JP3164643B2 - 噴霧重合法及び噴霧重合用ノズル - Google Patents
噴霧重合法及び噴霧重合用ノズルInfo
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機不飽和カルボン酸
又はその塩を主成分とするモノマー溶液をレドックス系
重合開始剤を使用して噴霧重合する方法、特に高吸水性
樹脂の製造に適した噴霧重合法及び噴霧重合用ノズルに
関するものである。
又はその塩を主成分とするモノマー溶液をレドックス系
重合開始剤を使用して噴霧重合する方法、特に高吸水性
樹脂の製造に適した噴霧重合法及び噴霧重合用ノズルに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】有機不飽和カルボン酸又はその塩を主成
分とするモノマーから高吸水性樹脂を製造する方法とし
ては逆相懸濁法が主流であり、一部で溶液重合法も用い
られている。これらの方法では乾燥とか粉砕とかの後工
程を必要とする。これらの後工程の省略又は簡素化が可
能な方法として気相重合法が提案されている。
分とするモノマーから高吸水性樹脂を製造する方法とし
ては逆相懸濁法が主流であり、一部で溶液重合法も用い
られている。これらの方法では乾燥とか粉砕とかの後工
程を必要とする。これらの後工程の省略又は簡素化が可
能な方法として気相重合法が提案されている。
【0003】特公昭32−10196号には、アクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸などの水溶性塩からなる
モノマーの水溶液を過硫酸アルカリ金属塩又は過硫酸ア
ンモニウム触媒の存在下300〜900F(149〜4
82℃)に加熱したガス媒質中に噴霧させる重合法が記
載されている。噴霧方法としてはスプレーガンとか回転
円盤とかが例示され、予めモノマーの水溶液と触媒を混
合してから回転円盤に供給する方法又はモノマー水溶液
と開始剤溶液を直前に混合して回転円盤に供給する方法
についても述べている。
酸、メタクリル酸、イタコン酸などの水溶性塩からなる
モノマーの水溶液を過硫酸アルカリ金属塩又は過硫酸ア
ンモニウム触媒の存在下300〜900F(149〜4
82℃)に加熱したガス媒質中に噴霧させる重合法が記
載されている。噴霧方法としてはスプレーガンとか回転
円盤とかが例示され、予めモノマーの水溶液と触媒を混
合してから回転円盤に供給する方法又はモノマー水溶液
と開始剤溶液を直前に混合して回転円盤に供給する方法
についても述べている。
【0004】特開昭49−105889号には、有機不
飽和カルボン酸又はその塩を、有機ハイドロパーオキサ
イドと還元剤からなるレドックス系重合開始剤を使用し
て水への不溶解分の生成を伴わない噴霧重合法が記載さ
れ、噴霧機としては回転円盤型、圧力ノズル型、二流体
ノズル型等があるが、長時間運転を行う上からは単量体
と重合開始剤溶液は別個の導管から供給する方が好まし
く、回転円盤型のように複数の導管から供給される液が
円盤内で短時間に混合されるものが望ましいと述べてい
る。
飽和カルボン酸又はその塩を、有機ハイドロパーオキサ
イドと還元剤からなるレドックス系重合開始剤を使用し
て水への不溶解分の生成を伴わない噴霧重合法が記載さ
れ、噴霧機としては回転円盤型、圧力ノズル型、二流体
ノズル型等があるが、長時間運転を行う上からは単量体
と重合開始剤溶液は別個の導管から供給する方が好まし
く、回転円盤型のように複数の導管から供給される液が
円盤内で短時間に混合されるものが望ましいと述べてい
る。
【0005】特開平2−64106号には水溶性エチレ
ン性不飽和モノマーを主成分とする溶液を水蒸気又は水
蒸気と少なくとも一種の重合に実質的に不活性を示す気
体を混合してなる気相中に供給し該気相中で重合させる
吸水性樹脂の製造法が、また特開平2−138306号
には前記方法においてモノマー濃度が少なくとも20重
量%の溶液を気相に供給し、しかも気相の相対湿度30
%以上の条件下で重合させる吸水性樹脂の製造法が開示
され、予めラジカル重合開始剤を混合したモノマーを、
アトマイザー、スプレーノズル(圧力ノズル)を用いて
40〜180℃の気相中に噴霧することにより高吸水性
樹脂を得ている。
ン性不飽和モノマーを主成分とする溶液を水蒸気又は水
蒸気と少なくとも一種の重合に実質的に不活性を示す気
体を混合してなる気相中に供給し該気相中で重合させる
