KR20160127267A - 폴리아미드 수지의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

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전상현
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Abstract

본 발명의 폴리아미드 수지의 제조방법은 반응기에서 용액 중합으로 폴리아미드 수지를 합성하는 단계; 상기 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물을 중합물 분리기로 배출하는 단계; 상기 반응기 내의 잔류 폴리아미드 수지가 스케일을 형성하기 전에 반응기 내에 열수를 공급하는 단계; 상기 열수 및 상기 열수에 용해된 반응기 내 잔류 폴리아미드 수지를 상기 중합물 분리기로 배출하는 단계; 및 상기 중합물 분리기에서 상기 폴리아미드 수지를 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 제조방법은 폴리아미드 수지의 용액 중합 후, 반응기 내에 스케일이 석출되는 것을 방지할 수 있다.

Description

폴리아미드 수지의 제조방법 및 제조장치{METHOD AND APPARATUS FOR PREPARING POLYAMIDE RESIN}
본 발명은 폴리아미드 수지의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 폴리아미드 수지의 용액 중합 후, 반응기 내에 스케일이 석출되는 것을 방지할 수 있는 폴리아미드 수지의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
폴리아미드 수지는 물성이 우수하고 용융 성형이 용이하여, 의복 소재용, 산업자재용 섬유, 엔지니어링 플라스틱 등으로서 널리 이용되고 있다. 통상적으로 폴리아미드 수지는 디카르복실산과 디아민으로 형성된 염이나 저차 축합물을 용융 조건 하에서 가열해서 중축합(용융 중합)시켜 얻을 수 있다. 그러나, 상기 용융 중합 방법은 용융 상태를 유지하기 위해 고온을 필요로 하기 때문에, 고융점 폴리아미드 수지를 제조할 경우, 생성물이 열분해를 일으키기 쉽고, 제조된 폴리아미드 수지는 기계적 강도, 내성 열화성, 색조 등의 물성이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 용융 중합 방법으로 제조된 폴리아미드 수지는 겔을 포함하는 등 점도가 높아 취급이 곤란하며, 반응기(reactor) 내벽에 내용물이 잔존하기 쉬워 수율이 낮아지는 등 제조상의 문제가 발생할 수 있다.
상기 용융 중합의 공정상 어려움을 해소하기 위하여, 용액 중합(solution polymerization)을 이용하여 폴리아미드 수지를 제조할 수 있다. 용액 중합은 용매 중에서 단량체를 중합시키는 방법으로서, 이때 사용하는 용매는 단량체와 중합체를 모두 용해하는 것이나, 단량체만을 용해시키는 것을 사용할 수 있다, 전자는 균일계 용액 중합이며 후자는 불균일계 용액 중합이다.
용액 중합은 용융 중합에 비하여 낮은 온도에서 반응이 이루어질 수 있으나, 제품 생산의 안정성 확보를 위해 과량의 용매 사용이 요구되고, 용매 사용량이 늘어나게 되면 중합도를 올리는데 제한이 있다. 예를 들어, 폴리아미드 수지는 용액 중합 시 대체적으로 평형상수 값이 높아 부산물인 물을 용매로 사용하여 용융 온도보다 낮은 온도에서 용액 중합을 수행할 수 있으나 최종 중합체의 중합도를 높이기 위해서는 물의 사용량을 줄이는 것이 바람직하다.
그러나, 물(용매)의 사용량을 줄일 경우, 폴리아미드 수지의 배출이 완료되는 시점에 급격한 감압 및 이로 인한 물의 증발로 인해, 반응기 내 잔류하는 폴리아미드 수지가 반응기 내벽 및 배출 배관에서 석출되어 스케일(scale)을 형성할 수 있다. 일단 폴리아미드 스케일이 형성되면 용매를 분사하거나 열수를 가한다고 하여도 제거가 어렵다.
