NO771362L

NO771362L - PROCEDURES TO REDUCE POLYMERLATE ARESTIC MONOMER CONTENT

Info

Publication number: NO771362L
Application number: NO771362A
Authority: NO
Inventors: Leonard Henry William Jarman
Original assignee: Bp Chem Int Ltd
Priority date: 1976-04-23
Filing date: 1977-04-20
Publication date: 1977-10-25
Also published as: NL7704407A; SE7704410L; DE2717996A1; JPS52148583A; BE853871A; FR2348933A1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til The present invention relates to another method

fjerning av resterende monomer fra en polymer.removal of residual monomer from a polymer.

Det er ofte ønskelig å kunne fjerne resterende monomer fra polymer dannet av monomeren. Grunnen til dette kan f.eks. være at ukontrollert frigjøring av monomeren fra polymeren under innvinningen eller etterfølgende behandling av polymeren kan representere fare for miljøskade. Ved fremstilling av vinylhalogenidpolymerer, f.eks. polyvinylklorid, inneholder således polymeren vinylhalogenidmonomer ved slutten.av polymer-isasjonen. Skjønt monomer fjernes f ra polymeren under innvinning av polymeren, kan denne monomer forårsake miljøskade hvis den frigjøres på ukontrollert måte. Senere oppdagelser har således antydet at vinylkloridmonomer kan forårsake den sjeldne kreft i leveren, angiosarcoma, og kan gi opphav til andre medisinske problemer. Det er således ønskelig å sikre at det monomer-innhold i vinylhalogenidpolymerer som selges er så lavt som mulig og at eventuell fjerning av vinylkloridmonomer fra polymeren ikke innebærer ukontrollert utslipp av monomer til atmosfæren. It is often desirable to be able to remove residual monomer from polymer formed from the monomer. The reason for this can e.g. be that uncontrolled release of the monomer from the polymer during recovery or subsequent treatment of the polymer may represent a risk of environmental damage. In the production of vinyl halide polymers, e.g. polyvinyl chloride, the polymer thus contains vinyl halide monomer at the end of the polymerisation. Although monomer is removed from the polymer during recovery of the polymer, this monomer can cause environmental damage if released in an uncontrolled manner. Later discoveries have thus suggested that vinyl chloride monomer can cause the rare cancer of the liver, angiosarcoma, and can give rise to other medical problems. It is therefore desirable to ensure that the monomer content in vinyl halide polymers that are sold is as low as possible and that any removal of vinyl chloride monomer from the polymer does not involve an uncontrolled release of monomer into the atmosphere.

Det er kjent å fremstille polymerer i form av latexer.. It is known to produce polymers in the form of latexes.

Når det gjelder polyvinylklorid, innvinnes ofte polymerenIn the case of polyvinyl chloride, the polymer is often recovered

fra en slik latex ved sprøytetørking. Ved sprøytetørking føres latexen gjennom en atomiseringsanordning inn i varm luft som fordamper vannet slik at polymeren oppnås i pulverform. Dette leder til en reduksjon av monomer i polymeren, men de store mengder luft som kreves for sprøytetørking av polymeren kan forårsake problemer når det er ønskelig å fjerne monomeren fra luften. Videre anvendes ofte polymerlatexer som sådanne og from such a latex by spray drying. In spray drying, the latex is passed through an atomizing device into hot air which evaporates the water so that the polymer is obtained in powder form. This leads to a reduction of monomer in the polymer, but the large amounts of air required for spray drying the polymer can cause problems when it is desired to remove the monomer from the air. Furthermore, polymer latexes are often used as such and

omdannes ikke til pulverform, eller polymeren innvinnes fra latexen ved koagulering og filtrering. Det ville derfor være ønskelig å kunne fjerne resterende monomer fra en polymerlatex ved hjelp av en fremgangsmåte som ikke ødelegger latexen og som muliggjør.at den monomer som fjernes fra polymeren lett kan innvinnes. is not converted into powder form, or the polymer is recovered from the latex by coagulation and filtration. It would therefore be desirable to be able to remove residual monomer from a polymer latex by means of a method which does not destroy the latex and which enables the monomer which is removed from the polymer to be easily recovered.

I DT-PS nr. 2435704 angis det at vinylkloridmonomer kan fjernes fra en vandig dispersjon av polyvinylklorid ved sprøyting av den vandige dispersjon på veggene i en beholder. Dispersjonen kan oppvarmes ved blåsing av vanndamp inn i den vandige dispersjonen i bunnen av beholderen. Damp kan også innføres i den vandige dispersjon før den pumpes til sprøytedysen (se fig. 1 i patentet). Den vandige dispersjon kan også oppvarmes under anvendelse av en oppvarmet kappe rundt veggene i beholderen hvori dispersjonen sprøytes, eller under anvendelse av en varmeutveksler til å oppvarme dispersjonen før den føres til sprøyte-dysen. In DT-PS no. 2435704 it is stated that vinyl chloride monomer can be removed from an aqueous dispersion of polyvinyl chloride by spraying the aqueous dispersion on the walls of a container. The dispersion can be heated by blowing water vapor into the aqueous dispersion at the bottom of the container. Steam can also be introduced into the aqueous dispersion before it is pumped to the spray nozzle (see fig. 1 in the patent). The aqueous dispersion can also be heated using a heated jacket around the walls of the container into which the dispersion is sprayed, or using a heat exchanger to heat the dispersion before it is fed to the spray nozzle.

