JPH0653367B2 - 揮発成分含有液体材料の処理方法及び装置 - Google Patents

揮発成分含有液体材料の処理方法及び装置

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JPH0653367B2
JPH0653367B2 JP59193802A JP19380284A JPH0653367B2 JP H0653367 B2 JPH0653367 B2 JP H0653367B2 JP 59193802 A JP59193802 A JP 59193802A JP 19380284 A JP19380284 A JP 19380284A JP H0653367 B2 JPH0653367 B2 JP H0653367B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、処理装置、より詳細には、かなり異なる圧力
レベルにある処理装置の領域間に改良型シールを設けた
回転処理装置に関するものである。
従来の技術 回転処理装置は、当該分野では知られている。回転処理
装置についての詳細は、米国特許第4,142,805号、第4,1
94,841号、第4,207,004号、第4,213,709号、第4,227,81
6号、第4,255,059号、第4,289,319号、第4,300,842号、
第4,329,065号、第4,389,119号、第4,402,616号、第4,4
11,532号、第4,413,913号、および第4,421,412号に記載
されている。
上記特許に開示された回転処理装置の基本的な個々の処
理用通路の必須要素は少なくとも一つの処理用溝が設け
られた回転要素と、前記溝とともに囲われた処理用通路
を形成するように向い合つて配置された同心の閉表面を
提供する静止要素より成る。静止要素は通路へ原材料を
供給するための入口と、通路から原材料を排出するため
の出口を有する。原材料を阻止し、集積する端壁面を提
供する部材が出口の近くに配置され、静止要素に結合さ
れている。前記端壁面は、通路へ供給された原材料の移
動を阻止し、回転する溝壁と協同して、阻止した原材料
と回転する溝壁との間に相対運動を生じさせるようにな
つている。この協同作用により、移動する壁に接触した
原材料は、前方に端壁面へ引きずられ、そこで集積さ
れ、（または）制御された処理を受け（または）、排出
される。
上述の特許に開示されているように、処理用通路は高い
揮発分処理能力を有する。通路は、処理される原材料へ
成分を添加したり、そこから成分を除去することのほ
か、特に、溶解、混合、加圧、吸上げ、脱蔵、均質化、
などの処理操作を実施するのに適応することができる。
米国特許第4,227,816号、第4,213,709号、第4,389,119
号、第4,402,616号、および第4,411,532号は、各々が一
つまたはそれ以上の処理用通路をもつ複数の処理用段を
備えた多段ロータリ・プロセツサに関するものである。
原材料移動通路すなわち溝は、静止要素の閉表面内に形
成され、原材料を一の段の通路（または複数の通路）か
ら他の段の通路（または複数の通路）へ移動させるよう
に構成されている。
米国特許第4,329,065号および第4,413,913号は、それぞ
れ、原材料から揮発分を除去する脱蔵装置と方法に関す
るものである。そこに開示された装置と方法によれば、
材料は処理通路の入口近くに供給される。材料は、引き
伸ばし部材のところで集められ、圧力を蓄積し、そして
回転チヤンネル壁の側面で薄いフイルムとして引き伸ば
される。スプレツダの下流にはボイド空間が設けられる
とともに、真空源がボイド空間に接続されているので、
揮発性材料をボイド空間を通過して運ばれる薄いフイル
ムの表面から除去することができる。該フイルムは、該
通路の周まわりの選択された場所でチヤンネル壁上で再
び引き伸ばされ、１つ以上のボイド空間を与え、ここで
再延展フイルムの新しくなつた表面が真空にさらされ
る。薄いフイルムは、材料を収集する端壁表面に向つて
通路を介して前方に運ばれ、そこで材料は壁からかきと
られ、排出するために集められ加圧される。通常、材料
は、他の脱蔵通路に排出され、再び引き伸ばされ、既述
の方法で真空にさらされ、所望度合の脱蔵を達成する。
解決すべき問題点 材料から揮発成分を効率的に徐去することが米国特許第
4,329,065号及び第4,413,913号に開示された方法と装置
によつて達成されている。これらの米国特許で活用され
ている物質移動機構は、基本的には、ボイド空間におい
て真空あるいは不活性雰囲気にさらされている間にフイ
ルム表面から揮発成分を拡散させるということを含んで
いる。そして、フイルム表面からの揮発成分の拡散速度
すなわち、揮発成分の物質移動効率は、揮発成分の拡散
率、フイルム厚さ、露出時間等の因子に依存しかつ影響
される。低粘性液体材料の薄い層においては、該層の表
面からの揮発成分の特に効率的な物質移動が得られる。
しかし、物質移動率は、材料の有効拡散率が低下するに
つれ、通常高粘性材料の場合には、低下する。さらに、
高速で高粘弾性材料の薄いフイルムを継続して形成する
のは困難であるので、物質移動効率はさらに制限され
る。高粘性、高粘弾性材料の場合における物質移動効率
が低いために、商業的な使用に対して要求される高い投
入速度において所望の割合で揮発成分の除去を達成する
ためにはより大きな装置が必要となる。
本発明は、高脱蔵効率、商品質の製品及び特別の効果的
な処理実行特性によつて特別の利点を与える新規でかつ
改良された回転処理装置と脱蔵方法に向けられている。
問題点を解決するための手段 本発明の新規な回転処理装置及び脱蔵方法は脱蔵段を備
えており、この脱蔵段は、少なくとも２つの環状チヤン
ネルを支持する回転可能部材と上記チヤンネルとともに
機能するように構成される同軸閉表面を与える固定部材
とを備えており、少なくとも第１及び最終の密封された
脱蔵通路を与えている。段の第１脱蔵通路は該段で処理
される材料を収容する固定部材と協働する入口を備えて
いる。段の最終脱蔵通路は、段から処理済材料を排出す
る固定部材と協働する出口を備えている。段の各脱蔵通
路は、固定部材と協働し、該通路のための端壁表面を与
えるブロツク部材を備えている。そのブロツク部材は、
脱蔵段の通路に供給される材料が回転可能なチヤンネル
壁によつて端壁表面に向つて前方に運ばれるように配置
されており、該表面において、上記前方に運ばれる材料
の動きが阻止され、その阻止された物質は、通路から排
出されるために集められる。１つ以上の移送溝が固定部
材の閉表面に形成され、上記端壁の近傍に配置される。
これらの移送溝が隣接する脱蔵通路を相互に連通するよ
うに配置されており、１つの通路において阻止され、集
められた材料が隣接する脱蔵通路に移送されるようにな
つている。さらに、脱蔵段は、脱蔵通路と作用的に連通
するように配置された真空源を備えている。
本発明の新規な回転処理装置及び脱蔵方法は、以下の３
つの行程を含む機構によつて、脱蔵を達成することがで
きるように設計された改良された脱蔵段を備える。３つ
の行程とは、１）処理材料内での揮発性材料の気泡の生
成、２）気泡の成長、３）気泡の破裂である。この機構
は、薄い層といつたチヤンネル壁上での物質の引き伸ば
しを必要としない。しかし、にもかかわらず粘性、粘弾
性材料を含む処理材料からの揮発成分の極めて効率の良
い物質移動を与える。本質的に、上記機構は、脱蔵段通
路内での有効処理容積の制御と、段の通路を相互に連通
する移送溝内の有効移送容積の制御を含む特徴の特別の
組合せによつて達成される。これらの特徴を組合わせた
制御は、処理速度真空レベル及び処理される材料の性質
に整合した脱蔵段構造を与える。この整合によつて、極
めて効率の良い動的な発泡脱蔵作用が生じる。この場
合、各々十分には満たされていない脱蔵通路に導入され
た材料は、その供給部において、あるいはその近傍にお
いて、極めて急速な気泡生成と成長のために、体積が大
きく膨張し発泡する。これらの気泡は、ほとんど形成さ
れると同時に破壊され、そして揮発成分が材料から解放
され真空によつて除去される。
気泡生成、成長及び破裂は、材料がほぼ連続したストラ
ンドの形態であるいは、材料の不連続なかたまりとして
通路を介して前方に運ばれる間、継続する。材料は、そ
の後、通路から排出するために端壁表面に集められる。
運転において、材料は、各通路を介して、ほぼプラグ流
れの状態で運ばれる。すなわち、上述の整合の直接の結
果として、真空のもとで材料が通路を介して移動する
間、材料の内部には、大きな剪断あるいは圧力上昇状態
は生じない。このプラグ流れ（気体が大きな栓のように
流れる２相（蒸気と液体）の流れ）の移動によつて、揮
発成分の分離が生じる場合には、自由に気泡は生成し、
成長する。従つて、材料が前方に引かれるとき、処理材
料の膨張又は発泡は継続して生じる。
１つ以上の剪断領域が脱蔵段の内部に設けられ、剪断作
用が生じて材料中の気泡の破壊を促進する。しかし、剪
断領域の内部では、材料内の圧力の増加はほとんどな
く、揮発成分の気泡の物質内への再溶解は有効に防止さ
れ、その結果、高粘性、高粘弾性材料を含む材料の発泡
脱蔵が極めて効果的に生じる。
本発明の装置と方法によつて生じる利点と同様本発明の
新規な回転処理装置と脱蔵方法に関する詳細は、図面に
関連して挙げられた好ましい実施例の詳細な説明から十
分に理解し得るであろう。
好ましい実施例の説明 第１図をまず参照すれば、本発明の脱蔵段は、駆動軸１
４に取付けられ、ハウジング１６を有する固定部材の内
部を回転するロータ１２を有する回転部材を備えてい
る。ロータ１２は、少くとも２つの環状脱蔵チヤネルを
備えており、これらの各チヤンネルは、対向する側壁２
３ａと２７ａをそれぞれ備えるとともに、ロータ表面２
０から内方に延び、該ロータ表面にほぼ平行な基底表面
２３ｂ及び２７ｂをそれぞれ有している。ロータ１２を
回転させる手段はＭで示されており、この手段は、押出
機を回転させるのに一般に使用される任意の適当な形式
のものあるいは粘性あるいは可塑化物質を処理する同様
の装置であつて周知のものから成る。固定部材であるハ
ウジング１６はロータ１２の表面２０と協動するように
配置された同軸の閉表面１８を備えており、脱蔵通路２
４及び２８、すなわち例示の装置では、第１及び最終脱
蔵通路で囲まれたチヤンネル２３及び２７を形成する。
脱蔵段内の真空を維持する真空源はＶで示されている。
適当な真空源としては、スクリユウ押出機の脱蔵部分の
ような脱蔵及び上記米国特許第4,329,065号及び第4,41
3,913号に記載されるような回転処理装置において真空
状態を維持するのに用いられる形式のものが含まれる。
シール手段７８（第１図）が脱蔵段の軸方向の周辺部に
おいてロータ１２の表面２０とハウジング１６の表面１
８との間に設けられており、段の真空レベルを維持する
役割を果たす。
以下に詳細に説明するように、脱蔵段の通路２４と２８
は閉表面１８に形成された移送溝５２（第４図）によつ
て相互に連絡させられており、かつ脱蔵通路２４で処理
