KR101645747B1

KR101645747B1 - 폴리아미드 펠렛의 다단계 건조 및 후축합을 위한 연속식 방법

Info

Publication number: KR101645747B1
Application number: KR1020117001386A
Authority: KR
Inventors: 볼프강 로쓰; 페이살-알리 엘-투파일리; 아침 스태머; 개드 코리; 아침 게르스트라우어; 옌스 벡커
Original assignee: 바스프 에스이
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2016-08-04
Anticipated expiration: 2029-06-19
Also published as: CN102066463A; JP5661616B2; WO2009153340A1; US8703879B2; IL209886A0; US20110092645A1; ES2376845T3; BRPI0914219A2; EP2297228B1; KR20110039268A; ATE540072T1; PL2297228T3; CN102066463B; EP2297228A1; JP2011524925A

Abstract

고체 상의 폴리아미드 펠렛의 다단계 건조 및 후축합을 위한 연속식 방법은
1) 70 내지 200 ℃ 범위의 펠렛 온도에서 불활성 기체, 스팀, 또는 불활성 기체와 스팀의 혼합물의 역류 모드 또는 교차흐름 모드로 작동되는 연속식 건조 기구에서 예비건조를 실시하고,
2) 이후, 120 내지 210 ℃ 범위의 펠렛 온도에서 이동 층이 있는 별개의 축 (shaft)에서 연속식 후축합을 실시하며,
여기서 상기 축은 불활성 기체, 스팀, 또는 불활성 기체와 스팀의 혼합물의 역류 모드로 작동되고, 불활성 기체는 축을 따라 2개 이상의 지점에서 주입되며, 15 내지 90%의 불활성 기체가 축의 기저에서 주입되고 10 내지 85%의 불활성 기체는 펠렛의 표면 아래 상부 1/2에서 주입되는 것을 특징으로 한다.

Description

폴리아미드 펠렛의 다단계 건조 및 후축합을 위한 연속식 방법 {CONTINUOUS METHOD FOR MULTI-STAGED DRYING AND SUBSEQUENT CONDENSATION OF A POLYAMIDE GRANULATE}

본 발명은 고체 상에서의 폴리아미드 펠렛의 다단계 건조 및 후축합을 위한 연속식 방법에 관한 것으로서, 잔류 단량체 함량이 낮은 나일론-6 및 PA6 공중합체를 각각 생산하는 것을 목적으로 한다.

폴리아미드, 특히 나일론-6은 전형적으로 중합/중축합 공정 후 펠렛화되고, 잔류 단량체 및 올리고머를 제거하기 위해서 물로 추출한 후 건조된다. 분자량 및 점도를 각각 증가시키기 위해서 추출 공정 후 임의로 후축합을 실시할 수 있다. 이때, 추출 공정에서 유도되는 수분은 중합체 펠렛으로부터 제거된다. 이것을 위한 다양한 방법들이 공지되어 있다.

EP-B-1 235 671호는 펠렛의 건조 및 후축합을 위한 연속식 방법에 관한 것이고, 또한 방법을 실시하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 방법은 건조 및 후축합이 분리되어 있고, 건조 공정이 교차흐름 장치 (crossflow apparatus)에서 실시된다. 이후, 생성되는 예비건조된 폴리아미드는 느린 질소 흐름이 역류하는 수직 덕트 장치에서 후축합된다.

EP-B-0 732 351호는 용융 후축합을 통해 제조된 폴리아미드 펠렛이 고체 상에서 후축합되는, 폴리아미드의 제조를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 여기에서, 폴리아미드 펠렛을 제1 단계에서 70 ℃내지 150 ℃의 제1 온도로 가열시키고, 상기 온도에서 2 내지 6 시간 동안 유지시킨 후, 제2 단계에서 이보다 더 높고 융점보다 낮은 온도, 170 ℃ 내지 융점보다 10 ℃ 낮은 온도로 가열시키고, 상기 온도에서 후축합시킨다. 후축합은 불활성 기체 흐름 하에서 실시할 수 있다. 후축합은 바람직하게는 2개 이상의 상이한 온도를 갖는 불활성 기체가 2개 이상의 상이한 부위에서 주입되는 이동 층 반응기 (moving bed reactor)에서 실시된다. 예를 들어, 나일론-6을 150 ℃의 온도에서 먼저 후축합시킨 후, 190 ℃의 온도에서 후축합시킨다. 2개 부위에서 불활성 기체를 주입함으로써 상이한 온도를 발생시킨다.