Disse metoder for oppvarming av en vandig dispersjon har ulemper. Indirekte oppvarming av dispersjonen under anvendelse av en varmekappe på beholderen eller en varmeutveksler har tendens til å gi en oppbygging av polymeravsetninger på de varme overflatene som er i kontakt med dispersjonen. Oppvarming av vandige polymerdispersjoner ved blåsing av damp inn i dispersjonen har tendens til å forårsake uønskede endringer i dispersjonen, f.eks. økninger i viskositet eller koagulering. Videre kan man få problemer p.g.a. skumdannelse. Det synes derfor som om bruken av damp til oppvarming av vandige polymerdispersjoner ikke er særlig tilfredsstillende. These methods of heating an aqueous dispersion have disadvantages. Indirect heating of the dispersion using a heating jacket on the container or a heat exchanger tends to produce a build-up of polymer deposits on the hot surfaces in contact with the dispersion. Heating aqueous polymer dispersions by blowing steam into the dispersion tends to cause undesirable changes in the dispersion, e.g. increases in viscosity or coagulation. Furthermore, problems can arise due to foam formation. It therefore seems that the use of steam for heating aqueous polymer dispersions is not particularly satisfactory.

Belgisk patentnr. 832774 beskriver en fremgangsmåteBelgian patent no. 832774 describes a method

til fjerning av monomer fra vandige dispersjoner av polymerer hvoryed vanndamp innføres i et rør gjennom hvilket den vandige dispersjon strømmer. Røret munner deretter ut i en beholder. Dette er forbundet med de ulemper som er tilbøyelige til å opp-stå når damp innføres i en vandig polymerdispersjon. for the removal of monomer from aqueous dispersions of polymers where steam is introduced into a tube through which the aqueous dispersion flows. The pipe then opens into a container. This is associated with the disadvantages that tend to occur when steam is introduced into an aqueous polymer dispersion.

US patentnr. 3930931 beskriver|en fremgangsmåte til fjerning av styren fra en vandig dispersjon av styren/butadien-kopolymerlatex, hvorved en vandig dispersjon av polymeren føres inn i et avlangt kammer sammen med damp for frembringelse av US patent no. 3930931 describes|a process for removing styrene from an aqueous dispersion of styrene/butadiene copolymer latex, whereby an aqueous dispersion of the polymer is introduced into an elongated chamber together with steam to produce

en turbulent, dampholdig blanding med høy ..viskositet. I fra-a turbulent, vaporous mixture with high ..viscosity. In from-

vær av noen angivelse av bruken av en forstøvningsdyse, ville ingen forstøvning av latexen forventes å finne sted, og det som sannsynlig vil finne sted er at en latexfilm vil bli blåst langs veggene i det avlange kammer. Nødvendigheten av et langt kontaktkammer vil sannsynligvis gi problemer ved å fjerne eventuell polymer som oppsamles på veggen. were there any indication of the use of an atomizing nozzle, no atomization of the latex would be expected to take place, and what would likely occur is that a film of latex would be blown along the walls of the elongated chamber. The need for a long contact chamber is likely to cause problems in removing any polymer that collects on the wall.

Det er nå funnet at monomer kan fjernes fra vandige.i : dispersjoner av polymer ved bruk av damp under anvendelse av en metode hvorved de ulemper som forekommer ved de kjente metoder for oppvarming av dispersjonen unngås eller reduseres forutsatt at dampen anvendes på en spesiell måte. It has now been found that monomer can be removed from aqueous dispersions of polymer using steam using a method whereby the disadvantages that occur with the known methods of heating the dispersion are avoided or reduced provided that the steam is used in a special way.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveie-bragt en fremgangsmåte til nedsettelse av rest-monomerinnholdet i en polymerlatex, og denne fremgangsmåte er kjennetegnet ved at man atomiserer eller forstøver latexen i en lukket beholder ved innvirkning av en dampstrøm, fjerner gass fra beholderen, According to the present invention, there is thus provided a method for reducing the residual monomer content in a polymer latex, and this method is characterized by atomizing or atomizing the latex in a closed container under the influence of a steam stream, removing gas from the container,

og oppsamler den forstøvede latex og fjerner den som latex fra beholderen. and collects the atomized latex and removes it as latex from the container.