される材料を通路２８に移動することができるように配
置されている。材料中の揮発成分の蒸発は、材料の温度
を低下させる傾向があるので、加熱手段を与えて少なく
とも脱蔵チヤンネルの側壁、及び好ましくは、同様に処
理装置のハウジングを加熱して蒸発による熱損失を置換
することによつて処理装置の脱蔵効率を増大させること
ができる。第１図に示された温度コントロール手段８２
は、ロータの中に形成されそこを通して熱移動流体を公
知の方法で循環させることができる一連のチヤンバであ
るが、処理中、材料の温度を制御することができる任意
の適当な手段を用いることができる。第１図に示された
完全な脱蔵段では、２つの通路が示されているが、２つ
以上の通路を備えることもでき、その場合には、第１通
路と最終通路との間にいわゆる中間脱蔵通路があり、こ
の通路は、装置のすべての隣接する脱蔵通路が輪送溝に
よつて、直列の関係に連結されている。
第２図及び第３図には、第１図の脱蔵段の第１及び最終
脱蔵通路がそれぞれ示されており、各通路は、真空手段
Ｖと連通している。第１脱蔵通路２４（第２図）は入口
５０ｂ及び出口５２ａを有しており、いずれもハウジン
グ１６内に形成されている。最終脱蔵通路２８（第３
図）は、同様にハウジング１６内に形成された入口５２
ｂと出口５６ａとを有している。出口５２ａと５６ａは
好ましくは脱蔵通路のまわりの周長の一定部分だけ入口
から離れている。各通路（第２図及び第３図）は、ハウ
ジング１６と協働する）ブロツク部材４３によつて与え
られ、通路で処理される物質を通路から排出するために
収集する通路出口（５２ａあるいは５６ａ）の近くに位
置する端壁表面４４を備えている。第１脱蔵通路２４の
入口５０ｂ及び最終脱蔵通路２８の出口５６ａは、それ
ぞれ脱蔵段の入口及び出口を与える。
通路２４の入口５０ｂは、断面が比較的小さく、圧力を
発生する。そして入口５０ｂの上流では温度が上昇す
る。これによつて、入口５０ｂへの完壁な充填性が得ら
れ、入口５０ｂを介しての真空漏れが防止される。さら
に、作動中において、入口５０ｂでの温度、圧力の正確
な制御及び真空シールは、脱蔵段（第２図）の入口５０
ｂに入口コントロールゲート８４を設けることによつて
達成することができる。コントロールゲート８４は半径
方向に入口５０ｂの中に延びており、処理装置の外部か
ら入口開口５０ｂを所定開度まで絞ることができるよう
に調整可能に設計されている。従つて、コントロールゲ
ート８４によつて、入口５０ｂは、作動前及び作動中に
おいて脱蔵段への入口での温度及び圧力を選択的に調整
し得るようにされる。コントロールゲート８４はハウジ
ング１６の開口１６ａを通過し入口５０ｂの中に半径方
向に延びネジ８４ａを調整して公知の方法で制御できる
範囲にまで達しており、これによつて、脱蔵段に入る材
料の圧力と温度の正確な制御を与える。同様のコントロ
ールゲート（図示せず）を設け、作動中、装置の出口５
６ａ（第３図）において出口温度、圧力及び真空シール
の正確な制御を行なうことができる。本発明の脱蔵段の
出口コントロールゲートの好ましい位置と効果及びその
利点は、出口コントロールゲート２８８（第１３図）に
対して詳細後述する。
第４図には、脱蔵段内の材料の概略的な動きが示されて
いる。第４図において、通路２４と２８とは（ハウジン
グ１６の表面１８に形成された）装置内移送溝５２によ
つて相互に連通しており、該溝は、通路２４で処理され
た材料がさらに脱蔵するために通路２８に移動すること
ができるように配置されている。移送溝５２は通路２４
の出口５２ａと通路２８の入口５２ｂとを与えている。
第４図に示された好ましい実施例では、移送溝５０は、
通路２４と処理装置の通路上流側（図示せず）とを相互
に連通させており、脱蔵段に材料を供給する入口５０ｂ
を与えている。また、第４図に示された好ましい実施例
では、移送溝５６は、通路２８と処理装置の下流側通路
（図示せず）とを相互に連通しており、脱蔵装置部分か
らの材料を排出する出口５６ａを与えている。しかし、
例えば、処理装置の外部から脱蔵段に直接重力的にある
いは、強制的に供給し、あるいは、脱蔵段の出口５６ａ
を通して処理装置の外部に該脱蔵段から材料を直接排出
するといつた他の形式の入口または出口装置を該脱蔵段
に対し使用することができる。（脱蔵段に材料を供給し
及び排出する移送溝はまた、ハウジング１６の表面１８
にも形成される。） 本発明の新規な脱蔵段は、粘弾性材料を含む粘性材料の
脱蔵を効率的に行うことができることを特徴とする。該
脱蔵段は、１）その脱蔵通路における有効処理容積、す
なわち、例示の処理装置の通路２４及び２８の内部の
（処理容量）、及び２）該装置内の隣接する通路を相互
に連通する移送溝内の有効移送容積、すなわち、例示の
処理装置の移送溝５２内での（移送容量）の制御との集
積された制御をもたらす空間的走可的構造を与える。こ
れらの特徴及び容量を総合的に制御することにより、処
理容積速度及び真空レベルと整合し、材料が処理され
て、後述する気泡脱蔵機構を十分に活用することにより
脱蔵段で処理される材料から揮発性材料を有効に分離す
ることができるという特徴を有する脱蔵段構造を与え
る。
本発明の脱蔵段で行なわれる気泡脱蔵機構は、揮発性材
料を含む気泡の形成、該気泡の成長、及び気泡の破裂と
いう３つの段階を含む。入口５０での断面の大きさ、及
びコントロールゲート８４によつて制御された温度と、
圧力で脱蔵に供給された材料が、突然に、その材料の中
の揮発性材料の蒸気圧より低い圧力レベルにさらされる
と、粘性材料とその粘性材料の中に含まれる揮発性材料
と不安定なかつ過熱状態にある混合物が生成する。その
材料の上方あるいは、まわりの通路空間における圧力と
の熱力学的平衡をとりもどすために、揮発性材料の自然
蒸発が生じ、材料の中に揮発性材料の気泡が形成され
る。粘性材料では、揮発性材料の気泡の形成はその材料
の泡立ちを生じる結果となるが、気泡安定性は、処理さ
れている材料のレオロジー特性による。材料の内部で、
これらの気泡が形成されると、揮発成分が拡散して通過
する表面積が、そしてこの表面積が揮発成分に与える影
響が極めて増大する。この表面積を横切る材料移動は、
真空状態にある材料が圧力が大きく増大せずしかも大き
な剪断が作用しないという時間を与え、揮発性材料の分
離中、自由な気泡の成長と、継続した気泡の生成を許容
することにより、増大することができる。この間、その
表面に最も接近した気泡のあるものは、自然に破裂す
る。しかし、粘度の高い材料に対しては、材料を揮発成
分の破裂と解放のための露出表面に通過させる気泡の動
きが妨げられ、剪断が脱蔵段内の１つ以上の箇所で材料
内に生じ、表面の刷新と気泡の破裂を促がす。また、気
泡破裂によつて解放された揮発成分は、通路から連続的
に除去され、これによつて、圧力レベルが低く維持さ
れ、気泡の連続的な成長を促進し、揮発成分の材料内へ
の再溶解を阻止する。
本発明の新規な脱蔵段では脱蔵通路とこの通路と相互に
連通する移送溝は、段内で処理される材料の発泡を妨害
しないような空間を設けるように設けられている。“発
泡を妨害しない空間”とは、通路及びこの通路と連通す
る移送溝の形状によつて十分な大きさの部分的に充填さ
れた拡張チヤンバが与えられ、これによつて、実質的に
制限されない気泡の生成と生長がその段で処理される材
料内のいかなる重大な圧力の増大をみることなく行われ
ることを意味する。さらに、特定の剪断領域（後述）に
おける場合を除いて、脱蔵段に設計によつて、材料は、
各部分的に充填された脱蔵通路を通して、ほぼ材料をプ
ラグ流れの状態で運ぶことができ、真空下の材料が大き
な剪断あるいは、圧力上昇がなくほとんど乱れず、従つ
て揮発性材料の物質移動が著しく増大するという時間を
与えることができる。
本発明の新規な脱蔵段の他の特徴は、材料中に高度の剪
断を発生させ揮発成分を解放するための表面を新らしく
すること及び気泡破裂を促進する、段内における１つ以
上の非圧縮剪断領域を与えることである。最も大事なこ
とは、これらの剪断領域を与える脱蔵段の種々の部分
は、圧力をほとんど増加させることなくこの剪断を発生
するように特別に配置されており、これによつて、再加
圧による揮発成分の材料への再溶解は最小となる。この
特徴によつて材料脱蔵を極めて効率的に行うことができ
る。この材料には高度な粘性、粘弾性材料が含まれ、こ
れらのものは、過去において脱蔵することが困難であつ
たものである。
脱蔵通路内の有効処理容積の制御と容積処理割合を伴
う、移送溝内の有効移送容積の制御との相互関係は、そ
の段内の非圧縮剪断領域を与える重要な特徴である。第
１図、第２図及び第４図に示される通路２４は通路内で
処理される材料の制限のない発泡を生じさせる空間を与
える処理容量を有する。第４図に示すように、通路２４
の端壁４４は出口５２ａを介して排出し、移送溝５２を
介して最終脱蔵通路２８に移送するために、発泡材料を
収集するように配置されている。移送溝５２は、移送さ
れる泡立つた材料の増大した体積よりも大きな移送容量
を与える。それ故、材料は、移送溝５２内での圧力をほ
とんど増大させることなく部分的に充填された移送溝５
２に入り、これを通過する。従つて、非圧縮移送溝５２
の上流側で発生した端壁４４で収集される材料内の圧力
は、通路２４から材料を排出するのに必要な圧力よりも
それ程大きくはない。一定の体積処理速度及び上述の他
の処理変数を伴う非圧縮移送溝５２の移送容量との協力
働によつて、通路２４の端壁４４にある移送溝５２の上
流側の非圧縮剪断領域が得られ、この端壁の上流側では
比較的小さな、急速に循環する材料のプールが集めら
れ、高い剪断と、一定の表面の置換えが生じる。これに
よつて材料内の揮発成分の気泡が破裂して、気泡がこわ
れ、揮発成分が通路に解放されて真空手段Ｖによつて除
去される。この集合、気泡破裂及び材料の移送は、プー
ル内の圧力増加を最小にした状態で生じる。これによつ
て、気泡から材料内に揮発成分が再溶解するのが最小に
される。
非圧縮移送溝５２は、また、非圧縮剪断領域を与える。
移送溝５２の移送容積は、ロータ表面２０が移送溝を回
転して通過する際、移送溝５２内の材料の急速な回転を
許容するのに十分でありこれによつて、移送中の表面の
入れ変わり、及び気泡破裂による気泡の分解をさらに生
じさせる。移送溝５２内の気泡の破裂によつて解放され
た揮発成分は移送溝及び脱蔵通路を通過し真空手段Ｖを
介して除去される。他の利点は、非圧縮剪断領域の圧力
の増加が最小であるということである。揮発成分の気泡
が、各非圧縮領域における材料の急速な回転中に生成
し、成長しつづけることができ、これによつて、さらに
材料移動効率を増大させることができる。さらに、剪断
によつて気泡が分割するので気泡の数（及び表面積）は
増大する。
移送溝５２内及び端壁４４にあるものに加えて非圧縮剪
断領域は、１つ以上の非圧縮剪断部材の１つ以上の脱蔵
チヤンネルに導入することによつて与えられる。１つの
形式の脱蔵部材９２が第１図、第２図及び第４図に示さ
れるように通路２４内に配置されている。剪断部材９２
は、断面矩形であり、通路２４のチヤンネル基底で泡立