본 발명의 목적은 목적하는 점도를 갖고 목적하는 낮은 함량의 물, 비-추출된 단량체 및 올리고머를 갖는 폴리아미드 펠렛을 제공하기 위해서 공정을 더 잘 수행하도록 하는 폴리아미드 펠렛의 연속식 다단계 건조 및 후축합 방법을 제공하는 것이다. 따라서, 후축합은 가능한 가장 온화한 조건 하에서 일어나도록 계획된다. 상기 계획은 시스템의 일부에서 추출된 단량체의 임의의 축합을 피하기 위한 것이다. 이것은 시스템의 차단 (blockage)을 가져올 수 있다.

본 발명에 따라, 상기 목적은

1) 70 내지 200 ℃ 범위의 펠렛 온도를 사용하여, 불활성 기체, 스팀, 또는 불활성 기체와 스팀의 혼합물의 역류 모드 또는 교차흐름 모드로 작동되는 연속식 건조 장치 (예를 들어, 이동 층이 있는 타워 건조기, 유동-층 건조기 또는 유동/펄스-층 건조기)에서 예비건조 공정을 실시하고,

2) 이후, 120 내지 210 ℃ 범위인 상기 단계 1)에서의 펠렛 온도를 초과하거나, 단계 1)에서의 펠렛 온도와 동일하거나 또는 단계 1)에서의 펠렛 온도 미만일 수 있는 펠렛 온도에서 이동 층이 있는 별개의 수직 덕트에서 연속식 후축합 공정을 실시하며,

상기 덕트가 불활성 기체, 스팀, 또는 불활성 기체와 스팀의 혼합물의 역류 모드로 작동되고, 불활성 기체가 덕트를 따라 2개 이상의 부위에서 주입되며 15 내지 90%의 불활성 기체가 수직 덕트의 기저에서 주입되고 10 내지 85%의 불활성 기체가 펠렛의 표면 아래의 상부 1/2, 바람직하게는 1/3에서 주입되는,

고체 상에서의 폴리아미드 펠렛의 예비건조 및 후축합을 위한 연속식 방법을 통해 달성된다.

본 발명에 따라, 예비건조 및 후축합이 서로 장치 측면에서 분리되고, 예비건조 공정 동안 그리고 또한 후축합 작동 동안 불활성 기체 흐름 또는 스팀, 또는 불활성 기체와 스팀의 혼합물을 사용하며, 이러한 불활성 기체 흐름 또는 스팀, 또는 불활성 기체 흐름과 스팀의 혼합물이 중축합 동안 수직 덕트로 2개 이상의 부위에서 주입되는 경우, 물 및 단량체의 함량이 낮고, 동시에 점도가 높은 폴리아미드, 특히 나일론-6이 수득 가능하다는 것을 발견하였다. 이와는 대조적으로, EP-B-0 732 351호에 따르면, 수직 덕트를 따라 상이한 온도 프로필이 설정되도록, 단일 타워 건조기에서 예비건조 및 후축합을 실시하고 불활성 기체 흐름을 단지 2개의 부위에서 반응기에 주입한다.

EP-B-1 235 671호에서는, 후축합에서 단지 느린 질소 흐름을 역류 모드로 사용한다. 예비건조 및 후축합 사이의 온도 프로필에 대해서는 언급되어 있지 않다. 건조 및 또한 후축합이 매우 높은 온도 수준에서 작동된다고 언급되어 있다.

본 발명의 방법은 추출 잔류물을 갖는 목적하는 임의의 나일론 펠렛, 예를 들어 나일론-6, 또는 다른 폴리아미드 또는 코폴리아미드의 펠렛, 또는 지방족 및 (반)방향족 (코)폴리아미드의 혼합물의 펠렛을 처리할 수 있다. 나일론-6 펠렛 또는 나일론-6/6,6 공중합체 펠렛을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

예비건조 공정 (단계 1)은 70 내지 200 ℃, 바람직하게는 120 내지 180 ℃, 특히 140 내지 180 ℃ 범위의 펠렛 온도에서 실시된다.