吸水性樹脂の製造法が、また特開平2−138306号
には前記方法においてモノマー濃度が少なくとも20重
量%の溶液を気相に供給し、しかも気相の相対湿度30
%以上の条件下で重合させる吸水性樹脂の製造法が開示
され、予めラジカル重合開始剤を混合したモノマーを、
アトマイザー、スプレーノズル(圧力ノズル)を用いて
40〜180℃の気相中に噴霧することにより高吸水性
樹脂を得ている。
【0006】噴霧の前に重合性モノマーと重合開始剤を
混合するケースでは原理的にノズルの内部で重合が開始
される危険性を持っている。特に長時間運転を行う場合
には必ず滞留時間分布ができ、ノズル内での重合反応が
進行する危険性が高く問題である。さらに、重合反応は
発熱反応であるので僅かでも反応が起き始めれば、暴走
的に進行してノズルの閉塞を引き起こす。また特開昭4
9−105889号に開示されるモノマーと重合開始剤
溶液を別個の導管から回転円盤に供給する方法は、モノ
マーと重合開始剤が円盤上で混合されるため、滞留時間
分布が生じ、重合反応が円盤上で開始される危険性があ
り、長時間運転は難しい。
混合するケースでは原理的にノズルの内部で重合が開始
される危険性を持っている。特に長時間運転を行う場合
には必ず滞留時間分布ができ、ノズル内での重合反応が
進行する危険性が高く問題である。さらに、重合反応は
発熱反応であるので僅かでも反応が起き始めれば、暴走
的に進行してノズルの閉塞を引き起こす。また特開昭4
9−105889号に開示されるモノマーと重合開始剤
溶液を別個の導管から回転円盤に供給する方法は、モノ
マーと重合開始剤が円盤上で混合されるため、滞留時間
分布が生じ、重合反応が円盤上で開始される危険性があ
り、長時間運転は難しい。
【0007】本発明者らは、このような問題点を解決
し、噴霧機における重合を防止し長時間の連続運転を可
能にする方法として、有機不飽和カルボン酸又はその塩
を主成分とするモノマー溶液をレドックス系重合開始剤
を使用して噴霧重合するに際して、レドックス系重合開
始剤を構成する酸化剤と還元剤の内の一方をモノマー溶
液に添加した第1液を第1の液用ノズルに供給し、酸化
剤と還元剤の内の他方はモノマー溶液を加え又は加えず
に第2液として第2の液用ノズルに供給し、第1及び第
2の液用ノズルの出口で第1液及び第2液が混合するよ
うに噴出させて気相中で重合反応を行わせることを提案
した。(特願平3−324005号)。
し、噴霧機における重合を防止し長時間の連続運転を可
能にする方法として、有機不飽和カルボン酸又はその塩
を主成分とするモノマー溶液をレドックス系重合開始剤
を使用して噴霧重合するに際して、レドックス系重合開
始剤を構成する酸化剤と還元剤の内の一方をモノマー溶
液に添加した第1液を第1の液用ノズルに供給し、酸化
剤と還元剤の内の他方はモノマー溶液を加え又は加えず
に第2液として第2の液用ノズルに供給し、第1及び第
2の液用ノズルの出口で第1液及び第2液が混合するよ
うに噴出させて気相中で重合反応を行わせることを提案
した。(特願平3−324005号)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、有機不飽和
カルボン酸又はその塩を主成分とするモノマー溶液をレ
ドックス系重合開始剤を使用して噴霧重合する上記特願
平3−324005号に記載された発明のさらなる改良
に関するもので、2本のノズルからそれぞれ流出する原
料液の混合度の向上が図られ、品質の向上した製品が得
られる噴霧重合法及び噴霧重合用ノズルを提供すること
を目的とする。
カルボン酸又はその塩を主成分とするモノマー溶液をレ
ドックス系重合開始剤を使用して噴霧重合する上記特願
平3−324005号に記載された発明のさらなる改良
に関するもので、2本のノズルからそれぞれ流出する原
料液の混合度の向上が図られ、品質の向上した製品が得
られる噴霧重合法及び噴霧重合用ノズルを提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に関わる噴霧重合
法は、有機不飽和カルボン酸又はその塩を主成分とする
モノマー溶液をレドックス系重合開始剤を使用して噴霧
重合するに際して、レドックス系重合開始剤を構成する
酸化剤と還元剤の内の一方をモノマー溶液に添加した第
1液を第1の液用ノズルに供給し、酸化剤と還元剤の内
の他方はモノマー溶液を加え又は加えずに第2液として