つた物質のなめらかな流れをさえぎるように配置されて
おり、これによつて小さく素早く循環する物質のプール
が、第４図の小さな矢印で示されるように、剪断部材９
２を越えてこぼれるように十分大きくなるまで剪断部材
９２の上流側に集まり、端壁４４に向つてその流れを連
続させる。剪断部材９２の形状は、脱蔵通路及び体積流
量及びロータ速度に整合しており、これによつて、剪断
部材９２を通過する泡立ち材料の有効流路断面積は材料
が現実に占める面積よりは大きくなつている。剪断は、
材料の内部に圧力をほとんど増加させることなく気泡破
裂を起こすために材料内に生じる。この結果、揮発成分
の材料中への再溶解は最小となる。他の剪断部材９２が
脱蔵通路２８（チヤンネル２７）内に配置されており、
これによつて該通路２８内に（第１図、第３図及び第４
図）別の非圧縮剪断領域が与えられる。
第１図から第４図では、各通路には単一の剪断部材が示
されているが、１つ以上の剪断部材を各通路の中に導入
することができるとともに、別の形状のものも可能であ
る。たとえば、第５ａ図及び第５ｂ図には、通路２４内
を半径方向に延びる３つの非圧縮剪断部材９４ａ、９４
ｂ及び９４ｃが示されており、この部材によつてチヤン
ネルの他の側において発泡済材料のなめらかな流れをさ
えぎり、急速な材料の循環プールが（第５図に同様な矢
印によつて示される）各剪断部材の上流側に集まるよう
にし、気泡破裂及び揮発成分の解放のための剪断を生じ
させる。さらに、多くの材料が各剪断領域に持ち込まれ
た場合には、材料の一部はその領域を通り過ぎて次の剪
断領域に持ち込まれる。すなわち、部材９４ａの上流側
で集められ剪断された材料はチヤンネルの反対側に向け
られ、部材９４ａを通り過ぎて運ばれ、部材９４ｂの上
流側に集められてさらに剪断される。これは材料が上述
の端壁にある非圧縮剪断領域に向つて流れ集めれるまで
続けられる。剪断部材９４ａ、９４ｂ及び９４ｃの形状
は材料が占める断面積より大きな、各部材を通過する材
料の流れに対する有効断面積を与えるように設計されて
いる。従つて、剪断は材料の圧力をほとんど増加させる
ことなく生じさせることができる。
他の形状の非圧縮剪断部材が第６ａ及び第６ｂ図に示さ
れている。剪断部材９６は半径方向にチヤンネル２３の
中に延びており、チヤンネルの断面形状によく整合した
形状をしている。周方向溝９６ａはチヤンネルの側壁２
３ａに隣接した部材９６の部分に形成されている。これ
らの溝の断面積の合計は部材９６を通過して流れる材料
の現実に占める面積より大きくなるように数計されてい
る。これによつて、材料は急速に循環するプールとして
部材９６の上流側に集められ材料内には剪断が生じる。
材料がこの剪断領域に持ち込まれたとき、一部の材料
は、溝９６ｂを介し部材９６を通過して、チヤンネル壁
２３ａをめぐつて運ばれる。部材９６を通過する材料の
流れに対する有効断面積により、材料内の圧力増加がほ
とんどない状態で有効な剪断を生じさせることができ
る。上述の非圧縮剪断部材によつて与えられる付加的な
非圧縮剪断領域を脱蔵段に導入することにより、一定の
材料の極めて効率の良い脱蔵をもたらすことができる。
これらの部材は、有効に泡立を分解するために高い剪断
速度が必要となる極めて安定した泡立を形成する粘性、
粘弾性材料を処理する場合に特に有効である。
作用において、揮発成分含有材料は、制御された速度で
及び一定の温度で、及び段の入口５０ｂの断面の大きさ
によつて決定された圧力レベルであつて、コントロール
ゲート８４（第２図及び第４図）によつて正確に制御さ
れた圧力で脱蔵段に持ちこまれる。通常、その材料はほ
ぼ連続したひものような形で、脱蔵段に導入され、その
段から引き出される。しかし、低い弾性を有する材料が
処理される場合には、連続したストランドは形成されな
い。むしろ、急速な回転チヤンネル表面が材料の一部を
入口から引出すときストランドがこわれ、不連続な材料
の“かたまり”が形成される。材料が段の通路２４に入
る際、加熱され、加圧された材料は、突然圧力が低下
し、過熱状態にある物質に含まれる揮発成分が蒸発し
て、体積が急速に膨張し、材料のかたまりを通して気泡
が生成する。第１脱蔵通路２４が発泡材料の膨張した体
積よりも大きな処理容量を与えているので、この気泡の
生成及び成長はほとんど制限されないとともに、真空下
にある材料がほぼフラグ流れの形態で前方に運ばれると
き、ほとんど自由に維持される。このように、効率的な
気泡形成と成長が、発泡材料が端壁４４に向つて運ばれ
て、集められ剪断され、そして出口５２ａを通して通路
２４から排出される間、連続的に生じている。上述のよ
うに、通路に持ち込まれる材料の容積（処理容積速度）
と他の処理変数を伴う通路の処理容量とが整合している
ことによつて、発泡材料は通路の容量よりも小さい体積
を占めることになり、この結果、材料は、通路前進する
際圧力の増加はほとんどなく、その代り、通路内の温度
と真空レベルに応じて最も良く発泡するようになつてい
る。
好ましい作用では、発泡材料の流れは非圧縮剪断部材９
２でさえぎられ、さらに多くの材料が剪断部材９２に接
近したときには、材料の循環プールが部材９２の上流側
に形成される。この循環によつて材料の内部に剪断が生
じ効率的な表面の入れ代わりと気泡破裂を促進する。そ
して材料内部の圧力増加はほとんどない。さらに多くの
材料が剪断部材９２に向つて運ばれると材料は、剪断部
材９２を溢れて端壁４４に向つて、再びプラグ流れの形
式で運ばれる。
端壁４４では、発泡材料は、急速な材料の循環プールと
して集められ、物質内部の高度な剪断が発生し、表面が
入れ代わり、気泡破裂が生じる。材料は、出口５２ａを
介して通路２４から非出され、移送溝５２を介して最終
脱蔵段２８に移送される。既述のように、移送溝５２
（第４図）は通路２４から次の隣接する脱蔵通路２８
（第１図、第４図）に移送されている泡立つた材料の膨
張した体積よりも大きな移送容量を与える。従つて材料
が通路２４から通路２８に移送されるとき、移送溝５２
内での圧力の増大はほとんどない。従つて、材料の循環
プールの内部において、非圧縮移送溝５２の上流側で発
生する圧力は、通路２４からの材料を排出するのに必要
な圧力よりそれ程大きくない。さらに、非圧縮移送溝５
２は、十分な移送容量を与え、ロータ表面２０がその溝
を通つて回転するとき、移送溝５２内部で材料は急速に
回転することができ、移送中、移送溝５２内の圧力増加
を最小にして、剪断を生じさせさらに気泡の分解を生じ
させる。
脱蔵通路を通してプラグ流れのような状態で運ばれる
間、材料を真空にさらして、気泡生成及び成長させ、非
圧縮剪断及び表面の入れ換えをして剪断領域で気泡破裂
を揮発成分の解放を行い、付加的な剪断領域を与える非
圧縮移送溝によつて材料を次の隣接する脱蔵通路に移送
するサイクルは、必要ならば、入口５２ｂ（第３図、第
４図）を通して材料が最終脱蔵通路２８に持込まれるま
で中間の脱蔵通路（既述）を介して継続される。
通路２８において、材料はロータ１２の回転によつて前
方に運ばれ、非圧縮剪断部材９２において、剪断されて
気泡破裂する。そして、最終脱蔵追路２８の端壁表面４
４に接近して集められ脱蔵段からの出口５６ａを与える
移送溝５６は、非圧縮移送溝ではない。脱蔵段から排出
される圧力は、ある程度出口５６ａの断面の大きさによ
つて、決定され、コントロールゲート８４（第２図）に
対して説明したのと同様な方法で、次の下流側通路（図
示せず）に配置されたコントロールゲート（図示せず）
において正確に制御される。従つて、出口５６ａは、作
動中材料でほぼ完全に満たされた状態に維持されてお
り、これによつて、入口５０ｂに対して説明したのと同
様な方法によつて、脱蔵段出口で１つの真空シールとし
て作用する物質のバリヤを与える。また、通路２８の端
壁４４において材料の循環プールの大きさを正確に制御
するために出口コントロールゲートを使用することもで
きる。出口５６ａは作動中ほぼ物質で満たされているの
で、最終脱蔵通路２８の端壁表面４４で集められる循環
プールの内部で圧力上昇し、すべての残留揮発成分を物
質中に再溶解させることによつてさらに、材料中に残つ
ているすべての気泡の分解を生じさせる。また、圧力上
昇、出口５６ａの比較的狭い開口を通して脱蔵段から材
料を排出するのを支持する役割を果たす。
本発明の脱蔵段の顕著な利点は、以下の例を参照して、
さらによく理解することができる。
本発明の脱蔵段の顕著な利点は、以下の例を参照して、
さらによく理解することができる。テストは、圧縮移送
溝を有する処理装置の効率と、非圧縮移送溝を有する処
理装置の効率を比較しながら、処理装置の処理条件と、
処理材料とを変えて行なわれた。
処理装置のテストされた運転範囲を表わすパラメータは
以下の通りである。
処理装置 流量速度 ：５０〜２００lb/hr （22.6〜90.7kg/hr） ロータ速度：２０〜２００RPM 真空レベル：１〜７６０mmHg 処理温度 ：３５０〜５５０゜F （176.6〜288℃） 原 料 材料温度 ３５０〜５５０゜F （176.6〜２８８℃） 揮発性成分濃度 ４０ppm−１０％ 粘性（供給温度において）：１〜４００ＭＦｌ 製 品 材料温度 ３５０〜５５０゜F （176.6〜２８８℃） 揮発成分濃度 １０ppm−１％ 粘性（出口温度において）：１〜４００のＭＥ
ｌ テスト物質は脱蔵段で真空下で供給時の１〜５倍に膨張
することが観察された。上記の例示の材料、パラメータ
範囲及び処理装置の大きさは、本発明の１実施例によつ
て得られる効果を説明するためのもので、限定と考える
べきものではない。このテストの結果は以下の実施例１
〜４に説明されており、第７図から第１０図に表わされ
ている。
例 １ 上記の形式の回転処理装置を用い、不純物として初期の
揮発成分濃度Coが２６１２ppm、２６７３ppm及び３２１
７ppmであるスチレン及びエチルベンゼンを含むポリス
チレンを処理した。処理装置は１つのロータを備えてお
り、そのロータは（第２図に示すように）3.75インチ
（95.25mm）の半径Rdを有し、（第１図に示すように）
各１つの巾Ｗが0.6875インチ（17.46mm）である５つの
脱蔵チヤンネルを有する単一の脱蔵段と、0.25インチ
（6.35mm）の巾Ｗを有する１つのチヤンネルから成る１
つのポンプ段を支持している。脱蔵チヤンネルのチヤン
ネル基底半径Rs（第２図に示すように）は、2.125イン
チ（53.98mm）である。ポンプチヤンネルのそれは2.265
インチ（66.68mm）である。供給速度は物質を脱蔵段の
入口に１００lb/hr（43.36kg）強制供給する押出機によ
つて制御された。材料の温度は４５０゜F（232.2℃）に
維持された。真空手段を用いて揮発成分を脱蔵段から除
去し真空Pvを段内で５〜１２mmHgに維持した。
最初の一連のテストは、本発明の非圧縮移送溝の代りに
巾の狭い圧縮移送溝を用いて行なつた。これによつて材
料は、発泡することはできたが、各端部壁においてと移
送溝の内部において圧力が高くなり、脱蔵段のいくつか
の場所で分離した揮発成分の少なくとも部分的な再溶解