후축합은 단계 1)에서의 펠렛 온도를 초과하거나, 단계 1)에서의 펠렛 온도와 동일하거나 또는 단계 1)에서의 펠렛 온도 미만일 수 있는 펠렛 온도에서 실시된다. 단계 2)에서의 펠렛 온도는 120 내지 210 ℃, 바람직하게는 160 내지 180 ℃, 특히 165 내지 175 ℃ 범위이다.

단계 2)에서의 온도는 각각 폴리아미드의 목적하는 분자량 및 목적하는 점도, 그리고 상기 두 단계에서의 체류 시간에 따라 선택된다. 각각 더 큰 점도 및 더 큰 분자량을 위해선, 더 높은 온도가 사용된다.

예비건조 공정은 바람직하게는 1 내지 10 bar (절대압력), 특히 1 내지 5 bar (절대압력) 범위의 압력에서 실시된다. 후축합은 바람직하게는 1 내지 10 bar (절대압력), 특히 1 내지 5 bar (절대압력) 범위의 압력에서 실시된다. 공기 (산소)의 진입을 막기 위해서 일반적으로 대기압보다 높은 압력 (superatmospheric pressure)이 설정된다.

본 발명에 따라, 단계 2)에서 불활성 기체 또는 스팀, 및 불활성 기체/스팀의 혼합물이 각각 수직 덕트를 따라 2개 이상의 부위에서 주입되고, 이때 15 내지 95%의 불활성 기체 및 불활성 기체/스팀의 혼합물이 각각 덕트의 기저에서 주입되고, 5 내지 85%의 불활성 기체 및 불활성 기체/스팀의 혼합물이 각각 수직 덕트 상부 아래의 상부 1/3에서 주입된다. 상기 공정에서, 펠렛은 중력 하에 수직 덕트의 상부에서 그의 기저로 이동하고, 이에 따라 불활성 기체 또는 스팀, 및 불활성 기체/스팀의 혼합물 각각의 역류 모드로 처리된다.

단계 2)에서 30 내지 90%의 불활성 기체 또는 스팀, 및 불활성 기체/스팀의 혼합물, 특히 50 내지 85%의 불활성 기체 또는 스팀, 및 불활성 기체/스팀의 혼합물은 각각 수직 덕트의 기저에서 주입되고, 10 내지 70%, 특히 바람직하게는 15 내지 50%의 불활성 기체, 스팀, 또는 불활성 기체/스팀의 혼합물은 펠렛의 표면 아래 수직 덕트 길이의 상부 1/2, 예를 들어 상부 1/3, 또는 1/8 내지 3/8 영역에서 주입된다. 수직 덕트가 완전히 충전되면, 수직 덕트의 상부 및 펠렛의 표면은 동일한 높이가 된다. 일 실시양태에서, 불활성 기체 및 불활성 기체/스팀의 혼합물은 각각 수직 덕트의 기저 및 펠렛의 높이 아래 수직 덕트 길이의 약 1/4에서 주입된다.

수직 덕트는 바람직하게는 펠렛 표면에서의 기체 속도가 유동점 (fluidization point)에 도달하지 않는 크기를 갖는다.

단계 1) 및 2)에서 사용되는 건조제 및 추출제는 각각 임의의 목적하는 적합한 불활성 기체를 포함할 수 있다. 스팀, 질소, 또는 이들의 혼합물이 단계 1)에서 건조제로서 사용되고, 0 내지 90 중량%, 바람직하게는 0 내지 10 중량%의 스팀 함량을 갖는 질소가 단계 2)에서 건조제 및 추출제로 각각 사용되는 것이 바람직하다. 단계 1) 및 단계 2)에서 산소가 없는 건조제 및 추출제가 각각 사용되는 것이 바람직하다.

단계 1)에서, 바람직하게는 폴리아미드 1 kg 당 1 내지 20 kg의 불활성 기체 또는 스팀, 및 불활성 기체/스팀의 혼합물, 특히 바람직하게는 2 내지 10 kg의 불활성 기체, 및 불활성 기체/스팀의 혼합물이 각각 주입된다.