이에 본 발명자들은 폴리아미드의 용액 중합 후 반응기 내 스케일이 석출되는 것을 미연에 방지하고자 본 발명을 개발하기에 이른 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 폴리아미드 수지의 용액 중합 후 반응기 내에 스케일이 석출되는 것을 방지할 수 있는 폴리아미드 수지의 제조방법 및 제조장치를 제공하기 위함이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 강산, 강염기 등의 스케일 용해 용매를 사용하는 스케일 제거 공정이 필요 없는 폴리아미드 수지의 제조방법 및 제조장치를 제공하기 위함이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 폴리아미드 수지의 제조방법에 관한 것이다. 상기 제조방법은 반응기에서 용액 중합으로 폴리아미드 수지를 합성하는 단계; 상기 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물을 중합물 분리기로 배출하는 단계; 상기 반응기 내의 잔류 폴리아미드 수지가 스케일을 형성하기 전에 반응기 내에 열수를 공급하는 단계; 상기 열수 및 상기 열수에 용해된 반응기 내 잔류 폴리아미드 수지(중합물)를 상기 중합물 분리기로 배출하는 단계; 및 상기 중합물 분리기에서 상기 폴리아미드 수지를 분리하는 단계를 포함한다.
구체예에서, 상기 열수의 공급은 반응기 내 압력, 온도, 중합물 수위 및 반응기에서 배출되는 중합물의 흐름 중 하나 이상을 감지하여 제어할 수 있다.
구체예에서, 상기 열수의 온도는 상기 폴리아미드 수지의 중합 온도 이상일 수 있다.
구체예에서, 상기 열수는 스프레이 분사 방식으로 반응기 내에 공급될 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리아미드 수지는 폴리아미드 수지의 용액 중합이 이루어지는 반응기; 상기 반응기 하부에 연결되며, 상기 반응기로부터 상기 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물을 배출하기 위한 배출관; 상기 배출관의 하단에 연결되며, 배출된 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물로부터 폴리아미드 수지를 분리하기 위한 중합물 분리기; 상기 반응기 내에 열수를 공급하기 위한 열수 공급부; 상기 반응기 상부 또는 일측에 구비되며, 상기 열수 공급부로부터 열수를 공급받아 상기 반응기 내에 열수를 분사하기 위한 열수 분사부; 및 상기 반응기 내 압력, 온도, 중합물 수위 및 반응기에서 배출되는 중합물의 흐름 중 하나 이상을 감지하고 반응기 내 열수 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 중합장치에서 제조될 수 있다.
구체예에서, 상기 반응기는 회분식 반응기이고, 상기 열수 분사부는 분사 노즐이며, 상기 중합물 분리기는 건조기(dryer)일 수 있다.
구체예에서, 상기 제어부는 압력계, 온도계, 레벨미터(level meter) 및 플로우센서(flow sensor) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 폴리아미드 수지의 제조장치에 관한 것이다. 상기 제조장치는 폴리아미드 수지의 용액 중합이 이루어지는 반응기; 상기 반응기 하부에 연결되며, 상기 반응기로부터 상기 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물을 배출하기 위한 배출관; 상기 배출관의 하단에 연결되며, 배출된 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물로부터 폴리아미드 수지를 분리하기 위한 중합물 분리기; 상기 반응기 내에 열수를 공급하기 위한 열수 공급부; 상기 반응기 상부 또는 일측에 구비되며, 상기 열수 공급부로부터 열수를 공급받아 상기 반응기 내에 열수를 분사하기 위한 열수 분사부; 및 상기 반응기 내 압력, 온도, 중합물 수위 및 반응기에서 배출되는 중합물의 흐름 중 하나 이상을 감지하고 반응기 내 열수 공급을 제어하는 제어부를 포함한다.
구체예에서, 상기 반응기는 회분식 반응기이고, 상기 중합물 분리기는 건조기(dryer)이며, 상기 열수 분사부는 분사 노즐일 수 있다.
구체예에서, 상기 제어부는 압력계, 온도계, 레벨미터(level meter) 및 플로우센서(flow sensor) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명은 용액 중합 후 반응기 내에 스케일이 석출되는 것을 방지할 수 있고, 강산, 강염기 등의 스케일 용해 용매를 사용하는 스케일 제거 공정이 필요 없는 폴리아미드 수지의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중합장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배출관 내 유체 흐름을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 비교예 1에서 중합반응 이후 스케일이 석출된 배출관 내부를 촬영한 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.
본 발명에 따른 폴리아미드 수지의 제조방법은 반응기에서 용액 중합으로 폴리아미드 수지를 합성하는 단계(S10); 상기 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물을 중합물 분리기로 배출하는 단계(S20); 상기 반응기 내의 잔류 폴리아미드 수지가 스케일을 형성하기 전에 반응기 내에 열수(hot water)를 공급하는 단계(S30); 상기 열수 및 상기 열수에 용해된 반응기 내 잔류 폴리아미드 수지(중합물)를 상기 중합물 분리기로 배출하는 단계(S40); 및 상기 중합물 분리기에서 상기 폴리아미드 수지를 분리하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.