が生じ、第７図に示されるように段の効率が低下した。
脱蔵段の内部の移送溝は、0.75インチ（19.5mm）の平均
半径方向の高さと（第４図に示すように）平均溝巾wt＝
0.6875インチ（17.46mm）を有する。（第４図に示す）
角度は３０゜であつた。種々の回転スピードにおける
分離効率Ｅ′（＝１−Ｃ／Co，この場合Ｃは最終
揮発成分濃度、Coは初期揮発成分濃度である。）は第７
図に破線で表されている。
次に、処理装置を、本発明に従つて脱蔵段内部に非圧縮
移送溝を備えるものに代えた。脱蔵通路の大きさは変更
しなかつた。テストは、非圧縮移送溝の巾Wt＝18125イ
ンチ（20.13mm）、1.875インチ（47.62mm）、1.625イン
チ（41.27mm）及び1.5インチ（38.10mm）であるものに
ついて行なつた。溝の平均半径方向高さは0.675インチ
（17.15mm）であつた。次に、0.9375インチ（23.80mm）
に変更して約２倍又はそれ以上の断面積の溝を与えた。
半径方向高さが0.9375インチ（23.80mm）であるとき、
（既述の）非圧縮剪断部材を最初の４つの脱蔵チヤンネ
ルの中に挿入した。移送溝の角度は再び３０゜であつ
た。0.675インチ（17.15mm）の半径方向高さを有する移
送溝を用いた場合、初期揮発成分濃度は２３５２ppmで
あり、0.9375インチ（23.80mm）の場合は２３２２ppmで
あつた。種々の回転速度における分離効率Ｅ′は第７
図の実線で表されている。
例 ２ 例１で説明した処理装置を用い、ロータ速度６０RPMの
一定値で、真空レベルを変えて分離効率への影響を調べ
た。（実施例１におけるように）初期揮発成分濃度３２
１７ppmのポリスチレンを実施例１で説明した圧縮移送
溝を用いて処理した。浅い方（半径方向高さ＝0.675イ
ンチ（17.15mm）の非圧縮移送溝を用いたとき、材料のC
oは２３５２ppmであつた。非圧縮剪断部材を有する深い
方の溝（0.9375インチ（23.90mm））を用いたとき、Co
は２３２２ppmであつた。いずれの形式の非圧縮移送溝
についても例１で説明した。脱蔵段の真空レベルを約５
〜７６０mmHgまで変化させた。他のすべての条件は、実
施例１で説明したのと同様である。無次元の濃度比 （揮発成分の最終濃度／揮発成分の初期濃度）の形式で
表現された分離効率は第８図に示されている。
第７図及び第８図に示されるように、初期出発濃度が低
いにも拘わらず、真空レベル及びロータ速度を変えた場
合の分離効率は、本発明の非圧縮移送溝を与え、これに
よつて、圧力をほとんど増大させずに気泡破裂と揮発成
分の解放とを生じさせる脱蔵段内における剪断領域を与
えることにより大いに改善される。このことは、テスト
された低いロータ速度と真空レベルにおいて特に顕著で
ある。第７図に示されるように、圧縮移送溝を用いた場
合の分離効率はロータの低回転で極めて低く、２５ＲＰ
Ｍで約0.37であり、１５ＲＰＭで最大値0.7に近づく。
処理装置を変えて本発明の非圧縮溝を与えることによつ
て、分離効率は、大いに改善され、テストされたすべて
のロータ速度において約0.75でほぼ一定に維持される。
低ロータ速度で脱蔵することができる剪断感応物質を脱
蔵する場合に、この効果を特に顕著に発揮させることが
できる。さらに、他の多くの物質に対し、脱蔵効率に大
きな影響を与えることなく、ロータ速度を低下させるこ
とにより動力消費を大いに減少させることができる。第
８図において、圧縮移送溝を使用する場合には、 は、低い真空レベルにおいて約0.4（Ｅ′＝約0.6）の
一定の最小値に接近する。非圧縮溝を使用することによ
り、 は大きく低下し、６mmHgの圧力で約0.24（Ｅ′＝約0.
76）に達する。さらに、 は、同様の低い真空レベルにおいて、一定の最小値とは
ならず、必要ならばさらに低い揮発成分の濃度を達成す
ることができる。
例 ３ 非圧縮移送溝を有する例１の処理装置を用い、ロータ速
度を変えて処理装置に供給される材料の粘性が分離効率
に与える影響につき、ＬＤＰＥコポリマーからコモノマ
ーを除去するテストを行なつた。２つの類似したサンプ
ルを処理した。サンプルＡは２ＭＦｌ（Co＝３４６０pp
m）の粘性を有し、サンプルＢは４００ＭＦＥ（Co＝８
４００ppm）の粘性を有する。第９図に示すように、分
離効率Ｅ′は低粘性コポリマーＢに対しては約0.99で
あり、高粘性コポリマーＡに対しては、0.6から30.83で
ある。高粘性コポリマーに対し、特に高ロータ速度にお
いて、低い初期揮発性濃度に拘わらず、比較的高い分離
効率が達成された。従つて、第９図に示されるように、
本発明の処理装置を用い、高粘性及び低粘性の材料のい
ずれに対しても、高い効率で揮発成分の除去を達成する
ことができる。
例 ４ 第１０図には、非圧縮移送溝を用いた例１の処理装置に
おいて、ＳＡＮコポリマーの処理速度を変化させて分離
効率Ｅ′に与える影響が示されている。処理速度の１
００、１４３及び１９８lb/hr（45.36kg/hr,64.86kg/h
r,89.81kg/hr）に対して、効率はほとんど変化しない。
従つて、本発明の処理装置は、移送溝を通して移送され
る泡立材料の処理容積速度が溝の移送容量以下である場
合の広い処理速度の範囲において材料を処理するのに使
用することができる。
上記の例及び第７図から第１０図は本発明の回転処理装
置の隔通性及び有用性を明瞭に表わしている。
第１１図から第２０図は、本発明の新規な改良された脱
蔵段を備えた特に好ましい多段回転処理装置を示してい
る。第１１図に示すように、ロータ２１２はハウジング
２１６の閉表面２１８によつて包まれた複数の環状チヤ
ンネルを備えており、このチヤンネルは、処理装置内の
いくつかの段が種々の処理機能を達成し得るように配置
された通路を形成する。処理通路２２２は、チヤンネル
２２１を形成しており、処理装置に供給される液体材料
を収容するように構成された供給段を与えている。脱蔵
通路２２４，２２６及び２２８は、それぞれチヤンネル
２２３，２２５、及び２２７を形成しており、第１脱蔵
段を与える。チヤンネル２３１，２３３及び２３５を形
成する脱蔵通路２３２，２３４，２３６は第２脱蔵段を
与える。通路２３０（チヤンネル２２９）はこれらの脱
蔵段を分離する混合段を与える。通路２３８（チヤンネ
ル２３７）はポンプ段を与える。一方、通路２４０（チ
ヤンネル２３９）は、通路２３８の外側にあり均質化段
を与える。
第１２図に概略的に示されているように、通路は、（ハ
ウジング２１６の表面２１８に形成され）１つの通路で
処理された材料をさらに処理するために他の通路に移送
できるように配置された材料移送溝により相互に連通し
ている、移送溝及びこれらと協働する入口及び出口は、
閉表面に直接形成することができる。また、これらは、
後述するブロツク部材と同様、米国特許第4,227,816号
に記載されるようにハウジング２１６と協働する１つ以
上の除去可能な移送板によつて与えることができる。
第１１図に示された処理装置では、第１脱蔵段は、ハウ
ジング２１６貫通する開口２１７を介して真空マニホル
ド２７６と連通する。開口２１７は、隣接する脱蔵通路
２２４，２２６，２２８を越えて延びている。通路の周
囲の真空マニホルド２７６の好ましい配置は第１２，１
５，１５及び１６図に最も良く示されている。また、真
空マニホルドは開口２７５を介して真空源（図示せず）
に連通しており、脱蔵段の通路を真空引さするようにな
つている。マニホルド２７６は、また、開口２７７を介
して真空測定手段（図示せず）に連通している。第２真
空マニホルド２７６は、また、第１１図及び第１２図に
示されるように、同様な方法で第２脱蔵溝に連通してい
る。これらの脱蔵段は同じ真空レベルとすることも異な
る真空レベルとすることもできる。
第１１図に示すように、ロータ２１２の表面２２０は、
小さなクリアランス２１９だけハウジング２１６の表面
から隔置されている。しかし、この小さなクリアランス
は、通常は、それ自体では、脱蔵段の真空漏れを防止す
るのに十分ではない。従つて、異なる圧力レベルのチヤ
ンネルの間のロータ表面は、第１１図に示すようにチヤ
ンネル２２１と２２３，２２７と２２９，２２９と２３
１及びチヤンネル２３５と２３７との間に真空シール２
７８のようなシール手段を備えている。さらに、シール
２７９（第１１図）がロータの端部及びチヤンネル２３
７と２３９との間に設けられておりロータ表面２２０か
らの液体材料の漏れを制御する。これらのシールは、米
国特許第4,300,842号にさらによく説明されている。各
脱蔵段の内各脱蔵通路は、通路に対し端壁表面２４４を
与え材料を通路から排出するために集合させるブロツク
部材２４３を備えている。各ブロツク部材２４３の脱蔵
段の周囲における間隔は移送溝２５２及び２５４に対し
最大の設計特性を与えるように選択されている。既述の
ように、移送溝及びブロツク部材は除去可能な移送板に
よつて与えることができる。移送板の周長さは協働する
ブロツク部材と移送溝の配置によるので、従来では、単
一の移送板によつて支持されるブロツク部材の周方向の
ずれは最小に維持されていた。しかし、第１２図の第１
脱蔵段の好ましい配置では、大きな角度的間隔を有する
ように互いに徐々に離されたブロツク部材２４３を与え
ている。この間隔すなわちずれによつて脱蔵チヤンネル
の間のロータ表面２２０をれたる軸方向の距離の望まし
くない増大を与えることなく移送溝２５２及び２５４の
巾を大いに増大させることができ、これによつてロータ
２１２の軸部のチヤンネル間にはシールは示されていな
いが、必要ならば設けることもできる。
周方向リブ２８０（第１１図及び第１２図）がハウジン
グ２１６と協働するようになつており、脱蔵段の周辺に
配置されて真空ラインのつまりを防止する。第１１図に
示される温度制御手段２８２は、温度制御手段８２（第
１図）について説明したように、一連のチヤンバであ
り、該チヤンバを通して、熱移送流体が公知の方法で循
環し、処理装置のチヤンネル壁を加熱又は、冷却して処
理中材料の温度の制御を行う。閉表面は、また、必要な
らば同様の温度制御手段（図示せず）を設けることがで
きる。第１３図は、供給段の通路２２２を示している。
通路２２２は、入口２４８、出口２５０ａ及びブロツク
部材２４１を備えており、このブロツク部材２４１は、
通路２２２に対して端壁表面２４２を表えている。端壁
表面２４２は、通路のまわりの大部分の周方向の距離だ
け入口２４８から離れており、出口２５０ａ近傍に配置
されている。作動状態においては、液体材料が入口２４
８から処理装置に重力的にあるいは強制的に供給され、
チヤンネル２２１の中に収容される。該材料は、チヤン
ネル２２１の壁２２１ａ（第１１図）を回転することに
より端壁表面２４２に向つて引かれる。材料の本体は端
壁表面に支持される。この結果、材料の制限された本体
とチヤンネルの回転壁２２１ａに隣接する材料との間に
相対運動が生じる。米国特許第4,194,841に説明される
ように、この相対運動によつて、材料が端壁表面２４２
に接近するにつれて材料内の温度と圧力が増大する。端