Foreliggende fremgangsmåte kan anvendes for fjerning av monomer fra latexer av en hvilket som helst homopolymer eller kopolymer. Teknikken er spesielt egnet for fjerning av flyktige monomerer, dvs. en monomer som har et kokepunkt under omgivelsestemperatur ved atmosfæretrykk, slik som vinylklorid og butadien. Verdifulle nyttevirkninger ved fjerning av mindre flyktige monomerer slik som styren, akrylonitril, vinylacetat, estere eller akryl- eller metakrylsyrer, isopren, kloropren og vinylidenklorid, fra deres respektive homopolymerer eller kopolymerer i latexform, kan også oppnås med foreliggende fremgangsmåte. Denne fremgangsmåte har spesiell anvendelse ved fjerning av resterende vinylklorid fra vinylkloridpolymerer. Således kan vinylklorid fjernes fra kopolymerer og homopolymerer av vinylklorid. Foreliggende fremgangsmåte kan anvendes på latexer fremstilt ved emulsjonspolymerisasjon samt latexer fremstilt ved mikrosuspens jonspolymerisas jon1. Emuls jonspolymerisas jon utføres i et vandig medium under anvendelse av en vannoppløselig katalysator i nærvær av emulgeringsmidler. Reaksjonsblandingen omrøres for å blande innholdet, men graden av omrøring som er nødvendig er relativt beskjeden og polymeren fremstilles i form av en vandig latex av små partikler, typisk 0,05-1,5 mikron, og omrøring er ikke nødvendig for å holde partiklene dispergert. Mikrosuspensjonspolymerisasjon utføres i et vandig medium under anvendelse av et emulgeringsmiddel, men polymerisasjonsinitiatoren er monomeroppløselig og en fin monomer-i-vanndispersjon inne-holdende polymerisasjonsinitiatoren dannes ved bruk av en homogenisator eller lignende anordning før polymerisasjon. Ved mikrosuspensjonspolymerisasjon dannes relativt små polymerpartikler The present method can be used for the removal of monomer from latexes of any homopolymer or copolymer. The technique is particularly suitable for the removal of volatile monomers, i.e. a monomer which has a boiling point below ambient temperature at atmospheric pressure, such as vinyl chloride and butadiene. Valuable beneficial effects in the removal of less volatile monomers such as styrene, acrylonitrile, vinyl acetate, esters or acrylic or methacrylic acids, isoprene, chloroprene and vinylidene chloride, from their respective homopolymers or copolymers in latex form, can also be achieved with the present method. This process has particular application in the removal of residual vinyl chloride from vinyl chloride polymers. Thus, vinyl chloride can be removed from copolymers and homopolymers of vinyl chloride. The present method can be used on latexes produced by emulsion polymerization as well as latexes produced by microsuspension polymerization1. Emulsion polymerization is carried out in an aqueous medium using a water-soluble catalyst in the presence of emulsifiers. The reaction mixture is agitated to mix the contents, but the degree of agitation required is relatively modest and the polymer is produced in the form of an aqueous latex of small particles, typically 0.05-1.5 microns, and agitation is not required to keep the particles dispersed . Microsuspension polymerization is carried out in an aqueous medium using an emulsifier, but the polymerization initiator is monomer soluble and a fine monomer-in-water dispersion containing the polymerization initiator is formed using a homogenizer or similar device prior to polymerization. In microsuspension polymerization, relatively small polymer particles are formed

(som f.eks. kan ha størrelser varierende fra 0,1 til 20 mikron)(which, for example, can have sizes varying from 0.1 to 20 microns)

som krever liten omrøring for å holde dem dispergert. Teknikkene ved emulsjons- .og mikrosuspensjonspolymerisasjon . må sees i motsetning til suspensjonspolymerisasjon. Ved suspensjonspolymerisasjon blir en monomer, f.eks. vinylklorid, polymerisert i et vandig medium i nærvær av et suspensjonsmiddel og en monomeroppløselig katalysator. Det dannes polymer i form av granulater som utfelles fra polymerisasjonsblandingen så snart som omrøringen stoppes, og det oppnås ingen latex. which require little agitation to keep them dispersed. The techniques of emulsion and microsuspension polymerization. must be seen in contrast to suspension polymerization. In suspension polymerization, a monomer, e.g. vinyl chloride, polymerized in an aqueous medium in the presence of a suspending agent and a monomer soluble catalyst. Polymer is formed in the form of granules which precipitate from the polymerization mixture as soon as the stirring is stopped, and no latex is obtained.

Foreliggende fremgangsmåte er spesielt egnet for behandling av latexer av vinylkloridpolymerer fremstilt ved mikrosuspen-sjons- og emulsjonspolymerisasjon. Som omtalt ovenfor kan slike latexer ha en vektmidlere partikkelstørrelse i området 0,05-20 mikron, f.eks. 0,2-2 mikron. The present method is particularly suitable for treating latexes of vinyl chloride polymers produced by microsuspension and emulsion polymerization. As mentioned above, such latexes can have a weight average particle size in the range of 0.05-20 microns, e.g. 0.2-2 microns.