단계 2)에서, 바람직하게는 폴리아미드 1 kg 당 0.5 kg 이상의 불활성 기체 또는 스팀, 및 불활성 기체/스팀의 혼합물, 특히 바람직하게는 1 내지 7 kg의 불활성 기체 및 불활성 기체/스팀의 혼합물이 각각 수직 덕트로 주입된다.

예비건조 공정 및 후축합 공정을 각각 통과한 불활성 기체 및 불활성 기체/스팀의 혼합물은 각각 배출된 후 처분될 수 있다. 그러나, 불활성 기체의 일부 또는 전부 및 불활성 기체/스팀의 혼합물의 일부 또는 전부가 처리 후 공정으로 복귀되는 것이 바람직하다.

단계 1)에서 장치를 떠나는 함수 건조제가 처리되고 어느 정도 또는 전부 공정으로 복귀되는 것이 바람직하다.

처리 방법은 60 ℃ 미만의 온도, 바람직하게는 45 ℃ 미만의 온도에서의 스크러빙 (scrubbing)이다. 불활성 기체 중 불순물의 수준이 증가하는 것을 피하기 위해서, 단계 1)에서 장치를 떠나는 건조제 중 0.1 내지 10 중량%, 특히 약 1 중량%를, 필요한 경우, 새로운 건조제로 대체하는 것이 바람직하다.

함수 건조제 및 추출물을 포함하는 추출제가 각각 단계 2)에서 수직 덕트의 상부를 떠날 때, 처리되고 어느 정도 또는 전부 공정으로 복귀되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 수직 덕트를 떠나는 추출제 중 0.1 내지 10 중량%가 새로운 추출제로 대체된다. 처리 방법은 단계 1)과 유사한데, 예를 들어 스크러빙을 사용한다. 단계 2)로부터의 함수 건조제 및 추출물을 포함하는 추출제는 각각 단계 1)에서 가열/건조를 위해서 임의로 사용될 수 있다.

또다른 실시양태에서, 단계 1)로부터의 건조제는 처리 후 단계 2)로 전달된다.

단계 1)에서 펠렛의 체류 시간은 바람직하게는 0.2 내지 15 시간, 특히 바람직하게는 0.5 내지 10 시간이다.

단계 2)에서의 체류 시간은 바람직하게는 5 내지 80 시간, 특히 20 내지 40 시간이다.

공정에서 사용되는 폴리아미드 및 코폴리아미드는 각각 임의의 목적하는 적합한 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, EP-B-1 235 671호, EP-B-0 732 351호, EP-A-0 348 821호, EP-A-0 702 047호 및 EP-A-0 284 968호에 기술된 방법들을 참고할 수 있다. 상기 방법에서 사용되는 나일론-6 펠렛은, 예비중합체를 상류 압력 반응기가 있거나 없는 예비축합 관에서 카프로락탐, 임의로 공단량체, 및 물의 반응을 통해 수득하고, 생성된 예비중합체를 펠렛화하고, 수성 추출한 후 물을 제거함으로써 수득되는 것이 바람직하다.

장치의 관점에서, 건조 및 후축합 공정은, 예를 들어 EP-B-1 235 671호에 기술된 것과 같이 설계하여 실시할 수 있다. 예를 들어, 교차흐름 건조기를 단계 1)에서 사용할 수 있다. 별법으로, 타워 건조기, 벨트 건조기 또는 유동 층 건조기를 또한 단계 1)에서 사용할 수 있다.

단계 2)에서, 타워 건조기를 사용하는 것이 바람직하다. 타워 건조기의 하류에 부착된 냉각 장치가 있을 수 있다. EP-B-1 235 671호의 설명 및 도면에 장치의 적합한 기하학적 구조가 제시되어 있다.

특히, 추가의 불활성 기체 회로를 갖는 활성 수직 덕트를 사용하는 절차를 참고할 수 있다 (EP-B-1 235 671호 단락 [0032] 내지 [0037] 참조).

폴리아미드 펠렛에 대한 수득 가능한 수분 수준 감소 (본 발명의 목적을 위한 건조 공정)는 일반적으로 약 1 내지 15 중량%의 초기 수분 수준으로부터 0.02 내지 4 중량% 범위의 값을 제공한다.

