JPH0674525B2 - 重合装置の洗浄液循環洗浄方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔本発明の技術分野〕 本発明は重合装置内部を洗浄するための洗浄液循環によ
る洗浄方法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、重合を行う装置や重合と紡糸とを行う装置の内面
の洗浄はスケール除去の目的で行なうものが多く、主と
して酸、アルカリ、あるいは溶剤による溶解、分解作用
を利用した洗浄方法が使用されている。

ところが酸洗浄、アルカリ洗浄では装置材質の腐食とい
う問題が避けられず、又溶剤洗浄も単に溶剤を送入、排
出を繰返すだけではなかなか目的とする清浄レベルに達
しなかった。

一方半導体分野等で多く行なわれている精密洗浄として
蒸気洗浄、あるいは超音波洗浄等があるがそれぞれ不満
足な面が多く十分なものでなかった。

例えば蒸気洗浄においては加熱により蒸発させ降温によ
り凝縮させるという方式をとるため、有機物の溶解力も
小さく、蒸発に要する時間、エネルギー等からみてきわ
めて洗浄効率が悪いものであった。

又超音波洗浄方法は振動子を内部に挿入する必要がある
という問題があるうえ仮に内部に挿入できたとしても装
置内面を均一に洗浄することは振動子の性質上きわめて
困難である。さらに装置外壁に振動子を接触させて行な
う方法も考えられるが、これも共振、接触面形状、取付
方法等数多くの困難な問題があった。

しかしながら一方では高純度ポリマー、透明性ポリマー
の製造においては装置内面の精密洗浄に関し強い要望が
あった。

例えば透明性を特長とするポリマーには、耐熱性で優れ
ているポリカーボネート、汎用性の高いポリスチレン、
又透明性、耐候性の点でポリメチルメタアクリレート、
及びその共重合体等があるが、その中でも透明性が最も
重要要素となる光ファイバーの場合においては、光導通
路となる芯ポリマーに混在する塵埃の除去がきわめて重
要となる。

第１図は従来の重合紡糸装置の洗浄装置を説明するもの
で、１は重合紡糸装置、２は洗浄液貯槽、３はミクロフ
ィルターを備えた洗浄液濾過装置である。重合紡糸装置
１と洗浄液貯槽２とはパイプ４により三方コック切替え
コック５を介して接続されており三方コック５の切替え
操作により洗浄ラインからモノマー供給ラインに切替え
可能となされている。

洗浄液貯槽２の上部にはN₂ガス供給ライン６と真空ライ
ン７が接続されており、洗浄液貯槽２を真空ライン７に
より減圧にした後、洗浄液をミクロフィルターにより減
圧濾過することにより濾液が洗浄液貯槽２に貯められ
る。

重合紡糸装置１の上部にはパイプ８および加・減圧調整
用の三方コック圧力調整弁９を介して減圧ライン10およ
び加圧ライン11が接続されている。なお13はパイプジョ
イントである。

洗浄液貯槽に貯められた洗浄液を重合紡糸装置１に送る
には重合紡糸装置の下部に設けたバルブ12を閉じ、次い
で重合紡糸装置内部を真空ライン10により減圧にした
後、洗浄液貯槽２をN₂ガスライン６により加圧にするこ
とにより行なわれる。

移送終了後、切替えコック５と圧力調整弁９をそれぞれ
閉じて重合紡糸装置内部を密閉し、続いて装置本体を加
熱することにより装置内部の加熱洗浄が行なわれる。

洗浄が終了した後、直ちにバルブ12を開けると重合紡糸
装置内部に密封された洗浄液のベーパー圧により洗浄液
が排出される。そしてこの操作は所定回数繰返される。

しかしながら、従来方法により繰返し洗浄を行なう場
合、移送した洗浄剤は重合紡糸装置が加熱された状態に
あると、瞬時に蒸発し、その蒸気圧により逆圧がかかり
逆流を起して移送が停止することがあるのみならず、極
端な場合は、逆圧が貯槽まで達して危険な状態を引き起
すことも予想される。このため洗浄を繰返すことに重合
紡糸装置の加熱・冷却を繰返す必要が生じるという問題
があり、洗浄効率が甚だ悪い。