본 발명에서, 중합물이란 용액 중합에 의하여 수득된 폴리아미드 수지 및 용매, 미반응 단량체, 반응 부산물 등을 포함하는 반응 혼합물을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반응기에서 용액 중합으로 폴리아미드 수지를 합성하는 단계(S10) 및 상기 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물을 중합물 분리기로 배출하는 단계(S20)는 공지의 폴리아미드 수지의 용액 중합 및 배출 방법에 따라 수행될 수 있다. 예를 들면, 반응기에 디카르복실산 성분, 디아민 성분, 용매(물 등), 첨가제 등을 투입하고, 180 내지 260℃, 예를 들면 190 내지 250℃의 중합 온도에서 1 내지 6시간 동안 교반 및 물을 배출하며 용액 중합을 수행하고, 중합 완료 후, 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물을 배출할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 용액 중합 시, 중합 압력은 8 내지 40 kgf/cm2일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체예에서, 상기 디카르복실산 성분으로는 폴리아미드 수지에 사용되는 디카르복실산, 이의 알킬에스테르, 이의 산무수물 등을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 방향족 디카르복실산 성분을 사용할 수 있다. 상기 방향족 디카르복실산 성분은 탄소수 8 내지 20의 방향족 디카르복실산을 1종 이상 포함할 수 있으며, 예를 들면, 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,4-페닐렌디옥시페닐렌산, 1,3-페닐렌디옥시디아세트산, 디펜산, 4,4'-옥시비스(벤조산), 디페닐메탄-4,4'-디카르복실산, 디페닐설폰-4,4'-디카르복실산, 4,4'-디페닐카르복시산, 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체예에서, 상기 디아민 성분으로는 폴리아미드 수지에 사용되는 디아민을 성분을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 지방족 디아민 성분을 사용할 수 있다. 상기 지방족 디아민 성분은 탄소수 4 내지 20의 지방족 디아민을 1종 이상 포함할 수 있으며, 예를 들면, 1,4-부탄디아민, 1,6-헥산디아민(헥사메틸렌디아민(hexamethylenediamine)), 1,7-헵탄디아민, 1,8-옥탄디아민, 1,10-데칸디아민, 3-메틸-1,5-펜탄디아민, 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산디아민, 2,4,4-트리메틸-1,6-헥산디아민, 5-메틸-1,9-노난디아민, 2,2-옥시비스(에틸아민), 비스(3-아미노프로필)에테르, 에틸렌글리콜 비스(3-아미노프로필)에테르(EGBA), 1,7-디아미노-3,5-디옥소헵탄, 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체예에서, 용액 중합 시, 상기 디카르복실산 성분과 상기 디아민 성분의 투입 몰비(디아민/디카르복실산)는 0.85 내지 1.05, 예를 들면 0.90 내지 1.03일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 범위에서 반응 수율이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반응기 내의 잔류 폴리아미드 수지가 스케일(scale)을 형성하기 전에 반응기 내에 열수를 공급하는 단계(S30) 및 상기 열수 및 상기 열수에 용해된 반응기 내 잔류 폴리아미드 수지를 상기 중합물 분리기로 배출하는 단계(S40)는 중합 완료 후 반응기 내에 잔류 폴리아미드 수지가 남지 않도록 하여, 폴리아미드 수지의 배출이 완료되는 시점에 급격한 감압 및 이로 인한 물의 증발로 인해, 반응기 내 잔류하는 폴리아미드 수지가 반응기 내벽 및 배출 배관에서 석출되어 스케일(scale)을 형성하는 것을 방지하기 위한 공정이다.
구체예에서, 상기 열수의 공급은 반응기 내 압력, 온도, 중합물 수위 및 반응기에서 배출되는 중합물의 흐름 중 하나 이상을 감지하여 제어할 수 있다. 예를 들면, 반응기 내 온도, 압력 등이 떨어지기 시작하거나, 중합물 수위가 반응기의 바닥 부분까지 줄어들고, 이에 따라 배출되는 중합물의 흐름이 느려지기 시작할 경우, 이들 중 하나 이상을 감지하여, 설정치 이하가 되었을 때 반응기 내에 열수를 공급할 수 있다.