예비건조 공정에서 사용되고 추출 공정으로부터 유래하는 폴리아미드 중 잔류 단량체의 함량은 0 초과 내지 0.08 중량%의 범위이다. 예비건조기로 주입되는 폴리아미드는 0.05 또는 0.03 중량% 미만의 잔류 단량체 및 0.1 또는 0.08 중량% 미만의 잔류 시클릭 이량체를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시양태에 따라, 잔류 단량체 함량은 단계 1) 시작시보다 단계 2)의 마지막에서 더 크다.

추출 공정에서 단량체 및 이량체의 제거는 결국 수직 덕트 및 증기 라인을 막을 수 있는 침착물이 장치 상에 형성되는 것을 확실하게 막는다.

단계 2)는 별개의 수직 덕트 또는 타워 건조기를 사용하고, 이를 통해 폴리아미드가 이동 층에서 중력 하에 유동한다. 수직 덕트에서의 펠렛의 생산량 및 상태는 다양한 체류 시간을 설정하기 위해서 사용될 수 있고, 상이한 분자량의 생성물을 생산하기 위하여 다양한 온도의 효과와 함께 사용될 수 있다. 대기 산소는 뜨거운 중합체 펠렛과 반응하여 최종 생성물의 변색을 가져오기 때문에 타워 건조기로부터 배제되는 것이 유리하다.

상류 단계 1)은 특히 펠렛이 타워 건조기를 통과하기 전에 (단계 2)) 추출 공정으로부터의 잔류 수분을 방산시키기 위해서 필요하다. 그렇지 않으면, 필요한 증발열이 기체 온도를 증기의 응축 온도 미만으로 낮출 수 있어, 펠렛이 고결 (caking)될 것이다.

건조 공정과 후축합 공정의 분리는 두 공정 단계가 개별적으로 설정된 온도 수준에서 작동되게 하는 것을 가능하게 한다. 또한, 각각의 펠렛 체류 시간도 다양하게 할 수 있다. 예비건조기 및 후축합기의 치수 조정 및 충전 수준을 통해 동일한 총 질량 유동에 대해서 상이한 체류 시간을 얻을 수 있다.

놀랍게도 통상의 공정과 비교하여 폴리아미드 펠렛 중 단량체 축적이 현저하게 감소하였다. 예를 들어, 특히 섬유 생산의 방사 공정 중 휴밍 (fuming)의 제어, 또는 사출 성형 중 성형물상 침착물 형성의 제어, 또는 포일 (foil) 생산 중 롤상 침착물의 제어와 같은 상응하는 기술적 성능 이점을 갖는, 카프로락탐 함량이 매우 낮은 나일론-6을 생산할 수 있다.

공정을 더 설명하기 위해서 하기 실시예를 사용하였다.

<실시예>

일반적인 생산 방법

DE-A-01545221호의 명세서에 따라 생산된, 하기 특징들을 갖는 나일론-6 펠렛을 사용하였다.

사용된 생성물의 특징

실험실 수준의 생산

질소 (질소 유속: 200 L/시)로 플러싱한 오븐에 접시 위에 놓은 펠렛을 넣어 예비건조 공정을 실험실 수준으로 실시하였다. 온도는 110 ℃이고, 건조 시간은 7 시간이었다. 그 결과, 하기 특징을 갖는 예비건조된 생성물을 수득하였다.

예비건조된 생성물의 특징

실험실 수준의 후축합 공정을 다음과 같이 실시하였다.

길이가 1000 mm인 이중벽 관을 사용하였고, 가열된 밸브를 통해 새로운 나일론-6 펠렛을 매 2 시간마다 보충하고, 제어가능한 배출 스크류로 이중벽 관의 다른 말단에서 배치식으로 배출하였다. 가열된 질소 및 질소-스팀 혼합물의 역류를 각각 사용하여 작동하였으며, 불활성 기체를 이중벽 관 아래에서, 그리고 추가로 상부 아래의 관 길이의 상부 1/2에서 주입하였다. 질소-스팀 혼합물의 최대 온도는 180 ℃이고, 최대 압력은 1.4 bar이었다.

