JPS63500359A - 熱可塑性重合体を回転楕円体状の固まった細粒とする方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 熱可塑性重合体を回転楕円体状の固まった細粒とする方法本発明は揮発性溶媒の 熱可塑性重合体溶液を多数の実質的に回転楕円体状の固まった細粒とする方法に 関する。

ミルク、卵、オレンジジュース、およびコーヒ等の種々の液体食品はスチームま たは熱空気によりスプレードライできることはこの分野において公知である。こ の乾燥食品を未処理の液体食品のスプレーに接触させることにより固める方法が 、１９６２−６−１２の米国特許３，０３９，１０７に開示されている。

さらに、重合体の微粒子および／または細粒の水スラリーが、有機スラリーまた は種々の重合体溶液をスチーム沈澱することにより得ることができることが、下 記の特許から知られているＵ、Ｓ、２，５９２，８１４　（４−１５−５２）Ｕ 、Ｓ、３，０５０，１１３　（８−２１−６２）Ｕ、Ｓ、３，２０２，６４７　 （８−２４−６５）Ｕ、Ｓ、３，２８７，３０１　（１１−２２−６６＞Ｕ、Ｓ 、３，３０６，３４２　（２−２８−６６）Ｕ、Ｓ、３，４２７，３７０　（２ −１１−６９）Ｕ、Ｓ、３，４５０．１８４　（６−１７−６９）Ｕ、Ｓ、３， ５９６，７００　（８−５−７１＞Ｕ、Ｓ、３，８６２，１０３（１−２１−７ ５）重合体溶液のスチーム沈澱により乾燥し、または実質的に乾燥した重合体細 粒ができることが知られていることを下記の特許が示している。

Ｕ、Ｓ、３，５０８，３３９　（４−２８−７０Ｕ、Ｓ、３．−８０４，１４５ 　（４−１６−７４）Ｕ、Ｓ、３，９６８，００３　（７−６−７６）Ｕ、Ｓ、 ４，２０９，９１２（７−１−８０）Ｕ、Ｓ、４，２１２，９６７　（７−１５ −８０）これて加え、米国特許４，２１２，９６７により作られたポリカーボネ ート粉体を、攪拌された、加熱チューブラ−乾燥器で、１６５−１９０℃に加熱 することにより固めることができることが米国特許４，２５２，９６８（１９８ １−２−２４）から知ることができる。

上述の重合体細粒の水スラリーを作製する方法は効率的であるように見えるが、 スラリーを作製した後、水を除去し、重合体に吸着した水を除く必要があること は明らかに不利な点である。さらに、重合体粉末を作製し、ついでこれを機械的 に破損する恐れのある回転機械装置により固める米国特許４，２５２，９６８の 方法は明らかに不利である。

本発明は揮発性有機溶媒の熱可塑性重合体溶液を、多数比較的大きさの揃った実 質的に回転楕円体状の固まった細粒とする方を目的とする。本発明の方法は下記 の工程を含む：（Ａ）　前述の溶液をジェットノズルを通し、高速流を作り（Ｂ ）　過熱スチームを上述の流れに注入し、蒸発した有機溶媒とスチームから成る ガス流中の、乱流状態の重合体微粒子の懸濁液を作り、 （Ｃ）　上述の懸濁液を、均一な直径と、少なくとも６個の半円状湾曲部の隣接 する円形状湾曲部の組を持つ、均一に加熱された曲がりくねった固化チューブに 通し、上述の懸濁液の上述のチューブ内の滞留時間を上述の微粒子が実質的に完 全に固化するのに充分な時間とし、そして （Ｄ）　細粒を上述のガス流れから分離する。

図１は本発明のプロセスに用いられる装置を示し、スチーム沈澱槽１４、固化チ ー−ブ１６、およびサイクロン２２を含む。

図２は同化チューブの変形を示し、図１の曲がりくねったチューブが３６０度の 湾曲部を含むように修正されている。

図３は図１に示されたチューブと容器の等角投影図である。

図４は変形されたチーーブと容器の等角投影図であり、垂直面内の１８０度の湾 曲部と、これに組合わせた横断する３６０度の湾曲部の組を示す。

図５は図６のスチーム沈澱槽の５−５断面を示す。

図６はスチーム沈澱槽の側面図である。

図においてスチーム沈澱槽を１４に示す。導入パイプ１０は有機溶媒の重合体溶 液を沈澱槽１４に導入し、ここでスチーム導入口１２からくる過熱スチームと接 触する。コネクタパイプを１５に示す、これはねじによりスチーム沈澱槽と１４ と固化チー−プ１６とを結ぶ。必要な連結カプラは示してない。

チューブ１６は加熱容器１７に支持体（示されていない）により支持されている 。加熱容器は直方体と示されているが、必要に応じ円筒であることもできる。容 器１７は入り口１８から入り、２０からでる低圧スチームにより適当な乾燥温度 まで加熱される。

細粒となる微粒子はスチーム圧力によりサイクロン分離器２２に吹きつけられ、 このサイクロンは水の蒸気および有機溶媒のために上部出口２４、および固めた 細粒のために下部出口２６を持つ。