壁表面２４２において、材料は、出口２５０ａを通して
排出するために集められ、移送溝２５０（第１２図）に
よつて脱蔵段に移送される。該移送溝２５０は、第１２
図及び第１４図に示すように、通路２２２の出口２５０
ａ及び第１脱蔵段の第１通路である通路２２４の入口２
５０ｂを与える。第１２図及び第１４図に示される入口
２５０ｂは、断面が比較的狭く、通路２２２の入口２５
０ｂの上流側の圧力と温度が上昇し、これによつて、入
口２５０ｂを完全に満たし入口２５０ｂを介しての真空
漏れを防止する。さらに、作動中の入口温度、圧力及び
真空シールの正確な制御は第１脱蔵段（第１４図）の入
口２５０ｂにある入口コントロールゲート２８４を設け
ることによつて達成することができる。コントロールゲ
ート２８４は処理装置の外部から調整できるようにかつ
コントロールゲート８４（第２図）に対して説明したよ
うに入口開口２５０ｂを所定開度まで絞ることができる
ようになつている。
第１１，１２，１４，１５及び１６図は、３つの脱蔵通
路すなわち、第１脱蔵通路２２４、中間脱蔵通路２２６
及び最終脱蔵通路２２８を備えた第１脱蔵段を示してい
る。各脱蔵通路の形状によつて既述のように、他の処理
変数と整合するように選択された処理容量が与えられ
る。方向の長さを大いに増大させることができる。従つ
て、移送溝２５２及び２５４の断面積、従つて、移送容
積の制御がブロツク部材２４３の角度的なずれによつて
少くとも部分的には得られる。例えば、7.5インチ（19
0.5mm）のロータ半径、0.5インチ（12.70mm）の脱蔵チ
ヤンネルの間における軸方向ロータ表面巾と、ブロツク
部材との間に33.5゜の角度的間隔とを有する回転処理装
置に対し、周方向から角度（第４図）が３０゜で配設
された移送溝は1.625インチ（269.87mm）の巾Wtを有す
る。
周方向流れ偏向器２８６（第１４図、第１５図、第１６
図）が各脱蔵通路に対して設けられており、材料を脱蔵
チヤンネルの基底面に向け真空ラインのつまりを最小に
する。図示された流れ偏向器２８６は流れ偏向装置２８
５の一部（第１１図）であるが分離した流れ偏向器を各
脱蔵通路に対して用いることもできる。第１６図に示さ
れるように、最終脱蔵通路２２８は剪断部材９２（第１
図〜第４図）と同様の方法で作用する選択可能な非圧縮
剪断部材２９２を備えており、脱蔵段に対して付加的な
非圧縮剪断領域を与える。剪断部材２９２は段の第１及
び中間通路にも備えることができるとともに、１つ以上
の剪断部材を必要ならば各通路に対して備えても良い。
比較的広い非圧縮移送溝２５２及び２５４が、第１２図
に示すように第１脱蔵段の通路を相互に連通している。
移送溝２５２及び２５４の形状によつて、非圧縮移送溝
５２に対して既述したように他の処理変数と整合させる
ために選択される移送容量が与えられる。
第１２図に示すように、比較的狭い移送溝２５６は、第
１脱蔵段からの出口２５６ａと混合段の通路２３０への
入口２５６ｂとを与える。移送溝２５６は、第１脱蔵段
の出口圧力と真空シールとを制御する。作動中における
出口圧力と真空シールの正確な制御が第１７図に示すよ
うな処も通路２３０の入口２５６ｂに出口容量コントロ
ールゲート２８８を設けることによつて達成される。出
口容量コントロールゲート２８８は処理装置の外部から
調整できるように配置されており、入口開口２５６ｂを
所定開度まで絞り、これによつて段の真空シールだけで
なく出口２５６ａの上流側の材料の排出圧力を制御す
る。
作動において、液体材料は、入口２５０ｂの形状及び入
口容量コントロールゲート２８４（第１２及び１４図）
によつて制御された温度と圧力で入口２５０ｂから第１
脱蔵段の脱蔵通路２２４に導入され、流れ偏向器２８６
によつてチヤンネル２２３の基底に向つて偏向される。
該材料が流れ偏向器２８６下流端を通過する際（あるい
はまた、材料が入口２５０ｂから第１脱蔵通路２２４に
持込まれる際）、材料は、真空マニホルド２７６を介し
て真空源（図示せず）によつて引かれる真空にさらされ
る。急激な圧力低下によつて、材料に含まれる揮発成分
が蒸発するので今や過熱状態の材料においてフラツシ発
泡が生じ、材料のかたまり全体にわたつて気泡が形成さ
れる。通路２２４に持込まれる材料の流量速度と上記の
他の処理変数を伴う通路の処理容量とが整合しているた
めに、発泡材料は、それが通路を介して運ばれる際大き
な剪断及び圧力の増加はなく、その通路の温度と真空レ
ベルに応じて最大限度まで自由に発泡することができ
る。
端壁２４４において、発泡材料は出口２５２ａを介して
通路２２４から排出するために集められ非圧縮移送溝２
５２を通して中間脱蔵通路２２６に移送される。第１脱
蔵段において処理されている発泡材料の体積と既述の他
の処理変数を伴う移送溝２５２の移送容量とが整合して
いることにより、通路２２４の端壁２４４において、集
められた発泡材料のプールが与えられ、このプールは比
較的小さく急速に循環するプールルであつて、高い剪断
と一定の表面の入れ代えを生じさせるものである。従つ
て材料内の揮発成分の気泡は、プールの圧力の増大を最
小限にとどめた状態で、破裂して泡を分解し揮発成分を
解放する。また、移送溝２５２は十分な移送容量を与え
ており、これによつて、ロータ表面２２０が該溝を通過
して回転する際、材料は移送溝２５２の内部で急速に回
転することができ、これによつて、移送中さらに気泡の
分解が生じる。揮発成分が蒸発するとき材料から奪われ
た熱の一部は、発泡材料が処理装置の表面に接触したと
き置換される。この表面は、既述のように温度制御手段
２８２によつて加熱または冷却することができる。さら
に、材料の加熱は、軸動力が熱エネルギに変換されるの
で剪断領域内での粘性散逸によつて生じる。従つて、材
料の温度は、制御することができ、実質的にほぼ一定の
レベルに維持することができる。
移送溝２５２から、材料は入口２５２ｂ（第１２図及び
第１５図）を介して中間脱蔵通路２２６に持込まれ、流
れ偏向器２８６の下を通過し、真空にさらされ、プラグ
流れ状態で前方の端壁２４４まで運ばれ、非圧縮剪断さ
れ出口２５４ａを介して排出される。材料は、非圧縮移
送溝２５４（第１２図）を通過しかつその溝内で剪断さ
れ、入口２５４ｂを介して最終脱蔵通路２２８に持込ま
れ、流れ偏向器２８６（第１６図）の下を通過する。発
泡材料は通路２２８を介してプラブ流れの状態で剪断部
材２９２に向つて運ばれ、そこで、その流れはさえぎら
れ、材料の循環プールが、剪断部材９２（第１図〜第４
図）に関して説明したのと同様な方法で剪断部材２９２
の上流側に形成される。プールにおいて、剪断が材料の
内部で生じ、気泡を破裂し揮発成分を解放し、該揮発成
分は真空マニホルド２７６を介して除去される。さらに
多くの材料が剪断部材に向つて運ばれると、材料のプー
ルは、剪断部材を越えて溢れ最終脱蔵通路２２８の端壁
２４４に向つて運ばれる。
材料が脱蔵通路を移動する際、それは、連続的に真空に
さらされ、圧力の増加はほとんどない。従つて、揮発成
分の気泡は材料内で発生しつづけ、材料が最終脱蔵通路
２２８（第１２図及び第１６図）の端壁２４４に接近す
るまで既述のように成長しそして破裂する。気泡の破裂
によつて生じた揮発成分は真空マニホルド２７６を介し
て除去される。このマニホルド２７６は、第１脱蔵段の
すべての通路と連通している。通路２２８の端壁２４４
において、材料は集められ移送溝２５６（第１６図）を
介して該脱蔵段から排出される。この溝２５６は該段か
らの出口２５６ａを与える。
上述のように、移送溝２５６は、非圧縮移送溝ではな
い。このため材料がその脱蔵段から排出される圧力は、
ある程度出口２５６ａの断面積によつて絞りまり、後述
のように、コントロールゲート２８８（第１７図）によ
つて正確に制御される。従つて、作動中、出口２５６ａ
は材料でほぼ完全に満たされた状態に維持されており、
出口５６ａ（第３図及び第４図）に関して既述したよう
に該段からの出口において真空シールを与える。作動
中、第１脱蔵段は材料でほぼ満たされているので最終段
端壁２４４に集められる材料の内部には圧力が発生し
て、出口５６ａに関して既述したように（第３図及び第
４図）さらに気泡の分解を促し、比較的狭い出口５６ａ
を通して物出を排出し、移送溝２５６（第１２図）を介
して脱蔵段から該混合段（第１７図）の通路２３０に移
送する。上記の第１脱蔵段は５つの非圧縮剪断領域を与
えるとともに、２つの非圧縮移送溝によつて相互に連通
された３つの脱蔵通路を有しているが処理条件及び処理
される材料によりさらに多くの通路を設けることもでき
る。
第１２図及び第１７図に示された混合段の通路２３０
は、該通路に対して端壁２４６を与えるブロツク部材２
４５を備えている。その端壁表面は、通路のまわりの大
部分の周方向の距離だけ入口２５６ｂから離れており、
移送溝２５８によつて与えられた出口２５８ａ付近に配
置されている。作用において、通路２３０に持込まれる
脱蔵されたほぼ脱気泡された材料はチヤンネル２２９の
壁の回転によつて端壁表面２４６に向つて引きずられ
る。材料の本体部分は該端壁表面によつて支持されてお
り、このため、材料の温度と圧力は、材料が供給段の通
路２２２に関して既述したのと同様な方法で通路を介し
て移動するにつれて増大する。材料が端壁表面に向つて
前進させられつづけるので、端壁表面で集められる材料
には、強力な循環する動きが生じ、この結果材料内部に
は強い混合作用が起こる。移送溝２５８（第１２図）
は、通路２３０に対して出口２５８ａを、及び最終脱蔵
段に対して入口２５８ｂを与えているが、端壁２４６に
ある循環プールに対して選択された大きさ及び混合段に
対して選択された排出圧力に応じて、（第１脱蔵段に対
して入口２５０ｂを与える）移送溝２５０と同じ又は異
なる大きさとすることができる。
必要ならば、混合段は通路に付加的な材料または担体材
料を供給できるように修正することもできる。この担体
材料は、材料が次の脱蔵段に移送される前に材料に含ま
れる揮発成分の分圧を低下させるものである。その後、
これらのものは、第１脱蔵段から通路に持込まれる材料
と通路２３０の端壁２４６で完全に混合される。完全混
合を達成する１つの方法は、米国特許第4,194,841号
（第５図及び第８欄、第６０行から第９欄、１１行）に
記載されるようなものと同様の混合構造及びポートをそ
の混合通路に含めることである。
既述のように、本例の処理装置は混合段で分離された２
つの脱蔵段を備えているが、処理される材料及びそれに
含まれる揮発成分の濃度と特性に応じて必要ならば、こ
れ以上のあるいは以下の段とすることもできる。さらに
各混合段は１つ以上の通路を有することもできるし、任
意のあるいは、すべての混合段を削除することもでき
る。
後続の脱蔵段及び混合段の通路と溝は、必要ならば、こ
れらを別にするが、最終脱蔵段のそれぞれ第１通路２３
２と中間通路２３４及びそれぞれ脱蔵移送溝２６０及び
２６２と同様に、既述のようにこれらの一方のものと性
質において同様である。しかし、各段の特定の形及び各
段の処理条件はその段に入る材料に対し最大の処理効率