구체예에서, 상기 열수의 온도는 상기 폴리아미드 수지의 중합 온도 이상, 예를 들면 상기 폴리아미드 수지의 중합 온도 내지 중합 온도보다 10℃ 높은 온도 범위일 수 있다. 상기 범위에서 반응기 내 잔류 폴리아미드 수지의 변질 또는 석출을 방지하고 중합물을 용해시켜 배출시킬 수 있으며, 반응기 등에 폴리아미드 스케일이 석출되는 것을 저감할 수 있다.
구체예에서, 상기 열수는 반응기 내에 골고루 분사될 수 있도록, 분사 노즐 등에 의한 스프레이 분사 방식으로 반응기 내에 공급될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 중합물 분리기에서 상기 폴리아미드 수지를 분리하는 단계(S50)는 배출된 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물, 열수 및 열수에 용해된 폴리아미드 수지로부터 폴리아미드 수지를 분리하는 공정으로서, 예를 들면, 반응기 내의 고온 및 고압의 중합물을 상압의 중합물 분리기(건조기)로 배출하여, 용매, 부산물, 미반응물 등을 증발시키고, 용융온도가 높아 기화되지 않은 폴리아미드 수지만 분리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중합장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중합장치는 폴리아미드 수지의 용액 중합이 이루어지는 반응기(10); 반응기(10) 하부에 연결되며, 반응기(10)로부터 상기 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물을 배출하기 위한 배출관(20); 배출관(20)의 하단에 연결되며, 배출된 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물로부터 폴리아미드 수지를 분리하기 위한 중합물 분리기(30); 반응기(10) 내에 열수를 공급하기 위한 열수 공급부(40); 반응기(10) 상부 또는 일측에 구비되며, 상기 열수 공급부(40)로부터 열수를 공급받아 반응기(10) 내에 열수를 분사하기 위한 열수 분사부(50); 및 반응기(10) 내 압력, 온도, 중합물 수위 및 반응기(10)에서 배출되는 중합물의 흐름 중 하나 이상을 감지하고 반응기(10) 내 열수 공급을 제어하는 제어부(60)를 포함할 수 있다.
구체예에서, 반응기(10)는 회분식(batch) 반응기일 수 있으며, 복수 개의 반응기가 직렬 또는 병렬 연결된 것일 수 있다.
구체예에서, 중합물 분리기(30)는 중합물로부터 용매, 열수 등을 제거하고 폴리아미드 수지를 얻기 위한 장치로서, 예를 들면, 건조기(dryer) 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체예에서, 열수 공급부(40)는 열수를 제조 및 공급할 수 있는 것으로서, 열교환기, 보일러 등의 일반적인 가열 장치를 포함할 수 있다.
구체예에서, 열수 분사부(50)는 열수 공급부(40)에서 공급된 열수를 반응기 내에 균일하게 공급하기 위한 것으로, 반응기(10)의 상부 또는 일측에 구비될 수 있다. 열수분사부(50)는 스프레이 방식으로 열수를 반응기 내 균일하게 분사시킬 수 있는 분사 노즐 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체예에서, 제어부(60)는 반응기(10) 내 압력, 온도, 중합물 수위, 반응기(10)에서 배출되는 중합물의 흐름 등을 감지하고, 반응기(10) 내에 열수를 공급하도록 제어하는 장치이다. 예를 들면, 제어부(60)는 반응기 내 압력을 감지하는 압력계, 온도를 감지하는 온도계, 중합물의 수위를 감지하는 레벨미터(level meter) 및 반응기에서 배출되는 유체의 흐름을 측정할 수 있는 플로우센서(flow sensor) 중 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 반응기(10)에서 폴리아미드 수지의 용액 중합이 완료되면, 폴리아미드 수지를 배출관(20)을 통하여 반응기 외부로 배출하고, 반응기(10) 내 온도, 압력 등이 떨어지기 시작하거나, 중합물 수위가 반응기(10)의 바닥 부분까지 줄어들고, 이에 따라 배출되는 중합물의 흐름이 느려지기 시작할 경우, 이들 중 하나 이상을 감지하여, 제어부(60)는 열수 공급부(40)가 열수를 공급하도록 신호를 보내고, 열수 공급부(40)는 열수 분사부(50)를 통하여 정해진 양의 열수를 즉시 공급할 수 있다. 이와 같이, 중합물이 반응기(10) 외부로 배출되는 과정에서 배출 후반 시점에 반응기(10) 내로 열수를 분사시키면, 급격한 감압 및 이로 인한 용매의 증발에 의해 반응기(10) 및 배출관(20)에 잔류하는 중합물로부터 폴리아미드 스케일이 석출되는 것을 미연에 방지하거나 저감할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배출관(20) 내 유체 흐름을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 2를 참고하면, 배출관(20)의 유체는 최초 배출된 중합물, 열수가 공급된 후 반응기 내 잔류하던 중합물(폴리아미드 수지)과 열수의 혼합액, 및 반응기 내 잔류 중합물이 제거된 후 공급된 열수로 유체의 성분이 시간에 따라 (배출관 내 유체 흐름이 끊기지 않고) 단계적으로 바뀌며 중합물 분리기(30)로 이송될 수 있다.