第2の液用ノズルに供給し、第1及び第2の液用ノズル
から流出する第1液及び第2液を、それぞれの流出方向
が15度以上の角度でしかも液柱状態で衝突するように
噴出させて気相中で重合反応を行わせることを特徴とす
る。また重合性モノマーの噴霧重合用ノズルは、ノズル
の延長線が15度以上の角度で交差するように設置され
た2本の液用ノズルからなることを特徴とする。
法は、有機不飽和カルボン酸又はその塩を主成分とする
モノマー溶液をレドックス系重合開始剤を使用して噴霧
重合するに際して、レドックス系重合開始剤を構成する
酸化剤と還元剤の内の一方をモノマー溶液に添加した第
1液を第1の液用ノズルに供給し、酸化剤と還元剤の内
の他方はモノマー溶液を加え又は加えずに第2液として
第2の液用ノズルに供給し、第1及び第2の液用ノズル
から流出する第1液及び第2液を、それぞれの流出方向
が15度以上の角度でしかも液柱状態で衝突するように
噴出させて気相中で重合反応を行わせることを特徴とす
る。また重合性モノマーの噴霧重合用ノズルは、ノズル
の延長線が15度以上の角度で交差するように設置され
た2本の液用ノズルからなることを特徴とする。
【0010】高吸水性樹脂を製造するためのモノマー溶
液としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、
イタコン酸又はそれらの塩など、有機不飽和カルボン酸
又はその塩の水溶液或は混合水溶液が用いられる。特に
好ましいのはアクリル酸又はその塩である。有機不飽和
カルボン酸の塩としては、アンモニウム塩、アルカリ金
属塩、アルカリ土類金属塩が挙げられ、特にナトリウ
ム、カリウム、アンモニウムのアクリレート又はメタク
リレートである。さらに、アクリルアミド、メタクリル
アミドや、アクリル酸エステルなどのような共重合可能
な単量体を共存させても良い。水溶液中の有機不飽和カ
ルボン酸又はその塩の合計の濃度は20重量%以上、好
ましくは25重量%以上である。吸水性能向上のため架
橋剤をモノマー重量に対し0.5重量%以下添加しても
良い。
液としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、
イタコン酸又はそれらの塩など、有機不飽和カルボン酸
又はその塩の水溶液或は混合水溶液が用いられる。特に
好ましいのはアクリル酸又はその塩である。有機不飽和
カルボン酸の塩としては、アンモニウム塩、アルカリ金
属塩、アルカリ土類金属塩が挙げられ、特にナトリウ
ム、カリウム、アンモニウムのアクリレート又はメタク
リレートである。さらに、アクリルアミド、メタクリル
アミドや、アクリル酸エステルなどのような共重合可能
な単量体を共存させても良い。水溶液中の有機不飽和カ
ルボン酸又はその塩の合計の濃度は20重量%以上、好
ましくは25重量%以上である。吸水性能向上のため架
橋剤をモノマー重量に対し0.5重量%以下添加しても
良い。
【0011】重合開始剤としては重合反応時間が短いこ
とからレドックス系を用いる。レドックス系重合開始剤
を構成する酸化剤及び還元剤の組合わせは通常良く知ら
れたものが使用できる。例えばH2 O2 とl−アスコル
ビン酸又はアミン類との組合わせが挙げられる。
とからレドックス系を用いる。レドックス系重合開始剤
を構成する酸化剤及び還元剤の組合わせは通常良く知ら
れたものが使用できる。例えばH2 O2 とl−アスコル
ビン酸又はアミン類との組合わせが挙げられる。
【0012】噴霧した液滴が落下しながら重合する気相
のガスとしては窒素、ヘリウム、炭酸ガス等の重合に不
活性なものが好ましいが、空気でもよい。また、水蒸気
のみの場合を含め、ガス中の湿度には特に制限はない。
ガスの温度条件は室温以上、200℃以下、望ましくは
150℃以下である。ガスの流れ方向は向流、並流のど
ちらでも良いが、滞留時間を長くする必要がある場合は
向流(反重力方向)の方がよい。
のガスとしては窒素、ヘリウム、炭酸ガス等の重合に不
活性なものが好ましいが、空気でもよい。また、水蒸気
のみの場合を含め、ガス中の湿度には特に制限はない。
ガスの温度条件は室温以上、200℃以下、望ましくは
150℃以下である。ガスの流れ方向は向流、並流のど
ちらでも良いが、滞留時間を長くする必要がある場合は
向流(反重力方向)の方がよい。
【0013】気相に液滴を放出後、落下するまでにほぼ
重合反応を終了させようと考えたとき、落下時間は数秒