Polymerkonsentrasjonen i latexen kan variere over et relativt bredt område og kan f.eks. være 25-60 vektprosent polymer beregnet på latexens totalvekt. The polymer concentration in the latex can vary over a relatively wide range and can e.g. be 25-60 percent by weight polymer calculated on the total weight of the latex.

Under anvendelse av foreliggende fremgangsmåte er detUnder the application of the present method it is

også fordelaktig å benytte latex ved en forhøyet temperatur direkte fra polymerisasjonstrinnet eller, alternativt, å for-varme latex som f.eks. lagres i en blandetank, før sprøyting. also advantageous to use latex at an elevated temperature directly from the polymerization step or, alternatively, to pre-heat the latex as e.g. stored in a mixing tank, before spraying.

På denne måten kan man oppnå en bedre dampøkonomi samt en mindre reduksjon i oppslemmingskonsentrasjonen p.g.a. dampkondensasjonen som er nødvendig; for å nå strippingstemperaturen. Etter-som latexen vil bli oppvarmet av den damp som benyttes for atomisering av latexen, vil latexen som føres til atomiserings-eller forstøvningstrinnet være ved en temperatur under den til hvilken det er ønskelig å heve den i forstøvningstrinnet. In this way, a better steam economy can be achieved as well as a smaller reduction in the slurry concentration due to the steam condensation required; to reach the stripping temperature. As the latex will be heated by the steam used to atomize the latex, the latex which is fed to the atomization or atomization step will be at a temperature below that to which it is desirable to raise it in the atomization step.

Det kan således være foretrukket å benytte latex vedIt may thus be preferred to use latex wood

en temperatur i overkant av romtemperatur, f.eks. ved temperaturer i området 4 0°-50°C. a temperature in excess of room temperature, e.g. at temperatures in the range 4 0°-50°C.

Forstøvning av latexen ved innvirkning av en dampstrømAtomization of the latex by the impact of a stream of steam

En hvilken som helst hensiktsmessig metode for for-støvning av latexen véd innvirkning av en dampstrøm kan anvendes. Latexen kan således forstøves ved innvirkning av en multi-fluid! forstøvningsdyse, og det mest vanlige eksempel er dobbelt-fluiddysen. Dobbelt-fluid og tredobbelt-fluiddyser er beskrevet i "Spray Drying" av K. Masters,.s. 196-198 (Leonard Hill Books 1972) og et eksempel på en dobbelt-fluid-forstøvnings-dyse er gitt i US patentnr. 3805869. Som forklart på sidene 196-198 "Spray Drying" skyldes forstøvningsmekanismen en gass av høy hastighet (i foreliggende oppfinnelse er gassen damp), Any suitable method of atomizing the latex by the action of a stream of steam can be used. The latex can thus be atomized by the impact of a multi-fluid! atomizing nozzle, and the most common example is the dual-fluid nozzle. Dual-fluid and triple-fluid nozzles are described in "Spray Drying" by K. Masters, p. 196-198 (Leonard Hill Books 1972) and an example of a dual-fluid atomizing nozzle is given in US Pat. 3805869. As explained on pages 196-198 "Spray Drying", the atomization mechanism is due to a gas of high velocity (in the present invention the gas is steam),

som skaper høye friksjonskrefter over væskeoverflater hvilket bevirker væskedisintegrering til små dråper. which creates high frictional forces over liquid surfaces which causes liquid disintegration into small droplets.

Multifluiddyser kan være av "indre blanding-" ellerMultifluid nozzles can be of "internal mixing" or

"ytre blandings"-typen. I "indre" dyser finner samvirkningen av eller reaksjonen mellom gass og væske sted inne i dysen mens "ytre" dyser finner reaksjonen mellom gass- og væskestrømmene sted ved eller etter deres utgang fra dysen. Multifluiddyser kan også være av kombinert "indre" og "ytre" type. Med ytre blandingsdyser kan det være mindre risiko for tilstopping av dysene. Et eksempel på en egnet form for dyse er en hvori et midtre rør er omgitt av en ringformet åpning, idet en av fluidene føres gjennom røret mens den andre føres gjennom den ringformede åpning. I det eksempel som er vist i US patentnr. 3805869 er det væsken som føres gjennom den ringformede åpning mens luft føres gjennom det midtre rør, men visse dobbelt-fluiddyser kan opereres ved at væsken innføres gjennom det midtre rør og gassen gjennom den konsentriske ringformede åpning. Istedenfor en konsentrisk ringformet åpning kan man ha en ring av enkeltåpninger som omgir enden av det midtre rør. Det er foretrukket at den midtre åpning er omgitt av en konsentrisk ringformet åpning snarere enn en ring av enkeltåpninger p.g.a. at risikoen for tilstoppning reduseres. Dimensjonene på passasjene og åpningene i multifluid-forstøvningsdysen er fortrinnsvis tilstrekkelig stor the "external mixture" type. In "internal" nozzles, the interaction or reaction between gas and liquid takes place inside the nozzle, while in "external" nozzles, the reaction between the gas and liquid streams takes place at or after their exit from the nozzle. Multifluid nozzles can also be of a combined "inner" and "outer" type. With external mixing nozzles, there may be less risk of clogging the nozzles. An example of a suitable form of nozzle is one in which a central tube is surrounded by an annular opening, one of the fluids being led through the tube while the other is led through the annular opening. In the example shown in US patent no. 3805869 it is the liquid that is passed through the annular opening while air is passed through the central tube, but certain dual-fluid nozzles can be operated by introducing the liquid through the central tube and the gas through the concentric annular opening. Instead of a concentric ring-shaped opening, one can have a ring of individual openings surrounding the end of the central tube. It is preferred that the central opening is surrounded by a concentric ring-shaped opening rather than a ring of individual openings because that the risk of clogging is reduced. The dimensions of the passages and openings in the multifluid atomization nozzle are preferably sufficiently large

