 0.95 부근이다.
초고분자량 폴리에틸렌(이하, 「UHPE」라고 약기)은 분자량이 1,000,000 이상, 바람직하게는 1,000,000~9,000,000인 폴리에틸렌이다. 융점은 128~136℃ 부근이다.
폴리프로필렌(이하, 「PP」라고 약기)은, 융점은 135~165℃ 부근이다. 또한 비중은 0.90~0.91 부근이다.
PAS, 특히 PPS는, 융점이 280℃ 부근이고 비중은 1.33 부근이다. 또한 본 발명에서 PAS 중에는 PPS, 폴리케톤 설파이드, 폴리케톤 케톤 설파이드, PAS-폴리케톤 설파이드 블록 폴리머, 폴리술폰, 폴리에테르술폰 등의 중합체의 주쇄에 유황을 함유하는 중합체가 포함된다.
중합체 함유액에서 분리 회수되는 중합체와 수지제 태핑 부재의 재질이 같은 경우, 예를 들어 분리 회수 중에 수지제 태핑 부재가 마모하거나 파손되어도, 즉 태핑에 의해 제품인 중합체에 수지제 태핑 부재의 마모분이나 파손분이 혼입하여도 제품에 불순물이 되는 위험은 적은 것으로, 바람직한 것이 된다.
따라서 예를 들어 PAS를 포함한 중합체 함유액으로부터의 분리 회수에서는 수지제 태핑 부재로서 PAS, 구체적으로는 PPS를 포함하여 형성되는 것을 채용하는 것이 바람직하다. 고온에서 강알칼리 하에 체 분리하기 위해서는 PPS를 포함하여 형성되는 것을 채용하는 것이 바람직하다.
(2) 기타 성분
본 발명의 수지제 태핑 부재는 특정한 수지를 포함하여 형성되는 것으로서, 이 수지 이외의 성분을 되도록 포함하지 않고 형성되는 것이 바람직하지만 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에서 필러, 타 고분자 재료, 타 첨가제 등의 기타 성분을 배합할 수 있다.
이와 같은 경우, 필러로는 무기 섬유상물; 금속 섬유상물; 고융점 수지로부터 형성된 유기 섬유상물; 등의 섬유상 필러, 입상 또는 분말상 필러를 단독으로 혹은 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
타 고분자 재료로는 상술한 수지 이외의 타 고분자 재료로, 고온에서 안정한 열가소성 수지를 첨가해도 된다. 본 발명의 수지제 태핑 부재를 형성하는 수지 이외의 타 고분자 재료의 배합 비율은 수지 100중량부에 대하여 통상 10중량부 이하이다. 또한 각종 첨가제를 배합할 수 있다.
수지제 태핑 부재를 형성하는 특정한 수지의 융점 혹은 열변형온도가 높고 비중이 높은 경우에는 필러나 타 고분자 재료를 배합하는 메리트는 그다지 크지 않으므로 이들 성분을 함유하지 않는 편이 바람직하다. 예를 들어 PAS를 함유하는 중합체 함유액에서 PAS를 분리 회수하는 경우, 수지제 태핑 부재의 수지로 PPS를 이용하는 경우는 이들 성분을 함유하지 않는 편이 바람직하다.
3-2. 수지제 태핑 부재의 형상
본 발명의 수지제 태핑 부재의 형상은 입방체상, 직방체상, 판상, 원주상, 원통상, 도너츠상, 원추상 또는 구상 등의 어떠한 형상인 것으로도 할 수 있다. 원통상의 경우는 관통 구멍이 원주의 축 방향에 설치하고 있는 원주와 같은 것이 된다. 도너츠상은 원주가 고리를 만든 형상이다. 도너츠상이나 구상은 돌기 부분이 없고 마모하기 어려운 형상이다. 중합체 함유액에 함유되는 중합체가 입상 PAS인 경우, 그 입자 형상은 요철하고 있는 경우가 많으므로 판상, 원주상, 원통상이면 에지 효과에 의한 구멍 막힘 방지효과가 있다. 그중에서도 원통상인 것이 분리 회수 시의 효율이나 운전성 등의 관점에서 바람직하다.