から十数秒である。そのため噴霧重合法を成功に導くに
は重合反応の誘導期及び反応時間の合計を十数秒以下に
する必要がある。従ってかかる条件を満たすように、重
合開始剤の種類、量、液滴が落下する気相の温度等を定
めれば良い。
重合反応を終了させようと考えたとき、落下時間は数秒
から十数秒である。そのため噴霧重合法を成功に導くに
は重合反応の誘導期及び反応時間の合計を十数秒以下に
する必要がある。従ってかかる条件を満たすように、重
合開始剤の種類、量、液滴が落下する気相の温度等を定
めれば良い。
【0014】本発明においては、有機不飽和カルボン酸
又はその塩を主成分とするモノマー溶液をレドックス系
重合開始剤を使用して噴霧重合するに際して、レドック
ス系重合開始剤を構成する酸化剤と還元剤のうちのどち
らか一方をモノマー溶液に添加したものを第1液として
使用し、酸化剤と還元剤のうちの他方にはモノマー溶液
を加えずに又はモノマー溶液を加えたものを第2液とし
て使用する。第1液及び第2液は、それぞれの流出方向
が15度以上の角度で、しかも液柱状態で衝突するよう
にそれぞれ別個のノズルより噴出させる。このように両
溶液の流出方向に角度を持たせて互いに衝突させること
により、ノズルからの流出エネルギーの一部を混合に利
用するのである。それぞれのノズルから流出する第1液
と第2の交差角度は、使用する原料モノマー溶液の性
状、流量比等に応じ適宜選定する。例えば液の線速度が
大きければ角度は小さくすることができる。十分な混合
の効果を得るには15度以上が必要であり、特に好まし
い角度は20度以上である。第1液と第2液の衝突後に
液柱ができる条件であれば、上限は特に制限されない
が、工業的装置としては120度以下、特に好ましくは
100度以下である。また、それぞれのノズルから出る
第1液と第2液は2液が合流し液柱が形成されるように
液柱状態で衝突させることを要する。このように液柱状
態で衝突させることにより、設定した流量比で液体の混
合が可能になり、重合反応が良好に行われる。第1液と
第2液が粒子状になってから衝突させたのでは混合比率
が設定した流量比と異なり、好ましい結果は得られにく
い。
又はその塩を主成分とするモノマー溶液をレドックス系
重合開始剤を使用して噴霧重合するに際して、レドック
ス系重合開始剤を構成する酸化剤と還元剤のうちのどち
らか一方をモノマー溶液に添加したものを第1液として
使用し、酸化剤と還元剤のうちの他方にはモノマー溶液
を加えずに又はモノマー溶液を加えたものを第2液とし
て使用する。第1液及び第2液は、それぞれの流出方向
が15度以上の角度で、しかも液柱状態で衝突するよう
にそれぞれ別個のノズルより噴出させる。このように両
溶液の流出方向に角度を持たせて互いに衝突させること
により、ノズルからの流出エネルギーの一部を混合に利
用するのである。それぞれのノズルから流出する第1液
と第2の交差角度は、使用する原料モノマー溶液の性
状、流量比等に応じ適宜選定する。例えば液の線速度が
大きければ角度は小さくすることができる。十分な混合
の効果を得るには15度以上が必要であり、特に好まし
い角度は20度以上である。第1液と第2液の衝突後に
液柱ができる条件であれば、上限は特に制限されない
が、工業的装置としては120度以下、特に好ましくは
100度以下である。また、それぞれのノズルから出る
第1液と第2液は2液が合流し液柱が形成されるように
液柱状態で衝突させることを要する。このように液柱状
態で衝突させることにより、設定した流量比で液体の混
合が可能になり、重合反応が良好に行われる。第1液と
第2液が粒子状になってから衝突させたのでは混合比率
が設定した流量比と異なり、好ましい結果は得られにく
い。
【0015】ノズルから流出する液柱の長さ(L)に関
する研究は、例えば高橋らによって行われており(化学
工学、第36巻、527頁、1972年)、 L :液柱の長さ(cm) D0 :ノズル内直径(cm) a0 :ノズル内半径(cm) δ0 :表面乱れの初期振幅(cm) ρ :液体密度(g/cm3 ) u0 :液流速(cm/sec) σ :液体表面張力(dyne/cm) μ :液体粘度(g/cm・sec) とすると、D0 <0.3cmのとき、 L/D0 =ln(a0 /δ0 )〔(ρD0 u0 2/σ)0.5
+3μu0 /σ〕 で表される。ただし、 Z(Ohnesorge number)=μ/(ρD0 σ)0.5 >0.