を与える。従つて、材料が処理装置を介して移動するに
つれて、後続の脱蔵段から排出される材料は、揮発成分
が徐々に低下する。最終脱蔵段、すなわち本例の装置で
は第２脱蔵段はその上流すなわち第１脱蔵段の最終通路
２２８とは形状が異なる最終通路２３６（第１２図及び
第１８図）を備えており、その通路内において、ブロツ
フ部材２６９は、通路に対して端壁表面２７０を与えて
おり、好ましくは、入口２６２ｂから該脱蔵通路の周囲
に約２７０゜あるいはそれ以下の角度だけ離れている。
従つて、端壁２７０及び処理装置の残りの下流側通路の
端壁において与えられる圧力は、少なくとも部分的には
上流側通路２２２，２２８及び２３０で与えられた圧力
とつり合うことができるようになつている。この圧力の
つり合いによつて、米国特許第4,227,816号に記載され
るように軸の偏心及び軸受負荷を大いに減少させること
ができる。処理装置の下流側通路の端壁表面をこのよう
に配置することによつて、後述するようにポンプ段から
の出口に対し更宜な位置を与えることができる。
移送溝２６４は、第１２図に示されるように最終脱蔵段
からの出口２６４ａと通路２４０によつて与えられる外
部均一化段に対する入口２６４ｂを与える。出口２６４
ａ及び移送溝２６４は断面が比較的狭く、出口２５６ａ
及び移送溝２５６によつて第１脱蔵段に関して与えられ
る制御と同様な方法で最終段の出口圧力の制御を行なう
ように設計されている。作動中、さらに正確な出口圧力
の制御は、均質化段の通路２４０の入口２６４ｂにある
出口容積コントロールゲート２９０（第１９図に示され
ている）にようて行なわれる。また、コントロールゲー
ト２９０は移送溝２５６において、どこでも配置するこ
とができる。出口容積コントロールゲート２９０は処理
装置の外部から調整できるように設計されており、コン
トロールゲート２８８と同様な方法で所定開度まで入口
開口２６４ｂを絞るように設計されている。
移送溝２５８及び２６４の断面積が比較的狭いこと及び
脱蔵段の入口と出口の圧力を制御することによつて、移
送溝２５８及び２６４をほぼ完全に満たすことができ、
これによつて最終脱蔵段の入口２５８ｂと出口２６４ａ
を介して真空漏れを制御することができる。
作用において、最終脱蔵段の材料は、脱蔵通路を介して
プラブ流れ移動の段階を経て、気泡の制限されない形
成、生長を行うために真空マルホルド２７６（第１１
図）を介して真空にさらされ、第１脱蔵段に関して既述
したと同様の方法で気泡破裂を生じさせるために非圧縮
剪断領域で剪断される。これは、該段（第１８図）の最
終脱蔵通路の端壁に材料が到達するまで継続する。好ま
しい作動においては、各後述の脱蔵段は先行の第１脱蔵
段よりも高い温度及び低い絶対圧力で運転される。これ
によつて、最終脱蔵段に持込まれる材料が低い揮発成分
濃度であるにもかかわらず、発泡脱蔵機構の生じること
が保障される。最終脱蔵段の出口２６４ａの断面積が制
御されるので、最終脱蔵通路２３６の端壁２７４に集め
られる材料の内部に十分な圧力が生じ、気泡分解及びほ
ぼ一杯に満たされた出口２６４ａ及び移送溝２６４を介
して最終脱蔵段から均質化段の外部通路２４０に材料を
移送するのを促進する。上述の最終脱蔵段は３つの通路
を有するが、それ以上あるいはそれ以下の通路を設ける
こともできる。そして通路の数を第１脱蔵段と同じとす
ることも、異なるようにすることもできる。
外部均質化通路及び低圧均質化通路の内部の高圧ポンプ
通路の構造と利点は、米国特許第4,411,532号に詳説さ
れている。第１２図において、大きい矢印で概略的に表
わされるように、脱蔵通路２３６で処理される材料は移
送溝２６４を介して外部均質化通路２４０に移送され
る。移送溝２６４は、横断して、高圧ポンプ通路２３８
に開口している。しかし、ポンプ通路２３８は十分に満
たされ高圧力を発生するように設計されているので、移
送溝２６４からの材料の漏れは最小である。この均質化
及びポンプ通路は、処理装置の外端で発生する圧力を低
下させることによつて外部への漏れ性を最小にするとい
う特別の利点を与える。さらに、この構造は、米国特許
第4,411,532号に記載されるように、処理装置から排出
される材料に対してほぼ一定の排出速度とほぼ一定の排
出温度及び圧力を与える。
第１９図を参照すれば、外部均質化段の通路２４０は該
通路に対して端壁表面２７４を与えるブロツク部材２７
３を備えている。この端壁表面は、好ましくは、該通路
のまわりの大部分の周方向の距離だけ入口２６４ｂから
離れており、移送溝２６６（第１２図）によつて与えら
れた出口２６６ａ近傍に配置されている。運転におい
て、脱蔵済材料は通路２４０の回転によつて入口２６４
ｂ及びコントロールゲート２９０から引き出され端壁表
面２７４に向けられる。材料の本体部分は、供給段の通
路２２２及び、混合段の通路２３０に関して説明したの
と同様の方法で端壁表面に支持されている。材料が前方
の端壁表面に向つて継続して引きずられるので、該端壁
表面に集められる材料には強力な循環する動きが生じ、
この結果、材料内部に激しい混合作用が発生する。この
作用によつて高品質の均質な材料の生成物が得られ、こ
の生成物は処理装置から排出するためのポンプ段に移送
される。通路２４０は、供給、混合及び脱蔵通路に関し
て狭くなるように設計されており、これによつて、材料
内部に十分な圧力を産み出し、出口２６６ａを介して材
料を排出し、移送溝２６６を介してポンプ段の高圧通路
２３８に移送するのが促進される。
第２０図に示されるように、ポンプ通路２３８は回転処
理装置内で処理される材料に対する加圧又はポンプ段と
して機能するように設計されており、入口２６６ｂ及び
該通路に対して端壁面２７２を与えるブロツク部材２７
１を備えている。端壁表面２７２は、好ましくは、入口
２６６ｂから通路のまわりの大部分の距離だけ離れてお
り、処理装置のポンプ出口として作用する出口２６８近
傍に配置されている。通路２３８のチヤンネル２３７は
処理装置の他の処理チヤンネル（第１１図）に関して極
めて狭く、米国特許第4,194,841号に詳説される方法で
通路を介して端壁表面２７２に向つて引きずられる材料
内で高圧力を産み出すように設計されている。運転にお
いて、入口２６６ｂを通してポンプ段に持込まれる材料
は、通路２３８の周囲に徐々に圧力を蓄積しながらチヤ
ンネル２３７の壁２３７ａの回転によつて端壁表面２７
２に向つて前方に引きずられ、出口２６８を介して処理
装置から排出される端壁表面において最大圧力となる。
必要ならば、米国特許第4,411,532号に記載されるよう
に、例えばバルブ（図示せず）のような出口制御手段を
出口２６８に設け、処理装置からの排出及び通路２３８
における処理条件の制御を行なわせるようにしてもよ
い。
上記の処理装置は、特に好ましい処理段の構造であり、
他の構造が可能であるとともにそれらは、本発明の範囲
内にある。例えば、粒子状材料を脱蔵のために処理装置
に供給できるように溶融段を設けることができる。この
溶融段は、米国特許第4,389,119号に詳説されている形
式のものとすることができる。
第１図から第４図において示した処理装置と第１１図か
ら第２０図に示した装置とはいずれも、上述のように脱
蔵段への入口における圧力を正確に制御するために入口
コントロールゲートを使用している。しかし、入口制御
を行う他の手段を用いることができる。例えば、第２１
図には、上述の形式の回転処理装置のハウジング３１６
の閉表面３１８が概略的に示されている。第２１図に
は、矢印によつて脱蔵段の材料の動きが示されている。
破線は、閉表面３１８に対する脱蔵通路３２４及び３２
８の関係を示すために用いられている。ブロツク手段３
５１は、脱蔵段の入口３５０ｂ近傍に配置されており、
第１脱蔵通路３２４に持込まれる材料の流れの少なくと
も１部を阻止し、入口での材料の圧力の蓄積を促す。ブ
ロツク部材３５１はハウジング３１６と協働しており、
そして、米国特許第4,329,065に対して説明したと同様
の方法で、第２２図に示すようにチヤンネルの基底にお
いて、あるいはチヤンネルの側壁において、チヤンネル
の表面が回転するために、材料の１部はブロツク手段３
５１を通過して引きずられることができるように設計さ
れている。第２１図の矢印で示すようにブロツク部材３
５１の後側の圧力蓄積によつて材料はロータ表面３２０
と閉表面３１８との間のクリアランス３１９（第２２
図）に押し込まれる。ロータ表面３２０の回転によつ
て、クリアランス３１９内の材料は閉表面３１８に形成
された対角方向の溝３５３に向つて引かれ、ロータ表面
３２０の動きによつて集められ、剪断され溝３５３を通
過し、ロータ表面３２０の動きによつて通路３２４に向
けられる。ブロツク手段３５１の後方の圧力の蓄積又
は、溝３５３内の剪断によつて、通常は、材料の温度が
上昇する。対角溝３５３からの材料は、細いストランド
状で通路３２４に入り、真空手段Ｖ（第２２図）よつて
与えられる通路３２４における真空にさらされる際に、
すぐにフラツシユ発泡する。入口３５０ｂ、ブロツク手
段３５１、対角溝３５３及び真空手段Ｖが通路３２４に
配置されており、この結果通路３２４に持ち込まれる材
料のストランドは、落下ストランド脱蔵装置におけると
同様な方法で脱蔵チヤンネルの表面あるいは他の材料と
接触する前に所定の間隔で自然落下する。そのような構
造の１つのものが第２２図に示されている。材料の落下
ストランドがチヤンネルの回転表面に接触すると、これ
らは、上述の方法で、端壁３４４及び出口３５２ａに向
つて運ばれ、非圧縮剪断されそして通路から排出され
る。この構造のさらに他の利点は、少量の材料の“バレ
ルハンギング（barrelhangings）”が最少になることで
ある。バレルハンギングは、少量の材料が真空手段Ｖに
よつて通常入口近くの脱蔵通路の中に引き込まれ、通路
の固定閉表面上に集積し、その表面から垂れ下がり、集
積した材料の重みによつてはじめて閉表面から分離する
ものである。このバレルハンギングは、処理装置内の滞
留時間を増大させるので、製品の品質に影響を及ぼす。
さらに、“バレルハンギング”が真空手段の中に引き込
まれた場合には、真空手段のつまりが生じる。クリアラ
ンス３１９、を通して溝３５３へそしてさらに通路３２
４への連続した材料の移動によつて、クリアランス３１
９及び入口付近の閉表面部分の自己浄化作用が生じこれ
によつて、このような問題を解消することができる。
第２３図は、入口圧力の制御及び落下ストランド脱蔵装
置のものと同様の脱蔵機構を与える他の手段を示してい
る。上記のものと同様の脱蔵段においては、ストランド
ダイ４５５が段の入口４５０ｂに挿入される。材料の第
１脱蔵通路４２４への流れがさえぎられることによつ
て、ダイ４５５の後方に圧力が生じ、これによつて、材
料は、その後ダイオリフイス４５５ａを通して挿し込ま
れる。段への入口４５０ｂストランドダイ４５５及び真
空手段が通路の中に配置されており、通路３２４におけ
る物質に関して説明したように、材料のストランドは自
然落下し、真空手段Ｖによつて与えられる真空にさらさ
れたときフラツシユ発泡し、非圧縮剪断を受けるために