체망의 직경이 0.5~2.5m인 것이 사용되는 경우, 수지제 태핑 부재의 크기는, 예를 들어 판상의 경우 통상 세로 20~80mm, 가로 30~100mm, 높이 10~50mm의 범위이고, 바람직하게는 세로 25~70mm, 가로 35~85mm, 높이 12~40mm의 범위이며, 한층 더 바람직하게는 세로 30~60mm, 가로 40~80mm, 높이 15~35mm의 범위이다.
구상의 경우, 통상 직경 20~70mm의 범위로, 바람직하게는 직경 25~60mm의 범위이고, 한층 더 바람직하게는 직경 30~55mm의 범위이다.
원통상의 경우는, 통상 외경이 20~100mm, 내경이 19~99mm, 높이는 10~150mm, 두께는 0.5~20mm로, 바람직하게는 외경이 25~90mm, 내경이 24~89mm, 높이는 12~100mm, 두께는 0.75~17mm이고, 보다 바람직하게는 외경이 30~80mm, 내경이 29~79mm, 높이는 15~85mm, 두께는 1.0~15mm이고, 한층 더 바람직하게는 외경이 35~70mm, 내경이 34~69mm, 높이는 17~70mm, 두께는 1.2~10mm이다. 외경에 대한 높이의 비율은 통상 0.1~1.5, 바람직하게는 0.2~1.3, 보다 바람직하게는 0.25~1.2이다. 너무 작으면 태핑 효율이 저하하고 너무 크면 전도(轉倒)하기 쉬워진다.
또한 수지제 태핑 부재는 중실(中實)이어도 되고 중공(中空)이어도 된다.
또한 수지제 태핑 부재는 관통 구멍을 가진 것이어도 된다. 이 관통 구멍은 중합체 함유액을 체망에 의해 체 분리한 액의 흐름이 용이해지는 것이므로 바람직하다. 관통 구멍은 여러 개 설치해도 된다. 원주상인 것에 원주의 축을 따라 관통 구멍을 설치하면 원통상이 된다.
수지제 태핑 부재의 크기, 특히 수지제 태핑 부재의 높이나 횡단면의 크기는 체망과 구멍 뚫린 판의 간격, 체망의 면적 등에 의해 적절히 결정할 수 있다.
즉, 진동에 동반하는 수지제 태핑 부재의 태핑이 적절히 실행되는 높이, 횡단면의 크기로 한다.
수지제 태핑 부재의 높이를 H, 체망과 구멍 뚫린 판의 간격을 K로 하면 (K-H)/H는 통상 0.1~1, 바람직하게는 0.12~0.8, 보다 바람직하게는 0.13~0.7, 특히 바람직하게는 0.15~0.5이다.
배치한 수지제 태핑 부재의 상단과 체망의 간격이 적으면 태핑 효과가 떨어지고, 그 간격이 크면 수지제 태핑 부재가 횡전(橫轉)할 우려가 있다. 예를 들어, 원통상의 경우, 체망과 구멍 뚫린 판의 간격에 비해 원통의 높이가 너무 낮으면 원통이 전도하고, 그 주위에 액 고임이 발생하여 급격히 체 분량의 저하가 일어난다. 단, 전도는 태핑 부재의 높이와 저면적, 중합체 함유액의 농도나 투입속도 등에도 영향을 받는다.
체 분리에서 동일 개수의 수지제 태핑 부재를 배치한 경우, 원통상의 경우, 중앙의 개구부에서 액이 통과하므로 구상, 판상의 경우와 비교하여 용매의 진동 체 장치 밖으로의 배출이 용이해지므로 분리 회수 시의 처리량을 증대할 수 있다.