チューブ１６は、図２に示すようにすべてひとつの垂直面内で、上部１８０度湾 度湾２および下部１８０度湾度湾４のみならず、上部３６０度湾白シ８および下 部６６０度湾度湾０、およびこれらの種々の組合わせ、たとえば、３６０度湾度 湾これに続く１８０度湾度湾組、または１８０度湾度湾３６０度湾度湾の交互の 組合わせ等の種々の配置を取ることができる。

同じように、図４に示すように、１８０度湾度湾２および６４はこれを横断する 異なる面内での６６０度湾度湾６および３７と交互の組とすることもできる。

重合体溶液はスチーム沈澱槽１４にすし状の入り口４６から入り、大きな内孔４ ８を通して縮小部５０に流れ、ここで流速が非常に高められる。入り口１２から 内部空間５４を通り円錐状斜面５６をまわり、重合体溶液に流れる過熱蒸気流に 、溶液を過熱蒸気に懸濁した微粒子流て分解するに充分な速度で、重合体溶液は ジェットノズル５２から流れ出、この懸濁した微粒子流はすじ状出口６０から流 出する。

スチーム沈澱槽１４は内部ボディ４０を備えており、これは外部ボディ３８に対 して一つまたはそれ以上の詰め木４２により位置を調節できる。ボルトおよびナ ツト４４のような締め具はこれらをアセンブルするのに用いられる。詰め木４２ により、円錐状の斜面５６と円錐状のシート５８との間隔を適当に調節すること ができ、これにより重合体溶液を微粒子に分解するに適当な流速の過熱蒸気の薄 い層が得られる。

本発明のプロセスにおいては、有機溶媒の重合体溶液はポンプでジェットノズル に供給され、約１−１００フイート／秒（０，３−３０，５ｍ／　Ｓ　）の範囲 、好ましくは１０−５０フィート／秒（３，０−１５，２ｍ／　Ｓ　）範囲の速 さの流体となる。メチレンクロライド、エチレンクロライド、またはモノクロロ ベンゼンを溶媒とする重合体溶液が好適であるが、例えば、ポリエチレン、ポリ スチレン、ポリブタジェン、およびポリイソプレン等の熱可塑性重合体もまた、 これらが適当な揮発性の有機溶媒に溶解されている場合には処理できる。

１００−５００℃の範囲の温度、好ましくは１９０−２３０℃の範囲の温度の過 熱蒸気が円錐状の流れとして重合体流れに注入され、重合体溶液を蒸気と揮発し た有機溶媒に懸濁した細かい重合体のミストに分解する。

この懸濁液は円形の湾曲部の組を持つ同化チューブに吹きこまれ、ここでチーー ブの加熱された内壁と転がりながら接触することにより加熱され粘着性となり互 いに付着する。しかし、チューブ内の流速が高いのでチューブの壁には付着しな い。チューブを通過するπ際し、多数の湾曲部のため粒子は常に繰り返えし回転 し、実質的に大きくそして幾分丸（なる。

好ましい固化チューブは同一面にある６から２０の上部および下部の１８０度湾 度湾組を持つ曲がったチューブからなる。

実際の湾曲部の数はそれほど重要ではないが、一般的に細粒を適度に丸（するに は少くとも６つの湾曲部が必要であり、一方、２０を越える湾曲部は細粒をチュ ーブまたはパイプの湾曲部を通して流すのにより高いガス圧力を要し、チーーブ を部分的にまたは完全に破壊することがある。同様な基準がより複雑な配置の設 計にも適用される。

チューブの外壁はスチームにより加熱され、８０から１７０℃の範囲、好ましく は１２５から１５０℃の範囲の均一な温度に保たれる。

一般的に、粒子のチューブ内の滞留時間は０，０１から６０秒の範囲、好ましく は０１から２秒の範囲である。滞留時間は過熱スチームおよび／または重合体溶 液の供給速度、過熱スチームの温度および固化チューブを加熱するスチームの温 度等のような幾つかの変数の直接の関数であると理解される。いずれにせよ、滞 留時間は、微粒子が球形、回転楕円体型、ビーズ型等と一般的に形容される種々 の形状の、より大きい寸法に実質的に完全に固まった細粒となるよう選択される 。

ある細粒は偏平な回転楕円体であり、他の細粒はむしろ平たい小石状であるが、 多数は実質的に回転楕円体であるようである。本発明において重要なことは、細 粒は実質的に均一な大きさ、または均一なメツシュの範囲であり、ダストまたは 粉が少ないことである。

細粒はガス流れにより通常のサイクロン分離器に運ばれ、ここで有機溶媒蒸気お よび水蒸気が上部から抜き出され、凝縮され溶媒が回収される。細粒は下部から 抜き出され、機械的な間接スチーム乾燥器で水分と溶媒が除去され、通常のベン ト　エクストルーダ、チョッパーで処理され、モールディング、または外販用と して適当な純度のポリカーボネート　ペレットが得られる。