015の時 ln(a0 /δ0 )=12 Z(Ohnesorge number)=μ/(ρD0 σ)0.5 ≦0.
015の時 ln(a0 /δ0 )=6.5Z-0.15 である。本発明の重合性モノマーの噴霧重合用ノズルの
設計に当っては、2本のノズルの出口からノズルの延長
線が交差する位置までの距離が液柱の長さL以下になる
ようにする。
する研究は、例えば高橋らによって行われており(化学
工学、第36巻、527頁、1972年)、 L :液柱の長さ(cm) D0 :ノズル内直径(cm) a0 :ノズル内半径(cm) δ0 :表面乱れの初期振幅(cm) ρ :液体密度(g/cm3 ) u0 :液流速(cm/sec) σ :液体表面張力(dyne/cm) μ :液体粘度(g/cm・sec) とすると、D0 <0.3cmのとき、 L/D0 =ln(a0 /δ0 )〔(ρD0 u0 2/σ)0.5
+3μu0 /σ〕 で表される。ただし、 Z(Ohnesorge number)=μ/(ρD0 σ)0.5 >0.
015の時 ln(a0 /δ0 )=12 Z(Ohnesorge number)=μ/(ρD0 σ)0.5 ≦0.
015の時 ln(a0 /δ0 )=6.5Z-0.15 である。本発明の重合性モノマーの噴霧重合用ノズルの
設計に当っては、2本のノズルの出口からノズルの延長
線が交差する位置までの距離が液柱の長さL以下になる
ようにする。
【0016】本発明の重合性モノマーの噴霧重合用ノズ
ルの一例は、図1に示すように、二本の液用ノズル1及
び液用ノズル2が別個に設けられ、その延長線が15度
以上の角度で交差するように設置された2本の液用ノズ
ルからなる。本発明の重合性モノマーの噴霧重合用ノズ
ルの他の例は、図2に示すように、ノズルブロック3の
中に二本の液用ノズル1及び液用ノズル2が、それらの
延長線が15度以上の角度で交差するように設置された
ものである。また、ノズル先端間の距離は流体が液柱状
態で衝突できる範囲内で自由に設定でき、ノズルの先端
が接触していてもよい。
ルの一例は、図1に示すように、二本の液用ノズル1及
び液用ノズル2が別個に設けられ、その延長線が15度
以上の角度で交差するように設置された2本の液用ノズ
ルからなる。本発明の重合性モノマーの噴霧重合用ノズ
ルの他の例は、図2に示すように、ノズルブロック3の
中に二本の液用ノズル1及び液用ノズル2が、それらの
延長線が15度以上の角度で交差するように設置された
ものである。また、ノズル先端間の距離は流体が液柱状
態で衝突できる範囲内で自由に設定でき、ノズルの先端
が接触していてもよい。
【0017】噴霧された液滴の粒径、従って重合した樹
脂の粒径は、例えばノズルの内径を変えることにより制
御される。ノズルでの液の線速度が大きいときは内径が
小さい方がノズルより出る液柱が細くなり小さい粒径の
液滴を生じる。ノズルの内直径は使用する原料モノマー
溶液の性状、目的とする重合生成物の大きさ等に応じて
適宜選択すればよい。好ましくは0.1〜2.0mm、
さらに好ましくは0.15〜1.0mmの範囲である。
脂の粒径は、例えばノズルの内径を変えることにより制
御される。ノズルでの液の線速度が大きいときは内径が
小さい方がノズルより出る液柱が細くなり小さい粒径の
液滴を生じる。ノズルの内直径は使用する原料モノマー
溶液の性状、目的とする重合生成物の大きさ等に応じて
適宜選択すればよい。好ましくは0.1〜2.0mm、
さらに好ましくは0.15〜1.0mmの範囲である。
【0018】上記の如く、本発明においては、それぞれ
別個のノズルから流出した第1液及び第2液を、特定の
交差角度でしかも液柱状態で衝突させることにより混合
し、生じた液滴を気相中で重合反応を行わせることによ
り、原料液の混合度の向上が図られ、品質の向上した製
品の製造が可能となる。
別個のノズルから流出した第1液及び第2液を、特定の
交差角度でしかも液柱状態で衝突させることにより混合
し、生じた液滴を気相中で重合反応を行わせることによ
り、原料液の混合度の向上が図られ、品質の向上した製
品の製造が可能となる。
【0019】以下実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。
【0020】
【モノマー溶液調製】80重量%のアクリル酸水溶液1
25重量部に42.6重量%の水酸化ナトリウム水溶液
65.1重量部と架橋剤(N,N′−メチレンビスアク
リルアミド)0.1重量部と、さらに酸化剤として30
重量%の過酸化水素水溶液5.6重量部を加えて溶液A
を調製した。溶液Aのモノマー濃度は60重量%、中和
度は50モル%であった。これとは別に80重量%のア
クリル酸水溶液125重量部に41.4重量%の水酸化