도 2는 원통상 수지제 태핑 부재의 경우를 나타낸다.
수지제 태핑 부재의 배치의 밀도는 체망과 구멍 뚫린 판 사이의 간격, 수지제 태핑 부재끼리의 간격, 수지제 태핑 부재의 크기에 의해 좌우되지만 통상 수지제 태핑 부재의 횡단면적의 합계는 체망의 면적의 10%~90%, 바람직하게는 20%~80%, 보다 바람직하게는 30%~70%이다. 수지제 태핑 부재의 배치는, 판상의 경우는 횡단면적이 최대가 되도록 배치한다. 수지제 태핑 부재에 관통 구멍이 존재하는 경우는 관통 구멍이 체망 면과 수직 방향이 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 특히 수지제 태핑 부재의 형상이 원통상인 경우, 해당 원통의 개구부를 체망 면에 대해 면하여 배치하는 것이 바람직하다.
3-3. 중량 감소율, 인장강도 보유율 및 높이감소량
본 발명의 수지제 태핑 부재는 내열성, 내약품성, 내마모성, 경도 등의 특성에 뛰어난 것으로서, 이들 특성을 가진 것인 것을 목표로 하고 본 발명의 수지제 태핑 부재가 배설된 진동 체 장치를 이용하여 중합체 함유액을 일정 시간 연속하여 분리 회수하였을 때의 해당 태핑 부재의 중량 감소율 혹은 수지제 태핑 부재의 인장강도 보유율(즉, 수지제 태핑 부재를 형성하는 수지를 이용하여 성형한 시료편을 약액에 일정 시간 침지했을 때의 인장강도 보유율)을 측정하는 것에 의해 판정할 수 있다. 일정 시간 연속하여 실행하는 경우에는 단속적으로 분리 회수를 실행하고 그 통산시간을 일정 시간으로 하는 것도 포함한다.
즉, 본 발명의 수지제 태핑 부재는 중합체 함유액에서 중합체를 48시간 연속하여 분리 회수한 후의 중량 감소율이 통상 3중량% 이하, 바람직하게는 2중량% 이하, 보다 바람직하게는 1.5중량% 이하, 한층 더 바람직하게는 1중량% 이하이다. 또한 중합체 함유액에 함유되는 중합체나 수지 태핑 부재에 함유되는 수지에 따라서는 중합체 함유액을 연속하여 분리 회수했을 때의 48시간 후의 중량 감소율이 0.8중량% 이하, 바람직하게는 0.5중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.2중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.1중량% 이하이며, 중량 감소율이 0중량%인 것이 가장 바람직하다. 중량 감소율이 3중량%를 초과하는 경우는 충돌이나 마모에 의한 수지제 태핑 부재의 손상이 크고, 장시간의 분리 회수를 견딜 수 없고, 또한 제품에의 오염(Contamination)에의 영향이 크다.
또한 본 발명의 수지제 태핑 부재는 해당 부재를 형성하는 수지를 이용하여 성형한 시료편의 1,000시간 침지한 후의 인장강도 보유율이 통상 98% 이상, 바람직하게는 98.5% 이상, 바람직하게는 99.0% 이상, 보다 바람직하게는 99.5% 이상, 특히 바람직하게는 99.7% 이상이며, 100%인 것이 가장 바람직하다.
이 인장강도 보유율은 약액 중에 측정용 덤벨 편을 1,000시간 침지하고, 침지 전과 침지 후의 인장강도에서 산출한 수치이다. 약액으로는 수지제 태핑 부재에 함유되는 수지나 중합체 함유액의 성분 등을 감안하여 적절히 선택할 수 있지만 예를 들어 80℃ 10중량% HCL 수용액, 80℃ 10중량% NaOH 수용액, 80℃ 50중량% NaOH 수용액, 40℃ 아세톤 등이다.