本発明をさらに下記の例によって説明する。

例１ メチレン　クロライドを溶媒とする２５℃で１０％のポリカーボネート溶液を３ ０１ｂ／ｈｒ（３７，８ｇ／ｓ）で図１に示す沈澱槽に供給した。２００　ｐｓ ｉｇ　（ｉ、３８ＭＰ　ａゲージ）のスチーム（２００°Ｃ）もまた１１５．５ １ｂ／ｈｒ（１４，５５ｇ／Ｓ）で沈澱槽に供給した。

沈澱槽の内部寸法は、ポリカーボネート注入筒が０．３１２イア　チ（７，９２ ｍｍ　）　１．Ｄ、、混合スロットが０．５７５イアｆＣ９，５２＋ｕ）１．Ｄ 、である。スチームの流路部は環状部の圧力低下が３０ｐｓｉ（２０７ｋＰａ） となるように調節した。

混合器でポリカーボネートが微細粒子に分散された。この微粒子はついで固化チ ューブに運ばれた。微粒子は粘着性の状態となり、球状の細粒に再結合した。こ れは固化チューブの交互の円形湾曲部を通ることで達成された。チューブは内径 が０．３０５インチ（７，７５朋）、長さ７フイート（２，１ｍ）の、６／８イ ンチ（９，５２５ｍｍ）のステンレスチューブから作られた。チューブは図１２ に類似した１８０度の曲がり２０こを含み、この曲がりは約１インチの内径を持 っている。

容器の温度を制御するために、１８１ｂ／ｈｒ（２，２７ｇ／Ｓ）の４０ｐｓｉ ｇ（２７６ｋＰａゲージ）のスチーム（１３２℃）を用いた。容器の平均の伝熱 係数ば１３５ＢＴＵ／ｈｒ。

ｆ　ｔ”、　’Ｆ　（７６７ｗ／ｍ２Ｋ）であった。

サイクロンから得られたポリカーボネートの細粒は４０重量％の水と１．５重量 ％のメチレンクロライドを含んでいた。ポリカーボネート細粒の乾燥バルク密度 は０．２ｇ／ｃ＋＋！であった。生成物は＃４−＃１２メツシュ（４，７５玉お よび１．６８龍）（米国フルイ）の間に分布しており、重量で８６％が＃４から ＃８メツシュ（４，７５および２．３８ｍｍ）の範囲にはいった。

実施例２−７ １０重量％のポリカーボネートのメチレンクロライド溶液が、１ｂ／ｈ　ｒ　（ ｇ／ｓ　）で表現して種々の異なる速度で図１のスチーム沈澱槽に供給された。

速度以外のプロセス条件は例１にほぼ同じ。固化チューブは外径が０．６２５イ ンチ（１５，８７５關）の３１６ステンレスから作られており、壁の厚さは１８ ＢＷＧゲージまたは０．０４８インチ（１，２２ｍｍ）であった。チューブは１ ８０度の曲がり１５こを含み、この曲がりは約２ｊ５２５インチ（６６，６７５ Ｗ１１りの内径を持っている。

過熱スチームの供給速度は、重合体溶液とスチームの比を３．９５：１の一定と するように調節された。

回収された細粒のフルイ試験の結果を表１に示す。

この結果によれば、この発明の方法は種々のサイズの細粒を作るが、大部分は米 国シーブ＃４（０，１８７インチまたは４．７６ｍ＋ｍ）より大きく、ごく少量 の細粒が米国シープ＃８（０，０９３フインチまたは２．３８ｍｍ）より細かい 。

廟　へ　Ｖ＞　寸　ｐ　℃　ｈ 国際調査報告

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．揮発性有機溶媒の熱可塑性重合体溶液を多数の比較的大きさの揃った実質的 に楕円体状の固まった細粒とする方法において、 （Ａ）上述の溶液をジエットノズルを通し、高速流を作り（Ｂ）過熱スチームを 上述の流れに注入し、蒸発した有機溶媒とスチームから成るガス流中に、乱粒状 態の重合体微粒子の懸濁液を作り、 （Ｃ）上述の懸濁液を、均一な直径と、少なくとも６個の半円状湾曲部の組を持 つ、均一に加熱された曲がりくねった固化チューブに通し、上述の懸濁液の上述 のチューブ内の滞留時間を上述の微粒子が実質的に完全に固化するのに充分な時 間とし、そして （Ｄ）細粒を上述のガス流れから分離する工程を含む方法。
2. ２．請求の範囲１の方法において、上述の加熱スチームが１００℃から５００℃ の範囲の温度であり、上述の加熱されたチューブが８０から１７０℃の範囲の温 度であり、そして上述の滞留時間が０．０１から６０秒の範囲である方法。
3. ３．請求の範囲２の方法において、上述の加熱スチームが１９０℃から２３０℃ の範囲の濃度であり、上述の加熱されたチューブが１２５から１５０℃の範囲の 温度であり、そして上述の滞留時間が０．１から２秒の範囲である方法。
4. ４．熱可塑性重合体がポリカーボネート重合体である請求の範囲１、２または３ の方法。