ナトリウム水溶液67.1重量部と架橋剤(N,N′−
メチレンビスアクリルアミド)0.1重量部を加え、さ
らに還元剤としてl−アスコルビン酸1.34重量部加
えて溶液Bを調製した。溶液Bのモノマー濃度、中和度
は溶液Aと同様であった。
25重量部に42.6重量%の水酸化ナトリウム水溶液
65.1重量部と架橋剤(N,N′−メチレンビスアク
リルアミド)0.1重量部と、さらに酸化剤として30
重量%の過酸化水素水溶液5.6重量部を加えて溶液A
を調製した。溶液Aのモノマー濃度は60重量%、中和
度は50モル%であった。これとは別に80重量%のア
クリル酸水溶液125重量部に41.4重量%の水酸化
ナトリウム水溶液67.1重量部と架橋剤(N,N′−
メチレンビスアクリルアミド)0.1重量部を加え、さ
らに還元剤としてl−アスコルビン酸1.34重量部加
えて溶液Bを調製した。溶液Bのモノマー濃度、中和度
は溶液Aと同様であった。
【0021】モノマー反応率は、ノズルより5m下にお
いて、液滴中の重合反応を直ちに停止させるため、落下
してきた液滴をメタノール中に捕集し、メタノール中の
モノマーとポリマーの割合より算出した。ポリマーの吸
水率は、液滴を直接捕集したものを真空乾燥後脱イオン
水中に投入し、膨潤したポリマー重量とはじめに投入し
たポリマー重量の比から算出した。
いて、液滴中の重合反応を直ちに停止させるため、落下
してきた液滴をメタノール中に捕集し、メタノール中の
モノマーとポリマーの割合より算出した。ポリマーの吸
水率は、液滴を直接捕集したものを真空乾燥後脱イオン
水中に投入し、膨潤したポリマー重量とはじめに投入し
たポリマー重量の比から算出した。
【0022】
【比較例1】図3に示した構造の、内径200μmの2
本のノズルが並べて設置され、両方のノズルの先端位置
が揃えてある結束式ノズル(それぞれのノズルからの流
出液の交差角度は0度)を使用し、一方のノズルより前
記A液、他方のノズルよりB液を、それぞれ流速2m/
秒となるようにポンプで供給した。A液及びB液はノズ
ルを出たところで合流し、約10mmほど液柱を形成し
た後、液滴として窒素(70℃)の上昇気流中を落下し
た。捕集した液滴について前記の方法で反応率及び吸水
率を測定した。結果を表1及び図4に示す。
本のノズルが並べて設置され、両方のノズルの先端位置
が揃えてある結束式ノズル(それぞれのノズルからの流
出液の交差角度は0度)を使用し、一方のノズルより前
記A液、他方のノズルよりB液を、それぞれ流速2m/
秒となるようにポンプで供給した。A液及びB液はノズ
ルを出たところで合流し、約10mmほど液柱を形成し
た後、液滴として窒素(70℃)の上昇気流中を落下し
た。捕集した液滴について前記の方法で反応率及び吸水
率を測定した。結果を表1及び図4に示す。
【0023】
【比較例2】図1に示した構造の内径200μmの2本
のノズルを使用し、ノズル間角度を10度、ノズルの先
端の間の距離を1mmとした以外は比較例1と同様の操
作を行いデータを得た。結果を表1及び図4に示す。
のノズルを使用し、ノズル間角度を10度、ノズルの先
端の間の距離を1mmとした以外は比較例1と同様の操
作を行いデータを得た。結果を表1及び図4に示す。
【0024】
【実施例1〜4】比較例2と同様のノズルを使用し、ノ
ズル間角度を20度、30度、40度、50度に設定し
た以外は比較例1と同様の操作を行いデータを得た。結
果を表1及び図4に示す。
ズル間角度を20度、30度、40度、50度に設定し
た以外は比較例1と同様の操作を行いデータを得た。結
果を表1及び図4に示す。
【表1】
【0025】表1及び図4に示された結果より、ノズル
間角度が15度以上になると、反応率も吸水率も急激に
上昇することが分かる。
間角度が15度以上になると、反応率も吸水率も急激に
上昇することが分かる。
【0026】
【発明の効果】第1液及び第2液はそれぞれのノズルよ
り流出した後、設定された流量比に効率よく混合される
ため、噴霧重合時間の短縮や生成物の均一性の向上が期
待される。
り流出した後、設定された流量比に効率よく混合される
ため、噴霧重合時間の短縮や生成物の均一性の向上が期
待される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するためのノズルの構造の一例及
び本発明方法の実施態様を示す図である。
び本発明方法の実施態様を示す図である。
【図2】本発明を実施するためのノズル構造の他の例を
示す図である。
示す図である。
【図3】比較例1で使用した、2本のノズルが並べて設
置され、両方のノズルの先端位置が揃えてある結束式ノ
ズルである。
置され、両方のノズルの先端位置が揃えてある結束式ノ
ズルである。