목적하는 체류 시간에 따라, 규정된 양의 펠렛을 특정 시간 내에 고체 밸브로 주입하고, 상응하는 양을 배출 스크류를 통해 동시에 배출하였다. 불활성 기체 스트림으로 펠렛을 가열하였다. 140 ℃의 펠렛 온도에서 시작하여, 목적하는 양의 물을, 적절한 경우, 질소 스트림에 주입하였다.

불활성 기체 스트림을 분리하고, 33 내지 85%의 불활성 기체 (질소)를 기저에서 주입하고, 15 내지 67%의 불활성 기체를 상부 1/2 및 상부 1/3에서 각각 주입하였다.

폴리아미드 표본의 잔류 수분 수준을 칼 피셔 (Karl Fischer) 장치에서 측정하였다.

고유 점도 (IV)를 측정하기 위해서, 96 ± 0.1% 농도의 황산 중 0.5% 농도 (m/v) 폴리아미드 표본 용액을 제조하였다. 표본 용액 및 용매의 유동 시간을 25.0 ± 0.05 ℃의 수조 온도에서 우베로데 (Ubbelohde) 점도계로 측정하고, 측정 값을 사용하여 고유 점도 및 상대 점도를 각각 계산하였다.

잔류 단량체 함량 및 추출물의 함량을 각각 크로마토그래피로 측정하였다. 적정법을 사용하여 말단기의 함량을 측정하였다.

본 발명의 실시예 1:

펠렛을 165 ℃에서 열-처리하였다. 펠렛 유속은 180 g/시이고, 6%의 수분 수준의 0.2 표준 m³/시의 질소를 타워의 기저에서 공급하였다. 6%의 수분 수준의 0.4 표준 m³/시의 질소를 타워의 중간부에서 공급하였다.

결과 특징은 다음과 같았다.

처리된 생성물의 특징

적당한 고유 점도 및 1500 ppm 이하의 잔류 단량체 함량을 갖는 생성물을 수득할 수 있다는 것이 밝혀졌다.

본 발명의 실시예 2:

펠렛을 165 ℃에서 열-처리하였다. 펠렛 유속은 180 g/시이고, 0.2 표준 m³/시의 질소를 타워의 기저에서 공급하였다. 0.4 표준 m³/시의 질소를 타워의 중간부에서 공급하였다.

결과 특징은 다음과 같았다.

처리된 생성물의 특징

적당한 고유 점도 및 1200 ppm의 잔류 단량체 함량을 갖는 생성물을 수득할 수 있다는 것이 밝혀졌다.

본 발명의 실시예 3:

펠렛을 173 ℃에서 열-처리하였다. 펠렛 유속은 180 g/시이고, 0.2 표준 m³/시의 질소를 타워의 기저에서 공급하였다. 0.3 표준 m³/시의 질소를 타워의 중간부에서 공급하였다.

결과 특징은 다음과 같았다.

처리된 생성물의 특징

높은 고유 점도 및 1500 ppm 미만의 잔류 단량체 함량을 갖는 생성물을 수득할 수 있다는 것이 밝혀졌다.

본 발명의 실시예 4:

펠렛을 165 ℃에서 열-처리하였다. 펠렛 유속은 180 g/시이고, 1.3%의 수분 수준의 0.2 표준 m³/시의 질소를 타워의 기저에서 공급하였다. 1.3%의 수분 수준의 0.4 표준 m³/시의 질소를 타워의 중간부에서 공급하였다.

결과 특징은 다음과 같았다.

처리된 생성물의 특징

적당한 고유 점도 및 1400 ppm 미만의 잔류 단량체 함량을 갖는 생성물을 수득할 수 있다는 것이 밝혀졌다.

예비건조 없는 비교 실시예

새로운 방법과 비교하기 위해서, 하기 특징들을 갖는 건조시키지 않은 폴리아미드 펠렛을 열-처리하였다.

처리된 생성물의 특징

실시예 5 (비교):

펠렛을 173 ℃에서 열-처리하였다. 펠렛 유속은 200 g/시이고, 3.8%의 수분 수준의 1.7 표준 m³/시의 질소를 타워 상부 아래 타워 길이의 약 1/4 지점에서 타워 내부의 한 부위에 공급하였다.