또한 본 발명의 수지제 태핑 부재가 원통상인 경우는 중합체 함유액을 연속하여 분리 회수했을 때의 200시간 후의 높이 감소량은 통상 2.0mm 이하, 바람직하게는 1.5mm 이하, 보다 바람직하게는 1.0mm 이하, 한층 더 바람직하게는 0.8mm 이하, 특히 바람직하게는 0.7mm 이하, 높이 감소량이 0mm인 것이 가장 바람직하다.
3-4. 수지제 태핑 부재의 제조
수지제 태핑 부재는 열가소성 수지의 성형 가공 설비와 성형 가공방법에 의해 제작할 수 있다. 구체적으로는, (a) 수지와 필요에 따라 기타 성분을 혼합하고, 1축 또는 2축의 압출기를 사용하여 혼련하고, 압출하여 성형용 펠릿화를 한 후, 사출성형 혹은 압축성형하는 방법, (b) 수지와 필요에 따라 첨가하는 기타 성분을 혼합하고, 직접 사출성형 혹은 압출성형하는 방법 등을 들 수 있다.
압출성형에 의해 수지제 태핑 부재를 제작하는 경우에는, (i) 먼저 압출성형에 의해 평판 또는 봉재를 제작하고, 이어서 이 평판 또는 봉재를 절삭가공하여 수지제 태핑 부재를 얻는 방법, (ii) 압출성형에 의해 파이프상 성형체를 제작하고, 이어서 이 파이프상 성형체를 라운드 절삭하여 수지제 태핑 부재를 얻는 방법, (iii) 사출성형에 의해 수지제 태핑 부재를 제작하는 경우에는 수지제 태핑 부재의 형상을 가진 금형을 이용하여 사출성형을 실행하는 방법 등을 채용한다.
실시예
이하에 실시예를 나타내어 본 발명을 더 설명하지만, 본 발명은 본 실시예로 한정되는 것은 아니다.
(1) 평균 입자경
평균 입자경은 JIS K-0069에 따라 밑에서부터 200메시(구멍 75μm), 150메시(구멍 106μm), 100메시(구멍 150μm), 60메시(구멍 250μm), 32메시(구멍 500μm), 24메시(구멍 710μm), 16메시(구멍 1,000μm) 12메시(구멍 1,400μm) 및 7메시(구멍 2,830μm)의 9개의 체를 쌓아 올리고 가장 위에 있는 체에 폴리머 시료를 얹어 측정을 실행하였다.
(2) 중량 감소율
중량 감소율은 실시예, 비교예에 이용한 원형형 진동장치의 1/5의 직경의 스케일의 시험용 원형형 진동장치를 이용하여(체망, 구멍 뚫린 판, 수지제 태핑 부재는 실시예, 비교예와 동일함), 80℃의 중합체 함유액을 5~500 ㎏/시간의 범위의 처리속도 내에서 처리속도의 영향도 관찰하기 위하여 처리속도를 변화시키면서(통산 평균 처리속도는 30 ㎏/시간이 된다) 48시간 연속하여 분리 회수한 후의 수지제 태핑 부재의 중량 감소율을 측정하였다.
수지제 태핑 부재 3개의 합계량을 1/3로 한 1개분의 분리 회수 전의 중량과 48시간 후의 중량으로부터 산출하였다.
(3) 인장강도 보유율
인장강도 보유율은 ASTM D-638에 준거하여 수지제 태핑 부재에 이용하는 수지에 의해 측정용 덤벨 편을 작성하고, 약액에 1,000시간 침지하고, 당초의 인장강도와 1,000시간 후의 인장강도에 의해 인장강도 보유율을 산출하였다.
(4) 높이 감소율
높이 감소율은 수지제 태핑 부재의 통산 200시간 분리 회수 후의 높이 감소율을 측정하였다.
(5) pH 측정
액을 물로 10배로 희석하고 pH 미터를 이용하여 실온에서 측정하였다.