(i overensstemmelse med behovet for oppnåelse av forstøvning)(in accordance with the need to achieve atomization)

til at risikoen for tilstoppning er liten. Brukbarheten av multifluid-forstøvningsdyser kan lett bestemmes ved enkle forsøk. so that the risk of clogging is small. The serviceability of multifluid atomizing nozzles can be easily determined by simple experiments.

Dampen som tilføres til multifluid-forstøvningsdyseneThe vapor supplied to the multifluid atomization nozzles

er fortrinnsvis overopphetet i forhold til kokepunktet for vann i beholderen. Dampen kan således f.eks. tilføres ved en temperatur i området 60°-200°C, fortrinnsvis 100°-180°C. Det er foretrukket å bruke en dampmengde i forhold til mengden av latex som er større enn den som kun er nødvendig for oppnåelse av forstøvning. Vektforholdet mellom latex og damp er avhengig av den innledende latextemperatur og temperaturen ved strippingsoperas jonen,. men kan f. eks. være i området 2:1 til 25:1, helst 5:1 til 15:1. is preferably superheated in relation to the boiling point of water in the container. The steam can thus e.g. is supplied at a temperature in the range 60°-200°C, preferably 100°-180°C. It is preferred to use an amount of steam in relation to the amount of latex which is greater than that which is only necessary to achieve atomization. The weight ratio between latex and steam is dependent on the initial latex temperature and the temperature at the stripping operation. but can e.g. be in the range of 2:1 to 25:1, preferably 5:1 to 15:1.

Trykket på dampen som føres til to-fluid-dysen må være tilstrekkelig til å gi forstøvning av latexen og til å oppvarme latexen til den ønskede temperatur. Trykk på 135-274 kN/m<2>absolutt er tyipiske. The pressure of the steam supplied to the two-fluid nozzle must be sufficient to atomize the latex and to heat the latex to the desired temperature. Pressures of 135-274 kN/m<2>absolutely are typical.

Fjerning av gass og oppsamling av latexRemoval of gas and collection of latex

Latexen forstøves i en lukket beholder, dvs. i en beholder hvorfra gass ikke kan unnslippe direkte til atmosfæren. Gassen (inkludert damp) i beholderen fjernes fra beholderen gjennom egnede anordninger. Gassen kan føres til en kondensator for å kondensere dampen som væskeform i vann, og i et avløp som har en høy konsentrasjon av monomeren. Monomeren kan deretter innvinnes på en hvilken som helst hensiktsmessig måte. The latex is atomized in a closed container, i.e. in a container from which gas cannot escape directly to the atmosphere. The gas (including steam) in the container is removed from the container through suitable devices. The gas can be fed to a condenser to condense the vapor as liquid form in water, and in an effluent that has a high concentration of the monomer. The monomer can then be recovered in any convenient manner.

Anordningene for fjerning av gass fra beholderen kan omr fatte en pumpe som opprettholder et undertrykk i beholderen. Ved å regulere trykket i beholderen blir den maksimale temperatur, ., som kan nås i latexen,. regulert ved kokepunktet for vann ved trykket i beholderen. Trykket i beholderen kan således f.eks. opprettholdes ved et nivå slik at kokepunktet for vann i beholderen er i området 50°-80°C fortrinnsvis 60°-80°C, f.eks. 7 0°C. Temperatur på latexen som oppsamles i beholderen er fortrinnsvis så høy som mulig forutsatt at latexen ikke koaguleres. For latexer av vinylkloridpolymerer, spesielt de som fremstilles ved mikrosuspensjonspolymerisasjon, er det foretrukket å foreta prosessen slik at beholderinnholdet befinner seg ved en temperatur i området 55°-65°C, helst 60°-65°C. The devices for removing gas from the container can also include a pump which maintains a negative pressure in the container. By regulating the pressure in the container, the maximum temperature, ., which can be reached in the latex, becomes,. regulated by the boiling point of water at the pressure in the container. The pressure in the container can thus e.g. is maintained at a level such that the boiling point of water in the container is in the range 50°-80°C, preferably 60°-80°C, e.g. 70°C. The temperature of the latex collected in the container is preferably as high as possible, provided that the latex does not coagulate. For latexes of vinyl chloride polymers, especially those produced by microsuspension polymerization, it is preferred to carry out the process so that the container contents are at a temperature in the range 55°-65°C, preferably 60°-65°C.