チヤンネルの回転表面によつて、端壁４４４及び出口４
５２ａに運ばれ、通路から排出される。
上述の実施例からわかるように、本発明は、本発明がな
されたときの公知の回転処理装置に比較して、予期し得
ぬすぐれた脱蔵効果及び全体的処理実行特性を有する新
規な回転処理装置を提供するものである。
本発明を添付図面に関連して説明する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、新規な脱蔵段を含む本発明の回転処理装置の
概略断面図、 第２図は、第１図の線II−IIに沿つた、第１図の回転処
理装置の第１脱蔵通路の概略断面図、 第３図は、第１図の線III−IIIに沿つた、第１図の回転
処理装置の第１脱蔵通路の概略断面図、 第４図は、１つの通路から他の通路に材料の流れ方向と
示す大きな矢印と、非圧縮剪断領域内で材料の循環を示
す小さい矢印とを有する、移送溝によつて第１図の回転
処理装置の脱蔵通路の相互関係の概略図、 第５ａ図は、第２図の通路とほとんど同一であるが通路
に配置された別の処理部材を示す本発明の第１脱蔵通路
の１部の概略断面図、 第５ｂ図は、通路内における材料の流れ方向を示す大き
い矢印と非圧縮剪断領域内の材料の循環を示す小さい矢
印とを有する、第５ａ図の通路の概略図、 第６ａ図は、第２図及び第５ａ図とほぼ同じであるが、
通路内に配置された他の処理部材を示した、本発明の第
１脱蔵通路の１部の概略断面図 第６ｂ図は、さらに第６ａ図の他の処理部材を示す第６
ａ図の通路の概略断面図、 第７図から第１０図は、本発明の回転処理装置の作動中
に記録したデータのグラフ、 第１１図は、供給後、新規な脱蔵段、混合段、均質化段
及びポンプ段を与える処理通路の配列を示す本発明の多
段回転処理装置の概略断面図、 第１２図は、１つの通路から他の通路への材料の流れ方
向を示す大きな矢印と、非圧縮剪断領域内の材料の再循
環を示す小さい矢印とを有する移送溝によつて第１１図
の通路の相互関係示した概略図、 第１３図は、第１１図の線XIII−XIIIに沿う、第１１図
の供給通路の概略断面図、 第１４図は、第１１図の線XIV−XIVに沿つた、第１１図
の第１脱蔵通路の概略断面図、 第１５図は、第１１図の線XV−XVに沿つた、第１１図の
中間脱蔵通路の概略断面図、 第１６図は、第１１図の線XVI−XVIに沿つた、第１１図
の最終脱蔵通路の概略断面図、 第１７図は、第１１図の線XVII−XVIIに沿つた、第１１
図の混合段の概略断面図、 第１８図は、第１１図の線XVIII−XVIIIに沿つた、第１
１図の最終脱蔵段の最終脱蔵通路の概略断面図、 第１９図は、第１１図の線XIX−XIXに沿つた、第１１図
の均質化通路の概略断面図、 第２０図は、第１１図の線XX−XXに沿つた、第１１図の
ポンプ通路の概略断面図、 第２１図は、脱蔵段の物質の移動を示す矢印を伴つて、
該段への入口の別の構造を示す、脱蔵段を封入する閉表
面の１部を示す概略図、 第２２図は、第１脱蔵通路にある材料の移動を示す大き
い矢印を伴つて、該通路を封入する第２１の閉表面の概
略断面図、 第２３図は、脱蔵段にある材料の移動を示す矢印を伴つ
て、該段への入口の別の構造を示す、第１脱蔵通路の概
略断面図である。 １２……ロータ、１４……駆動軸、 １６……ハウジング、１８……閉表面、 ２４，２８……脱蔵通路、４３……ブロツク部材、５
０，５２，５６……移送溝、 ５０ｂ，５２ｂ……入口、５２ａ，５６ａ……入口、８
４……コントロールゲート、 ９２……非圧縮剪断部材、２１２……ロータ、２１６…
…ハウジング、２２２，２２４，２２６，２３０，２３
２，２３４，２３６，２３８，２４０……通路、２５
０，２５２，２５４，２５６，２５８，２６０，２６
２，２６４……移送溝、２７１……ブロツク部材、３１
６……ハウジング、３１８……閉表面。
フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭54−36182（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内部に分散した揮発成分を含有する粘性又
    は粘弾性液体高分子材料を処理する方法であって、 (a) 一定の処理速度で供給ポイントにおいて、前記材
    料を脱蔵領域（２４；２８）に導入し、(i)該脱蔵領域
    は、少なくとも２つのほぼ環状の処理領域（２３；２
    ７）を有し、該処理領域の各々が、２つの回転可能なほ
    ぼ円形の壁（２３ａ；２７ａ）と、該処理領域の半径方
    向内部で前記壁を連結する同心の回転可能なほぼ環状の
    基底表面（２３ｂ；２７ｂ）と、前記処理領域を封入す
    る同心の固定表面（１８）と、固定処理領域端壁（４
    ４）とにより形成され、前記各処理領域は１つの入口
    （５０ｂ；５２ｂ）を有しており、最上流処理領域の入
    口（５０ｂ）が前記脱蔵領域の供給ポイントを与え、前
    記各処理領域は前記入口から隔置し前記端壁近傍に出口
    （５２ａ；５６ａ）を有しており、最下流の処理領域の
    出口（５６ａ）が前記脱蔵領域に対する排出ポイントを
    与えており、(ii)前記脱蔵領域は、互いに隣接する一対
    の処理領域を相互に連通するとともに１つの移送溝（５
    ２）と該移送溝に関して一定角度で回転可能な環状閉表
    面とによって形成された非圧縮移送領域（５２）を備え
    ており、各溝の上流端は出口において１対の協働する処
    理領域のうち上流側の処理領域に開口しており、該溝の
    下流端は入口において１対の協働する処理領域のうち下
    流側の処理領域に開口しており、各処理領域の処理容量
    と各移送領域の移送容量とは他の処理条件と整合可能に
    なっておりこのため揮発成分含有材料は各処理領域の処
    理容量と各移送領域の移送容量の所定の割合を越えるこ
    とがなく、 (b) 揮発成分含有気泡が材料に形成されるとき、前記
    脱蔵領域において発泡を誘発する真空を維持し、 (c) 前記処理領域と基底表面とをほぼ同じ速度で供給
    ポイントから前記端壁に向って同じ方向に回転させ、こ
    れによって、材料を各処理領域を介して前進させ、この
    場合、回転速度が処理領域において処理容量、真空レベ
    ル、処理速度及び、材料の性質に整合しており、この結
    果、各処理領域における一部の滞留時間の間、材料が乱
    れないプラグ流れの状態で移動し、これによって材料内
    でほぼ自由な気泡の形成及び成長を可能にし、 (d) 最下流の処理領域を除き、各処理領域の端壁で急
    速な循環プールとして材料を収集し、 (e) 最下流処理領域を除き出口において各処理領域か
    ら該処理領域を次の隣接する下流処理領域に連絡する移
    送領域に材料を排出し、 (f) 前記移送溝に関係する各移送領域の閉表面を回転
    し、これによって各移送領域を介して材料を下流に向っ
    て次の隣接する下流処理領域の入口に運び、この場合、
    回転速度は移送容量、真空レベル、処理速度、及び移送
    領域にある材料の性質に整合しており、この結果、最下
    流の処理領域を除き各移送領域内及び各処理領域の端壁
    において気泡破壊及び揮発成分の圧力上昇を最小限にと
    どめて剪断が材料内に生じ、 (g) 前記脱蔵領域から前記解放された揮発成分を除去
    し、 (h) 最下流の処理領域の端壁において、制御された大
    きさと圧力の急速に循環するプールとして材料を収集
    し、 (i) 前記脱蔵領域の排出ポイントから領域済材料を排
    出する各工程から成る方法。
  2. 【請求項２】さらに、前記脱蔵領域の１つ以上の付加的
    なポイントにおいて圧力上昇を最小限にとどめて材料を
    剪断する工程を備えた特許請求の範囲第１項記載の方
    法。
  3. 【請求項３】さらに、作動中、前記脱蔵領域の供給及び
    排出圧力を正確に制御する工程と備えた特許請求の範囲
    第１項記載の方法。
  4. 【請求項４】前記供給圧力を制御する工程が前記脱蔵領
    域に持込まれる材料の少なくとも１部を阻止し少なくと
    も１部の材料を材料のストランドの形態で脱蔵領域に材
    料を導入する特許請求の範囲第３項記載の方法。
  5. 【請求項５】材料のストランドが、任意の付加的な材料
    あるいは回転試料領域壁あるいは基底表面に接触する前
    に所定距離だけ自然落下するのを許容する工程をさらに
    備えた特許請求の範囲第４項記載の方法。
  6. 【請求項６】処理速度５０〜２００lb/hr（22.68〜90.7
    2kg/h）、で材料が前記脱蔵領域に導入され、真空が１
    〜７６０mm・Hgに維持されており、各処理領域の壁と基
    底表面と各移送領域の閉表面が２０〜２００ＲＰＭの速
    度で回転される特許請求の範囲第１項記載の方法。
  7. 【請求項７】材料が脱蔵領域に温度３５０〜５５０゜F
    （196.6〜２８８℃）、粘度１〜４００ＭＩ、揮発成分
    濃度４００ppm〜１０％で導入される特許請求の範囲第
    １項記載の方法。
  8. 【請求項８】脱蔵領域における材料の温度を供給ポイン
    トにおける材料の温度近傍に維持する工程をさらに備え
    ている前記第１項記載の方法。
  9. 【請求項９】内部に分散した揮発成分を含む粘性又は粘
    弾性液体高分子材料を処理する回転処理装置であって、
    脱蔵段が設けられており、該脱蔵段は、回転部材によっ
    て支持される２つ以上の環状脱蔵チャンネルを備えてお
    り、該チャンネルの各々は前記回転部材の表面から半径
    方向内方に延びる対向する側壁を有し固定部材によって
    与えられる同心の閉表面におおわれておりこれよって２
    つ以上の環状脱蔵通路を与えており、前記脱蔵段はさら
    に固定部材と協働する各脱蔵通路に対するものであって
    前記チャンネルの中に延びておりこれによって該通路に
    対し材料収集端壁を与えるブロック部材と、前記固定部
    材と協働し前記端壁から前記通路のまわりのほぼ全周だ
    け離れた距離に位置する入口とを備えており、最上流の
    脱蔵通路への入口は脱蔵段への入口を与えており、前記
    脱蔵段はさらに前記固定部材と協働し、前記端壁付近に
    位置する出口を備えており、最下流の脱蔵通路からの出
    口は脱蔵段からの出口を与えており、前記脱蔵段はさら
    に前記閉表面に形成され各隣接する１対の脱蔵通路を相
    互に連通する内部段非圧縮移送溝を備えており、前記移
    送溝の上流端は隣接する１対の脱蔵通路の上流側からの
    出口を与え移送溝の下流端は隣接する１対の脱蔵通路の
    下流側の入口を与え、これによってその入口から各脱蔵
    通路に持込まれる材料は回転チャンネル側壁によって端
    壁に向って運ばれ収集され剪断され出口から排出され、
    そしてこの結果最下流の脱蔵通路を除き各脱蔵通路から