[제조예 1] PPS 제조
(1) 탈수공정:
요오드 적정법에 의한 분석치 61.8중량% NaSH 수용액 2,000g(NaSH 분으로 22.05몰) 및 73.7중량%의 NaOH 수용액 1,171g(NaOH 분으로 21.58몰)을 NMP 6,001g과 함께 반응 캔에 투입하였다.
반응 캔 안을 질소 가스로 치환 후, 약 4시간에 걸쳐 교반하면서 서서히 200℃까지 승온하여, 물 1,014g 및 NMP 763g을 유출시켰다. 이때 5.5g의 H2S(0.16몰)가 유출(휘산)하였다. 따라서 탈수공정 후의 캔 안의 유효 S량은 21.89몰이 되었다.
(2) 사입공정:
탈수공정 후 21.89몰의 유효 S를 포함하는 반응 캔의 내용물을 150℃까지 냉각하고, pDCB 3,283g[pDCB/유효 S=1.020(몰/몰)], NMP 2,760g[캔 안의 NMP/유효 S=365(g/몰)가 되도록 첨가] 및 물 189g[캔 안의 합계 수량(水量)/유효 S=1.62(몰/몰)가 되도록 첨가]을 첨가하고, 그리고 캔 안 NaOH/유효 S=1.050(몰/몰)이 되도록 NaOH 43.0g을 첨가하였다. 반응 캔 안에는 H2S가 휘산함으로써 생성한 NaOH(0.32몰)가 포함되어 있다.
(3) 중합공정:
반응 캔에 구비된 교반기를 250rpm으로 교반하면서 220℃에서 5시간 반응시켜 전단중합을 실행하였다. 이어서 교반기를 400rpm으로 올리고, 물 397g을 압입한 후, 255℃로 승온하여 5시간 동안 반응시켜, 후단중합을 실행하였다. 물/유효 S(몰/몰)는 2.63이었다.
중합체 함유액의 pH는 10.3이었다.
또한 동일한 순서로 스케일 업을 하고 실시예나 비교예에 필요한 양의 PPS 함유액(중합체 함유액)을 조정하였다.
[제조예 2] 수지제 태핑 부재 A, B의 제조
PPS(주식회사 구레하 제품 「포트론KPS（Fortron KPS）」, 온도 310℃, 전단속도 1200/초에서의 용융점도=480Paㅇs)를 헨셀 믹서에 투입하여 교반하였다. 얻어진 교반물을 건조한 후, 온도조정된 2축 압출기에 공급하여 펠릿을 제작하였다.
단축 압출기의 다이스에 아웃사이드 맨드릴을 설치하고, 실린더-온도 250~330℃로 설정한 압출기에 펠릿을 통과시켰다. 스크류-회전수 15rpm의 조건에서 압출하고, 지름 방향으로 연장하면서 사이징하고, 물로 냉각하여 파이프를 성형하였다. 얻어진 파이프를 절단하고 수지제 태핑 부재를 제조하였다.
수지제 태핑 부재의 형상은 도 2에 나타내는 원통상이었다.
얻어진 수지제 태핑 부재는 PPS 수지제 태핑 부재 A(외경 48mm, 내경 42mm, 두께 3mm, 높이 25mm), PPS 수지제 태핑 부재 B(외경 48mm, 내경 42mm, 두께 3mm, 높이 47mm)의 2종이었다.
[제조예 3] 폴리프로필렌 수지제 태핑 부재 C의 제조
폴리프로필렌(PP)의 파이프로부터 수지제 태핑 부재 A(외경 48mm, 내경 42mm, 두께 3mm, 높이 25mm)와 동일한 형상의 PP 수지제 태핑 부재 C를 제조하였다.
[실시예, 비교예에 사용한 진동 체 장치]
실시예, 비교예에 사용한 진동 체 장치는 체망 직경 0.9m의 원형형 진동 체 장치였다. 체망은 100메시(체 구멍 150μm)의 스테인리스제 체망이었다. 구멍 뚫린 판은 스테인리스제 판에 직경 10mm의 구멍을 개공률 65%로 뚫었다.