Den forstøvede latex oppsamles og fjernes fra beholderen som latex. Dette utføres mest hensiktsmessig ved at man lar en latexsump dannes i den nedre delen av beholderen hvorfra latex kan pumpes ut etter ønske. Det kan være ønskelig å ha en relativt lang banelengde mellom dysen og den overflate med hvilken latexdråpene sammenstøter og koagulerer. Dysen kan være plassert ved toppen av beholderen og utsende en dusj av latex i en nedoverrettet retning, idet banelengden eller bevegelseslengden for dusjen reguleres ved det latexnivå som holdes i bunnen av beholderen. The atomized latex is collected and removed from the container as latex. This is most conveniently carried out by allowing a latex sump to form in the lower part of the container from which latex can be pumped out as desired. It may be desirable to have a relatively long path length between the nozzle and the surface with which the latex droplets collide and coagulate. The nozzle can be located at the top of the container and send out a shower of latex in a downward direction, the path length or movement length of the shower being regulated by the latex level held at the bottom of the container.

Beholderen kan være forskynt med anordninger f.eks. en kappe gjennom hvilken varmt vann eller damp kan føres for å holde beholderens innervegg ved den samme temperatur som den til latexen i beholderen. Dette hindrer fortynning av latexen ved kondensa-sjon av dampen. The container can be provided with devices, e.g. a jacket through which hot water or steam can be passed to keep the inner wall of the container at the same temperature as that of the latex in the container. This prevents dilution of the latex by condensation of the steam.

Beholderen kan f.eks. være en egnet sylinderisk beholder med et forhold mellom lengde (målt langs sylinderens rette side) og diameter i området 0,8:1 til 5:1. The container can e.g. be a suitable cylindrical container with a ratio between length (measured along the straight side of the cylinder) and diameter in the range 0.8:1 to 5:1.

Den behandlede latex fjernes fra beholderen enten satsvis eller kontinuerlig. Latexen kan underkastes ytterligere for-støvningstrinn ifølge oppfinnelsen.hvis det er ønskelig å fjerne en ytterligere mengde av monomeren. The treated latex is removed from the container either batchwise or continuously. The latex can be subjected to a further atomization step according to the invention if it is desired to remove a further amount of the monomer.

Oppfinnelsen skal i det følgende illustreres under hen-visning til medfølgende tegning som viser et skjematisk snitt av en dobelltfluid "indre blandings"-forstøvningsdyse anvendt i foreliggende fremgangsmåte. In the following, the invention will be illustrated with reference to the accompanying drawing which shows a schematic section of a double-fluid "internal mixture" atomizing nozzle used in the present method.

Dysen omfatter en innløpsdel 1 forskynt med en dampinn-løpspassasje 2 og en latexinnløpspassasje 3. Dampinnløps-passasjen er forbundet med en ringformet dampfordeler 4. Til innløpsdelen er det festet en dysedel 5. Dysedelen 5 er forskynt med passasjer 6 og 7 som er forbundet med dampfordeleren 4 og med latexinnløpspassasjen 3, respektivt. Et sprøytefor-delingsstykke 8 er festet til dysedel 5 og avgrenser mellom seg og dysedelen 5, et blandekammer 9 inn i hvilket passasjene 6 og 7 munner. Lengden av sprøytefordelings~stykkét er 25,4 mm, den innvendige diameter av passasjen 7 er 6,3 5 mm og har en ytre diameter ved enden av passasjen 7 på 9,53 mm. Diameteren på det ringformede kammer 9 under enden av passasjen 7 er 11,11 mm The nozzle comprises an inlet part 1 provided with a steam inlet passage 2 and a latex inlet passage 3. The steam inlet passage is connected to an annular steam distributor 4. A nozzle part 5 is attached to the inlet part. The nozzle part 5 is provided with passages 6 and 7 which are connected to the steam distributor 4 and with the latex inlet passage 3, respectively. A spray distribution piece 8 is attached to the nozzle part 5 and defines between it and the nozzle part 5, a mixing chamber 9 into which the passages 6 and 7 open. The length of the syringe distribution piece is 25.4 mm, the inner diameter of the passage 7 is 6.35 mm and has an outer diameter at the end of the passage 7 of 9.53 mm. The diameter of the annular chamber 9 below the end of the passage 7 is 11.11 mm

og diameteren på den ytterste åpning i sprøytefordelings-and the diameter of the outermost opening in the spray distribution

stykket er 4,7 6 mm.the piece is 4.7 6 mm.

Innløpsdelen og dysedelen på den ovenfor beskrevede tofluiddyse tilsvarer en pneumatisk dyse som har betegnelsen " hJ" (Spraying Systems Company). The inlet part and the nozzle part of the two-fluid nozzle described above correspond to a pneumatic nozzle which has the designation "hJ" (Spraying Systems Company).