결과 특징은 다음과 같았다.

조절된 생성물의 특징

본 발명의 공정과 비교하여 (어림하여 본 발명의 실시예 3과 비교하여), 더 낮은 고유 점도 및 분명히 더 높은 잔류 단량체 함량을 갖는 생성물이 수득되는 것이 밝혀졌다.

실시예 6C (비교):

펠렛을 165 ℃에서 열-처리하였다. 펠렛 유속은 200 g/시이고, 3.8%의 수분 수준의 1.7 표준 m³/시의 질소를 타워 상부 아래 타워 길이의 약 1/4 지점에서 타워 내부의 한 부위에 공급하였다.

결과 특징은 다음과 같았다.

조절된 생성물의 특징

본 발명의 공정과 비교하여 (어림하여 본 발명의 실시예 4와 비교하여), 더 낮은 고유 점도 및 더 높은 잔류 단량체 함량을 갖는 생성물이 수득되는 것이 밝혀졌다.

Claims

1) 70 내지 200 ℃ 범위의 펠렛 온도를 사용하여, 불활성 기체 또는 수분 함유 불활성 기체의 역류 (countercurrent) 모드 또는 교차흐름 (crossflow) 모드로 작동되는 연속식 건조 장치에서 예비건조 공정을 실시하는 단계; 및
2) 이후, 120 내지 210 ℃ 범위의 펠렛 온도에서 이동 층 (moving bed)이 있는 별개의 수직 덕트에서 연속식 후축합 공정을 실시하는 단계
를 포함하며,
여기서 상기 덕트는 불활성 기체 또는 수분 함유 불활성 기체의 역류 모드로 작동되고, 불활성 기체는 덕트를 따라 2개 이상의 부위에서 주입되며, 15 내지 90%의 불활성 기체가 수직 덕트의 기저에서 주입되고 10 내지 85%의 불활성 기체가 수직 덕트 내의 펠렛의 상부 표면 아래의 상부 1/2에서 주입되는,
고체 상에서의 폴리아미드 펠렛의 다단계 건조 및 후축합을 위한 연속식 방법.

제1항에 있어서, 나일론 펠렛이 나일론-6 펠렛 또는 나일론-6/6,6 공중합체 펠렛인 방법.

제2항에 있어서, 방법에서 사용되는 나일론-6 펠렛이, 상류 압력 반응기가 있거나 없는 예비축합 관에서의 카프로락탐, 물, 및 임의로는 공단량체의 반응을 통해 예비중합체를 수득하고 생성된 예비중합체를 펠렛화하고 수성 추출한 후 물을 제거함으로써 수득되는 것인 방법.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 예비건조 공정이 120 내지 180 ℃ 범위의 펠렛 온도에서 실시되는 방법.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 후축합 공정이 160 내지 180 ℃ 범위의 펠렛 온도에서 실시되는 방법.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 2)에서, 50 내지 85%의 불활성 기체가 수직 덕트의 기저 내로 주입되고, 15 내지 50%의 불활성 기체가 수직 덕트 내의 펠렛의 상부 표면 아래 수직 덕트 길이의 1/8 내지 3/8 영역에서 주입되는 방법.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 1)에서 질소 또는 수분 함유 질소가 건조제로서 사용되고, 단계 2)에서 0 내지 90 중량%의 수분 함량을 갖는 질소가 추출제로서 사용되는 방법.

제7항에 있어서, 단계 2)에서 수직 덕트를 떠나는 추출제가 60 ℃ 미만의 온도에서 스크러빙 (scrubbing)된 후 공정으로 복귀되는 방법.

제7항에 있어서, 단계 2)에서 수직 덕트를 떠나는 추출제 중 0.1 내지 10 중량%가 새로운 추출제로 대체되고, 스크러빙된 후 공정으로 복귀되는 방법.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 2)에서 폴리아미드 1 kg 당 0.5 kg 이상의 불활성 기체가 수직 덕트로 주입되는 방법.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 1)이 타워 건조기, 유동-층 건조기 또는 유동/펄스-층 건조기에서 실시되는 방법.