체망과 구멍 뚫린 판의 간격이 32mm, 칸막이의 높이가 9mm인 경우와 체망과 구멍 뚫린 판의 간격이 64mm, 칸막이의 높이가 14mm인 경우에서 실행하였다.
칸막이는 2중 원(円)으로 배치하고 수지제 태핑 부재는 3층의 구분으로 배치되었다. 수지제 태핑 부재의 횡단면적의 합계는 체망 면적의 60%였다.
[실시예 1]
제조예 1의 중합반응 종료 후 중합체 함유액을 80℃까지 냉각하고 나서 상기 원형형 진동 체 장치에 의해 체 분리를 실행하였다. 이 경우, 체망과 구멍 뚫린 판의 간격이 32mm, 칸막이의 높이가 9mm로 실행하였다.
수지제 태핑 부재에는 제조예 2에서 제조한 수지제 태핑 부재 A(외경 48mm, 내경 42mm, 두께 3mm, 높이 25mm)를 채용하였다. 진동에 의해 체망 상부의 폴리머(PPS)는 순서대로 연속하여 배출되었다.
분리한 폴리머를 아세톤에 의해 3회 세정하고 물 세정을 3회 실행하였다. 이 입상 폴리머를 pH 4로 조정한 아세트산 수용액으로 세정을 1회 실행하고, 또한 물 세정을 3회 실행하여 세정 폴리머를 얻었다(세정공정). 세정 폴리머는 100℃에서 만 하루 건조하였다(건조공정). 평균 입자경은 533μm였다. 이와 같이 제조공정을 체 분리의 통산시간이 48시간이 될 때까지 반복하였다. 48시간 후 PPS 수지제 태핑 부재 A는 전도해 있지 않았다. 또한 수지제 태핑 부재 A는 육안으로는 변형해 있지 않았다. 한편, 수지제 태핑 부재의 중량 감소율은 0.0%였다.
[실시예 2]
제조예 1의 중합반응 종료 후 중합체 함유액을 80℃까지 냉각하고 나서 상기 원형형 진동 체 장치에 의해 체 분리를 실행하였다. 이 경우, 체망과 구멍 뚫린 판의 간격이 64mm, 칸막이의 높이가 14mm로 실행하였다. 수지제 태핑 부재에는 제조예 2에서 제조한 수지제 태핑 부재 B(외경 48mm, 내경 42mm, 두께 3mm, 높이 47mm)를 채용하였다.
진동에 의해 체망 상부의 폴리머(PPS)는 순서대로 연속하여 배출되었다.
실시예 1과 동일하게 체 분리의 통산시간이 48시간이 되었을 때 PPS 수지제 태핑 부재 B는 전도해 있지 않았다. 또한 수지제 태핑 부재 B는 육안으로는 변형해 있지 않았다. 한편, 48시간 후 수지제 태핑 부재의 중량 감소율은 0.0%였다.
[비교예 1]
수지제 태핑 부재를 이용하지 않고 다른 것은 실시예 1과 동일하게 하였다. 이 경우, 체 분리의 통산시간 48시간일 때의 처리량이 실시예 1, 2와 비교하여 상당히 적어졌다.
[비교예 2]
수지제 태핑 부재 A를 시판하는 에틸렌·프로필렌·비공액 디엔·공중합체 고무(EPDM)의 태핑 부재(각형 세로 40mm, 가로 60mm, 두께 25mm)로 바꾸고 다른 것은 실시예 1과 동일하게 하였다.
또한 태핑 부재는 육안으로 보아도 마모해 있었다. 또한 회수한 PPS 중에 지우개상의 이물질이 혼입해 있었다. 한편, 체 분리의 통산시간이 48시간이 되었을 때의 중량 감소율은 22%였다.