【図4】実施例及び比較例により得られた高吸水性樹脂
の反応率と吸水率を示す図である。
の反応率と吸水率を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大原 武 神奈川県横浜市南区別所1−14−1 日 揮株式会社横浜事業所内 (56)参考文献 特許3145156(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 2/01
Claims (2)
- 【請求項1】 有機不飽和カルボン酸又はその塩を主成
分とするモノマー溶液をレドックス系重合開始剤を使用
して噴霧重合するに際して、レドックス系重合開始剤を
構成する酸化剤と還元剤の内の一方をモノマー溶液に添
加した第1液を第1の液用ノズルに供給し、酸化剤と還
元剤の内の他方はモノマー溶液を加え又は加えずに第2
液として第2の液用ノズルに供給し、第1及び第2の液
用ノズルから流出する第1液及び第2液を、それぞれの
流出方向が15度以上の角度でしかも液柱状態で衝突す
るように噴出させて気相中で重合反応を行わせることを
特徴とする噴霧重合法。 - 【請求項2】 ノズルの延長線が15度以上の角度で交
差するように設置された2本の液用ノズルからなること
を特徴とする重合性モノマーの噴霧重合用ノズル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12538692A JP3164643B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 噴霧重合法及び噴霧重合用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12538692A JP3164643B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 噴霧重合法及び噴霧重合用ノズル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06211904A JPH06211904A (ja) | 1994-08-02 |
JP3164643B2 true JP3164643B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=14908856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12538692A Expired - Fee Related JP3164643B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 噴霧重合法及び噴霧重合用ノズル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3164643B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002081608A2 (en) | 2001-04-02 | 2002-10-17 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Method for producing chemical reactive substance and polycarboxylic acid produced thereby |
EP1424346A4 (en) * | 2001-07-31 | 2008-05-07 | Mitsubishi Chem Corp | POLYMERIZATION PROCESS AND NOZZLE FOR USE IN THE POLYMERIZATION PROCESS |
JP2007238671A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Kaneka Corp | 塩化ビニル系樹脂の製造方法 |
JP7331529B2 (ja) | 2019-07-29 | 2023-08-23 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 情報処理装置及び情報処理プログラム |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP12538692A patent/JP3164643B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06211904A (ja) | 1994-08-02 |
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