Forstøvningsdysen ble montert på toppen av en 67,5 liters beholder rettet mot beholderens bunn. Dysekonstruksjonen tillot indre blanding av latex og damp før utgang i beholderen. Dysekapasiteten for latexen ble holdt ved 3 00 kg/time levert The atomizing nozzle was mounted on top of a 67.5 liter container directed towards the bottom of the container. The nozzle design allowed internal mixing of latex and steam before exiting the container. The nozzle capacity for the latex was kept at 3 00 kg/hour delivered

via et pumpesystem. Ved tidligere forsøk ble det funnet at et damptrykk på 156,5 kN/m 2 absolutt var tilstrekkelig til å gi en konisk dusj i forbindelse med et vakuum på 609,6 mm Hg i beholderen. via a pump system. In previous trials, it was found that a steam pressure of 156.5 kN/m 2 was absolutely sufficient to provide a conical shower in connection with a vacuum of 609.6 mm Hg in the container.

Eksempel 1Example 1

Beholderen ble lukket og evakuert. Den ble deretter oppvarmet til 60°C.ved å føre varmt vann gjennom kappen. The container was closed and evacuated. It was then heated to 60°C by passing hot water through the jacket.

Dette hindret for stor fortynning av latexen under forsøket som en følge av dampkondensasjonen p.g.a. forskjellen i begynnelses-temperatur mellom beholderen og den ønskede operasjonstemperatur. Før latex/damp-blandingen ble ført gjennom dysen, ble kappe-oppvarmingen stoppet. This prevented excessive dilution of the latex during the experiment as a result of steam condensation due to the difference in initial temperature between the container and the desired operating temperature. Before passing the latex/steam mixture through the die, the sheath heating was stopped.

En polyvinylklorid-latex ved 10°Cfremstilt ved mikrosuspens jonpolymerisas jon, med en vektmidlere partikkeldiameter på omtrent 0,8 mikron, og damp ved trykk på 156,5 kN/m 2 absolutt, ble ført gjennom dysen. Temperaturen ble regulert ved innstilling av vakuumet i beholderen, som ble kontinuerlig, evakuert gjennom en glassbeholder for derved å kunne observere skumdannelse i systemet. Overskudd damp fjernes således med den desorberte vinylkloridmonomer fra systemet. A polyvinyl chloride latex at 10°C prepared by microsuspension polymerization, with a weight average particle diameter of about 0.8 microns, and steam at a pressure of 156.5 kN/m 2 absolute, was passed through the nozzle. The temperature was regulated by setting the vacuum in the container, which was continuously evacuated through a glass container in order to be able to observe foam formation in the system. Excess steam is thus removed with the desorbed vinyl chloride monomer from the system.

Et totale på 22,4 kg latex med 34,8 vekt-% faste stoffer ble strippet ved temperaturer mellom 55°-59°C (den målte temperatur var den til latexen oppsamlet i beholderens bunn) A total of 22.4 kg of latex with 34.8% solids by weight was stripped at temperatures between 55°-59°C (the measured temperature was that of the latex collected in the bottom of the container)

i forsøkets 11 minutters periode. Den effektive latexgjennomgang var 122 kg/time med en dampgjennomgang på omkring 12 kg/time. Vinylkloridinnholdet i polymeren til å begynne med var 13500 ppm, mens den strippede latex inneholdt 2150 ppm basert på tørrvekten av den tilstedeværende polymer. Ingen betydelig forurensing av beholderen eller skumoverføring i gassen ble observert. in the 11 minute period of the experiment. The effective latex throughput was 122 kg/hour with a steam throughput of about 12 kg/hour. The vinyl chloride content of the polymer initially was 13500 ppm, while the stripped latex contained 2150 ppm based on the dry weight of the polymer present. No significant contamination of the container or foam transfer in the gas was observed.

Resirkulering av latexen ved en tilførselstemperaturRecycling the latex at a feed temperature

på 4 5°C og ved en lignende latexmengde, ga en temperatur i latexen i beholderen på 61°-67°C og resulterte i et sluttnivå of 45°C and at a similar amount of latex, gave a temperature in the latex in the container of 61°-67°C and resulted in a final level

av vinylkloridmonomer i latexen på 3 50 ppm ( beregnet på polymeren). of vinyl chloride monomer in the latex of 3 50 ppm (calculated for the polymer).

Eksempel 2Example 2

En polyvinylklorid-latex ved 10°C, fremstilt ved emulsjonspolymerisasjon og med en vektmidlere partikkeldiameter på 0,18 mikron samt damp ved 274 kN/m 2absolutt ble ført gjennom dysen. A polyvinyl chloride latex at 10°C, prepared by emulsion polymerization and having a weight average particle diameter of 0.18 microns and steam at 274 kN/m 2 absolute was passed through the nozzle.