[비교예 3]
PPS 수지제 태핑 부재 B 대신에 PPS 수지제 태핑 부재 A를 이용한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 실행하였다. 이 경우, 수지제 태핑 부재의 높이를 H, 체망과 구멍 뚫린 판의 간격을 K라고 하면 (K-H)/H는 1.56이었다. 24시간 후 25%가 전도해 있었고, 액 고임이 생겼으며, 체 분리 능력(처리 능력)이 극단으로 저하했다.
[실시예 3]
PPS 수지제 태핑 부재 A 대신에 범용 PP 수지로부터 제작한 태핑 부재 C를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실험을 하였다. 체 분리의 통산시간이 200시간을 초과해도 수지제 태핑 부재의 높이가 0.7mm 밖에 감소하지 않았다.
[실시예 4]
PPS 수지제 태핑 부재 A 대신에 범용 PE 수지로부터 제작한 태핑 부재 D를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실험을 하였다. 체 분리의 통산시간이 200시간의 시점에서 수지제 태핑 부재의 높이가 1mm 정도밖에 감소하지 않았다. 이 경우, PE의 절삭찌꺼기상 오염이 확인되었다.
[실시예 5]
제조예 2에서 사용한 PPS를 이용하여 측정용 덤벨 편을 제조하고 표 1의 약액에 1,000시간 침지하였다.
결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
[실시예 6]
상기 태핑 부재 A, C, D, PEEK로 이루어지는 동일 형상의 태핑 부재 E를 50℃의 40중량% NaOH 수용액에 100시간 침지한 후 실시예 1과 동일하게 실험하였다. 체 분리의 통산시간이 100시간 경과한 후 각 태핑 부재의 장기 사용 가능성을 체크하였다. A, C, E는 모두 외관 상의 변화는 없고, 강도 등에 변화는 확인되지 않았다. D에 대해서는 약간의 강도 저하가 확인되었다.
[실시예 7]
상기 태핑 부재 A, C, D, E를 40℃의 아세톤에 50시간 침지한 후 실시예 1과 동일하게 실험하였다. 체 분리의 통산시간이 100시간 경과한 후 각 태핑 부재의 장기 사용 가능성을 체크하였다. A, E는 모두 외관 상의 변화는 없고 강도 등에 변화는 확인되지 않았다. C에 대하여 약간의 강도 저하, D에서는 어느 정도의 강도 저하가 확인되었다.
[고찰]
비교예 1에서는 수지제 태핑 부재를 이용하지 않았기 때문에 체망에서의 체 분리가 실시예 1~3의 경우만큼 양호한 것은 아니며, 이 때문에 장시간에서의 처리량이 상당히 감소한다. 비교예 2에서는 태핑 부재로서 EPDM을 이용하고 있기 때문에 마모가 심하다. 또한 EPDM의 제품에의 오염이 일어났다. 비교예 3에서는 수지제 태핑 부재의 높이를 H, 체망과 구멍 뚫린 판의 간격을 K라고 하면 (K-H)/H가 본 발명의 범위 밖이기 때문에 전도하였다.
이에 반하여, 실시예 1, 2에서는 고온에서 실행하기 때문에 냉각시간이 걸리지 않고 고효율로 체 분리를 실행할 수 있으며, 또한 장시간의 연속 운전이 가능하므로 신속하게 대량으로 처리 가능하였다. 그리고 PPS 수지제 태핑 부재의 마모는 적다. 또한 실시예 3, 4에서 보아 수지제 태핑 부재의 내마모성이 뛰어나다는 것을 알 수 있다. 실시예 5에서 보아 PPS는 각종 약액의 조건 하에서도 수지제 태핑 부재의 수지로서 호적하다는 것을 알 수 있다. 실시예 6, 7에서 보아 PPS 수지제 태핑 부재는 NaOH 수용액, 아세톤 등의 약품에 대한 내약품성이 뛰어나다는 것을 알 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명의 수지제 태핑 부재는 중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액에서 진동 체 장치를 이용하는 체 분리에 의해 중합체를 분리 회수할 시에 시용되고, 장시간 분리 회수를 실행해도 체망의 구멍 막힘을 방지 가능하고, 게다가 태핑 부재끼리 혹은 태핑 부재와 체망 등의 진동 체 장치를 구성하는 부재와의 마모나 충돌 등에 의한 태핑 부재의 중량 감소나 제품에의 오염(Contamination) 등의 문제가 해결되어 고품질, 고효율, 고처리 능력으로의 분리 회수를 가능하게 한다.