구체예에서, 용액 중합이 완료된 후, 배출되는 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물의 유량(flow rate)은 배출관(20)의 구성에 따라 임의의 값으로 조절될 수 있고, 상기 반응기(10) 내 공급되는 열수의 유량은 중합물 배출 유량과 같거나 그 이상일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 스케일이 형성되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예
실시예 1
도 1의 구조를 갖는 중합장치에서 폴리아미드 수지의 용액 중합을 수행하였다. 내용적 1 m3 회분식 반응기(10)에 테레프탈산 211 kg, 이소프탈산 113 kg, 1,6-헥산디아민 230 kg, 차아인산 나트륨-수화물 0.3 kg 및 물 90 kg을 투입하고, 이를 교반하면서 3시간 동안 250℃로 승온시킨 후, 250℃ 및 38 kgf/cm2 조건에서 2시간 동안 유지하여 용액 중합을 실시하였다. 중합 완료 후, 직경 2 인치 크기의 배출관(20)을 통해 20 kg/min의 속도로 중합물 분리기(30)로 중합물을 배출하였으며, 반응기(10) 내 중합물이 20 kg 수준 남아있는 시점에서, 열수 분사부(50)를 통해 250℃ 열수를 20 kg/min의 속도로 5분간 공급하였다. 열수의 공급이 종료된 후, 반응기(10) 내 압력이 해압될 때까지 배출을 진행하였다. 다음으로, 반응기(10) 내부에 형성된 스케일은 300 bar 압력의 워터-젯(water-jet)을 이용하여 제거하고, 제거된 스케일은 여과필터를 이용하여 포집 및 건조하여 무게를 측량하였다. 또한, 배출관(20)은 분리하여 형성된 스케일의 두께를 측정하고, 스케일을 분리 및 건조하여 무게를 측량하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다.
비교예 1
도 1의 구조를 갖는 중합장치에서 폴리아미드 수지의 용액 중합을 수행하였다. 내용적 1 m3 회분식 반응기(10)에 테레프탈산 211 kg, 이소프탈산 113 kg, 1,6-헥산디아민 230 kg, 차아인산 나트륨-수화물 0.3 kg 및 물 90 kg을 투입하고, 이를 교반하면서 3시간 동안 250℃로 승온시킨 후, 250℃ 및 38 kgf/cm2 조건에서 2시간 동안 유지하여 용액 중합을 실시하였다. 중합 완료 후, 직경 2 인치 크기의 배출관(20)을 통해 20 kg/min의 속도로 중합물 분리기(30)로 중합물을 배출하였다. 중합물 배출 완료 시, 기상부 증기의 배출에 의한 급격한 감압이 발생하였고, 상압이 되는 시점까지 배출관(20)을 통해 반응기내 압력을 해압하였다. 반응기(10) 내부에 형성된 스케일은 300 bar 압력의 워터-젯(water-jet)을 이용하여 제거하고, 제거된 스케일은 여과필터를 이용하여 포집 및 건조하여 무게를 측량하였다. 또한, 배출관(20)은 분리하여 형성된 스케일의 두께를 측정하고, 스케일을 분리 및 건조하여 무게를 측량하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다. 또한, 중합 반응 후, 스케일이 석출된 배출관 내부를 촬영한 사진을 도 3에 나타내었다.