さらに従来の洗浄装置の場合、重合紡糸装置に連通する
ライン、例えば加・減圧ラインの洗浄がきわめて困難で
あるという問題があった。つまり連通しているラインの
配管内部には前回の重合時に重合紡糸装置より拡酸され
る低分子量成分が薄く堆積することが多く、これがその
後の熱的変化等により細かくヒビ割れ破壊し、微粉末状
の異物として発現し、N₂ガス送入時、装置内に送入され
てしまうという問題があった。

〔本発明の目的〕

本発明の目的は、かかる従来技術の諸欠点を改良し、重
合装置の内面を精密洗浄することが可能な洗浄方法を提
供することにある。

〔本発明の構成〕

即ち、本発明は次の構成を有する。

（１）加・減圧調整ラインを備えた重合装置と洗浄液貯
槽との間に洗浄液を循環させる配管が配設され、前記洗
浄液貯槽から前記重合装置へと洗浄液を供給する洗浄液
供給ラインに洗浄液濾過用の孔径0.5μｍ以下のミクロ
フィルターが配設され、かつ、前記重合装置から前記洗
浄液貯槽へと洗浄液を回収する洗浄液回収ラインにルッ
キンググラスが配設されてなる洗浄液循環洗浄装置によ
り、前記重合装置内部を有機溶媒からなる洗浄液で加熱
循環洗浄することを特徴とする重合装置の洗浄液循環洗
浄方法。

（２）一端が加・減圧調整ラインに連通され、かつ、他
端が洗浄液回収ラインに連通するバイパス回路が設けら
れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の重合
装置の洗浄液循環洗浄方法。

本発明法に用いる循環洗浄装置は、重合反応が行われる
装置いわゆる重合装置、の内面洗浄用に用いられる。こ
の重合装置は、重合反応により得られたポリマを溶融紡
糸することも兼ねた装置、いわゆる重合紡糸装置であっ
てもよい。

以下、本発明法を重合紡糸装置の洗浄に適用した場合の
装置の１実施態様を示す第２図を参照して説明する。第
２図は、重合紡糸装置内を密閉系で洗浄液循環洗浄する
際に好ましいもので、符号は同一又は相当部材を示す。
第２図において、14は重合紡糸装置の上端と洗浄液貯槽
２を結ぶ洗浄液供給ライン、15は重合紡糸装置１の下部
と洗浄液貯槽２とを結ぶ洗浄液回収ラインであり、上記
供給ラインは洗浄液貯槽２と重合紡糸装置１との間に順
次配設された液送ポンプ16、フィルター17、三方コック
５およびこれらを互いに連結するパイプ４並びにパイプ
ジョイント13とから構成され、上記回収ライン15は重合
紡糸装置１と洗浄液貯槽２との間に順次配設されたバル
ブ12、ルッキンググラス18、パイプジョイント13′、三
方バルブ19およびパイプ４′から構成されている。

重合紡糸装置１の上端に連結された加・減圧用パイプ８
は４方分岐管20に接続され、一方の分岐管は三方コック
21を介して減圧ライン10に接続され、第二の分岐管はバ
ルブ22を介して加圧ライン11に接続され、第三の分岐管
はバルブ23およびパイプ24を介してバルブ12とルッキン
ググラス18との間の回収ラインに接続されている。つま
りパイプ８、４方分岐管20、バルブ23、パイプ24とはバ
イパス回路25を構成している。

次にこの装置により洗浄液による循環洗浄を行なうに
は、まず化学的に十分精錬された洗浄液を貯槽２に入
れ、液送ポンプ16によりミクロフィルターを備えた濾過
装置17に送り加圧濾過を行なう。