특히 본 발명의 수지제 태핑 부재는 PAS 제조에서 PAS 입자를 분리 회수할 시에 유용하다.
1..진동부
2..기체
3..코일 용수철
4..구동원
5..상부 비평형 추
6..하부 비평형 추
7..체망
8..수지제 태핑 부재
9..구멍 뚫린 판
10..칸막이
11..액 회수판
12..중합체 함유액 투입구
13..중합체 배출구
14..액 배출구

Claims (11)

  1. 용매 중에서의 중합반응에 의해 얻어진 중합체를 분리 회수할 시에 이용하는 체망의 구멍 막힘 방지용 수지제 태핑 부재로서, 중합체 함유액에서 중합체를 48시간 연속하여 분리 회수한 후의 수지제 태핑 부재의 중량 감소율이 3중량% 이하인 수지제 태핑 부재.
  2. 제1항에 있어서, 수지제 태핑 부재를 형성하는 수지를 이용하여 성형한 시료편을 약액에 1,000시간 침지한 후의 인장강도 보유율이 98% 이상인 수지제 태핑 부재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수지제 태핑 부재가 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리메틸펜텐, 고밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리아릴렌 설파이드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 수지를 포함하여 형성되는 수지제 태핑 부재인 수지제 태핑 부재.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 수지제 태핑 부재가 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리메틸펜텐, 폴리프로필렌 및 폴리아릴렌 설파이드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 수지를 포함하여 형성되는 수지제 태핑 부재인 수지제 태핑 부재.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 수지제 태핑 부재의 형상이 입방체상, 직방체상, 판상, 원주상, 원통상, 도너츠상, 원추상 또는 구상인 수지제 태핑 부재.
  6. 제5항에 있어서, 수지제 태핑 부재의 형상이 원통상인 수지제 태핑 부재.
  7. 용매 중에서의 중합반응에 의해 얻어진 중합체를 분리 회수하는 분리 회수방법에 있어서, 중합반응 도중 또는 중합반응 후에 중합체 함유액에서 진동 체 장치를 이용하는 체 분리에 의해 중합체를 분리 회수하는 분리 회수방법으로서, 해당 진동 체 장치가 체망의 구멍 막힘 방지용의 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 수지제 태핑 부재를 배치하는 진동 체 장치인 분리 회수방법.
  8. 제7항에 있어서, 중합체가 중합체의 주쇄에 유황을 함유하는 중합체이고, 또한 체 분리 시의 중합체 함유액의 온도가 30~230℃인 분리 회수방법.
  9. 제8항에 있어서, 중합체가 폴리아릴렌 설파이드인 분리 회수방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 분리 회수방법에 이용되는 진동 체 장치로서, 수지제 태핑 부재를 체망과 체망의 하부에 배설되는 구멍 뚫린 판 사이에 배치하고, 해당 진동 체 장치의 진동에 의해 해당 수지제 태핑 부재를 태핑시켜 체망의 구멍 막힘을 방지하는 진동 체 장치.
  11. 제10항에 있어서, 수지제 태핑 부재의 높이를 H, 체망과 구멍 뚫린 판의 간격을 K라고 하면 (K-H)/H가 0.1~1인 진동 체 장치.
KR1020167021607A 2014-02-28 2015-02-27 수지제 태핑 부재 및 그것을 이용한 중합체 함유액에서 중합체를 분리 회수하는 분리 회수방법 KR20160106695A (ko)

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