    排出された脱蔵済材料は、前記協働する移送溝を介して
    次の隣接する下流側の脱蔵通路に移送され、さらに脱蔵
    され、脱蔵段の脱蔵通路の一連の操作が与えられ、そし
    て本装置はさらに脱蔵段（２４，２８）からの揮発成分
    を除去し該脱蔵段（２４，２８）の所定の真空レベルを
    維持するように機能的に配置された真空手段（Ｖ）と、
    脱蔵段（２４，２８）における真空を維持するのを助け
    るためのシール手段（７８）とを備え、この場合、脱蔵
    段（２４，２８）の真空レベルは、揮発成分含有気泡が
    脱蔵段（２４，２８）で処理される材料中で形成された
    とき発泡を誘発し得るようになっており、各脱蔵通路
    （２４，２８）の処理容量と各内部移送溝（５２）の移
    送容量とが処理速度、回転部材（１２）の回転速度及び
    真空レベルと整合しており、この結果発泡材料は各脱蔵
    通路（２４，２８）の処理容量と各内部移送溝（５２）
    の移送容量の所定の割合を越えることがなく、これによ
    って各脱蔵通路（２４，２８）の１部を介してほぼプラ
    グ流れの状態で材料中における気泡の自由な形成と成長
    を行なうように材料が運ぶことができ、最下流の脱蔵通
    路（２８）と内部移送溝（５２）の内部を除き、各脱蔵
    通路（２４，２８）の端壁にある非圧縮剪断領域（４
    ４）において圧力上昇を最小限にとどめた状態で発泡材
    料を剪断して気泡破裂及び揮発成分の解放を許容する回
    転処理装置。
  10. 【請求項１０】内部に分散した揮発性成分を含む粘性又
    は粘弾性液体高分子材料を処理する回転処理装置におい
    て、 (a) 複数の環状処理チャンネルを支持する回転部材を
    設け、各環状処理チャンネルが回転部材の表面から半径
    方向内方に延びた対向側壁を有し、 (b) 閉じた環状処理通路を形成するよう前記チャンネ
    ルと作動的に一致した同軸の閉表面を有する固定部材を
    設け、各処理通路が入口と出口と端壁となるチャンネル
    ブロック部材とを有し、該ブロック部材が固定部材に付
    属しかつ前記出口付近に配置されて、各通路の入口に入
    った材料が前記回転チャンネルの側壁によってブロック
    部材によって形成された端壁に送られ、出口を通して排
    出されるようになっており、 (c) 前記閉表面内に形成された、処理通路を連結する
    非圧縮材料移送溝を設け、該材料移送溝は、１以上の通
    路の出口から排出された材料を別の通路の入口に転送す
    るように配置されており、この処理通路が複数の相互接
    続された処理段を形成するようになっており、さらにこ
    の処理段には、 (i) 材料を受け取って処理装置まで給送する少なくと
    も１つの通路を有する供給段と、 (ii) 上流段から転送された材料を脱蔵処理する少なく
    とも１つの脱蔵段であって、この脱蔵段において２つ以
    上の処理通路が真空手段と作動的に連通してその脱蔵段
    から揮発性成分を除去する脱蔵通路である脱蔵段と、 (iii)脱蔵段から移送された材料内部で強力混合を行な
    わせて均一材料の製品を処理装置から排出できるように
    する少なくとも１つの通路を有する均質化段と、 (iv) 前記均質化段から移送された材料内に高い圧力を
    生ぜしめて回転処理装置からその材料を排出する少なく
    とも１つの通路を有するポンプ段とを設け、前記真空手
    段（Ｖ；２７６）は、脱蔵段（２２４，２２６，２２
    ８）において所定の真空レベルを与えて、該脱蔵段（２
    ２４，２２６，２２８）で処理された材料内部に揮発性
    成分を含む気泡が形成されるように発泡を生ぜしめるこ
    とができるようにし、前記最上流の脱蔵通路（２２４）
    の入口はその脱蔵段（２２４，２２６，２２８）の入口
    となり、最上流の脱蔵通路の出口（２５６ａ）はその脱
    蔵段（２２４，２２６，２２８）の出口となり、シール
    手段（２７８）が脱蔵段の真空レベルを維持するのを助
    け、各脱蔵通路の処理容積及び該脱蔵通路（２２４，２
    ２６，２２８）を連結する各材料移送溝（２５２，２５
    ４）の移送容積は、その処理速度、回転部材（２１２）
    の回転速度及び真空レベルで共働することが可能であ
    り、それにより脱蔵段（２２４，２２６，２２８）内で
    発泡した材料が、各脱蔵通路（２２４，２２６，２２
    ８）の処理容積及び該脱蔵通路を連結している各移送溝
    （２５２，２５４）の移送容積の所定部分のみを占め、
    各脱蔵通路の一部を通して材料を実質的にプラグ流の形
    状で送ってその材料内に実質的に無制限に気泡を形成・
    成長させるとともに、脱蔵通路（２２４，２２６，２２
    ８）を連結する各移送溝（２５２，２５４）内及び、最
    下流の脱蔵通路（２２８）を除いた各脱蔵通路（２２
    ４，２２６）の端壁における非圧縮剪断領域で、材料の
    圧縮増加を最少にして発泡した材料を剪断し、気泡を破
    壊して不揮発性成分を除去できるようにしたことを特徴
    とする回転処理装置。
  11. 【請求項１１】前記固定部分（１６；２１６）に付属し
    かつ１以上の脱蔵チャンネル（２３，２７；２２３，２
    ２５，２２７）内へ延在して、前記脱蔵通路（２４，２
    ８；２２４，２２６，２２８）の端壁（４２；２４４；
    ３４４；４４４）の上流に付加的な非圧縮剪断領域を形
    成する１以上の非圧縮剪断部材を設け、これにより１以
    上の付加的な非圧縮剪断領域において最小の圧力で材料
    の剪断を行なうようにしたことを特徴とする特許請求の
    範囲第９項または第10項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】前記脱蔵通路（２４，２８；２２４，２
    ２６，２２８）のブロック部材（４３；２４３）は、円
    周方向に大きな角距離をもって相互にずらして配置さ
    れ、それにより脱蔵通路（２４，２８；２２４，２２
    ６，２２８）を相互接続している移送溝（５２；２５
    ２）移送容積の調節をできるようにしたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第９項、第10項又は第11項のいずれか
    １項に記載の装置。
  13. 【請求項１３】動作時に脱蔵段（２４，２８；２２４，
    ２２６，２２８；２３２，２３４，２３６）の入口及び
    ／または出口の圧力を調節する手段を設けたこと特徴と
    する特許請求の範囲第９項又は第10項記載の装置。
  14. 【請求項１４】前記圧力調節手段は、前記脱蔵段の入口
    及び／または出口（５０ｂ；５６ａ；２５０ｂ；２５６
    ａ；２５８ｂ；２６４ａ）を形成しかつ処理チャンネル
    内に延在している移送チャンネルに位置決めされて処理
    装置の外部から調節可能なコントロールゲート（８４；
    ２８４；２８８）から成り、これにより作動時において
    そのコントロールゲート（８４；２８４；２８８）がチ
    ャンネル内に延びる分だけ微調節を行なえるようにした
    ことを特徴とする特許請求の範囲第13項に記載の装置。
  15. 【請求項１５】前記脱蔵段の最上流の脱蔵通路（２４；
    ２２４；３２４；４２４）のチャンネル側壁を隣接する
    回転部材３２０の部分と閉表面（１８；２１８；３１
    ８）との間に間隙を設け、さらに前記入口圧を調節する
    手段を設け、該入口圧調節手段は、前記固定部材（１
    ６；２１６；３１６）に付属して入口（５０ｂ；２５０
    ｂ；３５０ｂ；４５０ｂ）付近の段のうち最上流の脱蔵
    通路（２４；２２４；３２４；４２４）内に延在し、そ
    の段に入る材料の少なくとも１部を阻止してその材料内
    部の圧力増加を引き起こし、それによりその材料の少な
    くとも１部を前記間隙内に押し込めるブロック手段（８
    ４；２８４；３５１；４５５）と、前記間隙に隣接する
    閉表面（１８；２１８；３１８）の部分内でかつ前記入
    口（５０ｂ；２５０ｂ；３５０；４５０ｂ）の下流付近
    に形成された対角溝（３５３）とから成り、それにより
    前記間隙に入る材料が回転部材（１２；２１２）の回転
    表面（２０；２２０；３２０）により対角溝（３５３）
    の方へ引かれて対角溝（３５３）内に集められた後、対
    角溝（３５３）と回転部材の回転表面（２０；２２０；
    ３２０）との共同作用により最上流の脱蔵通路に向けら
    れ、さらにその材料のストランドの形状となって前記ブ
    ロック手段（８４；２８４；３５１；４５５）下流の最
    上流の脱蔵通路に入るようになったことを特徴とする特
    許請求の範囲第９項又は第10項記載の装置。
  16. 【請求項１６】脱蔵段の入口（５０ｂ；２５０ｂ；３５
    ０ｂ；４５０ｂ）、ブロック手段（８４；２８４；３５
    １；４５５）、対角溝（３５３）及び真空手段（Ｖ）
    は、最上流の脱蔵通路の周囲に配置され、それにより材
    料のストランドが付加的な材料又は回転するチャンネル
    表面と接触する前に、重力により所定距離だけ落下する
    ようになったことを特徴とする特許請求の範囲第15項記
    載の装置。
  17. 【請求項１７】少なくとも２つの脱蔵段（２４−２６；
    ２２４−２２８；２３２−２３６）が、該脱蔵段と直列
    接続された混合段（２２９，２３０）により分離されて
    おり、かつ少なくとも１つの脱蔵通路（２３０）が、上
    流付近の脱蔵段（２２４−２２８）から転送された材料
    内部を混合し、その混合した材料を下流付近の脱蔵段
    （２３２−２３６）へ移送することを特徴とする特許請
    求の範囲第９項又は第10項記載の装置。
  18. 【請求項１８】少なくとも１つの混合段が添加剤を受取
    り、その添加剤を混合段から転送された材料と均一混合
    することを特徴とする特許請求の範囲第17項記載の装
    置。
  19. 【請求項１９】少なくとも前記脱蔵段（２４−２６；２
    ２４−２２８；２３２−２３６）のチャンネルに対して
    温度制御手段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲
    第９項又は第10項記載の装置。
  20. 【請求項２０】前記均質化段（２３９，２４０）の少な
    くとも１つの通路（２４０）が、ポンプ段（２３７，２
    ３８）の外部に位置決めされたことを特徴とする特許請
    求の範囲第10項記載の装置。
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