洗浄液はさらに、三方コック５を通過させ重合紡糸装置
１に送られる。

この場合、重合紡糸装置に洗浄液を一杯に充填させるた
め、バルブ12、22、23は閉にしてバルブ21を大気に解放
にし洗浄液があふれるまで送液を続行する。

大気解放口より洗浄液があふれたところでバルブ21を閉
にし、バルブ12を開に、３方バルブ19を循環回路側に設
定することにより循環洗浄を開始することができる。

バイパス回路25のみの洗浄を行なう場合はバルブ12を
閉、バルブ23を開にすることにより容易に行なうことが
できる。

もちろん、重合紡糸装置とバイパス回路とを同時に洗浄
することも可能である。

循環洗浄の開始と共に重合紡糸装置の加熱装置26を徐々
に昇温し、所定の温度まで上げることにより加熱循環洗
浄が開始される。

なお、本装置においてはパイプ８に接続する４方分岐管
の分岐点からバルブ21又は22の間は盲孔となり洗浄不良
となる懸念があるので、ポリメチルメタクリレート、ポ
リスチレン、ポリカーボネート等いずれのポリマ用の場
合も、その条件下で沸点以下になるよう重合紡糸装置か
ら４方分岐点の間に冷却部を設けるか、あるいはこれら
の間隔を十分に大きくとり、自然放熱させることにより
４方分岐点以後で低分子量成分が付着しないように配慮
することが望ましい。

さらに、本発明では洗浄効率を上げる手段として、洗浄
系内を解放系で行なうこともできる。

即ち、重合紡糸装置に付設した加熱装置の温度を洗浄液
の大気下での沸点以上にし、系内の一部、例えば洗浄液
貯槽を開放系にすることにより重合紡糸装置内部で洗浄
液の沸騰を起し、そのバブリング効果により重合紡糸装
置内面をより効率的に洗浄することができる。

第３図は開放系の洗浄液貯槽を例示したもので、イは貯
槽上部を閉塞するとともに側面に水平に伸びる開放部
２′を設けたもので、洗浄液の沸騰により生ずるベーパ
ーの排出流によって大気中の塵埃の侵入を防止可能であ
る。

第３図ロは外からの塵埃の混入をより完全に防止するた
め側面に下向きの開口部分２″を設けたものである。

本発明においては洗浄装置各要素を連結するパイプジョ
イントも気密性、発塵の問題からきわめて重要であり、
気密性が悪いと系外から確実に塵埃の取り込みが発生
し、逆に気密性を主に考えると材質上の問題（発塵）を
生じるので注意の必要がある。

本発明で使用するミクロフィルターとはメンブラン状の
絶対濾過型フィルターであり、水銀ポロシメーターによ
る孔径値が0.5μｍ以下、好ましくは0.2μｍ以下のもの
であり、該当するものとしてセルロースエステル、ポリ
オレフィン、ポリテトラフロロエチレン、ポリカーボネ
ート、ポリアミド等があるが耐薬品性、耐熱性の点から
ポリテトラフロロエチレンが最も好ましい。

又、洗浄液の循環方向は、重合紡糸装置の下から上への
上方向（図示なし）、あるいは、上から下への下方向
（第２図）のどちらでも行なえる。

洗浄された重合紡糸装置内面の清浄レベルの評価は、サ
ンプリングのため一旦系外に取り出すことなく重合紡糸
装置出口直後に設けられたルッキンググラスにレンズ系
で光源を絞ったハロゲンランプを照射するとにより発現
する輝点を観測することにより行なうことができる。

本発明によると、清浄レベルの評価は洗浄作業中同時に
行なう事が可能であり、観測される輝点が10cm光路当り
完全に０になるまで行なう方法がとれる。

洗浄が終った後は、洗浄液を完全に除去するためバルブ
12およびバルブ23のみ開とし、他は全て閉にしバルブ19
を排出側（第２図では下方側）に切り替え洗浄液を蒸気
圧により排出する。次いで直ちにバルブ12、23を閉じ、
バルブ21を真空ライン10側に切り替え１〜10^-2Torrの真
空度で真空乾燥を行ない重合紡糸装置内面に有機物およ
び塵埃が完全にない状態にする。

本発明において適用される洗浄液としては、メチルメタ
アクリレート、酢酸メチル等のエステル類、アセトン、
メチルエチルケトン等のケトン類、ヘキサン、ヘプタン
等の炭化水素類、ベンゼン、トルエン等の芳香族系炭化
水素類、メチルセロソロブ、エチルエーテル等のエーテ
ル類、メチルアルコール、エチルアルコール等のアルコ
ール類等の有機溶媒が用いられ、ポリマーに対する溶解
性、沸点、蒸発速度等を考慮して選択使用される。