비교예 2
상기 비교예 1과 동일하게 용액 중합 및 중합물 배출을 실시하고, 반응기(10) 내 압력이 상압으로 해압되는 시점에 반응기(10) 내부에 열수분사부(50)을 통해 250℃ 열수를 20 kg/min의 속도로 5분간 공급 및 배출하였다. 형성된 스케일의 제거 및 측량은 비교예 1과 동일하게 진행하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
반응기 내 스케일량
[kg]		 배출관 스케일 두께
[mm]		 배출관 스케일량
[kg]
실시예1 0.012 미검출 미검출
비교예1 0.611 8~12 2.421
비교예2 0.588 8~12 2.298
상기 표 1 및 도 3으로부터, 용액 중합 후 반응기 내 감압 등이 발생하기 전 열수를 공급한 실시예 1은 배출관 내 스케일이 형성되지 않거나 반응기 내 스케일이 미량 형성된 반면, 반응기 내 감압이 이루어진 후 또는 감압되는 시점에 열수를 공급한 비교예 1 및 2는 실시예 1에 비하여, 반응기 및 배출관 내 스케일이 과량 형성되었음을 알 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (10)

  1. 반응기에서 용액 중합으로 폴리아미드 수지를 합성하는 단계;
    상기 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물을 중합물 분리기로 배출하는 단계;
    상기 반응기 내의 잔류 폴리아미드 수지가 스케일을 형성하기 전에 반응기 내에 열수를 공급하는 단계;
    상기 열수 및 상기 열수에 용해된 반응기 내 잔류 폴리아미드 수지를 상기 중합물 분리기로 배출하는 단계; 및
    상기 중합물 분리기에서 상기 폴리아미드 수지를 분리하는 단계를 포함하는 폴리아미드 수지의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열수의 공급은 반응기 내 압력, 온도, 중합물 수위 및 반응기에서 배출되는 중합물의 흐름 중 하나 이상을 감지하여 제어하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 열수의 온도는 상기 폴리아미드 수지의 중합 온도 이상인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 열수는 스프레이 분사 방식으로 반응기 내에 공급되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 폴리아미드 수지는 폴리아미드 수지의 용액 중합이 이루어지는 반응기; 상기 반응기 하부에 연결되며, 상기 반응기로부터 상기 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물을 배출하기 위한 배출관; 상기 배출관의 하단에 연결되며, 배출된 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물로부터 폴리아미드 수지를 분리하기 위한 중합물 분리기; 상기 반응기 내에 열수를 공급하기 위한 열수 공급부; 상기 반응기 상부 또는 일측에 구비되며, 상기 열수 공급부로부터 열수를 공급받아 상기 반응기 내에 열수를 분사하기 위한 열수 분사부; 및 상기 반응기 내 압력, 온도, 중합물 수위 및 반응기에서 배출되는 중합물의 흐름 중 하나 이상을 감지하고 반응기 내 열수 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 중합장치에서 제조되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 반응기는 회분식 반응기이고, 상기 열수 분사부는 분사 노즐이며, 상기 중합물 분리기는 건조기(dryer)인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제어부는 압력계, 온도계, 레벨미터(level meter) 및 플로우센서(flow sensor) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지의 제조방법.
  8. 폴리아미드 수지의 용액 중합이 이루어지는 반응기;
    상기 반응기 하부에 연결되며, 상기 반응기로부터 상기 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물을 배출하기 위한 배출관;
    상기 배출관의 하단에 연결되며, 배출된 폴리아미드 수지를 포함하는 중합물로부터 폴리아미드 수지를 분리하기 위한 중합물 분리기;
    상기 반응기 내에 열수를 공급하기 위한 열수 공급부;
    상기 반응기 상부 또는 일측에 구비되며, 상기 열수 공급부로부터 열수를 공급받아 상기 반응기 내에 열수를 분사하기 위한 열수 분사부; 및
    상기 반응기 내 압력, 온도, 중합물 수위 및 반응기에서 배출되는 중합물의 흐름 중 하나 이상을 감지하고 반응기 내 열수 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 폴리아미드 수지 제조장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 반응기는 회분식 반응기이고, 상기 열수 분사부는 분사 노즐이며, 상기 중합물 분리기는 건조기(dryer)인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 제조장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제어부는 압력계, 온도계, 레벨미터(level meter) 및 플로우센서(flow sensor) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 제조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021141807A1 (en) * 2020-01-09 2021-07-15 Exxonmobil Research And Engineering Company METHODS FOR PREPARING MIXED POLYAMIDES, POLYIMIDES AND POLYAMIDEIMlDES VIA HYDROTHERMAL POLYMERIZATION
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