JPH026561B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 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つた実質的に楕円体状の固ま
つた細粒とする方法において、 (A) 上述の溶液をジエツトノズルを通し、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
れた曲がりくねつた固化チユーブに通し、上述
の懸濁液の上述のチユ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 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
述の加熱されたチユーブが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 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℃の範囲の温度であり、上
述の加熱されたチユーブが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 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。

明細書 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つた細粒とする
方法に関する。

ミルク、卵、オレンジジユース、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3039107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.2592814（４−15−52） U.S.3050113（８−21−62） U.S.3202647（８−24−65） U.S.3287301（11−22−66） U.S.3306342（２−28−66） U.S.3427370（２−11−69） U.S.3450184（６−17−69） U.S.3596700（８−３−71） U.S.3862103（１−21−75） 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.3508339（４−28−70 U.S.3804145（４−16−74） U.S.3968003（７−６−76） U.S.4209912（７−１−80） U.S.4212967（７−15−80） これに加え、米国特許4212967により作られた
ポリカーボネート粉体を、撹拌された、加熱チユ
ーブラー乾燥器で、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4252968
（1981−２−24）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4252968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つた実質的に回転楕円
体状の固まつ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) 前述の溶液をジエツトノズルを通し、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つた固
化チユーブに通し、上述の懸濁液の上述のチユ
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、固化チユーブ１６、お
よびサイクロン２２を含む。

図２は固化チユーブの変形を示し、図１の曲が
りくねつたチユーブが360度の湾曲部を含むよう
に修正されている。

図３は図１に示されたチユーブと容器の等角投
影図である。

図４は変形されたチユ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
固化チユーブ１６とを結ぶ。必要な連結カプラは
示してない。

チユーブ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、２
０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２
４、および固めた細粒のために下部出口２６を持
つ。

チユーブ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度湾曲３２および下部
180度湾曲３４のみならず、上部360度湾曲２８お
よび下部360度湾曲３０、およびこれらの種々の
組合わせ、たとえば、360度湾曲とこれに続く180
度湾曲の組、または180度湾曲と360度湾曲との交
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度湾曲３
２および３４はこれを横断する異なる面内での
360度湾曲３６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にすじ状の入
り口４６から入り、大きな内孔４８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５
６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に分解するに
充分な速度で、重合体溶液はジエツトノズル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は内部ボデイ４０を備えて
おり、これは外部ボデイ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エツ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フイート／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
エン、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固化チユ
ーブに吹きこまれ、ここでチユーブの加熱された
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、チユーブ
内の流速が高いのでチユーブの壁には付着しな
い。チユーブを通過するに際し、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
くそして幾分丸くなる。

好ましい固化チユーブは同一面にある６から20
の上部および下部の180度湾曲の組を持つ曲がつ
たチユーブからなる。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くす
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ユーブまたはパ
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、チユ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。

チユ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、粒子のチユーブ内の滞留時間は0.01
から60秒の範囲、好ましくは0.1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
び固化チユ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
固まつ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
は均一なメツシユの範囲であり、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、チヨツパーで処理され、モー
ルデイング、または外販用として適当な純度のポ
リカーボネート ペレツトが得られる。

本発明をさらに下記の例によつて説明する。

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30lb／hr（37.8g／ｓ）
で図１に示す沈澱槽に供給した。200psig
（1.38MPaゲージ）のスチーム（200℃）もまた
115.5lb／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インチ（7.92mm）I.D.、混合スロツトが
0.375インチ（9.52mm）I.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ユーブに運ばれ
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。これは固化チユーブの交互の円形湾
曲部を通ることで達成された。チユーブは内径が
0.305インチ（7.75mm）、長さ７フイート（2.1m）
の、3/8インチ（9.525mm）のステンレスチユーブ
から作られた。チユーブは図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
の内径を持つている。

容器の温度を制御するために、18lb／hr
（2.27g／ｓ）の40psig（276kPaゲージ）のスチー
ム（132℃）を用いた。容器の平均の伝熱係数は
135BTU／hr.ft².〓（767w／m²Ｋ）であつた。

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／cm³であつた。生成物は＃４−
＃12メツシユ（4.75mmおよび1.68mm）（米国フル
イ）の間に分布しており、重量で86％が＃４から
＃８メツシユ（4.75および2.38mm）の範囲にはい
つた。

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、lb／hr（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。
固化チユーブは外径が0.625インチ（15.875mm）
の316ステンレスから作られており、壁の厚さは
18BWGゲージまたは0.048インチ（1.22mm）であ
つた。チユーブは180度の曲がり15こを含み、こ
の曲がりは約2.625インチ（66.675mm）の内径を
持つている。

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4.76mm）より大きく、ごく少
量の細粒が米国シーブ＃８（0.0937インチまたは
2.38mm）より細かい。

【表】