重合紡糸装置にポリマーや他の有機物が大量に残存して
いる場合は、洗浄液を一旦重合紡糸装置に貯めた後排出
するといった操作を繰り返し、ポリマー及び有機物の濃
度を少なくとも0.1％以下にしてから加熱循環洗浄を行
なうのが装置保全、洗浄効率の面から好ましい。

なお、上述説明では重合紡糸装置の循環洗浄装置につい
て説明したが、本発明の循環洗浄装置は、重合のみを行
なう装置にも勿論適用可能であり、特に、高純度ポリマ
や透明ポリマ等を製造する重合装置の内面洗浄用として
有用である。

［本発明の効果］ 本発明は上述のごとく構成したもので、洗浄効率がきわ
めて優れているうえ、装置内面の精密洗浄を確実にしか
も完全に実施できるという顕著な実用効果を奏するもの
である。

以下、本発明の効果を実施例により具体的に説明する。

実施例１ 第２図に示す装置により開放系加熱洗浄を実施した。

洗浄液貯槽の材質はステンレスであり、液送ポンプは液
接する部分の材質がテトラフロロエチレンとステンレス
のみから成るギヤポンプ（（株）イワキ製）を使用し
た。

ミクロフィルターは、水銀ポロシメーターによる値が0.
1μｍである孔径を有するテトラフロロエチレンメンブ
レンフィルター（住友電工（株）製）をステンレス製フ
ィルターホルダーに装填して使用した。

洗浄系路を構成する配管は、テトラフロロエチレンパー
フロロビニルエーテル製のチューブを使用し接続部のジ
ョイントには、“スエージロック”（スエージロック・
カンパニー製）を使用した。

洗浄液には、電子工業用アセトン（（株）関東化学製）
を使用し、液送ポンプにより送られる洗浄液は一旦重合
紡糸装置に貯めた後、重合紡糸装置とバイパス回路とを
同時に流し、循環洗浄を開始した。重合紡糸装置の加熱
装置を80℃に昇温し加熱循環洗浄を連続で３時間行なっ
た。

その結果は表−１示す通りきわめて優れたものであっ
た。

尚、本洗浄液を回収し無機分析を行なった結果PPbオー
ダーにおいても、ブランク品からの増加分は見られなか
った。

比較例１ 洗浄装置として第１図に示す装置を使用し、洗浄液貯
槽、ミクロフィルター、配管パイプ、洗浄液は実施例１
と同様のものを使用した。又、パイプジョイントとして
“スエージロック”（スエージロック・カンパニー製）
を使用した。

洗浄液の移送は、重合紡糸装置を真空にし、洗浄液貯槽
をN₂ガスにて0.5Kg/cm²程度加圧し、その差圧により移
送した。

洗浄液は重合紡糸装置本体で130℃に加熱し30分間洗浄
に供した後排出した。

引続き洗浄液の移送を可能にするため重合紡糸装置本体
の冷却を30分間行なった。

本操作を16回繰り返し行なった結果を表−１に示すが全
く不満足なものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の洗浄装置を示す概略図、第２図は本発明
の洗浄装置に例示する概略図、第３図は本発明において
用いられる開放系の洗浄液貯槽を例示する概略図であ
る。1:重合紡糸装置 2:洗浄液貯槽 17:濾過装置 18:ルッキンググラス 14:洗浄液供給ライン 15:洗浄液回収ライン 25:バイパス回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−46350（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−50885（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−75068（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−111381（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加・減圧調整ラインを備えた重合装置と洗
   浄液貯槽との間に洗浄液を循環させる配管が配設され、
   前記洗浄液貯槽から前記重合装置へと洗浄液を供給する
   洗浄液供給ラインに洗浄液濾過用の孔径0.5μｍ以下の
   ミクロフィルターが配設され、かつ、前記重合装置から
   前記洗浄液貯槽へと洗浄液を回収する洗浄液回収ライン
   にルッキンググラスが配設されてなる洗浄液循環洗浄装
   置により、前記重合装置内部を有機溶媒からなる洗浄液
   で加熱循環洗浄することを特徴とする重合装置の洗浄液
   循環洗浄方法。
2. 【請求項２】一端が加・減圧調整ラインに連通され、か
   つ、他端が洗浄液回収ラインに連通するバイパス回路が
   設けられたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の重合装置の洗浄液循環洗浄方法。