Temperaturen ble regulert ved innstilling av vakuumetThe temperature was regulated by setting the vacuum

i beholderen, som ble kontinuerlig evakuert gjennom en glassbeholder for at man skulle kunne observere skumoverførselen i systemet. Overskudd damp fjernes således med den desorberte vinylkloridmonomer fra systemet. in the container, which was continuously evacuated through a glass container in order to observe the foam transfer in the system. Excess steam is thus removed with the desorbed vinyl chloride monomer from the system.

Et totale på 9,95 kg latex med 35,5 vekt-% fasteA total of 9.95 kg latex with 35.5% solids by weight

stoffer ble strippet ved temperaturer mellom 58°-62°C (den målte temperatur var den som ble registrert i damprommet i beholderen) i løpet av forsøkets periode på 14 minutter. Den effektive latexgjennomføring var 4 2,4 kg/time med en damp-gjennomføring på omtrent 7,9 kg/time. Vinylkloridinnholdet til å begynne med i polymeren var 8011 ppm, mens.den strippede latex inneholdt 1000 ppm basert på tørrvekten av den tilstedeværende polymer. fabrics were stripped at temperatures between 58°-62°C (the measured temperature was that recorded in the vapor space of the container) during the test period of 14 minutes. The effective latex throughput was 42.4 kg/hr with a steam throughput of approximately 7.9 kg/hr. The initial vinyl chloride content of the polymer was 8011 ppm, while the stripped latex contained 1000 ppm based on the dry weight of the polymer present.

Eksempel 3Example 3

I et ytterligere eksempel ble en styren-butadien-kopolymerlatex, fremstilt ved emulsjonspolymerisasjon og med en vektmidlere partikkeldiameter på 0,15 mikron, samt damp ved 205 kN/m 2 absolutt, ført gjennom dysen. Temperaturen ble regulert ved innstilling av vakuumet i beholderen som kontinuerlig ble evakuert gjennom en glassbeholder for at man skulle kunne observere skumoverførselen i systemet. Overskudd damp fjernes således med den desorberte styren- og butadienmonomer fra systemet. In a further example, a styrene-butadiene copolymer latex, prepared by emulsion polymerization and having a weight average particle diameter of 0.15 microns, as well as steam at 205 kN/m 2 absolute, was passed through the die. The temperature was regulated by setting the vacuum in the container, which was continuously evacuated through a glass container in order to be able to observe the foam transfer in the system. Excess steam is thus removed with the desorbed styrene and butadiene monomer from the system.

Et totale på 12,85 kg latex med et faststoffinnhold på 47,3 vekt-% ble strippet ved temperaturer mellom 58°-73°C A total of 12.85 kg of latex with a solids content of 47.3% by weight was stripped at temperatures between 58°-73°C

(den målte temperatur var den registrert i damprommet i beholderen) i forsøkets 17 minutters periode. Den effektive (the measured temperature was the one recorded in the steam room in the container) during the 17 minute period of the experiment. The effective

latexgjennomgang var 45,3 kg/time med en dampgjennomgang på omtrent 5,5 kg/time. Butadien- og styrennivået til å begynne med i kopolymeren var 24 95 ppm og 3 5300 ppm, respektivt, mens den strippede latex inneholdt 213 ppm butadien og 20 x 150 ppm styren basert på tørrvekten av tilstedeværende kopolymer. latex throughput was 45.3 kg/hr with a vapor throughput of approximately 5.5 kg/hr. The initial butadiene and styrene levels in the copolymer were 24,95 ppm and 3,5300 ppm, respectively, while the stripped latex contained 213 ppm butadiene and 20 x 150 ppm styrene based on the dry weight of copolymer present.

Claims

1. Method for reducing the residual monomer content in polymer latex, characterized in that the latex in a closed container is atomized by the action of a steam stream, gas is removed from the container, and in that the atomized latex is collected and removed as latex from the container.

2. Method according to claim 1, characterized in that the latex is atomized in a double-fluid atomization nozzle.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the latex is atomized in a multifluid atomization nozzle with an external mixture.

4. Method according to any of the preceding claims, characterized in that the steam is superheated in relation to the boiling point of water in the container.

5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the steam is supplied at a temperature in the range 60°-200°C.

6. Method according to claim 5, characterized in that the steam is supplied at a temperature in the range of 100°-180°C.

7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the amount of steam used in relation to the amount of latex is greater than that necessary to achieve atomization.

8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the weight ratio between latex and steam is in the range 2:1 to 25:1.

9. Method according to claim 8, characterized in that the weight ratio between latex and steam is in the range 5:1 to 15:1.

10. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pressure in the container is kept at a level such that the boiling point of water in the container is in the range 60°-80°C.

11. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the latex which is removed from the container is subjected to a further atomization step by the action of a stream of steam in a closed container.

12. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the monomer consists of vinyl chloride and that the polymer consists of vinyl chloride polymer.

13. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the latex is produced by microsuspension polymerization of vinyl chloride and that the temperature in the latex collected in the container is kept in the range 55°-65°C.